Emerson 1C31179G01 Module d'E/S distant

Emerson 1C31179G01 Module I/O distant

Avantages et caractéristiques :

Contr?le précis : Après 50 ans de développement, le système Ovation a formé une technologie de conception de contr?le mature. En tant que membre de ce système, le module 1C31179G01 peut fournir un contr?le plus serré, plus précis et prévisible. Associé à un logiciel de contr?le avancé et d'optimisation de processus, il peut équilibrer automatiquement le processus pour obtenir les meilleurs résultats.

Communication stable et efficace : Le système Ovation est caractérisé par une structure multi - réseau, qui peut intégrer plusieurs unités DCS et systèmes publics dans la zone d'usine via le commutateur central, réalisant des applications globales telles que la cartographie de données et les opérations d'interconnexion. La communication réseau est stable, la vitesse de fonctionnement est rapide et l'efficacité de transmission de données est élevée.

Fortes capacités de compatibilité : Le contr?leur Ovation auquel appartient ce module peut gérer diverses applications et est compatible avec des logiciels tiers utilisés pour la communication de données, le contr?le, la programmation en langage C utilisateur et la simulation. Il est pratique de travailler en coordination avec des équipements et des logiciels de différents fabricants, ce qui est favorable à l'expansion et à la mise à niveau du système.

Prise en charge de la multitache : Il peut prendre en charge la multitache et la planification de taches priorisées, capable de gérer plusieurs taches simultanément et d'attribuer des priorités. Cela permet au système d'allouer rationnellement les ressources en face de conditions de travail complexes, en s'assurant que les taches critiques sont exécutées en priorité, et en améliorant l'efficacité globale de fonctionnement et la capacité de réponse du système.

Commutation sans perturbation : Le contr?leur peut commuter complètement sans perturbation. Lorsque le système est en cours de maintenance, de mise à niveau ou de commutation en cas de panne et autres opérations, il n'interférera pas avec les taches de contr?le en cours d'exécution, en garantissant la continuité et la stabilité du processus de production et en réduisant les fluctuations de production et les pertes causées par la commutation.

Conforme aux normes de système ouvert : Complètement conforme à la norme de système ouvert POSIX 1003.1B, il peut être intégré de manière transparente avec d'autres systèmes respectant cette norme, facilitant l'intégration dans différentes architectures de systèmes de contr?le d'automatisation industrielle. En adhérant à des spécifications de normes unifiées, il améliore l'interopérabilité entre les systèmes.

Compatible avec les signaux courants : Prend en charge les signaux de courant de 4mA - 20mA, qui peuvent être facilement connectés à divers capteurs, transmetteurs et autres appareils respectant cette norme de signal. Il peut collecter précisément les signaux des appareils sur site et les transmettre au système de contr?le, et également délivrer les instructions du système de contr?le sous forme de ce signal à l'appareil d'exécution.

Facile à installer et à entretenir : Avec des dimensions d'environ 12,1 cm × 5,1 cm × 14,0 cm et un poids d'environ 0,3 kg, il est compact et léger, ce qui le rend pratique à installer dans des environnements industriels à espace limité. Il est également favorable au transport et à la manipulation, ainsi qu'à l'entretien et au remplacement ultérieurs.

Adaptation à l'environnement industriel : La plage de température de fonctionnement répond généralement aux exigences générales des environnements industriels. Il peut fonctionner de manière stable dans des conditions de température élevée et basse à un certain degré et a une certaine capacité anti - interférence. Il peut transmettre de manière fiable des données dans des environnements électromagnétiques industriels complexes pour assurer le fonctionnement stable du système.

Création de systèmes flexibles : En tant que module I/O distant, il peut aider à construire un réseau de système de contr?le plus flexible. Il peut réaliser la surveillance centralisée des appareils distants, permettant aux opérateurs de surveiller et de contr?ler en temps réel les appareils éloignés depuis la salle de contr?le. Cela réduit la complexité du cablage sur site et abaisse les co?ts d'installation, le rendant particulièrement adapté aux grands sites de production industrielle ou aux scénarios où les équipements sont relativement dispersés.

Principe de fonctionnement

Principe d'accès et d'acquisition de signaux

Adaptation des signaux d'entrée

Prend en charge l'entrée de signal de courant de 4 - 20mA de norme industrielle (compatible également avec d'autres signaux analogiques), qui est généralement généré par des capteurs sur site (tels que des transmetteurs de pression, des capteurs de température, etc.) et représente la grandeur physique mesurée (telle que la température, la pression, le débit, etc.).

Le module re?oit les signaux via un circuit interne à haute impédance d'entrée (généralement au niveau du mégohm), réduisant l'impact de la charge sur la sortie du capteur et assurant la précision de l'acquisition de signaux.

Conditionnement et conversion de signaux

Le signal de courant analogique d'entrée passe d'abord par le circuit de conditionnement de signal (tel que le filtrage, l'amplification et le traitement anti - interférence) pour éliminer les interférences de bruit et stabiliser le signal.

