5X00058G01 Emerson модуль аналогового ввода HART

Функциональные характеристики:

Ввод и преобразование сигнала: Он может принимать стандартные аналоговые сигналы, такие как 4-20 мА. С помощью встроенной аналого-цифровой преобразующей схемы (АЦП) непрерывно меняющиеся аналоговые сигналы преобразуются в цифровые для обработки процессором системы управления.

Поддержка протокола HART: Следуя протоколу HART, цифровые сигналы могут быть наложены на аналоговый сигнал 4-20 мА для обеспечения двусторонней связи. Это может использоваться для удалённого запроса технологических переменных, настройки параметров и диагностики статуса оборудования и т.д. Например, можно получить информацию о настройках конфигурации и аварийной информации умных датчиков давления.

Многоканальная конструкция: Обычно имеет несколько аналоговых входных каналов, которые могут одновременно собирать сигналы от нескольких полевых устройств, уменьшая количество модулей и стоимость проводки и повышая интеграцию системы.

Высокоточное измерение: Отличается высокой точностью измерения, точно отражает изменения полевых физических величин, обеспечивает надежную поддержку данных для систем управления и гарантирует точность управления промышленными процессами.

Технические параметры:

Диапазон входа: Поддерживает несколько диапазонов аналогового входа, таких как ±10 В DC, 0-10 В DC, ±5 В DC, 0-5 В DC, 1-5 В DC, 0-20 мА, 4-20 мА и ±20 мА и т.д., и может адаптироваться к различным типам датчиков и преобразователей.

Разрешение: Как правило, имеет относительно высокое разрешение, например 24 бита, которое может точно различать незначительные изменения аналоговых сигналов, делая результаты измерения более точными.

Частота дискретизации: Может выполнять дискретизацию входного сигнала с высокой частотой дискретизации, быстро получать полевые данные, оперативно отражать изменения технологических переменных и облегчать быстрый отклик системы управления.

Уровень защиты и рабочая температура: Обычно имеет определённый уровень защиты, может адаптироваться к суровым промышленным условиям, имеет широкий диапазон рабочих температур и может стабильно работать в условиях высоких и низких температур.

Рабочий принцип:

Сбор аналогового сигнала: Сначала полевые датчики преобразуют измеряемые неэлектрические физические величины, такие как температура, давление и уровень жидкости, в электрические сигналы. Если электрический сигнал, выходящий с датчика, не является стандартным сигналом, его необходимо преобразовать в стандартный аналоговый сигнал с помощью преобразователя, например, в сигнал тока 4-20 мА или сигнал напряжения 0-10 В и т.д. Модуль 5X00058G01 принимает эти стандартные аналоговые сигналы через свой входной канал для последующей обработки.

Аналого-цифровое преобразование (АЦП): Модуль оснащён встроенной аналого-цифровой преобразующей схемой (АЦП), которая преобразует принятый аналоговый сигнал в цифровой сигнал. Например, если на вход подаётся сигнал напряжения 0-10 В, АЦП преобразует его в соответствующее цифровое значение с определённым разрешением, например, в целое число типа с плавающей точкой 24 бит, чтобы облегчить последующую обработку модулем и связь с системой управления.

Связь по протоколу HART: Протокол HART использует технологию частотно-ключового модуляции (FSK), используя синусоидальный сигнал тока 1200 Гц для представления логической единицы и синусоидальный сигнал тока 2200 Гц для представления логического нуля, и линейно накладывает эти модулированные сигналы на аналоговый сигнал 4-20 мА. В качестве подчинённого устройства HART модуль может принимать команды, отправляемые главным устройством. Анализируя цифровые сигналы, наложенные на аналоговые сигналы, он получает инструкции от главного устройства, например, запрос параметров и изменение конфигурации. В то же время модуль может также кодировать собранные аналоговые данные и информацию о своём статусе и другие данные в соответствии с протоколом HART, накладывать их в виде цифровых сигналов на сигнал 4-20 мА и отправлять их на главное устройство, чтобы обеспечить двустороннюю связь.

Обработка и вывод сигнала: Модуль обрабатывает преобразованный цифровой сигнал, который может включать такие операции, как фильтрация и линейная коррекция, чтобы устранить колебания сигнала и повысить стабильность и точность данных. Обработанные цифровые сигналы могут быть переданы на центральный процессор (ЦП) системы управления для мониторинга, вычислений, управления и других операций, тем самым обеспечивая точный контроль и мониторинг промышленных процессов.

