Descri??o do produto
TRICONEX Series Module -2
I. Vis?o Geral
O TRICONEX DI3361 é um módulo de entrada digital especificamente projetado para sistemas de automa??o industrial críticos para a seguran?a. Como um componente I/O central do sistema de controle TRICONEX Triple Modular Redundancy (TMR), sua fun??o principal é coletar com precis?o sinais digitais discretos de locais industriais (como interruptores de status de equipamentos, sinais de limite, contatos de alarme, etc.) e transmiti-los para o sistema de controle, fornecendo uma fonte de sinal digital verdadeira e confiável para o monitoramento do status de opera??o do equipamento e a tomada de decis?es de controle lógico.
O DI3361 desempenha um papel particularmente crucial em campos com requisitos extremamente altos para seguran?a e disponibilidade do sistema, como petroquímica, extra??o de petróleo e gás e usinas nucleares. Por exemplo, na unidade de craqueamento catalítico de uma grande refinaria, o sistema de desligamento de emergência (ESD) da unidade precisa receber em tempo real grandezas digitais-chave, como o status do interruptor da válvula e os sinais de contato do interruptor de press?o. O DI3361 pode coletar esses sinais de forma estável em ambientes hostis com altas temperaturas e muita poeira, garantindo que o sistema ESD determine prontamente se o equipamento está dentro de um limite de opera??o seguro e evitando acidentes de seguran?a causados por erros na coleta de sinais. No sistema de controle auxiliar de uma usina nuclear, esse módulo pode coletar sinais como o status de início/parada do grupo de bombas e sinais de limite da cancela, fornecendo suporte de dados para a opera??o estável das instala??es nucleares. Seu design redundante e capacidade de anti-interferência podem lidar efetivamente com flutua??es de sinal em condi??es de trabalho extremas, garantindo a opera??o contínua e sem falhas do sistema.
II. Características Principais
(1) Alta Densidade de Canais e Adaptabilidade Flexível de Sinais
O DI3361 está equipado com 32 canais de entrada digital independentes. Um único módulo pode atender às necessidades de coleta centralizada de vários dispositivos e vários pontos de sinal, reduzindo significativamente o número de módulos no painel de controle e a complexidade do cablagem. Este módulo suporta entradas de nível duplo de tens?o de 24V CC/48V CC, permitindo a adapta??o flexível às especifica??es de sinal de diferentes dispositivos on-site. Por exemplo, para sinais de chave de proximidade alimentados por 24V CC ou sinais de chave de curso acionados por 48V CC, n?o é necessário configurar módulos de convers?o de sinal adicionais. A adapta??o pode ser realizada diretamente por meio de interruptores DIP de hardware do módulo ou configura??o de software, reduzindo os custos de integra??o do sistema e os potenciais pontos de falha.
Na esta??o de trabalho de rob? de uma oficina de soldagem de automóveis, mais de 20 interruptores de status de fixa??o de acessórios e sinais de interbloqueio de porta de seguran?a na esta??o de trabalho podem ser coletados centralmente por um único módulo DI3361, sem a necessidade de dividí-los em vários módulos. Isso n?o apenas simplifica o cablagem, mas também facilita que os técnicos de opera??o e manuten??o localizem rapidamente os links de sinal.
(2) Design de Redundancia Tripla Modular Garante Seguran?a e Confiabilidade
Como um módulo de suporte para o sistema TRICONEX TMR, o DI3361 adota um design de redundancia tripla modular para coleta e transmiss?o de sinais consistente com a arquitetura do sistema. Cada sinal de entrada passa por processamento tripla modular por meio de circuitos independentes de condicionamento de sinal, circuitos de isolamento e canais de coleta. A lógica redundante dentro do módulo realiza verifica??o de consistência nos três conjuntos de dados coletados. Se um único canal falhar, o sistema pode automaticamente bloquear os dados anormais e fazer julgamentos com base nos outros dois conjuntos de sinais normais, garantindo a coleta de sinais ininterrupta e sem erros.
