Module đầu vào tương tự TRICONEX Tricon 3721, có sẵn trong kho

Các TRICONEX 3721 là một mô-đun đầu vào tương tự có độ dư thừa ba kênh (TMR), đóng vai trò giao diện cảm biến chính cho hệ thống giám sát an toàn Tricon chương trình này chấp nhận 32 đầu vào tương tự vi sai (0–5 V, ±5 V hoặc 0–20 mA với điện trở shunt bên ngoài) và chuyển đổi chúng thành giá trị số với độ phân giải lập trình được là 12 bit hoặc 14 bit. Mô-đun 3721có ba kênh đo độc lập cho mỗi điểm đầu vào, đảm bảo khả năng chịu lỗi: nếu bất kỳ kênh nào bị hỏng, hai kênh còn lại vẫn tiếp tục cung cấp dữ liệu hợp lệ thông qua phương pháp chọn giá trị trung tâm. Mô-đun cập nhật đồng thời cả 32 kênh trong vòng 10 ms và được tích hợp đầy đủ các chức năng chẩn đoán trên bo mạch cùng đèn LED trạng thái ở mặt trước. Đã được chứng nhận theo IEC 61508 SIL 3 , TRICONEX 3721 hỗ trợ thay thế nóng và yêu cầu Bảng điều khiển kết thúc ngoài (ETP) tương thích để đấu dây tại hiện trường. Đây là giải pháp đầu vào analog mật độ cao được ưu tiên cho các hệ thống Ngừng khẩn cấp (ESD), Phát hiện Cháy & Khí (F&G) và kiểm soát quy trình quan trọng trong các môi trường dầu khí, hóa dầu và phát điện.

Hệ thống tắt khẩn cấp (ESD) – giám sát liên tục các bộ chuyển đổi áp suất, mức và nhiệt độ nhằm thực hiện logic ngắt an toàn trong các nhà máy lọc dầu, nhà máy LNG và lò phản ứng hóa chất

Phát hiện cháy và khí (F&G) – thu thập tín hiệu analog có độ tin cậy cao từ các thiết bị dò lửa, cảm biến khí và thiết bị giám sát khí dễ cháy trên các giàn khoan ngoài khơi và cơ sở hóa dầu

Hệ thống quản lý lò đốt (BMS) – giám sát áp suất chênh lệch buồng lò, lưu lượng nhiên liệu và các thông số cháy để vận hành an toàn nồi hơi và lò đốt

Điều khiển và bảo vệ tuabin – cảm biến tín hiệu rung, nhiệt độ và tốc độ nhằm bảo vệ tuabin khí và tuabin hơi chống vượt tốc và tuần tự khởi động

Điều khiển quy trình độ tin cậy cao – giám sát lưu lượng, áp suất và mức chất lỏng trong các phản ứng hóa học, đường ống và trạm nén khí, nơi yêu cầu dữ liệu tương tự được chứng nhận SIL-3

Hệ thống an toàn hạt nhân – cung cấp chức năng thu thập tín hiệu tương tự ba kênh dự phòng cho các hệ thống bảo vệ và giám sát lò phản ứng hạt nhân

Các giàn khoan dầu khí ngoài khơi – thu thập tín hiệu áp suất, mức chất lỏng và lưu lượng trong điều kiện ăn mòn và khắc nghiệt về mặt môi trường (khuyến nghị sử dụng phiên bản 3721C đã phủ lớp bảo vệ chống ăn mòn)

dự phòng ba mô-đun (TMR) – mỗi kênh đầu vào có ba đường truyền tín hiệu độc lập; việc bỏ phiếu 2-trên-3 (2oo3) được thực hiện bởi các bộ xử lý chính sau khi truyền dữ liệu qua bus TriBus

Được chứng nhận IEC 61508 SIL 3 – được TÜV phê duyệt cho các chức năng công cụ an toàn ở mức độ toàn vẹn cao nhất; MTBF > 450.000 giờ

32 kênh đầu vào tương tự có mật độ cao – 32 đầu vào vi sai, ghép nối DC trên mỗi mô-đun; mỗi kênh có thể được cấu hình bằng phần mềm để đo điện áp hoặc dòng điện (với điện trở shunt bên ngoài)

Độ phân giải lập trình được: 12 bit / 14 bit – cho phép người dùng tối ưu hóa giữa độ chi tiết của phép đo và tốc độ cập nhật

Tốc độ cập nhật đồng thời là 10 ms – cả 32 kênh đều được làm mới đồng bộ mỗi 10 ms, đảm bảo thời điểm đầu vào xác định cho logic an toàn

Độ chính xác cao trong suốt dải nhiệt độ – < 0,15 % giá trị toàn thang (FSR) trong khoảng từ 0 °C đến 60 °C; độ trôi thấp, phù hợp cho các vòng điều khiển an toàn quan trọng

Cách ly điện hoàn toàn – cách ly 1.500 Vdc giữa kênh và trường, 800 Vdc giữa trường và hệ thống; các đầu vào cách ly quang ngăn ngừa vòng lặp nối đất và bảo vệ mặt sau (backplane)

