کنترلر های (DCS)Distributed Control System برندyokogawa

دهه 2010 ما را با CENTUM VP آشنا کرد. نسخه فعلی Release 6 است که در سال 2014 معرفی گردیده است

کنترلر های (DCS)Distributed Control System برندyokogawa

Yokogawa اولین CENTUM DCS خود را در سال 1975 معرفی کرد Centum V و Centum-XL در دهه 1980 دنبال شدند CENTUM CS و CS 3000 در دهه 1990 معرفی شدند.

خط CENTUM CS 3000 در دهه 2000 ادامه یافت که همچنین دهه ای بود که ProSafe-RS SIS معرفی شد.

دهه 2010 ما را با CENTUM VP آشنا کرد. نسخه فعلی Release 6 است که در سال 2014 معرفی گردیده است

دسته: دسته بندی نشده, کنترلر های (DCS)Distributed Control System برندyokogawa

توضیحات
نظرات (0)

توضيحات

قبل از اینکه به معرفی سری ها و تایپ های DCS برند یوکوگاوا بپردازیم توضیحاتی به شکل اجمالی درباره سیستم های DCS ارائه می دهیم:

DCS یک سیستم کنترل کامپیوتری با چندین کنترلر مستقل می باشد که بسیاری از حلقه‌های کنترلی را اجرا و کنترل می‌ نماید. سیستم DCS از آن جهت که هیچ کنترل نظارتی متمرکزی را دارا نمی باشد به آن سیستم کنترل توزیع شده گفته می شود.

دستگاه های و تجهیزاتی مانند ترانسمیترها، موتورها و ولوها و سنسورها و غیره… که در فیلد قرار دارند از طریق کارت ها یا ماژول های ورودی/خروجی واقع در کابینت ها که در کنار کنترلرها قرار دارند با کنترلر ها متصل و در ارتباط می باشند. که کنترلرها با استفاده از پروتکل های ارتباطی مانند اترنت، مدباس یا یک پروتکل اختصاصی به شبکه متصل می شوند.

در ضمن در اتاق های خاصی به نام اتاق کنترل متمرکز ایستگاه های اپراتور HMI وجود دارند که دسترسی اپراتور را برای مشاهده و تنظیم و کنترل شرایط بلادرنگ پروسه یا کارخانه را فراهم می کنند. که در شکل زیر نمونه ای از ترسیم شده است:

حال به شرح تاریخچه ی مختصری از سیستم ها دی سی اس یو کوگاوا می پردازیم.

یوکوگاوا یک شرکت صنعتی ژاپنی است که با ساخت و فروش کنتورهای الکتریکی در سال 1915 شروع به کار کرد. Yokogawa اولین CENTUM DCS خود را در سال 1975 معرفی کرد Centum V و Centum-XL در دهه 1980 دنبال شدند CENTUM CS و CS 3000 در دهه 1990 معرفی شدند.خط CENTUM CS 3000 در دهه 2000 ادامه یافت که همچنین دهه ای بود که ProSafe-RS SIS معرفی شد. دهه 2010 ما را با CENTUM VP آشنا کرد. نسخه فعلی Release 6 است که در سال 2014 معرفی گردیده است

معماری سیستم Centum VP

این سیستم از اجزای مختلفی تشکیل شده است. که هر یک از اجزای شبکه بلادرنگ به عنوان Station با یک آدرس ایستگاه منحصر به فرد نامیده می شود. که در زیر به شرح مختصری از این اجزا می پردازیم:

یوکوگاوا به HMI به عنوان HIS ایستگاه رابط انسانی نگاه می کند. ایستگاه رابط انسانی یک ایستگاه اپراتوری است که برای عملیات و نظارت بر کارخانه فرآیند استفاده می شود. که قادر است متغیرهای فرآیند، پارامترهای کنترلی، آلارم‌ها و رویدادهای لازم را برای اپراتور فرآیند نمایش ‌دهد تا سریعاً یک دید کلی و کنترلی به کارخانه یا فرآیند فراهم شود.

ایستگاه ENG کامپیوتری است که با نرم افزار مهندسی (عملکرد استاندارد سازنده) بارگذاری شده است. که عمدتاً برای انجام مدیریت تولید و نگهداری سیستم CS3000 استفاده می شود.

ایستگاه کنترل میدانی (FCS) کنترل فرآیند واقعی کارخانه را فراهم می کند. تمامی اطلاعات فرآیند بر روی شبکه کنترلی به نام Vnet/IP قرار می گیرد. تمام دستگاه های CENTUM به شبکه Vnet/IP متصل هستند. در صورت نیاز، یک SIS به نام ProSafe-RS نیز نصب شده و به شبکه Vnet/IP متصل می شود.
ایستگاه دروازه یکپارچه UGS به عنوان یک رابط عمل می‌کند و به CENTUM VP اجازه می‌دهد با انواع زیرسیستم‌های مبتنی بر شبکه مانند Modbus RTU، واحدهای Modbus/TCP، واحدهای EtherNet/IP و غیره ارتباط برقرار کند.

