Yokogawa VC401-10 Модуль соединителя

Выход нескольких типов сигналов

• Поддерживает стандартный аналоговый выход: токовые сигналы 4-20 мА, постоянные напряжения 1-5 В и т. д., адаптируясь к различным исполнительным механизмам.

• Может быть настроен с линейными или нелинейными выходными характеристиками, чтобы удовлетворить специальные технологические требования (например, нелинейная компенсация открытия клапана).

• Точность выхода достигает ±0,05% FS (полный диапазон), с 16-разрядным цифро-аналоговым преобразователем (DAC) для обеспечения точности управляющих сигналов.

• Встроенные функции аппаратного фильтрации и программной калибровки подавляют температурный дрейф и внешние помехи, обеспечивая стабильную работу в долгосрочной перспективе.

• Поддерживает реальную-time связь с контроллерами через внутреннюю шину Yokogawa (например, шину HW) для приема управляющих команд и обратной связи о статусе.

• Обладает интерфейсом диагностики неисправностей, позволяющим в реальном времени контролировать статус модуля (например, аномалии выхода, сигналы об открытом контуре) с помощью системного программного обеспечения.

• Электрическая изоляция: между входной и выходной сторонами используется оптоизолятор или трансформатор с напряжением изоляции ≥500 В постоянного тока для предотвращения помех от замыкания по земле.

• Резервное питание: поддерживает резервную конфигурацию аппаратного обеспечения (например, горячее резервное копирование двух модулей), обеспечивая автоматическое переключение при неисправностях для бесперебойной работы системы.

• Уровень защиты: соответствует требованиям промышленной среды, устойчив к вибрациям, пыли и электромагнитным интерференциям (EMI).

• Диапазон выхода и режимы аварийной безопасности (например, сохранение текущего значения или вывод безопасного значения) могут быть настроены онлайн с помощью специального программного обеспечения (например, Centum CS3000).

• Поддерживает горячее замену, не требуя отключения системы при обслуживании и повышая доступность системы.

• Получение команд: модуль принимает цифровые управляющие команды (например, 16-разрядные бинарные данные) от контроллера через внутреннюю шину (например, шину HW). Команды включают целевые выходные значения (например, цифровые коды, соответствующие 4-20 мА) и функциональные параметры (например, диапазон и режим неисправности).

• Разбор данных: встроенный микропроцессор (MCU) разбирает цифровые команды, проводит проверку (например, контрольную сумму CRC) и преобразование формата для обеспечения точности данных.

• D/A преобразование: 16-разрядный высокоточный цифро-аналоговый преобразователь (DAC) преобразует цифровые коды в аналоговые напряжения (например, 0-5 В постоянного тока), при этом точность преобразования обеспечивается источником опорного напряжения (например, высокоточным чипом опорного напряжения).

• Согласование сигнала:

• Усиление: усиление по мощности низковольтных сигналов для соответствия выходной мощности (например, для приведения в действие нагрузки 250 Ом для выхода 4-20 мА).

• Фильтрация: RC-фильтры устраняют высокочастотный шум для обеспечения гладких аналоговых сигналов.

• Линейная коррекция: если выходные характеристики нелинейные (например, кривая температурной компенсации термопары), коррекция выполняется с помощью программных алгоритмов или аппаратных схем.

• Преобразование тока/напряжения: преобразование напряжения в стандартный ток или выходное напряжение в соответствии с настройками:

• Выходной ток: преобразование напряжения в ток 4-20 мА с помощью схемы стабилизированного тока (например, операционный усилитель + мощный транзистор) для обеспечения стабильности тока при изменении нагрузки.

• Выходное напряжение: управляемое буферным усилителем для поддержания стабильности выходного напряжения при изменении нагрузки (например, емкость нагрузки ≥1 кОм).

• Сопряжение нагрузки: выходная схема имеет конструкцию с согласованием импеданса для избежания искажения сигнала или повреждения модуля из-за необычной нагрузки (например, короткого замыкания или разрыва).

• Конструкция изоляции: электрическая изоляция между входной стороной (цифровые сигналы) и выходной стороной (аналоговые сигналы) достигается с помощью оптоизоляторов или трансформаторов, разрывая замыкания по земле для предотвращения внешних помех (например, гармоник частотного преобразователя) на управляющие сигналы, в то же время защищая контроллер от неисправностей на месте (например, пере напряжения).

• Множественные механизмы защиты:

• Защита от пере тока/пере напряжения: если на выходе происходит короткое замыкание или пере напряжение, защитная схема (например, резисторы ограничения тока, диоды TVS) быстро вступает в действие, ограничивая ток/напряжение в безопасном диапазоне, предотвращая повреждение DAC и компонентов привода.

• Обнаружение разрыва: для сценариев выходного тока модуль может обнаруживать разрывы нагрузки и выводить сигналы неисправности в соответствии с настройками (например, сохранение последнего значения или переключение на безопасное значение).

• Тепловая защита: внутренний температурный датчик контролирует температуру чипа, вызывая сигнал тревоги и ограничивая выход при перегреве для предотвращения отказа компонентов из-за перегрева.

• Механизм обратной связи: модуль в реальном времени отбирает образцы выходных сигналов, сравнивает их с целевыми значениями, запускает самодиагностику, если отклонение превышает порог (например, ±0,1% FS), и отправляет информацию о неисправности (например, "аномалия выхода") в контроллер через шину.

• Резервное питание (если настроено): в режиме резервного копирования двух модулей главный и резервный модули синхронизируют данные в реальном времени. Когда главный модуль выходит из строя, резервный модуль автоматически берет на себя выход, с временем переключения ≤10 мс для обеспечения непрерывности управления.

• Управление питанием: входное напряжение 24 В постоянного тока преобразуется в напряжения, необходимые для каждого чипа (например, 5 В, 3,3 В) с помощью внутреннего DC-DC преобразователя. Фильтрующие конденсаторы и стабилизаторы напряжения уменьшают пульсацию, обеспечивая стабильную работу DAC и процессора.

• Синхронизация часов: внутренние часы обеспечивают временную опору для преобразования DAC и обработки данных, поддерживая синхронизацию с системной шиной для обеспечения временной согласованности выходов нескольких модулей (например, согласованных действий нескольких исполнительных механизмов в сложных системах управления).