Chẩn đoán toàn diện trên bo mạch – Các bài kiểm tra tự động liên tục bao gồm xác minh điện áp tham chiếu, hiệu chuẩn bù, phát hiện đứt dây tín hiệu và kiểm tra giá trị ngoài phạm vi cho phép

Thiết kế đầu vào vi sai – Khả năng loại bỏ nhiễu chế độ chung xuất sắc (–85 dB ở dải tần DC–100 Hz) loại bỏ hoàn toàn nhiễu do chạy cáp trường dài

Đèn LED chỉ thị trên bảng điều khiển phía trước – PASS (mô-đun vượt qua các bài kiểm tra tự động), FAULT (sự cố kênh hoặc mô-đun), ACTIVE (mô-đun đang hoạt động và đã được cấu hình), FIELD (trạng thái nguồn cấp cho thiết bị trường hoặc bộ truyền tín hiệu)

Hỗ trợ thay thế nóng – Thay thế mô-đun trực tuyến mà không cần tắt hệ thống; mô-đun có thể được tháo ra và lắp lại trong khi khung Tricon vẫn được cấp điện

Bảo vệ quá tải – 150 Vdc / 115 Vac liên tục; mạch đầu vào được bảo vệ chống kết nối nhầm với điện áp cao

Phím cơ học – Mô-đun 3721 được thiết kế có khóa để ngăn việc cắm nhầm vào khe chassis không phù hợp; cáp đấu nối tại hiện trường cũng được thiết kế tương tự với cơ chế khóa

Lớp phủ bảo vệ bề mặt (3721C) – Phiên bản “C” bao gồm lớp phủ bảo vệ bề mặt giúp bảo vệ các cụm bảng mạch in (PCB) khỏi độ ẩm, ngưng tụ, bụi và môi trường ăn mòn (ví dụ: hàm lượng lưu huỳnh hoặc muối cao)

Tương thích với chức năng truyền tiếp HART – Khi sử dụng cùng các bảng đấu nối HART thích hợp, mô-đun 3721 hỗ trợ giao tiếp số HART được chồng lên vòng lặp dòng 4–20 mA

Chuyển đổi tương tự–số được nhân ba – Mỗi kênh TMR (A, B và C) độc lập đo tín hiệu từ hiện trường bằng bộ chọn kênh đa hợp (multiplexer), bộ khuếch đại độ lợi có thể lập trình (PGA) và bộ chuyển đổi tương tự–số (ADC) riêng. Các giá trị đo được truyền tới Bộ xử lý chính tương ứng thông qua bus I/O nhân ba.

Thuật toán chọn giá trị trung vị – sau mỗi lần quét, ba Bộ xử lý chính trao đổi bảng đầu vào của chúng qua TriBus. Đối với mỗi điểm đầu vào tương tự, Bộ xử lý chính loại bỏ giá trị cao nhất và thấp nhất, sau đó chọn giá trị ở giữa (giá trị trung vị). Điều này loại bỏ ảnh hưởng của một kênh duy nhất bị lệch hoặc lỗi.

Chẩn đoán tự động liên tục – mô-đun định kỳ thực hiện kiểm tra điện áp tham chiếu nội bộ, hiệu chuẩn độ bù và độ lợi của bộ chuyển đổi tương tự–số (ADC), cũng như kiểm tra tính toàn vẹn của đường dẫn tín hiệu. Việc thất bại trong bất kỳ chẩn đoán nào trên bất kỳ kênh nào sẽ kích hoạt đèn báo LỖI (FAULT) và thiết lập cảnh báo khung gầm tương ứng; tuy nhiên, mô-đun vẫn tiếp tục hoạt động bình thường ngay cả khi có một hoặc thậm chí hai kênh bị lỗi (các kênh còn lại hoạt động tốt sẽ tiếp tục cung cấp dữ liệu hợp lệ).

Phát hiện đứt mạch – mô-đun có thể phát hiện dây trường bị đứt hoặc bộ truyền tín hiệu ở trạng thái hở mạch (điều kiện vượt dải). Khi phát hiện đứt mạch, giá trị kênh tương ứng sẽ được ép về trạng thái an toàn do người dùng cấu hình và đèn LED FIELD sẽ sáng lên.

Phát hiện giá trị ngoài phạm vi – Các tín hiệu đầu vào vượt quá phạm vi điện áp đã hiệu chuẩn (ví dụ: > 5,3 V đối với dải 0–5 V) sẽ được báo cáo là lỗi quá giới hạn trên hoặc quá giới hạn dưới, cho phép ứng dụng ngắt hoạt động hoặc phát cảnh báo trước khi tín hiệu cảm biến hoàn toàn trở nên không hợp lệ.

Hiệu chuẩn lúc khởi động lạnh và lúc cấp nguồn – Ở mỗi chu kỳ cấp nguồn, mô-đun thực hiện hiệu chuẩn tự động bằng các chuẩn điện áp nội bộ chính xác. Việc này bù trừ cho sự trôi theo thời gian dài và ảnh hưởng của nhiệt độ, duy trì độ chính xác theo thông số kỹ thuật mà không cần can thiệp thủ công.