در ادامه به توضیحاتی درباره ساختار network یا شبکه Yokogawa DCSمی پردازیم:

سوئیچینگ شبکه توسط سوئیچ های لایه انجام می شود. به عنوان مثال، L2SW یک سوئیچ لایه 2 است. رسانه انتقال Vnet/IP می تواند فیبر نوری یا کابل های جفت تابیده بدون محافظ باشد. Vnet/IP با سرعت ارتباطی 1 گیگابیت بر ثانیه کار می کند.

با نگاهی دقیق تر به دامنه Vnet/IP دو زیرشبکه مجزا از گذرگاه 1 و گذرگاه 2 را به ما نشان می دهد. هر دامنه می تواند 64 ایستگاه داشته باشد. یک سوئیچ L3SW برای برقراری ارتباط بین دو دامنه استفاده می شود.

اتصال بین ایستگاه های ارتباطی Vnet/IP

دستگاه های درون یک دامنه Vnet/IP در شبکه ستاره با استفاده از سوئیچ لایه 2 با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه یا 1 گیگابیت بر ثانیه به عنوان دستگاه مرکزی متصل می شوند. از آنجایی که گذرگاه‌های Vnet/IP دوبلکس به‌عنوان زیرشبکه‌های مستقل از هر گذرگاه جدا می‌شوند، لازم است یک سوئیچ لایه ۲ در هر گذرگاه نصب شود.

مشخصات هنگام اتصال دستگاه ها در دامنه Vnet/IP

حداکثر تعداد ایستگاه های Vnet/IP از جمله روتر V net قابل اتصال: 64.
حداکثر تعداد سایر دستگاه های ارتباطی اترنت همه منظوره (کامپیوتر، روتر و غیره): 124.
حداکثر سطوح سوئیچ لایه 2 را می توان متصل کرد: 7
حداکثر فاصله بین سوئیچ لایه 2 و ایستگاه: 100 متر زمانی که از UTP (کابل جفت تابیده بدون محافظ) استفاده می شود.
حداکثر فاصله اتصال بین سوئیچ های لایه 2: 5 کیلومتر در صورت استفاده از فیبر نوری.

Layer 2 Switch

این دستگاهی برای اتصال تجهیزات در دامنه Vnet/IP است. سوئیچ لایه 2، بر خلاف HUB، دارای عملکردهایی برای ارسال داده ها به تجهیزات پایانه مقصد است. بنابراین می تواند ترافیک درون دامنه خود را کاهش دهد. سوئیچ های موجود در بازار را می توان برای سوئیچ لایه 2 استفاده کرد. Vnet/IP از سیستم های ارتباطی تمام دوبلکس استفاده می کند تا هیچ برخوردی رخ ندهد.

سوئیچ های مورد استفاده در شبکه Vnet/IP شامل یک مدل مدیریت شده SNMP است که از SNMP (پروتکل مدیریت شبکه ساده) و یک مدل مدیریت نشده SNMP پشتیبانی می کند. سوئیچ های مدیریت شده لایه 2 در پیکربندی شبکه پیچیده یا در مواردی که از چندین اتصال استفاده می شود توصیه می شود. در مورد شبکه های بزرگتر ممکن است لازم باشد که پورت های جداگانه روی سوئیچ پیکربندی شوند.

برای مثال، سرعت پورت و زیرشبکه‌های آدرس IP را می‌توان برای پورت‌های جداگانه پیکربندی کرد. از این رو سوئیچ های مدل مدیریت شده با SNMP برای این برنامه بسیار مناسب هستند.

این سوئیچ برای اتصال دو دامنه Vnet/IP استفاده می شود. اگر شبکه Vnet/IP از چندین دامنه تشکیل شده باشد، دامنه ها از طریق سوئیچ لایه 3 به هم متصل می شوند. این سوئیچ دارای عملکردهای مسیریابی است که به یک فریم ارتباطی اجازه می دهد تا با کنترل مسیر آدرس IP به دامنه دیگری منتقل شود. سوئیچ لایه 3 نیز عملکرد سوئیچ لایه 2 را در خود جای داده است.

بنابراین، امکان اتصال مستقیم بین ایستگاه های Vnet/IP و دستگاه های ارتباطی باز را فراهم می کند. این سوئیچ معمولاً یک نوع مدیریت شده است و دارای ویژگی های SNMP است. سوئیچ های لایه 3 با قابلیت ارتباط با سرعت بالا توصیه می شود. سوئیچ های موجود در بازار را می توان برای سوئیچ لایه 3 استفاده کرد.

پیکربندی سیستم – CENTUM CS 3000

Field Control Station

ایستگاه کنترل میدانی FCS کنترل فرآیند واقعی پروسه را فراهم می کند. تمامی اطلاعات فرآیند بر روی شبکه کنترلی به نام Vnet/IP قرار می گیرد. ایستگاه کنترل میدانی مؤلفه ای است که تمامی پردازش های کنترلی و محاسباتی ورودی/خروجی های فایل را انجام می دهد.

