وحدة إدخال تناظرية Tricon 3721 لـ TRICONEX متوفرة في المخزون

الأنابيب TRICONEX 3721 هو وحدة إدخال تناظرية ذات تكرار ثلاثي معياري (TMR) تعمل كواجهة استشعار رئيسية لنظام الأدوات الآلية للسلامة تريكون ويتلقّى ٣٢ إدخالاً تناظريّاً تفاضليّاً (من ٠ إلى ٥ فولت، أو ±٥ فولت، أو من ٠ إلى ٢٠ مللي أمبير مع مقاومة شنت خارجية) ويحوّلها إلى قيم رقمية بدقة قابلة للبرمجة تبلغ ١٢ أو ١٤ بت. وتضمّ 3721الوحدة ثلاثة قنوات قياس مستقلّة لكل نقطة إدخال، مما يضمن التحمّل أمام الأعطال: فإذا فشل أي قناة واحدة، فإن القناتين المتبقيتين تستمران في تزويد البيانات الصالحة عبر آلية اختيار القيمة الوسطى. وتُحدّث الوحدة جميع القنوات الـ٣٢ بشكل متزامن خلال ١٠ ملي ثانية، وهي مزوّدة بتشخيصات شاملة مدمجة مع مؤشرات حالة LED على لوحة الواجهة الأمامية. وقد حصلت على شهادة IEC 61508 SIL 3 ، ال TRICONEX 3721 يدعم الاستبدال الساخن ويتطلب لوحة إنهاء خارجية متوافقة (ETP) لتوصيلات التمديد الميدانية. وهو الحل المفضل عالي الكثافة لمدخلات الإشارات التناظرية في تطبيقات إيقاف الطوارئ (ESD)، وكشف الحرائق والغازات (F&G)، والتحكم في العمليات الحرجة في بيئات النفط والغاز، والصناعات البتروكيماوية، وتوليد الطاقة.

أنظمة إيقاف الطوارئ (ESD) – المراقبة المستمرة لمحولات الضغط والمستوى ودرجة الحرارة من أجل منطق الإيقاف الآلي الحرج للسلامة في مصافي التكرير، ومحطات الغاز الطبيعي المسال (LNG)، والمفاعلات الكيميائية

كشف الحرائق والغازات (F&G) – استلام إشارات تناظرية عالية الموثوقية من كواشف اللهب وأجهزة استشعار الغاز ووحدات مراقبة الغاز القابل للاشتعال في المنصات البحرية والمرافق البتروكيماوية

أنظمة إدارة الموقد (BMS) – مراقبة ضغط سحب الفرن، وتدفق الوقود، ومتغيرات الاحتراق لتشغيل المرجل والفرن بأمان

تحكم التوربينات وحمايتها – استشعار إشارات الاهتزاز ودرجة الحرارة والسرعة لحماية التوربينات الغازية والبخارية من التشغيل الزائد ولترتيب مراحل بدء التشغيل

التحكم في العمليات عالي الموثوقية – رصد التدفق والضغط ومستوى السوائل في المفاعلات الكيميائية وأنابيب النقل ومحطات الضواغط، حيث يُشترط أن تكون البيانات التناظرية معتمدة وفق مستوى السلامة SIL-3

أنظمة سلامة المنشآت النووية – توفير وحدة استقبال إشارات تناظرية ذات تكرار ثلاثي للحماية من الحوادث ومراقبة المفاعلات النووية

منصات النفط والغاز البحرية – جمع إشارات الضغط ومستوى السوائل والتدفق في الظروف التآكلية والقاسية بيئيًّا (ويُوصى باستخدام الإصدار المغلف بطبقة واقية متوافق مع مواصفة 3721C)

التكرار الثلاثي الوحدوي (TMR) – يتضمَّن كل قناة إدخال ثلاث مسارات إشارية مستقلة؛ ويتم إجراء تصويت اثنين من أصل ثلاثة (2oo3) بواسطة المعالجات الرئيسية بعد نقل البيانات عبر حافلة TriBus

