Module truyền thông TRICONEX Tricon Hệ thống an toàn 4351B, nguyên bản và mới

Các TRICONEX 4351B là Mô-đun Truyền thông Tricon (TCM) được thiết kế cho Tricon hệ thống an toàn được trang bị thiết bị đo lường. Là phiên bản Ethernet đồng của dòng TCM, bộ điều khiển 4351B đóng vai trò là cổng kết nối độ tin cậy cao giữa bộ điều khiển dự phòng ba mô-đun (TMR) và các mạng bên ngoài. Bộ điều khiển này cung cấp hai cổng Ethernet 10/100BaseT và bốn cổng nối tiếp RS-232/RS-485 có thể cấu hình bằng phần mềm, hỗ trợ các giao thức Modbus chủ/nhánh, TriStation, TSAA, Giao tiếp ngang hàng (Peer-to-Peer), GPS Trimble và SNTP. Được chứng nhận theo tiêu chuẩn IEC 61508 SIL 3 , TRICONEX 4351B có tính năng cách ly galvanic 500 VDC, hỗ trợ thay thế nóng (hot-swap), tốc độ truyền dữ liệu nối tiếp tổng hợp lên đến 460,8 Kbps và hỗ trợ đầy đủ tất cả mã chức năng Modbus (01–16). Mô-đun này tương thích hoàn toàn với hệ thống Tricon phiên bản 10.0 trở lên và tích hợp liền mạch với hệ thống điều khiển phân tán (DCS), hệ thống giám sát và điều khiển SCADA, bộ điều khiển lập trình (PLC) cũng như các thiết bị Modbus của bên thứ ba. Mỗi biến số Tricon cần được gán một biệt danh gồm 5 chữ số do TriStation cấp để kích hoạt khả năng truyền thông Modbus.

Hệ thống tắt khẩn cấp (ESD) – cung cấp khả năng truyền thông đáng tin cậy giữa bộ điều khiển Tricon và các trạm làm việc từ xa của nhân viên vận hành, hệ thống DCS cũng như các bảng hiển thị cảnh báo dành cho các sự kiện ngắt khẩn cấp liên quan đến an toàn

Phát hiện cháy và khí (F&G) – truyền dữ liệu cảnh báo cháy và khí thời gian thực từ Tricon tới hệ thống SCADA, màn hình an toàn và các hệ thống điều khiển toàn nhà máy thông qua giao thức Modbus TCP/IP hoặc TSAA

Hệ thống quản lý lò đốt (BMS) – cho phép truyền thông giữa Tricon và các hệ thống điều khiển nồi hơi, bảng điều khiển quản lý lò đốt cũng như hệ thống điều khiển phân tán nhằm giám sát an toàn ngọn lửa và quá trình xả khí

Điều khiển và bảo vệ tuabin – kết nối logic bảo vệ vượt tốc độ của Tricon với các hệ thống điều khiển tuabin, cho phép giám sát từ xa các tín hiệu tốc độ, rung động và nhiệt độ

Tích hợp DCS độ tin cậy cao – hoạt động như một cầu nối truyền thông giữa các hệ thống an toàn Tricon và các hệ thống điều khiển phân tán (DCS) của các nhà cung cấp lớn (ABB, Yokogawa, Honeywell, Foxboro)

Mạng điều khiển đồng đẳng – cho phép nhiều bộ điều khiển Tricon trao đổi dữ liệu quan trọng về an toàn qua mạng Ethernet ngang hàng được chứng nhận bởi TÜV

Hệ thống An toàn Đồng bộ Thời gian – đồng bộ hóa nhiều bộ điều khiển Tricon với một cơ sở thời gian chung bằng giao thức SNTP hoặc hệ thống định vị vệ tinh Trimble GPS, cho phép ghi lại chính xác Trình tự Sự kiện (SOE) trên các nút phân tán

