ماژول ورودی آنالوگ Tricon TRICONEX 3721، موجود در انبار

The TRICONEX 3721 یک ماژول ورودی آنالوگ با قابلیت افزونگی سه‌گانه (TMR) است که به‌عنوان رابط اصلی حسگر برای سیستم ابزار دقیق ایمنی عمل می‌کند. ترایکان ورودی‌های آنالوگ دیفرانسیل ۳۲ کاناله (۰ تا ۵ ولت، ±۵ ولت یا ۰ تا ۲۰ میلی‌آمپر با شانت خارجی) را پذیرفته و آنها را به مقادیر دیجیتال با وضوح قابل برنامه‌ریزی ۱۲ یا ۱۴ بیتی تبدیل می‌کند. این ماژول دارای سه کانال اندازه‌گیری مستقل برای هر نقطه ورودی است که قابلیت تحمل خطا را تضمین می‌کند: در صورت خرابی هر کانال تکی، دو کانال باقی‌مانده با انتخاب مقدار میانی، اطلاعات معتبر را ادامه می‌دهند. این ماژول تمامی ۳۲ کانال را به‌صورت همزمان در عرض ۱۰ میلی‌ثانیه به‌روزرسانی می‌کند و دارای تشخیص‌های جامع داخلی و نشانگرهای LED وضعیت روی صفحه جلویی است. این ماژول مطابق با استانداردهای 3721گواهی‌نامه‌های IEC 61508 SIL 3 , TRICONEX 3721 پشتیبانی از جایگزینی گرم (Hot-swap) دارد و نیازمند یک پنل پایان‌دهی خارجی (ETP) سازگان‌دار برای سیم‌کشی در محل است. این راه‌حل ترجیحی برای ورودی آنالوگ با تراکم بالا در کاربردهای خاموش‌سازی اضطراری (ESD)، تشخیص آتش و گاز (F&G) و کنترل فرآیندهای حیاتی در محیط‌های نفت و گاز، پتروشیمی و تولید انرژی است.

سیستم‌های خاموش‌کردن اضطراری (ESD) — نظارت مداوم بر ترانسمیترهای فشار، سطح و دما برای منطق قطع ایمنی‌محور در پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌های LNG و راکتورهای شیمیایی

تشخیص آتش و گاز (F&G) — دریافت سیگنال‌های آنالوگ با صحت بالا از آشکارسازهای شعله، سنسورهای گاز و مونیتورهای گاز قابل اشتعال در پلتفرم‌های دریایی و تأسیسات پتروشیمی

سیستم‌های مدیریت مشعل (BMS) — نظارت بر فشار کشش کوره، دبی سوخت و پارامترهای احتراق برای عملیات ایمن بویلر و کوره

کنترل و حفاظت توربین — تشخیص سیگنال‌های لرزش، دما و سرعت برای محافظت در برابر دور اضافی توربین‌های گازی و بخاری و تعیین ترتیب راه‌اندازی

کنترل فرآیند با صحت بالا – نظارت بر دبی، فشار و سطح در راکتورهای شیمیایی، خطوط لوله و ایستگاه‌های کمپرسور که در آن‌ها داده‌های آنالوگ مورد تأیید سطح یکپارچگی ایمنی (SIL-3) اجباری است

سیستم‌های ایمنی هسته‌ای – ارائهٔ دریافت ورودی آنالوگ سه‌گانهٔ پشتیبان (تریپل‌رداندانت) برای سیستم‌های حفاظت و نظارت راکتور هسته‌ای

پلتفرم‌های نفت و گاز دریایی – دریافت سیگنال‌های فشار، سطح و دبی در شرایط خورنده و سخت محیطی (نسخهٔ پوشش‌دار شدهٔ مقاوم در برابر محیط (conformal-coated) مدل ۳۷۲۱C توصیه می‌شود)

رداندانت سه‌گانهٔ ماژولار (TMR) – هر کانال ورودی دارای سه مسیر سیگنال مستقل است؛ رأی‌گیری ۲ از ۳ (۲oo۳) توسط پردازنده‌های اصلی پس از انتقال داده از طریق اتصال‌دهندهٔ سه‌گانه (TriBus) انجام می‌شود

