SIPLUS Ex модули ввода аналоговых сигналов с поддержкой протокола HART Siemens

Область применения



HART - это метод последовательной передачи данных, при котором через токовую петлю 4 ... 20 мА прозводится передача измерительных сигналов, а также параметров настройки (диапазон измерения, фильтрация и т.д.) измерительного преобразователя.

К HART-модулю можно подключать все измерительные преобразователи, которые сертифицированы для цифровой связи через протокол HART. Кроме того, к модулю могут подключаться и обычные датчики с унифицированными выходными сигналами 0 ... 20 мА без поддержки протокола HART.

В соответствии с сертификатом KEMA этот модуль пригоден для подключения HART-устройств Ex-зон. Сам модуль и станция ET 200M должны монтироваться вне Ex-зоны.

Обзор


  • Подключение HART приборов опасных зон.
  • Установка в станции ET 200M.
  • 2 изолированных аналоговых Ex входа с поддержкой протокола HART.
  • Настраиваемый вид и диапазон изменения входного сигнала для каждого канала.
  • Программируемая диагностика и диагностические прерывания.

 

Замечание:

Продукты SIPLUS extreme разрабатываются на базе стандартных промышленных продуктов Siemens. Приведенная ниже информация дополняет описания стандартных продуктов специфичными данными продуктов SIPLUS extreme.

 

SIPLUS Ex модули ввода аналоговых сигналов с поддержкой протокола HART

 

Заказной номер

6AG1 331-7TB00-7AB0

6AG1 331-7TB00-4AB0

Заказной номер базового модуля

6ES7 331-7TB00-0AB0

6ES7 331-7TB00-0AB0

Диапазон рабочих температур

-25 ... +70 °C

0 ... +60 °C

Защитные покрытия

Печатных плат и электронных компонентов

Технические данные

Соответствуют техническим данным базовых модулей за исключением допустимых условий эксплуатации.

Условия эксплуатации

 

  • относительная влажность 

5 … 100 %
Допускается появление конденсата

  • биологически активные вещества 

По EN 60721-3-3, класс 3B2: плесень, споры грибка (исключая живые организмы)

  • химически активные вещества 

По EN 60721-3-3, класс 3C4, включая соленый туман, и уровни сложности G1; G2; G3; GX 1)2) по ISA–S71.04 

  • механически активные вещества

По EN 60721-3-3, класс 3S4, включая токопроводящий песок и пыль 2)

  • атмосферное давление (зависит от верхней границы допустимого диапазона рабочих температур)

1080 ... 795 гПа (-1000 … +2000 м)

во всем диапазоне рабочих температур

795...658 гПа (+2,000 ... +3,500 м)

со снижением верхней границы на 10 K

658...540 гПа (+3500 ... +5000 м)

со снижением верхней границы на 20K



1) ISA-S71.04 уровень сложности GX: долговременно: SO2 < 4.8 мг/м3; H2S < 9.9 мг/м3; Cl < 0.2 мг/м3; HCl < 0.66 мг/м3; HF < 0.12 мг/м3; NH < 49 мг/м3; O3 < 0.1 мг/м3; NOX < 5.2 мг/м3

В течение 30 минут в сутки: SO2 < 17.8 мг/м3; H2S < 49.7 мг/м3; Cl < 1.0 мг/м3; HCl < 3.3 мг/м3; HF < 2.4 мг/м3; NH < 247 мг/м3; O3 < 1.0 мг/м3; NOX < 10.4 мг/м3

2) При работе в атмосфере с содержанием коррозивных газов на незадействованные интерфейсы должны устанавливаться включенные в комплект поставки заглушки!

 

Техническую документацию по модулям SIPLUS можно найти по ссылке:

http://www.siemens.de/siplus-extreme

Дизайн



 

  • Совместимость подключения с обычными аналоговыми модулями
  • Дополнительные коммуникационные возможности через токовую петлю
  • Каждый канал является первичным ведущим-устройством протокола HART
  • Ко всем каналам модуля одновременно и независимо друг от друга могут обращаться несколько клиентов
  • 2 аналоговых канала на модуль
  • Гальваническое разделение каналов
  • Выбор сигнала на каждый канал:
    • от 0 до 20 мА (без HART-функции);
    • от 4 до 20 мА (с HART-функцией или без нее)

    

Функции



Принцип действия

Модули позволяют производить дистанционное обслуживание каждого HART-канала через PROFIBUS-DP. Такие операции могут выполняться с центральной инженерной станции, оснащенной пакетом SIMATIC PDM.

Настройка параметров

  • Дистанционная настройка:
    • времени измерения
    • разрешающей способности
    • предельных значений параметров
    • порядка формирования аварийных сообщений
  • Дистанционная настройка HART-приборов через PROFIBUS-DP из среды SIMATIC PDM.