Dầu khí / Hóa dầu / Phát điện – cung cấp khả năng truyền thông độ sẵn sàng cao trong các nhà máy lọc dầu, nhà máy LNG, giàn khoan ngoài khơi, lò phản ứng hóa chất cũng như các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch hoặc năng lượng hạt nhân

Tương thích với Công nghệ Dự phòng Ba Mô-đun (TMR) – được thiết kế để hoạt động trong kiến trúc TMR của Tricon; hỗ trợ tối đa bốn module giao tiếp Tricon (TCM) trên mỗi hệ thống (hai khe logic, tối đa hai module TCM tương thích trên mỗi khe)

Hai cổng Ethernet đồng (10/100BaseT) – hai cổng RJ-45 độc lập: NET 1 hỗ trợ kết nối ngang hàng (UDP/IP) và đồng bộ thời gian; NET 2 hỗ trợ kết nối mạng mở với TriStation, Modbus TCP, TSAA và in qua mạng; hỗ trợ dự phòng liên kết

Bốn cổng nối tiếp có thể cấu hình bằng phần mềm – bốn cổng RS-232/RS-485 loại DB-9, mỗi cổng có thể lập trình để hoạt động ở chế độ chủ hoặc tớ Modbus; Cổng 1 hỗ trợ GPS Trimble, Cổng 4 hỗ trợ TriStation; lý tưởng để tích hợp các thiết bị Modbus cũ

Được chứng nhận IEC 61508 SIL 3 – được TÜV phê duyệt cho các chức năng bảo vệ an toàn; bản thân bộ điều khiển TCM không thực hiện logic an toàn nhưng duy trì tính toàn vẹn của giao tiếp trong hệ thống an toàn đạt cấp SIL-3

cách ly điện thế 500 VDC – cách ly giữa các cổng với nhau và giữa cổng với hệ thống nhằm bảo vệ đường truyền lưng (backplane) Tricon khỏi các xung điện và nhiễu điện từ (EMI) từ phía trường

Khả năng thay thế nóng (hot-swap) – thay thế module trực tuyến mà không cần tắt nguồn hệ thống hay làm gián đoạn quá trình; mặc dù TCM không hỗ trợ dự phòng nóng chủ động, một TCM bị lỗi vẫn có thể được thay thế trong khi bộ điều khiển vẫn đang vận hành

Hỗ trợ đầy đủ các mã chức năng Modbus – triển khai đầy đủ các hàm Modbus từ 01 đến 16, bao gồm đọc cuộn dây (coils), đọc trạng thái đầu vào (input status), đọc thanh ghi giữ (holding registers), đọc thanh ghi đầu vào (input registers), thiết lập trạng thái đơn lẻ cho cuộn dây (force single coil), ghi giá trị đơn lẻ vào thanh ghi (preset single register), kiểm tra chẩn đoán vòng lặp (loopback diagnostic test), thiết lập trạng thái đồng thời cho nhiều cuộn dây (force multiple coils) và ghi giá trị đồng thời vào nhiều thanh ghi (preset multiple registers)

Phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng – dải nhiệt độ hoạt động từ –40 °C đến +70 °C ở cấp độ module, phù hợp cho môi trường công nghiệp khắc nghiệt và tủ điều khiển ngoài trời có hệ thống quản lý nhiệt

Tích hợp phần mềm TriStation 1131 – cấu hình bí danh (aliases), giám sát trạng thái module và chẩn đoán sự cố trực tiếp từ TriStation 1131 Developer’s Workbench

Máy chủ OPC tích hợp (chỉ áp dụng cho các model 4353/4354) – bản thân model 4351B không không tích hợp máy chủ OPC; để sử dụng chức năng OPC tích hợp, vui lòng tham khảo các model 4353 (kết nối đồng) hoặc 4354 (kết nối sợi quang)

Giám sát trạng thái cổng – đèn LED trên bảng điều khiển phía trước gồm PASS, FAULT, ACTIVE, FIRM, LINK, TX và RX để chẩn đoán ở cấp độ module và từng cổng

