HONEYWELL 51401286-100 Карта интерфейса EPDG

I. Обзор

II. Атрибуты продукта и технические характеристики

(I) Основные атрибуты и спецификации

• Категория продукта: Модуль для согласования ИО - сигналов промышленной автоматизации, сосредоточенный на трех основных функциях: "изоляция аналогового сигнала + преобразование цифрового сигнала + изоляция неисправностей". В отличие от обычных ИО - модулей, он имеет двойные возможности предварительной обработки сигналов и аппаратной защиты и совместим с архитектурой сигнального канала систем DCS Honeywell.

• 
  

• Физические характеристики:

• Размеры и вес: Соответствует стандартным размерам для установки на стойке Honeywell, имеет длину 160 мм (совместим с слотами стойки контроллера C300), ширину 80 мм, высоту 220 мм (включая крепежные клипсы) и вес около 0,6 кг. Он размерно совместим с ИО - картами одной серии (например, 51304487 - 100) и может быть установлен рядом в одной стойке, экономя пространство в шкафу управления.

• Материал и защита: Корпус изготовлен из антипирного материала ABS (класс UL94 V - 0), внутренняя печатная плата покрыта трехзащитной лакой (защитой от влаги, солевого тумана и плесени), а уровень защиты достигает IP20 (подходит для установки внутри шкафов управления, защита от пыли и незначительной влаги). Терминалы изготовлены из золотого материала (антиокисление, снижение контактного сопротивления для обеспечения стабильной передачи сигнала).

• 
  

• Электрические характеристики:

• Аналоговый вход (AI): Поддерживает сигналы 4 - 20 мА, 0 - 10 В, термопару (тип J/K/T) и РТД (PT100). Входное сопротивление составляет 250 Ом (для 4 - 20 мА), 100 кОм (для 0 - 10 В) и 1 МОм (для термопар) соответственно, совместимо с общими типами датчиков на месте.

• Аналоговый выход (AO): Выдает стандартные постоянные сигналы 4 - 20 мА (нагрузка ≤ 500 Ом) или 0 - 10 В (нагрузка ≥ 10 кОм), с выходной точностью ±0,1% F.S. и линейностью ≤ ±0,05% F.S., удовлетворяя требованиям точного выдачи команд управления DCS.

• Цифровой вход (DI): Поддерживает сухие контактные сигналы 24 В постоянного тока (высокий уровень ≥ 18 В постоянного тока, низкий уровень ≤ 5 В постоянного тока) с временем отклика ≤ 1 мс, совместимо с цифровым оборудованием на месте, таким как ограничительные выключатели клапанов и кнопки аварийной остановки.

• Совместимость сигналов:

• Изоляционные свойства: Трехуровневая электрическая изоляция (вход - выход - источник питания) с изоляционным напряжением ≥ 2500 Вrms в течение 1 минуты и коэффициентом подавления общих модов (CMRR) ≥ 80 дБ (при 50 Гц), который может эффективно блокировать помехи замыкания по земле и электромагнитные помехи (например, шум, создаваемый частотными преобразователями и высоковольтными двигателями) на промышленных площадках.

• Требования к источнику питания: Рабочее напряжение 24 В постоянного тока (широкодиапазонная адаптация от 18 В постоянного тока до 36 В постоянного тока), рабочий ток ≤ 150 мА (в статическом состоянии) и ≤ 300 мА (на полной нагрузке), потребление мощности ≤ 7,2 Вт, совместимо с промышленными стандартными преобразующими источниками питания.

(II) Функциональные особенности

Интегрированное проектирование "Согласование сигнала + Изоляционная защита"

• Подавление помех сигнала: Каждый аналоговый канал имеет встроенный программируемый низкочастотный фильтр (регулируемый от 0,1 Гц до 100 Гц) и схему усиления сигнала. Например, при сборе слабых сигналов термопар на месте (например, термопара типа J выдает 0 мВ при 0°C и 41,27 мВ при 800°C), благодаря усилению в 100 раз и фильтрации на 0,1 Гц, шум сигнала может быть снижен от ±5 мВ до ±0,1 мВ, а точность измерения может быть улучшена до ±0,1°C.

• 
  

• Электрическая изоляционная защита: С помощью технологии изоляции оптоизолятором и трансформатором достигается полная электрическая изоляция между "оборудованием на месте и модулями DCS". Когда датчик на месте замыкается (например, замыкание питания 4 - 20 мА - преобразователя), изоляционная цепь может блокировать ток неисправности от протекания в модуль ИО DCS (например, 51304487 - 100), избегая повреждения ценных модулей и снижая затраты на эксплуатацию и обслуживание.

• 
  

• Преобразование типа сигнала: Поддерживает преобразование нестандартных сигналов в стандартные сигналы. Например, он может преобразовать сигналы датчика 0 - 5 В на месте в сигналы 4 - 20 мА, распознаваемые DCS, или преобразовать сигналы термопар в линейные значения температуры с помощью компенсации холодного спая (с встроенным датчиком PT100). Не требуются дополнительные преобразователи сигналов, упрощая архитектуру системы.

Глубокая совместимость с системами DCS Honeywell

• Механическая и интерфейсная совместимость: Расположение терминалов полностью совместимо с ИО - модулями Honeywell (например, 51304487 - 100). Он использует терминалы Phoenix (с шагом 5,08 мм), поддерживает подключение проводов с поперечным сечением от 0,5 мм2 до 2,5 мм2, и усилие вставки/вынимания ≤ 50 Н. После установки он образует устойчивое механическое соединение с стойкой DCS (класс виброустойчивости 5g, 10 Гц - 500 Гц), избегая плохого контакта сигнала из - за вибрации.