No sistema de controle de uma esta??o de press?o de pipeline de gás natural de longa distancia, o sinal do interruptor de limite superior de press?o do pipeline é coletado de forma tripla modular por meio do DI3361. Mesmo se um único canal do módulo gerar um alarme falso devido a interferência eletromagnética, a lógica redundante pode identificar e eliminar rapidamente a anomalia, evitando que o sistema de controle acione erroneamente a a??o da válvula de fechamento de emergência e garantindo a continuidade do transporte do pipeline.
(3) Aprimorada Anti-Interferência e Isolamento Elétrico
Com foco no complexo ambiente eletromagnético de locais industriais, o DI3361 adota um isolamento fotoelétrico a nível de canal (tens?o de isolamento ≥ 2500Vrms) e um design de carca?a totalmente blindada em metal. Cada canal de entrada é completamente isolado do circuito interno do módulo, o que pode suprimir efetivamente a interferência do loop de terra e a interferência comum. A eficácia de blindagem da carca?a de metal é ≥ 40dB, o que pode resistir à interferência radiada gerada por equipamentos industriais (como inversores e motores), garantindo que a precis?o da coleta de sinais n?o seja afetada em ambientes eletromagnéticos fortes, como siderúrgicas e fundi??es de metais n?o-ferrosos.
Por exemplo, no sistema de controle de um contínuo de uma grande siderúrgica, a forte radia??o eletromagnética gerada pela opera??o do motor do contínuo é provável que interfira nos sinais circundantes. No entanto, o DI3361 pode coletar estavelmente sinais de chave de nível do molde e sinais de limite da mesa de rolos, com uma taxa de erro de coleta inferior a 0,01%, que é muito menor que o limite de erro de 0,1% dos módulos de entrada digital tradicionais.
(4) Diagnóstico em Tempo Real e Alerta Antecipado de Falhas
O módulo integra uma fun??o de diagnóstico online de todo o canal, que pode monitorar em tempo real o status do sinal (como circuito aberto, curto-circuito, sobretens?o) de cada canal de entrada e transmitir os resultados do diagnóstico para o controlador e o computador superior por meio do barramento do sistema TRICONEX. Quando ocorre uma falha de circuito aberto em um determinado canal (como um cabo do sensor quebrado), o módulo pode acionar um alarme de falha em menos de 10ms e marcar claramente o número do canal com falha. Os técnicos de opera??o e manuten??o n?o precisam verificar cada canal um por um, mas podem localizar rapidamente o ponto de falha, reduzindo o tempo médio de reparo (MTTR) para menos de 15 minutos.
Na linha de produ??o de enchimento asséptico da indústria farmacêutica, se ocorrer uma falha de curto-circuito no canal de coleta do sinal de status da válvula de enchimento pelo DI3361, o módulo pode relatar imediatamente a falha. O sistema de controle ent?o pausa prontamente o processo de enchimento, evitando o empacotamento de medicamentos n?o qualificados causado por anomalias de sinal e reduzindo as perdas de produ??o.