Le signal conditionné est converti en un signal numérique (tel que des données binaires 16 bits) par un convertisseur analogique - numérique (CAN), facilitant le traitement et la transmission numériques ultérieurs.

Mécanisme de transmission et de communication de données

Architecture du réseau de communication distant

Le module, en tant que n?ud distant du système Ovation, est connecté au contr?leur central (ou unité de contr?le principale) via un réseau redondant (tel qu'Ethernet ou bus de contr?le dédié), formant une architecture de système de contr?le distribué (DCS).

Il adopte plusieurs protocoles de réseau (tels que des protocoles de communication respectant les normes industrielles), prend en charge la transmission de données en temps réel et la communication bidirectionnelle, et assure une interaction de données fiable entre les appareils distants et le système de contr?le principal.

Processus de transmission de données

Transmission montante : Le module empaquette le signal numérique converti en trames de données et les envoie au contr?leur central via le réseau pour la surveillance en temps réel, les opérations logiques ou l'exécution de stratégies de contr?le par le système.

Transmission descendante : Recevoir les instructions de contr?le (telles que des signaux numériques) envoyées par le contr?leur central, les traiter en interne et les convertir en signaux analogiques (tels que 4 - 20mA), puis les délivrer à l'actionneur (tels que des vannes, des moteurs) pour réaliser le contr?le des équipements sur site.

Logique de contr?le et fonctions de traitement

Capacité de prétraitement local

Le module a des fonctions de prétraitement de données de base (telles que la linéarisation, la conversion de plage et le diagnostic de panne), qui peuvent effectuer un traitement préliminaire sur les données brutes collectées et réduire la charge de calcul du contr?leur central.

Prend en charge le traitement parallèle de multitaches, capable de gérer simultanément les taches d'acquisition de signaux et de transmission de données de plusieurs canaux, et d'allouer des ressources en fonction de la priorité pour assurer la réactivité des signaux critiques.

Collaboration avec le système Ovation

L'architecture de contr?le ouverte intégrée dans le système Ovation travaille en coordination avec le contr?leur, l'interface homme - machine (HMI), le logiciel d'optimisation, etc. dans le système :

Le contr?leur central acquiert les données sur site via les modules et exécute des algorithmes de contr?le complexes (tels que le contr?le PID et le contr?le de processus avancé).

Après avoir re?u les instructions du contr?leur, le module délivre les signaux de contr?le correspondants pour réaliser le processus en boucle fermée de ? surveillance - contr?le - rétroaction ?.

Conception de fiabilité et gestion des pannes

Protection et isolation électrique

Il intègre des circuits de protection contre les surtensions et les surintensités pour éviter les dommages au module causés par les pannes d'équipements sur site (telles que les courts - circuits et la mise à la terre).

Des techniques d'isolation de canal (telles que l'isolation optoélectronique ou l'isolation par transformateur) sont adoptées pour assurer l'isolation électrique (généralement jusqu'à 1500Vrms) entre chaque canal de signal et la masse, réduisant l'impact des interférences électromagnétiques (EMI) et des interférences en mode commun.

Diagnostic de panne et auto - entretien

La fonction de diagnostic avancée est utilisée pour surveiller en temps réel l'état du module (telle qu'une anomalie d'alimentation, une panne de canal, une interruption de communication) et signaler les informations de panne au système, facilitant aux techniciens de maintenance de localiser rapidement le problème.

Il prend en charge la conception à hot - swap, permettant de remplacer les modules sans interrompre le fonctionnement du système, en assurant la continuité de la production industrielle.

Flux de travail dans des scénarios d'application typiques

Prenons l'exemple du contr?le de température des cuves de réaction chimique :

Acquisition de signaux : Le capteur de température convertit la température de la cuve de réaction en un signal de courant de 4 - 20mA et l'introduit dans le module 1C31179G01.

Conversion analogique - numérique : Le module convertit le signal de courant en une grandeur numérique, qui est prétraitée puis transmise au contr?leur Ovation via le réseau.

Opération de contr?le : Le contr?leur calcule la grandeur de contr?le (telle que l'ouverture de la vanne de chauffage) en fonction de l'écart entre la température de consigne et la température réelle.

Sortie d'instructions : Le contr?leur envoie les instructions de contr?le au module via le réseau. Le module convertit le signal numérique en un signal de courant de 4 - 20mA pour entra?ner la vanne à effectuer l'action.

Rétroaction en boucle fermée : Le module collecte continuellement les signaux de température pour former un contr?le en boucle fermée, en s'assurant que la température de la cuve de réaction reste stable dans la plage de consigne.

Résumé

Le principe de fonctionnement du module 1C31179G01 est essentiellement un pont numérique pour les signaux industriels. En s'adaptant aux signaux de norme industrielle, en s'appuyant sur des réseaux de communication distribués et en intégrant la logique de contr?le du système Ovation, il réalise la connexion transparente entre les appareils distants et le système de contr?le central. Ses principaux avantages résident dans la fiabilité, la réactivité et la compatibilité avec les systèmes ouverts. Il est applicable aux exigences de contr?le d'automatisation de scénarios industriels complexes tels que le pétrole, la chimie et l'énergie.