برای نمونه یک ایستگاه کنترل میدانی (FCS) شامل منبع تغذیه، کنترل کننده و ماژول های ورودی/خروجی میدانی (FIO) می باشند. ماژول های ورودی/خروجی شامل ماژول های آنالوگ، دیجیتال و ارتباطی هستند. به عنوان مثال، ماژول آنالوگ AAI143 یک ماژول 4 تا 20 میلی آمپری، 16 کانال ایزوله است.

شایان به ذکر است Vnet / Vnet-IP یک گذرگاه کنترل زمان واقعی دوگانه است که تمام اجزای شبکه مانند ایستگاه رابط انسانی HIS، ایستگاه مهندسیENG و واحد دروازه ارتباط را به هم متصل می‌کند. سیستم Vnet/IP به عنوان یک سیستم شبکه فرآیندی بلادرنگ برای اتوماسیون فرآیند بر اساس سیستم ارتباطات اترنت 1 گیگابیت بر ثانیه توسعه یافته است

در ضمن واحدهای رابط گره نوری (NIU) را می توان از طریق ماژول های ارتباطی در واحد کنترل میدانی (FCU) متصل کرد و نیازی به سوئیچ ندارد. واحد رابط گره همچنین به ماژول های ورودی/خروجی یا آنچه ما NIO می نامیم که مخفف ورودی/خروجی شبکه است متصل خواهد شد.

تمام دستگاه های CENTUM به شبکه Vnet/IP متصل هستند. در صورت نیاز، یک SIS به نام ProSafe-RS نیز نصب شده و به شبکه Vnet/IP متصل می شود.

با یک کنترلر، یک ورودی و یک ماژول تک خروجی رتبه بندی شده است. تمام اجزای سیستم ProSafe-RS یک رنگ نارنجی روشن هستند.Plant Resource Manager (PRM) بسته نرم افزاری Asset Manager است. PRM امکان استفاده از قابلیت های تشخیصی دستگاه های هوشمند مانند دستگاه های دارای ارتباط HART یا Profibus را می دهد.

در اینجا یک نمونه از تعداد صفحه نمایش اپراتور و تعداد FCS ها و I/O ها سیستم DCS yokogawa ارائه می گردد:

علاوه بر این FCS کنترل فرآیند را انجام می دهد و ارتباطات با زیرسیستم ها را مدیریت می کند. FCS از واحد کنترل میدان (FCU)، واحدهای گره Node Unit و گذرگاه ESB یا گذرگاه ER برای اتصال آنها تشکیل شده است.

دو نوع FCS برای سیستم Vnet/IP موجود است:

AFV10S واحد کنترل میدان با پیکربندی تکی – قابل نصب در قفسه
AFV10D واحد کنترل میدان دوبلکس با قابلیت نصب در قفسه و با پیکربندی redundant

واحد کنترل میدان FCU که بخش کنترل اصلی یک FCS است FCU. از کارت های کنترل ایستگاه تشکیل شده است.

جزئیات:

AFV10D دارای دو کارت پردازنده CP451، دو کارت منبع تغذیه و هشت اسلات برای ماژول های ورودی/خروجی است

دو کانکتور RJ45 برای اتصال کابل های ارتباطی CAT5e روی کارت CPU موجود است.
آدرس FCU با استفاده از سوئیچ های DIP موجود در سمت عقب ماژول CPU تنظیم می شود.
حداکثر فاصله بین FCU و سوئیچ لایه دو 100 متر است.
جفت کننده های شبکه V در ایستگاه کنترل میدانی نوع Vnet/IP استفاده نمی شود.
در صورت قطع برق، باتری پشتیبان، محتویات حافظه اصلی را به مدت 72 ساعت نگه می دارد. شارژ مجدد باتری 48 ساعت طول می کشد.

واحد کنترل میدان (FCU)

ایستگاه کنترل میدانی (FCS) اساساً از دو بخش تشکیل شده است. واحد کنترل میدان (FCU) و واحد گره یا Node Unit

واحد کنترل میدانFCU که بخش کنترل اصلی یک FCS است. FCU مجهز به یک پردازنده برای محاسبات کنترل، منبع تغذیه، گذرگاه کنترل است رابط و اسلات های ماژول I/O برای نصب ماژول های ارتباطی می باشند.

با استفاده از واحدهای کنترل میدانی FCU، واحدهای رابط گره NIO و کارت‌های ورودی/خروجی که منحصراً برای ارتقاء سیستم‌های RIO توسعه یافته‌اند، ایستگاه‌های کنترل میدانی FCS موجود برای سیستم RIO ارتقا می‌یابند.

