Yokogawa Centum VP Konfiqurasiyası: Sahə Alətləri üçün HART Protokolu İnteqrasiyasının Tətbiqi
Yokogawa Sistemlərində HART Protokolunun Əsasları
HART (Highway Addressable Remote Transducer) Protokolu ağıllı sahə ölçü cihazları üçün ən geniş yayılmış sahə kommunikasiya protokoludur. Protokol eyni zamanda 4-20mA analoq siqnalları ilə eyni naqillərdə işləyir. Bu, mövcud analoq infrastrukturunu dəyişdirmədən rəqəmsal kommunikasiya imkanı yaradır. Yokogawa-nın Centum VP DCS sistemi HART protokolunun inteqrasiyasını xüsusi I/O modulları vasitəsilə dəstəkləyir.
Yokogawa ALF111 və ya SFC9 modulları Centum VP üçün HART modem funksionallığını təmin edir. Bu modullar 4-20mA cərəyan dövrlərində HART sahə cihazlarına qoşulur. Tək bir HART kanalı burst rejimində bir neçə cihazla əlaqə qura bilər. Lakin, multi-drop konfiqurasiyaları analoq siqnalın bant genişliyini azaldır. Əksər tətbiqlərdə tam HART funksionallığı üçün nöqtədən-nöqtəyə bağlantılar istifadə olunur.
FOUNDATION Fieldbus (FF) qabaqcıl sahə ölçü cihazları üçün alternativ rəqəmsal avtobus protokoludur. Yokogawa Centum VP ilə FOUNDATION Fieldbus HSE (Yüksək Sürətli Ethernet) vasitəsilə interfeys yaradan FF körpü modulları təqdim edir. Bu bələdçi həm HART inteqrasiyasını, həm də HART və FOUNDATION Fieldbus tətbiqləri arasındakı fərqləri əhatə edir.
Centum VP HART Cihazının İnteqrasiya Addımları
1-ci Addım: HART modem modulunun (ALF111) Centum VP I/O kabinetində quraşdırıldığını təsdiqləyin. Modulun vəziyyət göstəricisinin normal işləməyi və heç bir xəta işığının yanmamasını yoxlayın.
2-ci Addım: Centum VP Engineering Studio (CS Designer) proqramını işə salın və I/O Təyinat pəncərəsini açın. HART kanal parametrlərini, o cümlədən dövr ünvanı və sorğu intervalını təyin edin.
3-cü Addım: Əsas dəyişənin (PV) xəritələşdirilməsini konfiqurasiya edin. 4-20mA analoq girişini HART cihazının əsas dəyişəninə xəritələyin. Cihaz dəstəkləyirsə, ikinci, üçüncü və dördüncü dəyişənləri də təyin edin.
4-cü Addım: Kalibrləmə və diaqnostika üçün cihaz-spesifik HART əmrlərini təyin edin. Yokogawa-nın HART DD (Cihaz Təsviri) kitabxanasında müvafiq cihaz növü olmalıdır. Lazım olduqda cihaz istehsalçısından əlavə DD fayllarını yükləyin.
5-ci Addım: FOUNDATION Fieldbus körpü modullarını (əgər tətbiq olunursa) funksional blok parametrlərini təyin etməklə konfiqurasiya edin. AI (Analoq Giriş) funksional blokunu 1-ci slotda yerləşdirin. IO_OUT terminalını idarəetmə strategiyasındakı kanal blokuna qoşun.
6-cı Addım: I/O konfiqurasiyasını sahə idarəetmə stansiyasına (FCS) yükləyin. Onlayn rejimə keçin və HART cihazının standart əmrlərə cavab verdiyini təsdiqləyin. Cihaz vəziyyətini Centum VP Əməliyyat pəncərəsində yoxlayın.
7-ci Addım: Dövr təsdiqini aparın, HART rəqəmsal dəyərini analoq milliamper oxunuşu ilə müqayisə edin. 0.5%-dən çox fərq kalibrləmə sapması və ya naqil problemlərini göstərir.
HART və FOUNDATION Fieldbus: Doğru Seçim
HART və FOUNDATION Fieldbus arasında seçim etmək üçün onların əsas fərqlərini başa düşmək vacibdir. HART mövcud 4-20mA naqillərində rəqəmsal kommunikasiya təmin edir. Bu, HART-ı ağıllı ötürücülərlə köhnə quraşdırmaları yeniləmək üçün ideal edir. Protokol tək nöqtədən-nöqtəyə və ya multi-drop konfiqurasiyalarını dəstəkləyir. Maksimum kabel uzunluğu dövr müqaviməti və enerji təchizatı gərginliyindən asılıdır.