معتمد وفق معيار IEC 61508 مستوى السلامة SIL 3 – معتمد من قبل TÜV لوظائف الأدوات الأمنية حتى أعلى مستوى ممكن من الموثوقية؛ ومتوسط الوقت بين الأعطال (MTBF) يزيد عن ٤٥٠٬٠٠٠ ساعة

٣٢ قناة إدخال تناظرية عالية الكثافة – ٣٢ إدخالًا تفاضليًّا مُقترنًا بالتيار المستمر لكل وحدة؛ ويمكن تهيئة كل قناة برمجيًّا لقياس الجهد أو التيار (مع مقاومة شنت خارجية)

دقة قابلة للبرمجة تتراوح بين ١٢ و١٤ بت – ما يسمح للمستخدم بتحسين التوازن بين دقة القياس وسرعة التحديث

معدل تحديث متزامن كل ١٠ مللي ثانية – يتم تحديث جميع القنوات الـ٣٢ بشكل متزامن كل ١٠ مللي ثانية، مما يوفّر توقيت إدخال محدَّدًا من أجل منطق السلامة

دقة عالية عبر نطاق درجات الحرارة – أقل من ٠٫١٥٪ من مدى القياس الكامل (FSR) في مدى درجات الحرارة من ٠ °م إلى ٦٠ °م؛ وانجراف منخفض في حلقات السلامة الحرجة

عزل كهربائي كامل – عزل كهربائي بجهد ١٥٠٠ فولت تيار مستمر بين القناة والمنطقة الميدانية، وعزل كهربائي بجهد ٨٠٠ فولت تيار مستمر بين المنطقة الميدانية والنظام؛ وتمنع المدخلات المعزولة ضوئيًّا تشكُّل الحلقات الأرضية وتحمي اللوحة الخلفية

تشخيص شامل على متن النظام – تشمل الاختبارات الذاتية المستمرة التحقق من جهد المرجع، والمعايرة المُنظمة للانحراف، وكشف انقطاع أسلاك الإشارة، والتحقق من الخروج عن النطاق

تصميم المدخلات التفاضلية – رفض ممتاز للإشارات المشتركة (−٨٥ ديسيبل عند التيار المستمر وحتى ١٠٠ هرتز) مما يلغي امتصاص الضوضاء الناتجة عن كابلات الحقل الطويلة

مؤشرات LED على لوحة الواجهة الأمامية – ناجح (نجح الوحدة في الاختبارات الذاتية)، عطل (عطل في القناة أو الوحدة)، نشط (الوحدة تعمل ومُهيأة)، حقل (حالة طاقة الحقل أو جهاز الإرسال)

دعم الاستبدال الساخن – استبدال الوحدة أثناء التشغيل دون إيقاف النظام؛ ويمكن إزالة الوحدة وإعادة تركيبها بينما تظل هيكلية نظام Tricon مشغَّلة

حماية ضد تجاوز النطاق – ١٥٠ فولت تيار مستمر / ١١٥ فولت تيار متناوب باستمرار؛ وتحمي دوائر المدخلات من الاتصال العرضي بجهود عالية

مفتاح ميكانيكي — يتم تثبيت وحدة 3721 بطريقة تمنع إدخالها في فتحة هيكل غير صحيحة؛ وتُصمَّم كابلات التوصيل الميداني بنفس الطريقة لتكون مُحكَمة التثبيت

طلاء واقٍ مطابق للشكل (3721C) — تشمل النسخة «C» طلاءً واقيًا مطابقًا للشكل يحمي تجميعات اللوحات الإلكترونية (PCB) من الرطوبة والتكاثف والغبار والجو corrosive (مثل الأجواء الغنية بالكبريت أو الملح)

متوافقة مع تقنية HART العابرة — عند استخدامها مع لوحات إنهاء HART المناسبة، تدعم وحدة 3721 الاتصال الرقمي عبر بروتوكول HART المُركَّب على حلقة التيار 4–20 مللي أمبير

تحويل تناظري-رقمي ثلاثي التكرار — تقوم كل قناة من قنوات النظام الثلاثي المُكرَّر (TMR) (A وB وC) بقياس الإشارة الميدانية بشكل مستقل باستخدام مبدِّل متعدد (multiplexer) خاص بها ومُضخِّم جهد تفاضلي قابل للضبط (PGA) ومحوِّل تناظري-رقمي (ADC). ثم تُرسل القيم المقاسة إلى المعالج الرئيسي المقابل عبر حافلة الإدخال/الإخراج ثلاثية التكرار.