برای واحد کنترل میدان (FCU) که بخش کنترل اصلی یک FCS است، واحدهای زیر موجود می باشند:

واحد کنترل میدان A2FV50S برای N-IO، نوع قابل نصب در رک 19 اینچی
واحد کنترل میدان دوبلکس A2FV50D برای N-IO، نوع قابل نصب در رک 19 اینچی
واحد کنترل میدانی A2FV70S برای ارتقاء سیستم RIO، نوع قابل نصب در رک 19 اینچی
واحد کنترل میدان دوبلکس A2FV70D برای ارتقاء سیستم RIO، نوع قابل نصب در رک 19 اینچی
واحد کنترل میدان AFV30S برای FIO، نوع قابل نصب در رک 19 اینچی
واحد کنترل میدان دوبلکس AFV30D برای FIO، نوع قابل نصب در رک 19 اینچی
واحد کنترل میدان AFV40S برای FIO، با کابینت
واحد کنترل میدان دوبلکس AFV40D )برای FIO، با کابینت

FCS ها بر اساس ماژول های I/O استفاده شده درمدل زیر ارائه می گردد:

FCS برای FIO

این FCS از ماژول های Fieldnetwork I/O (FIO) استفاده می کند که فشرده و متشکل از

صف بندی مختلف مانند انواع کانکتور و غیره. با توجه به ظرفیت برنامه، مدل استاندارد و مدل پیشرفته وجود دارد.

Compact FCS for FIO

این یک FCS جمع و جور با ماژول های ورودی/خروجی است که در واحد کنترل میدانی یکپارچه شده است.

FCS برای RIO

این FCS از ماژول های Remote I/O (RIO) استفاده می کند که دارای پایه های نصب بسیاری و پایانه های پیچ M4 برای اتصال کابل های سیگنال هستند. با توجه به ظرفیت برنامه، مدل استاندارد و مدل پیشرفته وجود دارد.

Compact FCS for RIO

این کنترلر معمولاً در نزدیکی تجهیزات یا فرآیندی که کنترل می کند نصب می شود و برای برقراری ارتباط با زیرسیستم ها ایده آل است.

ایستگاه کنترل میدانی (FCS)

معماری سخت افزاری Field Control Station شامل موارد زیر می باشند:

در نوع استاندارد FIO (KFCS)
در نوع استاندارد RIO (LFCS)
در نوع پیشرفته FIO (KFCS2)
در نوع پیشرفته RIO (LFCS2)
و در نوع کامپکت Compact FCS (SFCS)

که در نمودار زیر به شکل کامل انواع مدل های FCS دسته بندی شده اند:

اتوبوس ESB و اتوبوس ER

گذرگاه ESB گذرگاه بورد سریال توسعه یافته، یک گذرگاه ارتباطی است که برای اتصال گره های محلی استفاده می شود که در همان کابینت برای FCU با FCU نصب می شوند. این اتوبوس می تواند dualredundant باشد. حداکثر فاصله انتقال 10 متر است.

گذرگاه ER گذرگاه راه دور پیشرفته، یک گذرگاه ارتباطی است که برای اتصال گره های راه دور با FCU از طریق ماژول رابط اتوبوس ER نصب شده روی گره محلی استفاده می شود. این اتوبوس همچنین می تواند دوگانه redundant باشد. با استفاده از این گذرگاه، گره ها را می توان در همان کابینت برای FCU یا در مکان هایی دور از کابینت نصب کرد. حداکثر فاصله انتقال آن 185 متر با استفاده از کابل کواکسیال 10BASE-2 سازگار با اترنت یا با استفاده از یک کواکسیال 10BASE-5 500 متر است.

کابل یا تا 2 کیلومتر با استفاده از تکرار کننده های اتوبوس نوری همه منظوره.

حال به توضیح مختصری از مدل های FCSمی پردازیم:

مدل KFCS, KFCS2:

واحد کنترل میدان FCU و Node Unit با استفاده از گذرگاه ESB (Extended Serial Backboard) یا ER (Enhanced Remote) متصل می شوند.که ساختمان و معماری زیر را دارا می باشند:

CPU architecture: Single or duplexed.

Mounting: cabinet mounting or rack mounting.

ESB bus: Single or dual redundant.

ER bus: Single or dual redundant.

این FCS از ماژول های Field Network I/O (FIO) استفاده می کند که جمع و جور هستند و از ردیف های مختلفی مانند انواع کانکتور و غیره تشکیل شده اند.که دو مدل آن در زیر آمده است:

الف) نوع استاندارد FCS برای FIO – KFCS

ب) نوع پیشرفته FCS برای FIO – KFCS2

پیکربندی FCU در KFCS و KFCS2

برای FCU دوبلکس، کارت‌های پردازنده دوبلکس هستند و واحدهای قدرت، واحدهای باتری و کارت‌های رابط باس ESB دوگانه هستند.KFCS از ورودی/خروجی شبکه میدانی که FIO نامیده می شود پشتیبانی می کند. FCS برای FIO از یک FCU، ESB Bus، ER Bus و واحدهای گره تشکیل شده است. حداکثر 10 واحد گره را می توان برای FCS استاندارد و حداکثر 15 واحد برای FCS پیشرفته به FCU متصل کرد. حداکثر 8 ماژول I/O را می توان در هر واحد گره نصب کرد.