FOUNDATION Fieldbus isə tək kabel seqmentində çoxsaylı cihazlarla həqiqi rəqəmsal avtobus kommunikasiya təmin edir. Protokol təhlükəli sahələrdə intrinsik təhlükəsiz (IS) quraşdırmaları dəstəkləyir. FF IS tətbiqləri üçün 31.25 kbps fiziki qat istifadə edir. Kritik idarəetmə funksiyaları üçün isə yüksək sürətli FF HSE (Yüksək Sürətli Ethernet) 100 Mbps sürətlə işləyir.
Üstəlik, FOUNDATION Fieldbus sahə cihazlarında funksional blokların icrasını təmin etməklə paylanmış idarəetməni mümkün edir. Bu, idarəedicinin yükünü azaldır və sistemin cavab sürətini artırır. HART isə bütün idarəetmə hesablamalarını DCS-ə etibar edir. FF həmçinin protokol spesifikasiyasına daxil edilmiş avtomatik kalibrləmə və aktiv idarəetmə xüsusiyyətlərini dəstəkləyir.
Lakin, FOUNDATION Fieldbus daha mürəkkəb mühəndislik və xüsusi seqment enerji təchizatı tələb edir. Quraşdırma xərcləri HART nöqtədən-nöqtəyə naqilləmə ilə müqayisədə əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir. Sadə monitorinq və əsas idarəetmə üçün HART kifayət qədər funksionallıq və aşağı tətbiq mürəkkəbliyi təqdim edir.
Praktik Konfiqurasiya: Emerson HART Ötürücüsü ilə Yokogawa Centum VP
Bu praktik nümunədə Emerson 3051S HART təzyiq ötürücüsünü Yokogawa Centum VP sistemi ilə inteqrasiya edirik. Ötürücü enerji zavodunun qazan yem suyu tətbiqində yem suyu təzyiqini ölçür.
Əvvəlcə ötürücünün ALF111 moduluna naqillənməsini təsdiqləyirik. Müsbət terminal moduldakı kanal terminalına qoşulur. Mənfi terminal baryer vasitəsilə enerji təchizatı mənfi relsinə qayıdır. İkincisi, Emerson 475 HART Kommunikatoru ilə HART cihaz ünvanını konfiqurasiya edirik. Cihaz ünvanını nöqtədən-nöqtəyə əməliyyat üçün 0 olaraq təyin edin. Dövr cərəyan rejimini "Aktiv" edin ki, 4-20mA və HART kommunikasiya eyni anda mümkün olsun. Sənədləşdirmə üçün cihaz etiketi "PIT-501" və seriya nömrəsini qeyd edin.
Üçüncüsü, Centum VP-də HART dəyişənlərini oxumaq üçün konfiqurasiya edirik. CS Designer-də yeni HART kanalı əlavə edib ALF111 slotuna təyin edirik. PV (Təzyiq) birinci HART dəyişəninə, Sensor Temperaturu ikinci dəyişənə xəritələyirik. Təzyiq üçün mühəndislik vahidlərini PSI, temperatur üçün isə DegF olaraq təyin edirik.
Dördüncüsü, onlayn trendi yoxlayaraq konfiqurasiyanı təsdiqləyirik. Təzyiq oxunuşu Emerson 475 kommunikator oxunuşundan 0.1%-dən az fərqlənməlidir. Hər hansı uyğunsuzluq kalibrləmə problemi və ya HART məlumat xəritələşdirilməsində səhv vahid çevirməsini göstərir. Təsdiqdən sonra həm təzyiq, həm də temperatur dəyərlərini göstərən operator paneli yaradırıq.
Nəticə və Tövsiyələr
Yokogawa Centum VP həm HART, həm də FOUNDATION Fieldbus protokolları üçün güclü dəstək təmin edir. Uğurlu inteqrasiya naqilləmə, cihaz konfiqurasiyası və DD fayl idarəçiliyinə diqqətli yanaşma tələb edir. Bu bələdçidəki addım-addım prosedurlardan istifadə edərək etibarlı sahə kommunikasiya sistemini tətbiq edin.
Beləliklə, cihaz konfiqurasiyalarının və DD kitabxanalarının cari ehtiyat nüsxələrini həmişə saxlayın. HART kommunikasiya bütövlüyünü müntəzəm yoxlayın. Operatorları Centum VP-də mövcud olan HART aktiv idarəetmə xüsusiyyətləri üzrə təlimatlandırın. Nəhayət, təhlükəli sahələrdə mürəkkəb FOUNDATION Fieldbus seqment dizaynları üçün Yokogawa texniki dəstəyi ilə məsləhətləşin.
Müəllif: Wang Fang, Yokogawa DCS platformalarında, sahə ölçü cihazlarında və enerji istehsalı müəssisələri üçün proses idarəetməsinin optimallaşdırılmasında 11 illik təcrübəyə malik sənaye avtomatlaşdırma mütəxəssisidir.