• 
  

• Совместимость программного обеспечения и протокола: Он безупречно интегрируется с конфигурационным программным обеспечением Honeywell Experion PKS (Control Builder). Тип сигнала канала, параметры фильтрации и пороги аварий могут быть настроены онлайн с помощью программного обеспечения без аппаратных перемычек, и процесс настройки занимает ≤ 10 минут. В то же время он поддерживает реальное взаимодействие с исторической базой данных системы (PHD), и данные сигналов могут быть автоматически загружены в HMI для отображения трендов.

Самодиагностика неисправностей и расширение избыточности

• Мониторинг и оповещение о неисправностях: Поддерживает диагностику неисправностей на уровне канала (например, разрыв датчика, выход сигнала за пределы допустимых значений, короткое замыкание внутри модуля). В случае неисправности коды неисправностей (например, "E01 = разрыв канала AI1") загружаются в DCS с помощью индикаторов LED (красный мигающий) и протокола Modbus, что позволяет операторам и обслуживающему персоналу быстро определить точки неисправности и сократить время устранения неисправностей на 60%.

• 
  

• Возможность расширения избыточности: Поддерживает горячую избыточную конфигурацию двух модулей (основной и резервный модули работают синхронно, время переключения при неисправности ≤ 10 мс), которая подходит для критических технологических сценариев (например, управление температурой химических реакторов). Он обеспечивает непрерывное согласование сигналов и соответствует требованиям безопасности уровня SIL 2 по стандарту IEC 61508.

III. Сценарии применения

Согласование и изоляция сигналов для химических реакторов

• Описание сценария: В управлении реакторами предприятий тонкой химии установлено 4 датчика на месте: термопара типа K (температура реакции, 0 - 800°C), РТД (PT100) (температура охлаждающей воды, 0 - 100°C), 4 - 20 мА - давление - преобразователь (внутреннее давление реактора, 0 - 2 МПа) и выключатель уровня жидкости 24 В постоянного тока (высокий/низкий уровень жидкости). Модуль 51401286 - 100 преобразует сигнал термопары в линейный сигнал 4 - 20 мА с помощью компенсации холодного спая, выполняет фильтрацию и уменьшение шума для сигнала давления (для подавления промышленной частоты 50 Гц), и реализует электрическую изоляцию между датчиками и контроллером Experion PKS C300. Наконец, согласованные сигналы передаются в DCS для замкнутого - цикла управления.

• 
  

• Основное значение: Благодаря согласованию сигналов ошибка измерения температуры снижается с ±0,5°C до ±0,1°C, и колебания сигнала давления снижаются с ±0,05 МПа до ±0,01 МПа. В то же время изоляционная защита предотвращает повреждение контроллера C300 (стоимость одного контроллера превышает 100 000 юаней) из - за короткого замыкания датчика, обеспечивая стабильное управление температурой и давлением реактора и повышая процент годности продукции до 99,8%.

Переход на обновленную систему при обновлении старых систем TDC 3000

• Описание сценария: Нефтеперерабатывающий завод планирует постепенно обновить свою систему TDC 3000 до системы Experion PKS. Во время переходного периода часть на - месте ИО - оборудования TDC 3000 (например, нестандартные датчики уровня жидкости 0 - 5 В) должна быть сохранена. Модуль 51401286 - 100 действует как "переходный мост", преобразуя нестандартные сигналы оборудования TDC 3000 в сигналы 4 - 20 мА, распознаваемые Experion PKS, в то же время реализуя электрическую изоляцию между старыми и новыми системами, чтобы предотвратить, чтобы неисправности на стороне TDC 3000 влияли на работу новой системы.

• 
  

• Основное значение: Не нужно сразу заменять все старое ИО - оборудование (экономия более 5 миллионов юаней на обновлении системы). Модуль обеспечивает плавный переход между старыми и новыми системами, снижая коэффициент отказов системы с 5% до 0,5% во время переходного периода и обеспечивая непрерывную и стабильную работу нефтеперерабатывающего оборудования (снижение ежегодных потерь от простоя более чем на 2 миллиона юаней).

Централизованная обработка сигналов вспомогательного оборудования в электростанциях

• Описание сценария: В управлении вспомогательным оборудованием (насосами подачи воды, вентиляторами принудительного дутья) котлов тепловых электростанций распределено 12 каналов сигналов датчиков на месте: 4 канала сигналов вибрации 4 - 20 мА, 4 канала сигналов температуры PT100 и 4 канала сигналов статуса 24 В постоянного тока. Модуль 51401286 - 100 централизованно согласовывает рассеянные сигналы через шину RS485 и равномерно передает их в систему Experion PKS. В то же время он выполняет высокочастотную фильтрацию на 10 Гц для сигналов вибрации (для подавления шума вибрации двигателя) и компенсацию холодного спая для сигналов температуры.

• 
  

• Основное значение: Он уменьшает количество проводки на месте (с 12 кабелей до 1 шины RS485), сокращая затраты на проводку на 60%. В то же время благодаря централизованному согласованию точность мониторинга вибрации вспомогательного оборудования повышается до ±0,1 мм/с, что позволяет предупредить о износе подшипников насоса подачи воды за 3 месяца до аварии и избежать остановки котла из - за повреждения оборудования.