در کابینت اختصاصی: 1 واحد FCU و 5 گره را می توان در جلو و 4 یونیت گره را در قسمت عقب کابینت قرار داد.

در کابینت توسعه ورودی/خروجی: 1 واحد FCU و 4 واحد گره را می توان در جلو و 4 واحد گره را در قسمت عقب کابینت قرار داد.

واحدهای گره (NU) برای FIO واحدهای پردازش سیگنال هستند که سیگنال‌های ورودی/خروجی فرآیند آنالوگ یا دیجیتال دریافتی از دستگاه‌های میدانی را به FCU برای FIO تبدیل و انتقال می‌دهند. واحدهای گره (NU) برای FIO دارای واحدهای گره باس ESB برای گره های محلی نصب شده در ایستگاه FCS و واحدهای گره اتوبوس ER برای گره های راه دور نصب شده در کابینت ها در محل کارخانه هستند.

واحدهای گره از یک ماژول رابط برد ESB Bus یا ماژول رابط برد ER Bus و ماژول I/O تشکیل شده اند.

ماژول رابط ESB Slave: این ماژول در گره محلی برای فعال کردن ارتباط با FCU نصب شده است. ماژول را می توان دوبلکس کرد.

ماژول رابط ER Bus: این ماژول دارای یک ماژول اصلی رابط است که در گره محلی و یک ماژول برد رابط که در گره راه دور نصب شده است. هر دو ماژول می توانند دوتایی redundant باشند.

ماژول ورودی/خروجی: این ماژول ها سیگنال های ورودی را دریافت می کنند، آنها را به سیگنال های مناسب مورد نیاز CPU تبدیل می کنند و سیگنال های میدانی آنالوگ و دیجیتال خروجی تولید می کنند.

پیکربندی FCU در FFCS

برای یک FCU دوبلکس، ماژول‌های پردازنده، ماژول‌های قدرت و ماژول‌های ورودی/خروجی همگی دوگانه هستند.اگر واحدهای گره اضافه شوند، یک ماژول رابط اتوبوس را در شکاف ماژول I/O نصب کنید. برای استفاده مضاعف از دو ماژول استفاده کنید.

FFCS:

a) Field Control Unit (FCU)
b) Nodes for FIO
c) Local / Remote Communication Bus

جزئیات:

FCU از کارت های کنترل و کارت های ورودی/خروجی تشکیل شده و محاسبات کنترلی را برای FCS اجرا می کند. برای یک FCU دوبلکس، ماژول‌های پردازنده، ماژول‌های قدرت و ماژول‌های ورودی/خروجی همگی دوتایی اضافی هستند.

اگر گره‌ها اضافه شوند، یک ماژول رابط اتوبوس باید در شکاف ماژول ورودی/خروجی نصب شود. دو ماژول رابط اتوبوس برای استفاده دوگانه اضافی مورد نیاز است.

یک FCS فشرده برای FIO شامل یک واحد گره است که در FIO یکپارچه شده است. همچنین امکان نصب یک ماژول رابط ER Bus را در یک واحد گره ادغام شده در FCU می دهد.

یک FCS که ماژول های FCU و I/O روی آن نصب شده اند را می توان در یک رک نصب کرد. حداکثر 3 واحد گره (NU) برای FIO را می توان به FCS متصل کرد. حداکثر 30 ماژول ورودی/خروجی را می توان بر روی یک FCS نصب کرد که به واحدهای گره اضافی برای FIO اضافه می شود.

اگر واحدهای گره اضافه شوند، حداکثر شش ماژول ورودی/خروجی را می توان بر روی واحدهای گره ادغام شده در FCU برای نصب ماژول های ارتباطی برای اتصال NU سوار کرد.

Field Control Unit of FFCS

FCU شامل

Two Power Supply Units
Two processor modules
Eight slots for Input Output cards

لازم به ذکر است که از این هشت اسلات ورودی/خروجی، در صورت نیاز به گسترش ورودی/خروجی، دو اسلات برای ماژول ESB و شش اسلات بقیه برای ماژول های IO استفاده می شود.

دارای دو واحد کوپلر شبکه V برای اتصال کابل های شبکهV

Node Unit of FFCS

Node Unit

ماژول رابط ESB Slave

این ماژول در گره محلی برای فعال کردن ارتباط با FCU نصب شده است. ماژول را می توان دوبلکس کرد.

ماژول رابط اتوبوس ER

این ماژول دارای یک ماژول اصلی رابط است که در گره محلی و یک ماژول برد رابط که در گره راه دور نصب شده است. هر دو ماژول می توانند دوتایی اضافی باشند.

ماژول I/O

این ماژول ها سیگنال های ورودی را دریافت می کنند، آنها را به سیگنال های مناسب مورد نیاز برای CPU تبدیل می کنند و سیگنال های میدانی آنالوگ و دیجیتال خروجی تولید می کنند.