دارای گواهینامه IEC 61508 SIL 3 – مورد تأیید TÜV برای عملکردهای ایمنی ابزاری تا بالاترین سطح یکپارچگی؛ میانگین زمان بین خرابی‌ها (MTBF) بیش از ۴۵۰۰۰۰ ساعت

۳۲ کانال ورودی آنالوگ با تراکم بالا – ۳۲ ورودی دیفرانسیلی با جفت‌بندی مستقیم (DC) در هر ماژول؛ هر کانال را می‌توان از طریق نرم‌افزار برای اندازه‌گیری ولتاژ یا جریان (با استفاده از شنت خارجی) پیکربندی کرد

قابلیت تنظیم دقت ۱۲ بیتی/۱۴ بیتی – امکان بهینه‌سازی توسط کاربر بین وضوح اندازه‌گیری و سرعت به‌روزرسانی

نرخ به‌روزرسانی همزمان ۱۰ میلی‌ثانیه‌ای – تمامی ۳۲ کانال هر ۱۰ میلی‌ثانیه به‌صورت هم‌زمان و همگام‌شده تجدید می‌شوند و زمان‌بندی قابل پیش‌بینی ورودی را برای منطق ایمنی فراهم می‌کنند

دقت بالا در محدوده دمایی گسترده – کمتر از ۰٫۱۵٪ از محدوده کامل اندازه‌گیری (FSR) در دمای ۰ تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد؛ دریفت کم برای حلقه‌های ایمنی حیاتی

عایق‌بندی گالوانیکی کامل – عایق‌بندی ۱۵۰۰ ولت مستقیم (Vdc) بین کانال و بخش میدانی، و ۸۰۰ ولت مستقیم (Vdc) بین بخش میدانی و سیستم؛ ورودی‌های نوری-عایق (opto-isolated) از ایجاد حلقه‌های زمین جلوگیری کرده و برد پشتی (backplane) را محافظت می‌کنند

تشخیص‌های جامع درون‌خودرو – آزمون‌های خودکار مداوم شامل تأیید ولتاژ مرجع، کالیبراسیون افست، تشخیص قطع سیم سیگنال و بررسی خارج از محدوده

طراحی ورودی دیفرانسیلی – رد کردن عالی سیگنال‌های مشترک (۸۵- دسی‌بل در محدوده فرکانسی مستقیم تا ۱۰۰ هرتز) که جذب نویز ناشی از کابل‌های بلند فیلد را حذف می‌کند

نمایشگرهای LED روی پنل جلویی – PASS (ماژول آزمون‌های خودکار را با موفقیت پشت سر گذاشته است)، FAULT (خطا در کانال یا ماژول)، ACTIVE (ماژول در حال اجرا و پیکربندی‌شده است)، FIELD (وضعیت تغذیه فیلد یا ترانسمیتر)

پشتیبانی از تعویض گرم (Hot-swap) – جایگزینی آنلاین ماژول بدون خاموش‌کردن سیستم؛ ماژول می‌تواند در حالی که شاسی Tricon روشن است، خارج و دوباره نصب شود

محافظت در برابر اوررنج (ورودی بیش از محدوده) – ۱۵۰ ولت مستقیم یا ۱۱۵ ولت متناوب به‌صورت مداوم؛ مدار ورودی در برابر اتصال اشتباهی به ولتاژهای بالا محافظت شده است

کلیدگذاری مکانیکی – مدل ۳۷۲۱ دارای کلیدگذاری است تا جلوی ورود نادرست آن به شیارهای نادرست شاسی را بگیرد؛ کابل‌های پایان‌دهی در محل نصب نیز به‌همین ترتیب کلیدگذاری شده‌اند

پوشش محافظ هم‌شکل (مدل ۳۷۲۱C) – نسخه «C» دارای پوشش محافظ هم‌شکل است که مونتاژهای PCB را در برابر رطوبت، تقطیر، گرد و غبار و محیط‌های خورنده (مانند محیط‌های با غلظت بالای گوگرد یا نمک) حفاظت می‌کند

سازگار با عبور سیگنال HART – هنگام استفاده با تخته‌های پایان‌دهی مناسب HART، مدل ۳۷۲۱ از ارتباط دیجیتال HART که روی حلقه ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر اعمال می‌شود، پشتیبانی می‌کند

تبدیل آنالوگ-به-دیجیتال سه‌گانه – هر یک از سه کانال TMR (A، B و C) به‌صورت مستقل سیگنال فیلد را با استفاده از مالتی‌پلکسر، پیش‌تقویت‌کننده قابل برنامه‌ریزی (PGA) و تبدیل‌کننده آنالوگ-به-دیجیتال (ADC) خود اندازه‌گیری می‌کنند. مقادیر اندازه‌گیری‌شده از طریق اتصال‌دهنده ورودی/خروجی سه‌گانه به پردازنده اصلی ارسال می‌شوند.

