Emerson 1C31179G01 Módulo de I/O remoto

Emerson 1C31179G01 Módulo de I/O Remoto

Vantagens e características:

Controle preciso: Após 50 anos de desenvolvimento, o sistema Ovation formou uma tecnologia de design de controle madura. Como membro dele, o módulo 1C31179G01 pode fornecer um controle mais rigoroso, preciso e previsível. Combinado com software avan?ado de controle e otimiza??o de processo, pode equilibrar automaticamente o processo para alcan?ar os melhores resultados.

Comunica??o estável e eficiente: O sistema Ovation apresenta uma estrutura de rede múltipla, que pode integrar várias unidades DCS e sistemas públicos dentro da área da fábrica através do comutador central, alcan?ando aplica??es abrangentes, como mapeamento de dados e opera??es de interbloqueio. A comunica??o da rede é estável, a velocidade de opera??o é rápida e a eficiência de transmiss?o de dados é alta.

Forte compatibilidade: O controlador Ovation ao qual este módulo pertence pode lidar com uma variedade de aplica??es e é compatível com software de terceiros usado para comunica??o de dados, controle, programa??o em linguagem C do usuário e simula??o. é conveniente trabalhar em coordena??o com equipamentos e software de diferentes fabricantes, o que é favorável à expans?o e atualiza??o do sistema.

Suporte a multi-tarefas: Pode suportar multi-tarefas e planejamento de tarefas prioritárias, sendo capaz de lidar com várias tarefas simultaneamente e atribuir prioridades. Isso permite que o sistema aloque recursos racionalmente quando enfrenta condi??es de trabalho complexas, garantindo que as tarefas críticas sejam executadas com prioridade e melhorando a eficiência operacional geral e a capacidade de resposta do sistema.

Troca sem perturba??o: O controlador pode fazer a troca completamente sem perturba??o. Quando o sistema está sendo mantido, atualizado ou sofrendo troca de falha e outras opera??es, n?o irá interferir nas tarefas de controle em execu??o, garantindo a continuidade e estabilidade do processo produtivo e reduzindo as flutua??es e perdas produtivas causadas pela troca.

Conforme os padr?es de sistema aberto: Completamente compatível com o padr?o de sistema aberto POSIX 1003.1B, pode ser integrado perfeitamente com outros sistemas que atendem a esse padr?o, facilitando a integra??o em diferentes arquiteturas de sistema de controle de automa??o industrial. Seguindo especifica??es de padr?o unificado, melhora a interoperabilidade entre os sistemas.

Compatível com sinais comuns: Suporta sinais de corrente de 4mA - 20mA, que podem ser convenientemente conectados a vários sensores, transmissores e outros dispositivos que seguem esse padr?o de sinal. Pode coletar com precis?o os sinais dos dispositivos de campo e transmiti-los para o sistema de controle, e também pode enviar as instru??es do sistema de controle na forma desse sinal para o dispositivo de execu??o.

Fácil instala??o e manuten??o: Com dimens?es de aproximadamente 12,1cm × 5,1cm × 14,0cm e um peso de cerca de 0,3kg, é compacto e leve, tornando conveniente a instala??o em ambientes industriais com espa?o limitado. é também favorável ao transporte e manuseio, bem como conveniente para a manuten??o e substitui??o posteriores.

Adapta??o ao ambiente industrial: A faixa de temperatura de opera??o geralmente atende aos requisitos gerais de ambientes industriais. Pode trabalhar estavelmente em certas condi??es de temperatura alta e baixa e tem certa capacidade de anti-interferência. Pode transmitir dados de forma confiável em ambientes eletromagnéticos industriais complexos para garantir a opera??o estável do sistema.

Constru??o de sistemas flexíveis: Como um módulo de I/O remoto, pode ajudar a construir uma rede de sistema de controle mais flexível. Pode alcan?ar o monitoramento centralizado de dispositivos remotos, permitindo que os operadores realizem monitoramento e controle em tempo real de dispositivos distantes a partir da sala de controle. Isso reduz a complexidade do cablagem no local e baixa os custos de instala??o, tornando-o particularmente adequado para grandes locais de produ??o industrial ou cenários onde os equipamentos est?o relativamente dispersos.

Princípio de funcionamento

Princípio de acesso e aquisi??o de sinal

Adequa??o do sinal de entrada

Suporta entrada de sinal de corrente de 4 - 20mA de padr?o industrial (também compatível com outros sinais analógicos), que geralmente é gerado por sensores de campo (como transmissores de press?o, sensores de temperatura, etc.) e representa a grandeza física sendo medida (como temperatura, press?o, vaz?o, etc.).

O módulo recebe sinais através de um circuito interno de alta impedancia de entrada (geralmente no nível de megohm), reduzindo o impacto da carga na saída do sensor e garantindo a precis?o da aquisi??o de sinal.

Acondicionamento e convers?o de sinal

O sinal de corrente analógico de entrada primeiro passa pelo circuito de acondicionamento de sinal (como filtragem, amplifica??o e processamento de anti-interferência) para eliminar a interferência de ruído e estabilizar o sinal.