Node Units (NU) for FIO

واحدهای گره (NU) برای FIO واحدهای پردازش سیگنال هستند که سیگنال‌های ورودی/خروجی فرآیند آنالوگ یا دیجیتال دریافتی از دستگاه‌های میدانی را به FCU برای FIO تبدیل و انتقال می‌دهند.

واحدهای گره (NU) برای FIO دارای واحدهای گره باس ESB گره های محلی نصب شده در ایستگاه FCS و واحدهای گره اتوبوس ER گره های راه دور نصب شده در کابینت ها و غیره در محل کارخانه هستند. واحد گره از یک ماژول رابط باس ESB یا ماژول رابط برد گذرگاه ER و I/O تشکیل شده است.

ماژول ها علاوه بر این، یک FCS فشرده برای FIO شامل یک واحد گره است که در FIO یکپارچه شده است.

ماژول رابط ESB Bus Slave

این ماژول در گره محلی برای فعال کردن ارتباط با FCU نصب شده است. ماژول را می توان دوبلکس کرد.

ماژول رابط اتوبوس ER

این ماژول دارای یک ماژول اصلی رابط است که بر روی گره محلی نصب می شود و یک ماژول slave رابط که بر روی گره راه دور نصب می شود. هر دو ماژول می توانند dualredundant باشند.

توجه: یک FCS فشرده برای FIO امکان نصب یک ماژول اصلی رابط گذرگاه ER را در یک واحد گره ادغام شده در FCU می دهد.

ماژول I/O

این ماژول ها سیگنال های میدانی آنالوگ و دیجیتال را وارد، تبدیل و خروجی می کنند.

مدل LFCS, LFCS2:

FCU و گره Node با استفاده از گذرگاه RIO متصل می شوند.

این FCS از ماژول های Remote I/O (RIO) استفاده می کند که دارای پایه های نصب بسیاری و پایانه های پیچ M4 برای اتصال کابل های سیگنال هستند. که در مدل زیر می باشند:

a) Standard Type FCS for RIO – Large FCS (LFCS) – AFS10D, AFS20D
b) Enhanced Type FCS for RIO – Large FCS2 (LFCS2)

اجزای LFCS

a) Field Control Unit (FCU)
b) Node Interface Unit (NIU)
c) Input Output Unit(IOU)/ Input Output nest.
d) RIO or Remote IO bus is used to communicate between Nodes and the FCU.

Node Interface Unit (NIU)

جزئیات واحد رابط گره (NIU)

گره ها

یک گره شامل واحدهای ورودی/خروجی است که با سیگنال‌های میدان آنالوگ و دیجیتالی ارتباط دارند و واحدهای رابط گره که از طریق گذرگاه RIO با واحدهای کنترل میدان (FCU) ارتباط برقرار می‌کنند.

واحدهای رابط گره (NIU)

واحدهای رابط گره از کارت‌های ارتباطی باس RIO و کارت‌های منبع تغذیه تشکیل شده‌اند که هر دو می‌توانند دوتایی اضافی باشند.

واحدهای ورودی/خروجی (IOU)

واحدهای ورودی/خروجی شامل آشیانه‌های ماژول ورودی/خروجی حاوی ماژول‌های ورودی/خروجی هستند که به فرآیند متصل می‌شوند.

Remote Input Output Bus

جزئیات گذرگاه خروجی ورودی از راه دور

ریموت IO یا RIO Bus FCU را به گره های ورودی/خروجی متصل می کند و می تواند دوتایی اضافی باشد. گره های ورودی/خروجی نباید همیشه در کابینت FCU باشند. آنها همچنین می توانند از راه دور نصب شوند. حداکثر طول اتوبوس RIO 750 متر است. با این حال، باس RIO را می توان با کمک آداپتورهای نوری تا 20 کیلومتر افزایش داد. کابل جفت تابیده شیلددار برای فواصل تا 750 متر استفاده می شود. تکرار کننده های باس و لینک های فیبر نوری را می توان برای مسافت های طولانی تر تا 20 کیلومتر استفاده کرد. تکرار کننده های اتوبوس و پیوندهای فیبر نوری را می توان در مجموع تا چهار عدد با هم ترکیب کرد.

اتوبوس RIO

گذرگاه ورودی/خروجی راه دور (گذرگاه (RIO) FCU را به گره‌های ورودی/خروجی متصل می‌کند و می‌تواند دوتایی اضافی باشد. گره های ورودی/خروجی نیازی به قرار گرفتن در کابینت FCU ندارند، می توان آنها را از راه دور نصب کرد. کابل جفت پیچ خورده محافظ برای فواصل تا 750 متر استفاده می شود و تکرار کننده های اتوبوس یا پیوندهای فیبر نوری می توانند برای مسافت های طولانی تر – حداکثر تا 20 کیلومتر استفاده شوند. تکرار کننده های اتوبوس و پیوندهای فیبر نوری را می توان در مجموع تا چهار عدد با هم ترکیب کرد.