الگوریتم انتخاب مقدار میانی – پس از هر اسکن، سه پردازندهٔ اصلی جداول ورودی خود را از طریق باس سه‌گانه (TriBus) تبادل می‌کنند. برای هر نقطهٔ ورودی آنالوگ، پردازندهٔ اصلی بزرگترین و کوچکترین مقادیر را حذف کرده و مقدار میانی (میانه) را انتخاب می‌کند. این روش اثر یک کانال منحرف یا معیوب را از بین می‌برد.

تشخیص خودکار مستمر – ماژول به‌طور دوره‌ای بررسی‌های داخلی از مرجع ولتاژ، تنظیم اُفست و بهرهٔ ADC و آزمون‌های صحت مسیر سیگنال را انجام می‌دهد. در صورت شکست هر یک از این تشخیص‌ها در هر کانالی، نشانگر خطای FAULT فعال می‌شود و هشدار مربوط به شاسی تنظیم می‌گردد؛ با این حال، ماژول همچنان به‌درستی با یک یا حتی دو کانال معیوب ادامه می‌دهد (کانال‌های سالم باقی‌مانده به‌طور معتبر داده‌های صحیح را ارائه می‌کنند).

تشخیص مدار باز – ماژول قادر به تشخیص سیم میدانی قطع‌شده یا ترانسمیتر با مدار باز (شرایط فراتر از محدوده) است. هنگامی که مدار باز تشخیص داده شود، مقدار کانال مربوطه به یک حالت ایمن قابل پیکربندی توسط کاربر منتقل می‌شود و LED مربوط به میدان روشن می‌گردد.

تشخیص خارج از محدوده – سیگنال‌های ورودی که از محدوده ولتاژ کالیبره‌شده فراتر می‌روند (مثلاً بیشتر از ۵٫۳ ولت برای محدوده ۰ تا ۵ ولت) به‌عنوان خطاهای «فراتر از محدوده» یا «کمتر از محدوده» گزارش می‌شوند، که این امکان را فراهم می‌کند تا برنامه قبل از آنکه سیگنال سنسور کاملاً نامعتبر شود، قطع یا هشدار دهد.

کالیبراسیون در راه‌اندازی سرد و روشن‌شدن تغذیه – در هر چرخه روشن‌شدن تغذیه، ماژول به‌صورت خودکار با استفاده از مراجع داخلی دقیق ولتاژ، کالیبراسیون خود را انجام می‌دهد. این روش جبران کُندی بلندمدت و اثرات دما را انجام می‌دهد و دقت مشخص‌شده را بدون نیاز به مداخله دستی حفظ می‌کند.

فیلتر کردن ورودی – ورودی‌های دیفرانسیلی با توانایی بالای رد کردن ولتاژ مشترک (۸۵ دسی‌بل) از جذب نویز ناشی از تداخل الکترومغناطیسی (EMI)، تداخل فرکانس رادیویی (RFI) و ولتاژهای مشترک القاشده در طول کابل‌های بلند میدانی جلوگیری می‌کنند.

پشتیبانی از حالت «پشتیبان داغ» – هنگامی که یک واحد ثانویه 3721در اسلات همراه نصب می‌شود، سیستم به‌طور خودکار پس از تشخیص خطایی در ماژول اصلی، کنترل را به ماژول پشتیبان منتقل می‌کند و این امر امکان تعمیر و نگهداری آنلاین را بدون قطع عملکرد ایمنی فراهم می‌سازد.

گزارش‌دهی خطاهای سیم‌کشی میدانی — ماژول قطع تغذیه حلقه میدانی را تشخیص داده و آن را از طریق بیت‌های وضعیت اختصاصی در بلوک دادهٔ ورودی/خروجی به پردازنده‌های اصلی گزارش می‌کند.