  

Технические данные



 

6ES7331-7TB00-0AB0

Напряжение и токи

 

Напряжение питания нагрузки L+

 

    • Номинальное значение (DC)

=24 В

    • защита от неправильной полярности напряжения

Есть

Питание датчиков:

 

    • номинальное значение

=15 В

    • защита от короткого замыкания

Есть

    • напряжение при разомкнутой цепи 

=29.6 В

Потребляемый ток 

 

  • от сети питания L+ (без нагрузки), макс.

100 мA

  • от сети питания L+, макс.

180 мA

  • Потребляемая мощность

4.5 Вт

Аналоговые выходы

 

  • Количество дискретных выходов

2

  • Длина экранированного кабеля, макс.

400 м

  • Выходной ток, напряжение холостого хода , макс.

40 мA

Интервалы значений выходящей силы тока (номинальные значения)

 

    • Ток

Есть

    • 0 до 20 мA

Есть

    • при выходном токе (0 до 20 mA)

50 Ω

    • 4 до 20 мA

Есть

    • при выходном токе (4 до 20 мA)

50 Ω

Структура дискретного сигнала

 

  • Measuring principle

SIGMA-DELTA

базовое время преобразования, включая время интег­рирования, при разрешенной работе одного ка­нала

 

    • включая преполнение (бит включая знак), макс

16 Бит; от 10 до 15 бит + знак

    • Настройка внутреннего времени 

Есть

    • Внутреннее время, мс

2.5 / 16.67 / 20 / 100 мс

    • частота подавления помех f

10 / 50 / 60 / 400 Гц

Датчик

 

Схемы подключения датчиков:

 

    • для измерения силы тока, 2-проводная схема

Есть

    • для измерения силы тока, 4-проводная схема

Есть

Ex(i)-модули

 

  • модули для Ex(i) защиты

Есть

Предельные значения параметров для входной цепи (на канал)

 

    • Ca (допустимая емкость внешней цепи), не более

62 пФ

    • I0 (ток короткого замыкания), не более 

96.1 мВ

    • P0 (мощность нагрузки), не более 

511 мВт

    • U0 (напряжение при разомкнутой цепи), не более 

26 В

    • Um (ошибочное напряжение), не более

250 В

    • температура Ta, не более

0.6 °C

Подавление помех, погрешности

 

  • Нелинейность (по отношению к конечной точке шкалы)

± 0.01 %

  • Перекрестные наводки между входами, не менее

130 дБ

Рабочая погрешность преобразования (во всем темпе­ратурном диапазоне, по отношению к пределу измере­ния

 

    • применительно к диапазону выходного тока

± 0,45 %

Базовая погрешность преобразования (рабочая по­грешность преобразования при +25ºC по отношению к пределу измерения)

 

    • применительно к диапазону выходного тока

± 0,1 %

Подавление помех на частоте f = n x (fl ± 1 %)

 

    • режим последовательного подавления (пиковое значение помехи < номинальной величины) 

60 дБ

    • подавление синфазного сигнала, не менее 

130 дБ

Состояния, прерывания, диагностика

 

Состояние

 

    • диагностические состояния

Есть

    • Предел значения состояния

Есть

Диагностика

 

    • Функции диагностики

Есть; красный LED, предупреждение тревоги

    • Информация диагностика может быть прочитана из вне

Есть

    • Переполнение 

Есть; красный LED, предупреждение

    • Обрыв кабеля подключения датчика 

Есть; красный LED, предупреждение

    • Короткое замыкание в кабеле подключения датчика 

Есть; красный LED, предупреждение

    • Активность HART связи

Есть

Светодиоды индикации:

 

    • наличия обобщенного сигнала ошибки SF (красный)

Есть

    • повреждения канала F (красный)

Есть

Изоляция 

 

Потенциалы/ электрическая изоляция

 

  • между каналами и внутренней шиной контроллера

Есть

    • между каналами

Есть

    • между каналами и низким напряжением L+

Есть

Функции аналогового выхода

 

    • Электрическая изоляция, аналогового выхода

Есть

Допустимая разность потенциалов 

 

  • между входами (UCM)

=60 В/ ~30 В

Дополнительные параметры

 

Рабочая температура

 

    • макс.

60 °C

Стандарты, документация, сертификаты

 

  • Тип защиты по EN 50020 (CENELEC)

[EEx ib] IIC

  • KEMA номер теста

KEMA 97; ATEX3039 X

Габаритные размеры и масса

 

  • Ширина

40 мм

  • Высота

125 мм

  • Глубина

120 мм

  • Масса, примерно

260 г