خوارزمية اختيار القيمة الوسطى – بعد كل عملية مسح، تقوم المعالجات الرئيسية الثلاثة بتبادل جداول المدخلات الخاصة بها عبر حافلة TriBus. ولكل نقطة إدخال تناظرية، يقوم المعالج الرئيسي بإهمال القيمة الأعلى والأدنى، ويختار القيمة الوسطى (الوسيط). وهذا يلغي تأثير قناة واحدة منحرفة أو معطوبة.

تشخيص ذاتي مستمر – يقوم الوحدة دوريًّا بإجراء فحوصات داخلية لمراجع الجهد، ومعايرة انحراف وربح محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية (ADC)، واختبار سلامة مسار الإشارة. ويؤدي فشل أي اختبار تشخيصي في أي قناة إلى تفعيل مؤشر الخطأ (FAULT) وإطلاق إنذار هيكل المركبة المقابل؛ ومع ذلك تستمر الوحدة في العمل بشكل صحيح حتى في حال وجود عطل في قناة واحدة أو حتى قناتين (حيث تواصل القنوات السليمة المتبقية تقديم بيانات صالحة).

كشف الدائرة المفتوحة – يمكن للوحدة اكتشاف سلك حقل كهربائي مقطوع أو مرسل في حالة دائرة مفتوحة (شرط خارج النطاق). وعند اكتشاف دائرة مفتوحة، تُفرض قيمة القناة المقابلة على حالة آمنة قابلة للتخصيص من قِبل المستخدم، ويضيء مؤشر FIELD.

كشف الخروج عن النطاق – إشارات الإدخال التي تتجاوز نطاق الجهد المعاير (مثل: > 5.3 فولت بالنسبة لنطاق 0–5 فولت) تُبلَّغ على أنها أعطال تجاوز للنطاق العلوي أو السفلي، مما يسمح للتطبيق بالانقطاع أو إطلاق إنذار قبل أن تصبح إشارة المستشعر غير صالحة تمامًا.

المعايرة عند التشغيل البارد وعند تشغيل الطاقة – في كل دورة تشغيل للطاقة، يقوم الوحدة بإجراء معايرة ذاتية تلقائية باستخدام مراجع جهد داخلية دقيقة. ويُعوَّض بذلك الانجراف طويل الأمد وتأثيرات درجة الحرارة، مع الحفاظ على الدقة المُحدَّدة دون الحاجة إلى تدخل يدوي.

ترشيح الإدخال – مدخلات تفاضلية ذات قدرة عالية على رفض الجهد المشترك (85 ديسيبل) تقلل من التداخل الضوضائي الناتج عن التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) والتداخل الراديوي (RFI) والجهود المشتركة التي قد تُحتَث في كابلات الحقل الطويلة.

دعم الوضع الاحتياطي الساخن – عند وجود وحدة ثانوية 3721يتم تركيبه في فتحة المرافق، ويقوم النظام تلقائيًا بنقل التحكم إلى وحدة الانتظار عند اكتشاف عطل في الوحدة الأساسية، مما يمكّن من الصيانة عبر الإنترنت دون انقطاع في وظيفة السلامة.

الإبلاغ عن أعطال التوصيلات الميدانية — وتكتشف الوحدة فقدان طاقة حلقة التوصيلات الميدانية وتُبلغ المعالجات الرئيسية عنها عبر بتات الحالة المخصصة في كتلة بيانات الإدخال/الإخراج.