Hỗ trợ tối đa 32 master/slave Modbus trên mỗi hệ thống – tổng hợp trên tất cả các cổng mạng và cổng nối tiếp, cho phép tích hợp quy mô lớn các thiết bị Modbus

Cầu giao tiếp đa giao thức – nhận dữ liệu từ các bộ xử lý chính Tricon thông qua bus I/O ba lần lặp (Triplicated I/O bus) và phát tán dữ liệu này trên các mạng Ethernet (Modbus TCP, TSAA, TriStation) và mạng nối tiếp (Modbus RTU/ASCII); ngược lại, nhận các lệnh bên ngoài và chuyển tiếp chúng tới bộ giải logic Tricon

Chế độ chủ/tớ Modbus – mỗi cổng nối tiếp có thể được cấu hình độc lập ở chế độ chủ Modbus (đọc dữ liệu từ tối đa 32 thiết bị tớ) hoặc chế độ tớ Modbus (phản hồi các yêu cầu từ các thiết bị chủ bên ngoài). NET 2 hỗ trợ cả chế độ tớ và chủ Modbus TCP. Toàn bộ giao tiếp Modbus sử dụng bí danh: các số gồm 5 chữ số được gán trong TriStation để biểu thị tên biến, loại thông điệp và địa chỉ phần cứng

Giao thức ngang hàng (P2P) – cho phép trao đổi dữ liệu trực tiếp giữa các bộ điều khiển Tricon trên mạng Ethernet được chứng nhận an toàn (UDP/IP) mà không cần đi qua máy chủ trung tâm. Hỗ trợ tối đa 254 nút; được sử dụng để truyền thông tin an toàn và quy trình theo khối nhỏ giữa nhiều bộ điều khiển an toàn

Đồng bộ hóa thời gian – hỗ trợ giao diện SNTP (Giao thức Thời gian Mạng Đơn giản) và GPS Trimble nhằm đồng bộ hóa thời gian trên toàn mạng. Dấu thời gian đã được đồng bộ cho phép ghi lại chính xác Trình tự Sự kiện (SOE) trên toàn bộ các nút Tricon phân tán với độ lệch xấu nhất là ±25 ms

Giao tiếp TriStation 1131 – cung cấp kênh giao tiếp giữa phần mềm TriStation 1131 và bộ điều khiển Tricon, cho phép tải chương trình, giám sát trực tuyến, gỡ lỗi và ép giá trị biến

Ánh xạ biến dựa trên bí danh – Mỗi biến Tricon được định nghĩa để truy cập qua Modbus đều phải được gán một mã số bí danh gồm 5 chữ số duy nhất (lớp + kiểu + địa chỉ). Mã số bí danh xác định định dạng thông điệp Modbus (cuộn dây, trạng thái đầu vào, thanh ghi giữ, thanh ghi đầu vào) và vị trí phần cứng, cho phép bất kỳ thiết bị Modbus tiêu chuẩn nào đọc hoặc ghi dữ liệu Tricon

Giao thức TSAA – Hỗ trợ giao thức Tricon System Access Application (TSAA) (TCP/UDP/IP), cho phép các ứng dụng chủ bên ngoài (các client OPC, các máy chủ DDE, các chương trình điều khiển do người dùng viết) đọc và ghi dữ liệu Tricon đã được gán mã số bí danh thông qua mạng Ethernet

In Jet Direct – Hỗ trợ in báo cáo cảnh báo, báo cáo sự kiện và thông tin chẩn đoán trực tiếp lên các máy in kết nối mạng thông qua cổng Ethernet