Nodes

شامل واحدهای ورودی/خروجی که با سیگنال‌های میدان آنالوگ و دیجیتالی ارتباط دارند و واحدهای رابط گره‌ای که از طریق گذرگاه RIO با واحدهای کنترل میدان (FCU) ارتباط برقرار می‌کنند.

واحدهای رابط گره (NIU)

واحدهای رابط گره از کارت‌های ارتباطی باس RIO و کارت‌های قدرت تشکیل شده‌اند که هر دو می‌توانند دوتایی اضافی باشند.

واحدهای ورودی/خروجی (IOU)

مدل PFC-H/-S/-E:

واحدهای FCU و I/O به یک صفحه پشتی متصل هستند

مدل Compact FCS for RIO (PFC-H/-S/-E)

CPU دوبلکس (دوگانه افزونگی) پشتیبانی می شود. منبع تغذیه دوگانه اضافی نیز موجود است

I/O Module Nests and I/O Modules

این بخش ماژول‌های ورودی را توضیح می‌دهد که سیگنال‌های فرآیند را به فرمت داده دیجیتال مورد استفاده در FCS تبدیل می‌کنند، و ماژول‌های خروجی که داده‌های دیجیتال را به سیگنال‌های آنالوگ یا تماسی تبدیل می‌کنند.

برای ماژول های I/O، Fieldnetwork I/O (FIO) که جمع و جور هستند و از ردیف های مختلف تشکیل شده اند و Remote I/O (RIO) وجود دارند که پایه های نصب زیادی دارند.

Fieldnetwork I/O (FIO)

ماژول های FIO در FCS برای FIO استفاده می شوند. آنها جمع و جور هستند و از مجموعه ای از تنوع فراوان، مانند انواع اتصال دهنده، انواع ایزوله، و غیره تشکیل شده اند تا به طور انعطاف پذیر با برنامه ها مطابقت داشته باشند.

KFCS I/O Modules (1/2):

Analog I/O Modules

AAI141-S Analog Input Module (4 to 20 mA, Non-Isolated)
AAI141-H Analog Input Module(4 to 20 mA, Non-Isolated, HART protocol)
AAV141 Analog Input Module (1 to 5 V, Non-Isolated)
AAV142 Analog Input Module (-10 V to +10 V, Non-Isolated)
AAI841-S Analog I/O Module(4 to 20 mA Input, 4 to 20 mA Output, Non-Isolated) 8 input/8 output
AAI841-H Analog I/O Module (4 to 20 mA, Non-Isolated, HART protocol) 8 input/8 output
AAB841 Analog I/O Module(1 to 5 V Input, 4 to 20 mA Output, Non-Isolated) 8 input/8 output
AAV542 Analog Output Module (-10 V to +10 V, Non-Isolated)
AAI143 Analog Input Module (4 to 20 mA, Isolated)
AAI543 Analog Output Module (4 to 20 mA, Isolated)
AAV144 Analog Input Module (-10 V to +10 V, Isolated)
AAV544 Analog Output Module (-10 V to +10 V, Isolated)
AAT141 TC/mV Input Module (TC: JIS R, J, K, E, T, B, S, N/mV: -100 to 150 mV, Isolated)
AAR181 RTD Input Module (RTD: JIS Pt100 ohm, Isolated)
AAI135-S Analog Input Module (4 to 20 mA, Isolated Channels)
AAI135-H Analog Input Module(4 to 20 mA, Isolated Channels, HART protocol)
AAI835-S Analog I/O Module (4 to 20 mA, Isolated Channels) 4 input/4 output
AAI835-H Analog I/O Module(4 to 20 mA, Isolated Channels, HART protocol) 4 input/4 output
AAT145 TC/mV Input Module (TC: JIS R, J, K, E, T, B, S, N/mV: -100 to 150 mV, Isolated Channels)
AAR145 RTD/POT Input Module (RTD: JIS Pt100 ohm /POT: 0 to 10 kohm, Isolated Channels)
AAP135 Pulse Input Module (Pulse Count, 0 to 10 kHz, Isolated Channels)
AAP149 Pulse Input Module for compatible PM1(Pulse Count, 0 to 6 kHz, Non-Isolated)
AAP849 Pulse Input/Analog Output Module for compatible PAC (Pulse Count Input, 4 to 20mA Output, Non-Isolated) 8 input/8 output

List of KFCS I/O Modules (2/2):

