Współczesna koncepcja projektowania instalacji oraz modernizacji już tych istniejących przewiduje odseparowanie urządzeń wykonawczych od systemu sterowania. Niewątpliwą zaletą takiej architektury jest wyeliminowanie wszelkich zakłóceń, których źródłem są inne kable sygnałowe, kable zasilające czy pracujące falowniki. Skrócenie kabli sygnałowych podłączonych do modułów wejść/wyjść, oprócz zwiększenia dokładności pomiaru, znacząco redukuje koszty okablowania obiektu. Kilka wiązek wielożyłowych kabli zostaje zastąpione magistralą komunikacyjną, w której dane pomiarowe przesyłane są w odpowiednich protokołach. W zależności od zastosowanego systemu nadrzędnego komunikacja z oddalonym układem wejść/wyjść może być realizowana w sieci szeregowej (Modbus RTU lub Profi bus DP) lub przez Ethernet, z wykorzystaniem protokołu Modbus TCP.
INTERFEJSY KOMUNIKACYJNE
Węzeł oddalonego układu ma budowę modułową w skład której wchodzi interfejs komunikacyjny, zasilacz, kaseta oraz moduły z terminalami przyłączeniowymi. Szeregowe interfejsy komunikacyjne BIM mają jedną lub dwie redundantne magistrale komunikacyjne (Modbus RTU), których wykorzystanie dodatkowo podnosi poziom bezpieczeństwa. EBIM jest interfejsem zapewniającym komunikację pomiędzy oddalonym układem wejść/wyjść i systemem nadrzędnym za pomocą połączenia w sieci Ethernet.
Omawiane rozwiązanie wyposażone zostało w szereg zabezpieczeń, powodując tym samym zwiększenie niezawodności i dostępności układu. Interfejs może pracować w rezerwacji interfejsów komunikacyjnych oraz rezerwacji magistrali komunikacyjnych. Komunikacja realizowana jest na dwa sposoby – przy wykorzystaniu protokołu Modbus TCP wraz z zaimplementowaną obsługą błędów Fault Tolerant Ethernet lub w komunikacji typu peer-to-peer. Bardzo ważną rzeczą jest możliwość zmiany konfi guracji węzła na ruchu bez konieczności wyłączania całego systemu sterowania.
BUDOWA MODUŁOWA
Modułowa budowa węzła pozwala mu obsługiwać do 512 sygnałów (32 modułów wejść/wyjść) z wykorzystaniem jednego interfejsu komunikacyjnego, a konfi guracja każdego węzła dobierana jest indywidualnie do zaistniałych potrzeb. Użytkownik ma do dyspozycji ponad 30 modułów różniących się między sobą liczbą i typem obsługiwanych sygnałów. Ich zintegrowanie z interfejsami iskrobezpiecznymi pozwala na zbieranie danych i sterowanie urządzeniami polowymi pracującymi w strefi e zagrożenia wybuchem. Wszystkie moduły mają wbudowaną diagnostykę, którą możemy monitorować za pomocą wbudowanych diod LED.
Konfiguracja modułów realizowana jest z wykorzystaniem odpowiedniego pakietu narzędziowego i pozwala na zachowanie priorytetów dotyczących czasów skanowania wybranych grup kanałów, wartości bezpiecznych, jakie mają być wystawione w przypadku uszkodzenia sterownika lub utraty komunikacji. Umożliwia ona również pomiary dotyczące modułów, ustawianie zakresów alarmowych, pomiarowych funkcji linearyzujących czy eliminujących wpływ zakłóceń.
WYKORZYSTANIE HART
Wszystkie moduły analogowe wyposażone są w 16-bitowe przetworniki gwarantujące wysoką dokładność pomiarów. Cztery z nich przystosowane są do obsługi komunikacji HART, dzięki której inteligentne czujniki mogą być obsługiwane w szerszym zakresie. Protokół HART obsługiwany jest poprzez dwie funkcje:
- HART-PassTh ru – umożliwiającą kompleksowy nadzór nad urządzeniami obiektowymi dzięki bezpośredniej komunikacji z komputerem wyposażonym w odpowiednie oprogramowanie,
- HART-Aquisition – umożliwiającą przekazywanie danych procesowych do systemów nadrzędnych typu DCS.
Wszystkie moduły wejść/wyjść obsługują hot-swapping umożliwiający wymianę uszkodzonego moduły na nowy bez potrzeby zatrzymywania pracy węzła.
ZASTOSOWANIA
Dzięki swojej konstrukcji, węzły MTL 8000 przeznaczone są do pracy m.in. w trudnych warunkach środowiskowych, gdzie występować mogą wibracje, wstrząsy, duże różnice temperatur oraz powodujące korozję gazy. Węzły zbudowane w oparciu o interfejs EBIM są idealnym rozwiązaniem dla wszelkiego typu aplikacji procesowych, uwzględniając: przemysł chemiczny, petrochemiczny, wod-kan oraz energetykę. Swoją wysoką niezawodność i funkcjonalność urządzenia potwierdzają od 10 lat.
Piotr Adamczyk
ASTOR Sp. z o.o.