III. Especifica??es Técnicas
(1) Parametros Elétricos
(2) Parametros Mecanicos e Ambientais
Dimens?es Gerais: 160mm×120mm×80mm (Comprimento×Largura×Altura), compatível com racks padr?o TRICONEX, instalado com altura de 2U
Peso: Aproximadamente 0,8kg, design leve facilita a inser??o/extra??o do módulo e o layout do painel
Faixa de Temperatura de Opera??o: -40℃~+70℃, atendendo aos requisitos de uso de áreas extremamente frias (como campos de petróleo do norte) e oficinas de alta temperatura (como fábricas de vidro)
Faixa de Temperatura de Armazenamento: -40℃~+85℃, adaptando-se a ambientes de transporte e armazenamento de longa distancia
Nível de Prote??o: IP20 (painel frontal), adequado para instala??o em painéis de controle industriais
Resistência a Vibra??o: Acelera??o de 5g (10Hz~2000Hz), em conformidade com a norma IEC 60068-2-6
(3) Parametros de Desempenho
Tempo de Resposta do Sinal: ≤1ms (do acionamento do sinal até a saída válida do módulo)
Cobertura de Diagnóstico: ≥99,9% (diagnóstico de falha a nível de canal)
MTBF (Tempo Médio Entre Falhas): ≥1.000.000 horas (em conformidade com a norma MIL-HDBK-217, em ambiente de 25℃)
Interface de Comunica??o: Compatível com o barramento do sistema TRICONEX TMR, taxa de transmiss?o de dados ≥100Mbps
IV. Fun??es e Princípios de Funcionamento
(1) Processo de Coleta de Sinal Digital
Acesso e Isolamento do Sinal: Sinais digitais de locais industriais (como sinais de contato de chave) s?o conectados aos canais correspondentes do DI3361 por meio de cabos blindados. Cada sinal primeiro passa por um circuito de isolamento fotoelétrico para realizar o isolamento elétrico da fonte de alimenta??o interna e do circuito de controle do módulo, impedindo que a interferência externa entre no circuito central do módulo.
Condicionamento e Detec??o do Sinal: O sinal isolado entra no circuito de condicionamento a nível de canal. A interferência de pulso pontiagudo é suprimida por meio de resistores limitadores de corrente e capacitores de filtro. Em seguida, um comparador de alta velocidade converte o sinal analógico em um nível digital padr?o (nível alto ≥18V CC, nível baixo ≤5V CC) e detecta a estabilidade do sinal (o tempo de debounce pode ser definido de 1ms~100ms via software).
Verifica??o de Dados de Redundancia Tripla Modular: Três unidades de coleta independentes dentro do módulo lêem sincronamente os sinais digitais condicionados e transmitem os três conjuntos de dados para a unidade lógica de verifica??o por meio do barramento redundante interno. A unidade de verifica??o realiza a julgamento "dois de dois" ou "dois de três" nos três conjuntos de dados (de acordo com a configura??o do sistema). Se os três conjuntos de dados forem consistentes, o sinal válido é carregado; se um único conjunto de dados for anormal, o canal com falha é marcado e a saída é gerada usando os dois conjuntos de dados normais.
Transmiss?o de Dados e Feedback de Diagnóstico: O sinal válido verificado é transmitido para o controlador principal por meio do barramento do sistema TRICONEX. Ao mesmo tempo, a unidade de diagnóstico carrega em tempo real o status do canal (normal/circuito aberto/curto-circuito), e o status de funcionamento de cada canal é exibido na interface de monitoramento do computador superior, facilitando que os técnicos de opera??o e manuten??o acompanhem o status de funcionamento do módulo em tempo real.
(2) Mecanismo de Trabalho Cooperativo com o Sistema TMR
Como o front-end I/O do sistema de controle TRICONEX TMR, o DI3361 realiza a intera??o de dados com os controladores tripla modular do sistema (como o TRICON 5730) por meio de um barramento redundante dedicado:
Sincroniza??o de Dados: O módulo envia sincronamente os sinais digitais coletados para as três unidades do controlador a cada 1ms. O controlador realiza a verifica??o de consistência nos três conjuntos de sinais para garantir que a lógica de controle seja executada com base em sinais de entrada verdadeiros e confiáveis.
Tolerancia a Falhas: Se um único canal de coleta do DI3361 falhar, o controlador pode ignorar automaticamente os dados anormais desse canal por meio das informa??es de diagnóstico carregadas pelo módulo e realizar opera??es lógicas com base nos outros dois conjuntos de sinais normais, impedindo que o sistema acione a??es incorretas devido a uma falha de I/O única.
Manuten??o Online: Sem desligar o sistema TMR, o DI3361 pode ser substituído online por meio de troca quente. O sistema identificará automaticamente o novo módulo e completará rapidamente a configura??o de parametros e a sincroniza??o de dados. A coleta de sinais permanece ininterrupta durante o processo de substitui??o, atendendo ao requisito de "manuten??o sem parada" da produ??o industrial.