Digital I/O Module

ADV151 Digital Input Module (24 V DC)
ADV551 Digital Output Module (24 V DC)
ADV141 Digital Input Module (100 V to 120 V AC)
ADV142 Digital Input Module (220 V to 240 V AC)
ADV157 Digital Input Module(24 V DC, Pressure Clamp Terminal Support Only)
ADV557 Digital Output Module(24 V DC, Pressure Clamp Terminal Support Only)
ADV161 Digital Input Module (24 V DC)
ADV561 Digital Output Module (24 V DC)
ADR541 Relay Output Module (24 to 110 V DC/100 to 240 V AC)
ADV859 Digital I/O Module for Compatible ST2(Isolated Channels)16 input/16 output
ADV159 Digital Input Module for Compatible ST3(Isolated Channels)
ADV559 Digital Output Module for Compatible ST4(Isolated Channels)
ADV869 Digital I/O Module for Compatible ST5(Common Minus Side Every 16-Channel)32 input/32 output
ADV169 Digital Input Module for Compatible ST6(Common Minus Side Every 16-Channel)
ADV569 Digital Output Module for Compatible ST7(Common Minus Side Every 16-Channel)

List of KFCS I/O Modules (2/2):
Communication Modules:
 ALR111 RS-232C Communication Module (1200 bps to 115.2 kbps)
 ALR121 RS-422/RS-485 Communication Module (1200 bps to 115.2 kbps)
 ALE111 Ethernet Communication Module (10 Mbps)
 ALF111 Foundation Fieldbus (FF-H1) Communication Module
(31.25 kbps)
 ALP111 PROFIBUS-DPV1 Communication Module

List of KFCS I/O Modules with Built-in Barrier

Analog I/O Modules:

ASI133 Analog Input Module (4 to 20 mA, Isolated)
ASI533 Analog Output Module (4 to 20 mA, Isolated)
AST143 TC/mV Input Module (TC: B, E, J, K, N, R, S, T /mV: -100 V to 150 mV, -50 to 75 mV, Isolated)
ASR133 RTD/POT Input Module (RTD: Pt50, Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000, Ni100, Ni200, Ni120 /POT: 0 to 10 K ohm, Isolated)

Digital I/O Modules

ASD143 Digital Input Module (NAMUR compatible, Isolated)
ASD533 Digital Output Module (U>12 V at I=45 mA, Isolated)

Remote I/O (RIO):

ماژول های RIO در FCS برای RIO و Compact FCS استفاده می شوند. آنها توسط بسیاری از پایه های نصب به صورت میدانی اثبات شده اند و اساساً توسط کانال های جدا شده و اتصالات پیچ M4 طراحی شده اند. ماژول های RIO در لانه های ماژول I/O نصب شده اند.

I/O Module Nests

I/O Modules Nests are available in the following types:

AMN11: Nest for Analog I/O Modules
AMN12: High-Speed Nest for Analog I/O Modules (for LFCS only)
AMN21: Nest for Relay I/O Modules
AMN31: Nest for Terminal-type I/O Modules
AMN32: Nest for Connector-type I/O Modules
AMN33: Nest for Communication Modules
AMN34: Nest for Multipoint Control Analog I/O Modules
AMN51: Nest for Communication Cards and Ethernet Communication Modules

(for Compact FCS only)

AMN52: Nest for Profibus Communication Module (in Compact FCS only)

I/O Modules;

ماژول های ورودی سیگنال های فرآیند را به فرمت داده های دیجیتال مورد استفاده در FCS تبدیل می کنند. ماژول های خروجی فرمت داده های دیجیتال مورد استفاده در FCS را به سیگنال های آنالوگ یا تماس تبدیل می کنند. لیستی از ماژول های I/O در زیر نشان داده شده است:

Analog I/O

Modules

AAM10 Current/Voltage Input Module (Simplified Type)
AAM11 Current/Voltage Input Module
AAM11B Current/Voltage Input Module (supports BRAIN)
AAM21 mV, Thermocouple, and RTD Input Module
AAM21J mV, Thermocouple and RTD Input Module (conforms to IEC584-1995, IEC751-1995)
APM11 Pulse Input Module
AAM50 Current Output Module
AAM51 Current/Voltage Output Module
AMC80 Multipoint Control Analog I/O Module

Relay I/O

Modules

ADM15R Relay Input Module
ADM55R Relay Output Module

Multiplexer

Modules

AMM12T Voltage Input Multiplexer Module 16
AMM22T Thermocouple Input Multiplexer Module 16
AMM32T RTD Input Multiplexer Module 16
AMM42T 2-Wire Transmitter Input Multiplexer Module 16
AMM52T Current Output Multiplexer Module 16
AMM22TJ Thermocouple Input Multiplexer Module (16 Points, Terminal Type, conforms to IEC584-1995)
AMM32TJ RTD Input Multiplexer Module (16 Points, Terminal Type, conforms to IEC751-1995)
AMM22M mV Input Multiplexer Module
AMM12C Voltage Input Multiplexer Module
AMM22C mV Input Multiplexer Module (16 Points, Connector Type)
AMM25C mV Input Multiplexer Module with Thermocouple Interface (15 Points, Connector Type, RJC Input port added)
AMM32C RTD Input Multiplexer Module (16 Points, Connector Type)
AMM32CJ RTD Input Multiplexer Module (16 Points, Connector Type, conforms to IEC751-1995)