O sinal acondicionado é convertido em um sinal digital (como dados binários de 16 bits) por um conversor analógico-digital (ADC), facilitando o processamento e a transmiss?o digitais subsequentes.

Mecanismo de transmiss?o e comunica??o de dados

Arquitetura da rede de comunica??o remota

O módulo, como o nó remoto do sistema Ovation, é conectado ao controlador central (ou unidade de controle principal) através de uma rede redundante (como Ethernet ou barramento de controle dedicado), formando uma arquitetura de sistema de controle distribuído (DCS).

Ele adota vários protocolos de rede (como protocolos de comunica??o que atendem aos padr?es industriais), suporta a transmiss?o de dados em tempo real e a comunica??o bidirecional, e garante a intera??o confiável de dados entre dispositivos remotos e o sistema de controle principal.

Processo de transmiss?o de dados

Transmiss?o para cima: O módulo empacota o sinal digital convertido em quadros de dados e os envia para o controlador central via rede para monitoramento em tempo real, opera??es lógicas ou execu??o de estratégias de controle pelo sistema.

Transmiss?o para baixo: Recebe instru??es de controle (como sinais digitais) enviadas pelo controlador central, as processa internamente e as converte em sinais analógicos (como 4 - 20mA), depois as envia para o atuador (como válvulas, motores) para alcan?ar o controle do equipamento no local.

Lógica de controle e fun??es de processamento

Capacidade de pré-processamento local

O módulo tem fun??es básicas de pré-processamento de dados (como lineariza??o, convers?o de faixa e diagnóstico de falhas), que podem realizar processamento preliminar nos dados brutos coletados e reduzir a carga computacional do controlador central.

Suporta processamento paralelo de multi-tarefas, sendo capaz de lidar simultaneamente com tarefas de aquisi??o de sinal e transmiss?o de dados de vários canais, e alocar recursos com base na prioridade para garantir a capacidade de tempo real de sinais críticos.

Colabora??o com o sistema Ovation

A arquitetura de controle aberta integrada no sistema Ovation trabalha em coordena??o com o controlador, interface homem-máquina (HMI), software de otimiza??o, etc. no sistema:

O controlador central adquire dados do local através de módulos e executa algoritmos de controle complexos (como controle PID e controle avan?ado de processo).

Após receber as instru??es do controlador, o módulo envia os sinais de controle correspondentes para alcan?ar o processo de loop fechado de "monitoramento - controle - feedback".

Projeto de confiabilidade e tratamento de falhas

Prote??o e isolamento elétrico

Ele integra circuitos de prote??o contra sobretens?o e sobrecorrente internamente para evitar danos ao módulo causados por falhas de equipamento no local (como curtos-circuitos e aterramento).

Técnicas de isolamento de canal (como isolamento fotoelétrico ou isolamento por transformador) s?o adotadas para garantir o isolamento elétrico (geralmente até 1500Vrms) entre cada canal de sinal e a terra, reduzindo o impacto da interferência eletromagnética (EMI) e da interferência de modo comum.

Diagnóstico de falhas e auto-manuten??o

A fun??o de diagnóstico avan?ada é usada para monitorar o status do módulo em tempo real (como anomalia de energia, falha de canal, interrup??o de comunica??o) e relatar as informa??es de falha ao sistema, facilitando que os técnicos de manuten??o localizem rapidamente o problema.

Ele suporta o projeto de substitui??o quente, permitindo que os módulos sejam substituídos sem interromper a opera??o do sistema, garantindo a continuidade da produ??o industrial.

Fluxo de trabalho em cenários de aplica??o típicos

Tomemos o controle de temperatura de vasos de rea??o química como exemplo:

Aquisi??o de sinal: O sensor de temperatura converte a temperatura do vaso de rea??o em um sinal de corrente de 4 - 20mA e o insere no módulo 1C31179G01.

Convers?o analógico-digital: O módulo converte o sinal de corrente em uma quantidade digital, que é pré-processada e depois transmitida para o controlador Ovation via rede.

Opera??o de controle: O controlador calcula a quantidade de controle (como o grau de abertura da válvula de aquecimento) com base no desvio entre a temperatura definida e a temperatura real.

Saída de instru??o: O controlador envia as instru??es de controle para o módulo via rede. O módulo converte o sinal digital em um sinal de corrente de 4 - 20mA para acionar a válvula a realizar a a??o.

Feedback de loop fechado: O módulo coleta continuamente sinais de temperatura para formar um controle de loop fechado, garantindo que a temperatura do vaso de rea??o permane?a estável dentro da faixa definida.

Resumo

O princípio de funcionamento do módulo 1C31179G01 é essencialmente uma ponte digital para sinais industriais. Ao se adaptar a sinais de padr?o industrial, confiar em redes de comunica??o distribuídas e integrar a lógica de controle do sistema Ovation, ele alcan?a a conex?o perfeita entre dispositivos remotos e o sistema de controle central. Suas principais vantagens residem na confiabilidade, capacidade de tempo real e compatibilidade com sistemas abertos. é aplicável aos requisitos de controle de automa??o de cenários industriais complexos, como petróleo, química e energia.