Lọc đầu vào – Đầu vào vi sai với khả năng loại bỏ thành phần chung cao (85 dB) giúp giảm nhiễu do can thiệp điện từ (EMI), can thiệp tần số vô tuyến (RFI) và điện áp thành phần chung có thể xuất hiện dọc theo các dây cáp trường dài.

Hỗ trợ dự phòng nóng – Khi một thiết bị phụ 3721được lắp đặt trong khe cắm phụ trợ, hệ thống tự động chuyển quyền điều khiển sang mô-đun dự phòng khi phát hiện sự cố ở mô-đun chính, cho phép bảo trì trực tuyến mà không làm gián đoạn chức năng an toàn.

Báo cáo lỗi dây nối trường – mô-đun phát hiện mất nguồn cấp cho vòng lặp trường và báo cáo sự cố này tới Bộ xử lý Chính thông qua các bit trạng thái chuyên dụng trong khối dữ liệu I/O.

Câu hỏi 1: Số kênh đầu vào tương tự tối đa mà một tủ Tricon hỗ trợ khi sử dụng mô-đun 3721 là bao nhiêu?
A1: Các 3721cung cấp 32 đầu vào tương tự trên mỗi mô-đun. Một tủ mở rộng Tricon được lắp đầy (8 khe logic) có thể chứa tối đa 8 mô-đun, mang lại tổng cộng 256 kênh đầu vào tương tự trên mỗi tủ. Tuy nhiên, công suất hệ thống và khả năng tải của đường giao tiếp trên bo mạch chủ cần được xem xét — vui lòng tham khảo Hướng dẫn Lập kế hoạch và Lắp đặt Tricon để biết các phép tính tải chi tiết.

Câu hỏi 2: Mô-đun 3721 có thể nhận trực tiếp tín hiệu dòng điện 4–20 mA hay không?
A2: Có, nhưng cần sử dụng điện trở chuẩn 250 Ω bên ngoài. Vòng lặp dòng điện 4–20 mA phải được kết thúc thông qua một bảng điều khiển ngắt kết nối bên ngoài (ETP) tương thích chứa điện trở, chuyển đổi dòng điện thành tín hiệu 1–5 Vdc. Thiết bị 3721sau đó đọc điện áp kết quả. Không hỗ trợ kết nối trực tiếp 4–20 mA mà không sử dụng bảng điều khiển ngắt kết nối.

Câu hỏi 3: Sự khác biệt giữa mô hình 3721 tiêu chuẩn và 3721C là gì?
A3: Các 3721C (trong đó chữ “C” chỉ lớp phủ bảo vệ dạng màng mỏng) có tất cả các cụm bảng mạch in (PCB) được phủ một lớp sơn bảo vệ. Lớp phủ này nâng cao khả năng chống ẩm, ngưng tụ, bụi, ăn mòn và hiện tượng “mọc râu bạc” — do đó đây là lựa chọn ưu tiên cho các giàn khoan ngoài khơi, nhà máy hóa chất và các môi trường khác có hàm lượng muối, lưu huỳnh hoặc độ ẩm cao. Về mặt điện và chức năng, hai phiên bản này hoàn toàn giống nhau.

Câu hỏi 4: Liệu thiết bị 3721 có tương thích với thiết bị đo lường HART không?
A4: Có. Khi sử dụng cùng với Bảng điều khiển ngắt kết nối bên ngoài (ETP) tương thích với HART mô-đun 3721 có thể truyền tín hiệu số HART điều chế dịch tần số (FSK) được chồng lên vòng lặp 4–20 mA. Cần sử dụng bộ đa hợp HART riêng biệt hoặc thẻ giao diện HART (ví dụ: bảng đầu cuối Pepperl+Fuchs) để trích xuất dữ liệu số.

Câu hỏi 5: Điều gì xảy ra nếu một kênh của mô-đun 3721 bị lỗi?
A5: Bởi vì 3721là mô-đun dự phòng ba kênh (TMR), mỗi tín hiệu đầu vào từ hiện trường được lấy mẫu bởi ba mạch đo độc lập (một mạch trên mỗi phân vùng). Nếu một kênh gặp sự cố (ví dụ: bộ chuyển đổi tương tự-số ADC hỏng hoặc linh kiện bị đứt), hai kênh còn lại sẽ tiếp tục thu thập và báo cáo tín hiệu từ hiện trường. Các bộ xử lý chính thực hiện bỏ phiếu dữ liệu bằng thuật toán chọn giá trị trung tâm, do đó sự cố được che giấu và đầu ra gửi tới chương trình điều khiển vẫn đảm bảo chính xác. Đèn LED LỖI của mô-đun sẽ nhấp nháy (hoặc sáng liên tục) để cảnh báo nhân viên bảo trì, nhưng chức năng an toàn không bị gián đoạn.

Yêu cầu ngay: [email protected]