Thiết bị đầu cuối mô-đun ABB TU813 3BSE036714R1

TU813 là Thiết bị đầu cuối mô-đun (MTU) nhỏ gọn được thiết kế cho nền tảng phần cứng 800xA® của Hệ thống ABB Khả năng™, đặc biệt dành cho hệ thống I/O S800. Hoạt động như một giao diện quan trọng giữa tín hiệu trường và mô-đun I/O, TU813 đóng vai trò quan trọng trong kết nối, phân phối và cách ly tín hiệu trong các hệ thống điều khiển tự động hóa công nghiệp. Nó hỗ trợ các ứng dụng lên đến 250V, cung cấp tới 8 kênh cách ly riêng lẻ và phù hợp để kết nối nhiều loại tín hiệu khác nhau như Đầu vào/Đầu ra kỹ thuật số (DI/DO) và Đầu vào tương tự (AI). Nó là thành phần cốt lõi để xây dựng các trạm I/O mật độ cao, có độ tin cậy cao.

TU813 có thiết kế thụ động, nghĩa là nó không tự xử lý tín hiệu. Chức năng chính của nó là cung cấp các điểm kết nối đáng tin cậy, thuận tiện và an toàn cho hệ thống dây điện hiện trường và mở rộng ModuleBus đến các mô-đun I/O tương ứng và MTU xuôi dòng. Cấu trúc cơ học nhỏ gọn, cấu hình khóa cơ linh hoạt và phương thức kết nối đáng tin cậy khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng để đạt được hệ thống dây điện hiệu quả và gọn gàng trong môi trường công nghiệp bị giới hạn về không gian.

Phần giới thiệu sản phẩm này sẽ nêu chi tiết các tính năng thiết kế, thông số kỹ thuật, ứng dụng lắp đặt và việc tuân thủ các tiêu chuẩn khác nhau của TU813, cung cấp tài liệu tham khảo toàn diện cho người dùng lựa chọn, lắp đặt và bảo trì.

II. Thiết kế và tính năng cốt lõi

1. Cấu trúc nhỏ gọn và kết nối mật độ cao

TU813 áp dụng thiết kế nhỏ gọn tích hợp cao, với chiều rộng chỉ 64 mm (bao gồm các đầu nối), tiết kiệm đáng kể không gian bên trong tủ điều khiển. Mặc dù có kích thước nhỏ nhưng nó cung cấp tới 16 đầu vít (tương ứng với 8 kênh, 2 đầu cuối trên mỗi kênh), cho phép khả năng kết nối tín hiệu trường mật độ cao. Thiết kế này cho phép sắp xếp một số lượng lớn điểm I/O trong không gian đường ray DIN hạn chế, tối ưu hóa bố cục hệ thống.

2. Kết nối và cách ly điện đáng tin cậy

• Đầu nối nối vào uốn: TU813 được trang bị ba hàng đầu nối gắn vào uốn cho tín hiệu trường và kết nối nguồn xử lý. Phương thức kết nối này mang lại những ưu điểm như điện trở tiếp xúc thấp, khả năng chống rung tốt và dễ dàng cắm/rút phích cắm. Việc uốn trước dây vào các điểm tiếp xúc riêng lẻ để lắp ráp nhanh chóng tại chỗ không chỉ giúp giảm thời gian đi dây tại hiện trường mà còn giảm thiểu đáng kể nguy cơ xảy ra lỗi do lỗi đi dây.

• Cách ly điện từ kênh đến kênh: Mỗi kênh I/O được cách ly về điện với các kênh khác, với điện áp cách điện tối đa là 250V. Thiết kế này ngăn chặn hiệu quả nhiễu xuyên âm tín hiệu giữa các kênh và lỗi do chênh lệch điện thế gây ra, đảm bảo tính độc lập và chính xác của việc thu và phát tín hiệu. Nó đặc biệt thích hợp cho các môi trường điện từ phức tạp hoặc các ứng dụng yêu cầu cơ sở tham chiếu độc lập.

• Khả năng mang dòng cao: Mỗi kênh hỗ trợ dòng điện liên tục tối đa là 3A, đáp ứng yêu cầu truyền động của hầu hết các cảm biến, bộ truyền động và rơle trung gian.

3. Khóa cơ thông minh để ngăn chặn việc chèn sai

TU813 sử dụng hai phím cơ để cấu hình một cách sáng tạo. Mỗi phím có 6 vị trí, cung cấp tổng cộng 36 tổ hợp cơ học khác nhau. Bằng cách đặt vị trí phím duy nhất cho các loại mô-đun I/O khác nhau (ví dụ: DI820, DI821, DO820, v.v.), việc chèn vật lý mô-đun I/O không chính xác vào MTU không khớp sẽ được ngăn chặn. Đây hoàn toàn là cấu hình cơ học và không ảnh hưởng đến chức năng điện của MTU hoặc mô-đun. Đây là một thiết kế chống lỗi đơn giản nhưng hiệu quả nhằm bảo vệ độ chính xác của cấu hình hệ thống ở cấp độ phần cứng.

4. Tích hợp ModuleBus và tạo địa chỉ

MTU tích hợp một phần của mạch ModuleBus. Nó không chỉ phân phối tín hiệu ModuleBus đến mô-đun I/O được kết nối mà còn truyền tín hiệu tới MTU tiếp theo, cho phép mở rộng tầng bus. Hơn nữa, nó tự động tạo địa chỉ vật lý chính xác cho mô-đun I/O được kết nối bằng cách chuyển tín hiệu vị trí đi sang MTU tiếp theo, đơn giản hóa cấu hình địa chỉ hệ thống.