السؤال ١: ما هو الحد الأقصى لعدد قنوات الإدخال التناظرية التي يدعمها هيكل Tricon واحد عند استخدام وحدة 3721؟
A1: الأنابيب 3721توفر هذه الوحدة ٣٢ قناة إدخال تناظرية لكل وحدة. ويمكن لهيكل Tricon الموسع الكامل (المكوَّن من ٨ فتحات منطقية) استيعاب ما يصل إلى ٨ وحدات، ليصل العدد الإجمالي لقنوات الإدخال التناظرية إلى ٢٥٦ قناة لكل هيكل. ومع ذلك، يجب أخذ قدرة التغذية الكهربائية للنظام وسعة اللوحة الخلفية في الاعتبار — راجع دليل تخطيط وتركيب نظام Tricon لإجراء الحسابات الكاملة للأحمال.

السؤال ٢: هل يمكن لوحدة 3721 استقبال إشارات التيار ٤–٢٠ مللي أمبير مباشرةً؟
A2: نعم، لكن يتطلب ذلك مقاومة خارجية دقيقة بقيمة ٢٥٠ أوم. ويجب أن تنتهي حلقة تيار ٤–٢٠ مللي أمبير عبر لوحة إنهاء خارجية متوافقة (ETP) التي تحتوي على المقاومة، وتحول التيار إلى إشارة جهد تراوح بين ١–٥ فولت تيار مستمر. ثم يقوم 3721بقراءة الجهد الناتج. ولا يدعم الاتصال المباشر عبر الإشارة ٤–٢٠ مللي أمبير دون استخدام لوحة إنهاء.

السؤال ٣: ما الفرق بين الطراز القياسي ٣٧٢١ والطراز ٣٧٢١C؟
A3: الأنابيب الطراز ٣٧٢١C (حيث تشير الحرف «C» إلى طبقة تغليف واقية مُطبَّقة بالكامل) مُغطَّى جميع مجموعات لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) فيه بطلاء واقٍ. ويوفِّر هذا مقاومةً مُعزَّزةً للرطوبة والتكاثف والغبار والتآكل وظاهرة «الشعيرات الفضية»، ما يجعله الخيار المفضَّل للمنصات البحرية ومصانع المواد الكيميائية وغيرها من البيئات التي تتميَّز بارتفاع محتوى الأملاح أو الكبريت أو الرطوبة. ومن الناحية الكهربائية والوظيفية، فإن الإصدارين متطابقان تمامًا.

السؤال ٤: هل الطراز ٣٧٢١ متوافق مع أجهزة القياس المتوافقة مع بروتوكول HART؟
الإجابة 4: نعم. عند استخدامه مع لوحة إنهاء خارجية متوافقة مع بروتوكول HART (ETP) ، يمكن لجهاز 3721 تمرير إشارة رقمية تُستخدم في تقنية التحويل الترددي (FSK) الخاصة ببروتوكول HART، والتي تكون مُركَّبة على حلقة التيار 4–20 مللي أمبير. ويُطلب وجود مُتعدد إشارات HART منفصل أو بطاقة واجهة HART (مثل لوحة إنهاء شركة Pepperl+Fuchs) لاستخلاص البيانات الرقمية.

السؤال 5: ماذا يحدث إذا فشل أحد القنوات في جهاز 3721؟
ج5: لأنه 3721يُعتبر هذا الوحدة وحدة ذات تكرار ثلاثي معزَّز (TMR)، حيث يتم أخذ عيِّنة من كل إدخال حقلٍ بواسطة ثلاث دوائر قياس مستقلة (واحدة لكل شريحة). وإذا حدث عطل في قناة واحدة (مثل عطل في محول رقمي-تناظري ADC أو تلف مكوِّن ما)، فإن القناتين المتبقيتين تستمران في استقبال الإشارة الحقلية وإبلاغها. وتقوم المعالجات الرئيسية بالتصويت على البيانات باستخدام خوارزمية اختيار القيمة المتوسطة، وبالتالي يُخفى العطل وتبقى الإخراجات المُرسلة إلى برنامج التحكم صحيحة. وستبدأ لمبة الخطأ (FAULT LED) في الوحدة بالوميض (أو تضيء بشكل ثابت) لإعلام فريق الصيانة، لكن وظيفة السلامة لا تتأثر أو تنقطع.

استفسر الآن: [email protected]