Témakör:
Interfésztechnológia 2.0
Megjelent: 2013. november 14.
Klaus Ebinger, termékmenedzser
– Hans Turck GmbH&KG, Mülheim an der Ruhr
A Turck Interface Module Backplane 32 szigetelt I/O-csatornát és egy redundáns tápegységet egyesít minimális helyfoglalással. Ezzel helyet takarít meg a vezérlőszekrényben. A HART-kompatibilis analóg kártyák és hőmérsékletmérő erősítők ezáltal az I/O-rendszer DTM-kiegészítésével paraméterezhetők, amely könnyű illesztést tesz lehetővé a terepi eszközök és a folyamatirányító rendszer között.
A Turck új hátlappanelje helyet takarít meg a vezérlőszekrényben
A Turck Interface Module Backplane (IMB – interfészillesztő hátlappanel) robusztus és rendkívül kis helyigényű I/O-megoldásokat tesz lehetővé a cég terjedelmes eszközválasztékának felhasználásával. A mindössze 175×210 mm-es helyfoglalású hátlappanel nyolc interfészmodulnak, rajtuk keresztül pedig 32 digitális vagy 16 analóg be/kimenetnek ad helyet – a felhasználó kívánsága szerint. Az alkalmazástól függően ez arra is képessé teszi a felhasználót, hogy rendkívül nagy csatornasűrűségű, akár 1152 csatornát tartalmazó vezérlőszekrényt is építhessen.
Az új modulfiókok egy sor hasznos képességgel rendelkeznek: szabványos analóg és digitális rendszercsatolásával a Honeywell C300 az Emerson DeltaV vagy a Yokogawa Centrum folyamatirányító rendszerek bármelyikéhez csatlakoztatható. Redundáns tápfeszültség-ellátásával és nagy hőmérséklettűrő képességével az IMB használata új szintre emeli a vezérlőszekrény rugalmas tervezését. A DIN-sines szereléshez képest alacsony csatornánkénti árnak köszönhetően a könnyen kezelhető IMB-alapú, pont–pont közötti megoldás ideális mind a néhány száz be- és kimenetet tartalmazó, teljes kiépítésű vezérlőszekrényhez, mind az egyszerűbb, csak néhány I/O-t kezelő alkalmazásokhoz egyaránt.
Az IMB segítségével a Turck az interfésztechnológia új generációját hozta létre
Minimális tervezési ráfordítás
Az állomás fő előnye: mivel az IMB egyesíti a teljes csatlakoztatási szintet, és az I/O-csatornák galvanikus leválasztása egyszerűen az interfészkártyák behelyezésével „magától” megvalósul, a teljes interfészszint tervezésének erőforrásigénye jelentősen csökken. Ez karbantartáskor és a tervezett bővítések szintjén is megtakarítást eredményez. A könnyen hozzáférhető csavaros vagy rugós sorkapcsok, a színkódolású és térben jól elválasztott rendszercsatlakozók hatékonyan csökkentik az elkötések és más csatlakoztatási hibák kockázatát. Ráadásul a teljes rendszer eleve rendelkezik a működő állapotban is végezhető modulcsere (hot swap) kényelmes tulajdonságával.
A rendszercsatlakozások csatlakozópont-kiosztása közvetlenül alkalmazkodik a választott folyamatirányító rendszer adottságaihoz, ezért a felhasználónak a rendszerek eltéréseit nem kell többé speciális csatlakozómodulokkal áthidalni. Helyette egy olcsó, előregyártott, készen kapható 1:1-kábelre van csupán szükség, ami jelentős előny a felhasznált elektronikus alkatrészek beszerzésekor, és csökkenti az interfészszint telepítési és karbantartási költségeit.
Különösen a nagy csatornasűrűségű rendszereknél jelent jó alternatívát az IMB a hagyományos interfészmegoldásokkal szemben
Biztonság a panelen
A hátlap, a teljes I/O-megoldás összekötő szintje egy teljesen passzív alkatrész. A hasonló rendszerektől eltérően nincs a hardvernek olyan aktív részegysége, amely kikapcsolódhatna, és ezzel – egy hibaállapot bekövetkezésekor – „magával sodorhatná” az egész galvanikus leválasztási szintet. Minden interfészkártya önmagában és önállóan védett, és a szigetelés még akkor is megmarad, ha a csatornák valamelyike meghibásodik. A Turck IMB-terméke ezenkívül egyszerű redundancialehetőséget kínál a vezérlőrendszer csatlakoztatási szintjén. Amíg a hagyományos pont–pont kábelezés az egyedül megengedett, a megszakadt csatlakozásokat a bemeneti pontok megkettőzésével lehet kijavítani. A folyamatirányító rendszer I/O-kártyáinak redundáns kapcsai segítségével az elektronika és a kábelezés biztonságos megvalósítása egymástól függetlenítve valósítható meg.
Az interfészkártyákat ezenkívül diagnosztikai ledekkel is felszerelték, amelyek jól láthatóan jelzik a kártya aktuális állapotát. A digitális be/kimeneti kártyákon akár négy kétszínű led is helyet foglalhat, amelyek sárga fénnyel jelzik a megfigyelt kimenet logikai állapotát. Ha a bemeneti áramkör figyelése aktiválva van, a megfelelő led piros színnel jelzi a bemeneti áramkör hibás állapotát, és a megfelelő kimeneti relé és a riasztásjelző relé is bekapcsol. Az interfészkártya ily módon az I/O-szint közvetlen ellenőrzését is lehetővé teszi – a vezérlőszekrénybe helyezett eszköz közelében.
Magas hőmérsékleti specifikáció
Éppúgy, mint a DIN-sínre szerelt eszközök esetén, az IMB interfészkártyáinál is meg kell adni a magas környezeti hőmérsékletre vonatkozó specifikációt. Ha a működési hőmérséklet-tartomány ‑20…+70 °C, a kártyákkal „benépesített” hátlap alkalmas arra, hogy a nem klimatizált vezérlőszekrényekben, vagy a vezérlőszekrények felső részén helyezzük el, ahol azok magasabb hőmérsékletnek vannak kitéve.
A passzív hátlap kellő hődisszipációt enged meg, tekintet nélkül arra, hogy a panelek vízszintesen vagy függőlegesen vannak-e elhelyezve. Ez az előny nemcsak az IMB kezelésének flexibilitása szempontjából fontos, de növeli is a két meghibásodás közötti átlagos időtartamot (MTBF – Mean Time Between Failures), és ezáltal a megbízhatóságot.
Összefoglalás
Az Interface Module Backplane (IMB) és a hozzá kapcsolt két- vagy négycsatornás interfészkártyák segítségével akár 32 digitális vagy 16 analóg I/O-csatorna építhető ki. Ezzel a Turck a vezérlőszekrényben olyan csatornasűrűség megvalósítására teremtett lehetőséget, amely a DIN-sínre szerelhető interfészekkel nem lehetséges. A kompakt hátlapmegoldás különösen az olyan feldolgozóüzemekben jelent nagy előnyt, ahol több ezer I/O-csatornát kell elhelyezni.