Сценарии применения:

Управление технологическими отраслями: В отраслях, таких как нефть, химическая промышленность, энергетика и металлургия, он используется для сбора технологических параметров, таких как температура, давление, расход и уровень жидкости, предоставляя реальные данные для систем DCS для обеспечения точного управления и мониторинга производственного процесса.

Подключение умных приборов: Может быть подключён к различным умным приборам, поддерживающим протокол HART, таким как умные датчики давления и умные расходомеры. Это позволяет не только собирать данные измерений, но и осуществлять удалённую настройку и диагностику приборов, тем самым повышая эффективность управления оборудованием.

Промышленная автоматизированная система: В качестве важного компонента промышленных автоматизированных систем он используется в сочетании с ПЛК, промышленными контроллерами и другими устройствами для построения полной автоматизированной системы управления, обеспечивая автоматизацию и интеллектуализацию промышленного производства.

Установка и настройка:

Шаги установки

Выбор места установки: Модуль обычно устанавливается на стандартной DIN-рейке внутри шкафа управления. Можно выбрать подходящее место на основе фактической ситуации, например, рядом с другими связанными модулями или процессорами, чтобы облегчить проводку и связь. В то же время следует учитывать пространство для охлаждения и технического обслуживания.

Установка модуля: Вставьте модуль в DIN-рейку, убедившись, что пружинные лепестки на модуле совпадают с пазами рейки или соседних модулей. Затем мягко вдавите модуль до тех пор, пока он не будет прочно закреплён на рейке.

Подключение питания: В соответствии с требованиями модуля подключите соответствующее питание, обычно 24 В DC. Обратите внимание на правильное подключение положительного и отрицательного полюсов, чтобы избежать повреждения модуля из-за обратного подключения.

Проводка сигналов: Проводите проводку в соответствии с типом датчика на месте. Если это двухпроводной датчик, требуется внешнее питание. Подключите сигнальную и питательную проводки датчика к соответствующим клеммам модуля. Если это четырёхпроводной датчик, его питание является независимым. Подключите сигнальную проводку к клемме входного канала модуля. Для неиспользуемых каналов их сигнальные клеммы можно замкнуть, чтобы уменьшить помехи.

Подключение линии связи HART: Сигналы HART обычно используют одну и ту же линию с аналоговыми сигналами. Если требуется связь с контроллером HART или другим главным устройством, подключите его к соответствующей клемме связи модуля и убедитесь, что сопротивление цепи находится в диапазоне от 250 до 600 Ом.

Шаги настройки

Установка параметров аппаратного обеспечения (если есть): Некоторые модули могут иметь переключатели или перемычки настройки аппаратного обеспечения для настройки типов входных сигналов, диапазонов и других параметров. В соответствии с фактическим типом сигнала датчика установите их в соответствующие положения.

Настройка параметров в конфигурационном программном обеспечении: После подключения модуля к системе управления откройте соответствующее конфигурационное программное обеспечение (например, конфигурационное программное обеспечение для системы Emerson DeltaV). Добавьте модули в программе, укажите адрес и тип модуля и настройте параметры каналов модуля, включая тип входного сигнала (напряжение или ток), диапазон измерения и т.д.

Настройка параметров HART: Подключите контроллер HART к модулю и войдите в меню контроллера, чтобы настроить параметры, связанные с HART, для модуля, такие как номер устройства, единица измерения, режим вывода (линейный/квадратный корень), постоянная времени демпфирования и т.д. Можно также проводить удалённую настройку параметров и диагностику устройства с помощью функции настройки HART в конфигурационном программном обеспечении.

Калибровка модуля: Чтобы обеспечить точность измерения, модуль можно калибровать. Можно использовать стандартные источники сигналов для ввода известных аналоговых сигналов. Ноль и полный масштаб модуля можно настроить с помощью ручного контроллера или конфигурационного программного обеспечения, чтобы его выходные значения соответствовали стандартному сигналу.

Загрузка конфигурации и тестирование: После завершения вышеуказанной настройки загрузите информацию о конфигурации в систему управления. Включите питание модуля, подключите фактический сигнал, наблюдайте, работает ли модуль правильно, и проверьте собранные данные с помощью конфигурационного программного обеспечения или других устройств мониторинга, чтобы убедиться, что они правильные. Если есть какие-либо неисправности, проверьте проводку и параметры настройки и устраните неисправность в срок.