Báo cáo trạng thái chẩn đoán – Chẩn đoán tự động nội bộ liên tục giám sát trạng thái kết nối cổng, tính toàn vẹn của quá trình bắt tay giao thức, điều kiện nguồn điện và tình trạng sức khỏe của vi xử lý. Trạng thái được báo cáo qua đèn LED trên bảng điều khiển phía trước (PASS, FAULT, ACTIVE, FIRM, LINK, TX, RX cho từng cổng) và có thể được chương trình ứng dụng đọc thông qua tủ thông tin (Tủ 8: INFO)

Hoạt động thay thế nóng – Khi một module TCM được thay thế trực tuyến, bộ xử lý chính Tricon tự động khởi tạo lại và hiệu chỉnh lại module TCM mới mà không cần tắt/mở lại nguồn hệ thống. Các công tắc tháo module (cần gạt đẩy ra) phát sinh ngắt và việc chuyển đổi được ghi lại trong nhật ký sự kiện hệ thống

Hạn chế – không hỗ trợ dự phòng nóng chủ động cho TCM – Khác với các module I/O (hỗ trợ cặp dự phòng chủ động/dự phòng thụ động tại khe đồng hành hoặc khe thông minh), các module TCM không không hỗ trợ dự phòng nóng chủ động. Tuy nhiên, một module TCM bị lỗi có thể được thay thế trực tuyến, và kết nối hệ thống sẽ được thiết lập lại sau khi module mới đã được hiệu chỉnh

Câu hỏi 1: Mô-đun TRICONEX 4351B có tương thích với các hệ thống Tricon phiên bản 9 cũ hơn không?
A1: Không. Bộ 4351B được thiết kế riêng cho Hệ thống Tricon phiên bản 10.0 trở lên đối với hệ thống Tricon phiên bản 9, hãy sử dụng các mô-đun NCM cũ hơn là 4328 hoặc 4329.

Câu hỏi 2: Mô-đun 4351B có hỗ trợ chức năng máy chủ OPC nhúng không?
A2: Không. Bộ 4351B có không bao gồm máy chủ OPC nhúng. Để có chức năng máy chủ OPC nhúng, hãy sử dụng 4353(Ethernet đồng) 4354(Ethernet quang sợi)

Câu hỏi 3: Mô-đun 4351B có thể thay thế mô-đun 4351A bị lỗi không?
A3: Có. Hệ thống 4351B có chức năng tương đương với 4351A – chỉ tồn tại sự khác biệt về phiên bản. Một 4351B có thể thay thế trực tiếp một 4351A trong hệ thống Tricon hiện có mà không cần thay đổi phần cứng hay cấu hình.

Câu hỏi 4: Có thể lắp đặt tối đa bao nhiêu mô-đun 4351B trong một hệ thống Tricon?
A4: Một hệ thống Tricon đơn lẻ hỗ trợ tối đa bốn bộ điều khiển chủ (TCM), phải được đặt trong hai khe cắm logic (tối đa hai TCM trên mỗi khe). Các mô hình TCM khác nhau không thể trộn lẫn trong cùng một khe cắm logic. Hệ thống hỗ trợ tối đa 32 thiết bị chủ hoặc thiết bị phụ Modbus trên tổng số tất cả các cổng mạng và cổng nối tiếp.

Câu hỏi 5: Mô-đun 4351B có hỗ trợ thay thế nóng (hot-swap) không?
A5: Có. Hệ thống 4351B hỗ trợ thay thế nóng: một bộ điều khiển chủ (TCM) bị lỗi có thể được tháo ra và thay thế trong khi khung Tricon vẫn được cấp điện. Tuy nhiên, các TCM không không hỗ trợ cặp dự phòng hoạt động (active hot-standby) – không có cơ chế chuyển đổi tự động (automatic failover) giữa hai TCM trong cùng một khe cắm logic. Sau khi thay thế, TCM mới phải được 'huấn luyện' (educate) bởi bộ xử lý chính, quá trình này diễn ra tự động. Giao tiếp sẽ được khôi phục sau khi quá trình huấn luyện hoàn tất.

Yêu cầu ngay: [email protected]