سوال ۱: بیشترین تعداد کانال‌های ورودی آنالوگی که یک شاسی Tricon با استفاده از مدل ۳۷۲۱ پشتیبانی می‌کند، چقدر است؟
A1: The 3721این ماژول ۳۲ ورودی آنالوگ در هر ماژول فراهم می‌کند. یک شاسی گسترشی Tricon کاملاً پر شده (با ۸ اسلات منطقی) می‌تواند حداکثر ۸ ماژول را جای دهد که در مجموع ۲۵۶ کانال ورودی آنالوگ در هر شاسی را ایجاد می‌کند. با این حال، ظرفیت توان سیستم و ظرفیت بُرد پشتیبان باید در نظر گرفته شوند — برای محاسبات کامل بارگیری، به راهنمای برنامه‌ریزی و نصب Tricon مراجعه کنید.

سوال ۲: آیا ماژول ۳۷۲۱ می‌تواند سیگنال‌های جریان ۴–۲۰ میلی‌آمپر را مستقیماً دریافت کند؟
A2: بله، اما مقاومت دقیق خارجی ۲۵۰ اهم مورد نیاز است. حلقه جریان ۴–۲۰ میلی‌آمپر باید از طریق یک پنل پایان‌دهی خارجی سازگان (ETP) که شامل مقاومت است و جریان را به سیگنال ۱ تا ۵ ولت مستقیم (Vdc) تبدیل می‌کند. سپس 3721ولتاژ حاصل را می‌خواند. اتصال مستقیم ۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر بدون استفاده از پنل پایان‌دهی پشتیبانی نمی‌شود.

سوال ۳: تفاوت بین مدل استاندارد ۳۷۲۱ و مدل ۳۷۲۱C چیست؟
A3: The ۳۷۲۱C (که در آن «C» نشان‌دهنده پوشش محافظ هماهنگ است) تمام مجموعه‌های PCB آن با لاک محافظ پوشانده شده‌اند. این امر مقاومت بهتری در برابر رطوبت، شبنم، گرد و غبار، خوردگی و پدیده «موهای نقره‌ای» فراهم می‌کند و آن را به گزینه‌ای ترجیحی برای پلتفرم‌های دریایی، کارخانه‌های شیمیایی و سایر محیط‌های با محتوای بالای نمک، گوگرد یا رطوبت تبدیل می‌کند. از نظر الکتریکی و عملکردی، این دو نسخه کاملاً یکسان هستند.

سوال ۴: آیا مدل ۳۷۲۱ با ابزارهای اندازه‌گیری HART سازگان است؟
پاسخ 4: بله. هنگام استفاده با پنل پایان‌دهی خارجی سازگان با HART (ETP) مدل ۳۷۲۱ می‌تواند سیگنال دیجیتالی کلیدزنی تغییر فرکانس (FSK) استاندارد HART را که روی حلقه ۴–۲۰ میلی‌آمپر اعمال شده است، عبور دهد. برای استخراج داده‌های دیجیتال، نیاز به یک مالتی‌پلکسر HART جداگانه یا یک کارت رابط HART (مانند برد پایانی Pepperl+Fuchs) وجود دارد.

سوال ۵: در صورت خرابی یک کانال از مدل ۳۷۲۱ چه اتفاقی می‌افتد؟
A5: زیرا 3721این ماژول از نوع سه‌گانه-پایا (TMR) است؛ بدین معنا که هر ورودی فیلد توسط سه مدار اندازه‌گیری مستقل (یکی برای هر برش) نمونه‌برداری می‌شود. در صورت بروز خطایی در یک کانال (مانند خرابی یک تبدیل‌کننده آنالوگ به دیجیتال یا قطع شدن یک قطعه)، دو کانال باقی‌مانده به‌طور مداوم سیگنال فیلد را جمع‌آوری و گزارش می‌کنند. پردازنده‌های اصلی با استفاده از الگوریتم انتخاب مقدار میانی، داده‌ها را رأی‌گیری می‌کنند؛ بنابراین خطا پنهان می‌شود و خروجی ارسالی به برنامه کنترلی بدون تغییر باقی می‌ماند. LED خطا (FAULT) ماژول به‌صورت چشمک‌زن (یا ثابت روشن) فعال می‌شود تا نگهداری‌کنندگان را مطلع سازد، اما عملکرد ایمنی تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد.

همین حالا استعلام کنید: [email protected]