5. Cơ chế gắn và khóa an toàn

• Gắn và nối đất trên đường ray DIN: TU813 được thiết kế để gắn trên đường ray DIN tiêu chuẩn và có thiết bị chốt chuyên dụng. Chốt này không chỉ cố định MTU vào đường ray một cách an toàn mà còn thiết lập kết nối điện đáng tin cậy giữa MTU và đường ray (thường được nối đất), đáp ứng các yêu cầu bảo vệ nối đất cho thiết bị Loại I.

• Khóa kép cho mô-đun I/O: MTU được trang bị cơ chế khóa cơ học giúp khóa mô-đun I/O tại chỗ một cách an toàn, ngăn chặn tình trạng lỏng lẻo do rung hoặc tiếp xúc vô tình. Ngoài ra, cơ chế khóa này sẽ gửi tín hiệu 'BLOCK' đến mô-đun I/O. Chỉ khi mô-đun được khóa chính xác thì tín hiệu này mới bị vô hiệu hóa, cho phép mô-đun thoát khỏi trạng thái khởi tạo và chuyển sang chế độ vận hành. Điều này cung cấp khóa liên động phần cứng để vận hành an toàn và thay thế trao đổi nóng.

6. Bảo trì thuận tiện

Phần trên của TU813 có thể được tháo rời riêng biệt. Điều này cho phép thay thế bảng kết cuối ngay cả khi hệ thống đang hoạt động mà không cần phải ngắt nguồn hoặc dừng quy trình. Tính năng này rất quan trọng để xử lý các sự cố đột ngột, chẳng hạn như thiết bị đầu cuối bị hỏng, nâng cao đáng kể khả năng bảo trì và tính khả dụng của hệ thống đồng thời giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến.

III. Hướng dẫn cài đặt, nối dây và ứng dụng

1. Các bước cài đặt

1. Gắn thanh ray: Căn chỉnh khe ở mặt sau TU813 với thanh ray DIN tiêu chuẩn và ấn xuống cho đến khi chốt phát ra âm thanh 'tách', cho biết nó đã được cố định và nối đất. Chốt có thể được tháo ra bằng tuốc nơ vít để tháo ra.

2. Cài đặt phím cơ: Sử dụng tuốc nơ vít, xoay hai phím cơ đến các vị trí cấu hình tương ứng dựa trên loại mô-đun I/O sẽ được sử dụng (tham khảo hướng dẫn sử dụng mô-đun).

3. Kết nối ModuleBus: Kết nối TU813 với mạng ModuleBus của trạm I/O S800 thông qua đầu nối phía trước.

4. Cài đặt mô-đun I/O: Lắp mô-đun I/O tương ứng (được định cấu hình bằng các phím) dọc theo thanh ray vào TU813. Đẩy nó vào hoàn toàn, sau đó sử dụng cần khóa riêng của mô-đun hoặc khóa được chỉ định để cố định nó, đảm bảo chốt cơ khí vào khớp và tín hiệu BLOCK bị vô hiệu hóa.

2. Đấu dây trường

• Chuẩn bị: TU813 KHÔNG bao gồm các đầu nối gấp nếp. Các điểm tiếp xúc uốn Phoenix (hoặc tương thích) (ví dụ: số bộ phận: 1879531, 3190564, 3190551 cho các kích cỡ dây khác nhau) và một công cụ uốn chuyên dụng (ví dụ: Phoenix CRIMPFOX MT2.5) phải được mua riêng.

• Chuẩn bị cáp: Tước cáp hiện trường theo chiều dài yêu cầu. Bấm chặt các điểm tiếp xúc vào dây dẫn bằng dụng cụ bấm.

• Chèn: Luồn các dây có tiếp điểm uốn vào các lỗ tương ứng của đầu nối gắn vào trên TU813 theo sơ đồ chân được xác định trong Bảng 4: Phân bổ đầu cuối kết nối quy trình TU813 (Ví dụ). Đảm bảo chúng được chèn đầy đủ. Để tháo, nhấn nút nhả trên đầu nối.

• Cảnh báo an toàn: Để đảm bảo bảo vệ khỏi điện áp nguy hiểm, tất cả các vị trí không sử dụng của đầu nối gắn vào phải được lấp đầy bằng phích cắm cách điện được cung cấp cùng với MTU (thường được cung cấp). TU813 được cung cấp kèm 3 phích cắm cáp (số bộ phận: 1809792 MSTBC 2.5/8/STZF-5.08).

Bảng 4: Phân bổ thiết bị đầu cuối kết nối quy trình TU813 (Sơ đồ ví dụ, tham khảo các dấu hiệu thiết bị đầu cuối thực tế)

3. Các kịch bản ứng dụng điển hình

TU813 được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển phân tán cho các ngành công nghiệp chế biến (ví dụ: hóa dầu, dược phẩm, xử lý nước) và sản xuất rời rạc (ví dụ: ô tô, thực phẩm và đồ uống).

• Tập hợp tín hiệu số: Kết nối nhiều công tắc giới hạn, nút ấn, đèn báo, cuộn dây rơle và các thiết bị DI/DO khác.

• Thu tín hiệu tương tự: Kết nối các bộ truyền nhiệt độ (ví dụ: RTD, cặp nhiệt điện), bộ truyền áp suất và các thiết bị AI khác.

• Hệ thống dự phòng và an toàn: Sử dụng các đặc tính cách ly kênh của nó cho các vòng điều khiển có yêu cầu về tính độc lập và an toàn cao.

• Bảng điều khiển/Hộp nối nhỏ gọn: Tận dụng lợi thế lắp đặt mật độ cao trong các bảng điều khiển có không gian hạn chế hoặc hộp nối trường.