مودم هارت / Commubox FXA195

دستگاه Commubox FXA195 محصولی تخصصی از شرکت Endress+Hauser است که به‌عنوان یک رابط ارتباطی ایمن (Intrinsically Safe Interface) برای برقراری ارتباط بین تجهیزات ابزار دقیق مبتنی بر پروتکل HART و سیستم‌های کامپیوتری طراحی شده است. این تجهیز در واقع یک مبدل HART-to-USB محسوب می‌شود که امکان اتصال مستقیم ترانسمیترهای هوشمند به لپ‌تاپ یا رایانه شخصی را فراهم می‌کند و به مهندسان ابزار دقیق اجازه می‌دهد عملیات پیکربندی، راه‌اندازی، عیب‌یابی و مانیتورینگ را بدون نیاز به باز کردن حلقه کنترلی یا ایجاد اختلال در فرآیند انجام دهند. در معماری‌های صنعتی که حلقه جریان 4 تا 20 میلی‌آمپر همچنان ستون فقرات انتقال سیگنال آنالوگ است، وجود یک رابط مطمئن برای استخراج داده‌های دیجیتال HART اهمیت حیاتی دارد، زیرا پروتکل HART به‌صورت مدولاسیون FSK بر روی سیگنال آنالوگ سوار می‌شود و نیازمند شرایط الکتریکی مشخصی برای برقراری ارتباط پایدار است. Commubox FXA195 دقیقاً با در نظر گرفتن همین الزامات طراحی شده و امکان دسترسی امن به داده‌های ثانویه، پارامترهای تشخیصی و تنظیمات پیشرفته ترانسمیتر را فراهم می‌سازد.

یکی از نقاط قوت کلیدی این تجهیز، پشتیبانی کامل از نرم‌افزارهای مهندسی و عملیاتی نظیر FieldCare و ReadWin 2000 است که بستر اصلی پیکربندی تجهیزات میدانی شرکت Endress+Hauser محسوب می‌شوند. با استفاده از این نرم‌افزارها، کاربر می‌تواند از هر نقطه‌ای در مسیر حلقه جریان، حتی از داخل اتاق کنترل، به تجهیز دسترسی پیدا کند و عملیات Remote Commissioning را بدون حضور مستقیم در محل نصب فیزیکی انجام دهد. این موضوع به‌ویژه در سایت‌های صنعتی بزرگ، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و صنایع شیمیایی که تجهیزات در نواحی خطرناک یا ارتفاع نصب شده‌اند، مزیت عملیاتی قابل توجهی ایجاد می‌کند. طراحی دستگاه به گونه‌ای است که اتصال آن به حلقه 4–20 mA موجب ایجاد اختلال یا واکنش ناخواسته در عملکرد کنترلی نمی‌شود و مطابق الزامات عملکردی ایمنی، برای کار در حلقه‌های SIL 2 بر اساس استاندارد IEC 61508 مناسب‌سازی شده است. مفهوم Reactionless Operation در اینجا اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا هرگونه تزریق سیگنال اضافی یا تغییر امپدانس می‌تواند باعث انحراف در اندازه‌گیری یا تحریک ناخواسته سیستم‌های حفاظتی شود.

از منظر تغذیه الکتریکی، این تجهیز رویکردی کاملاً بهینه و مینیمال دارد. انرژی مورد نیاز مستقیماً از پورت USB کامپیوتر با ولتاژ 5 ولت DC تأمین می‌شود و جریان مصرفی کمتر از 20 میلی‌آمپر است. عدم نیاز به منبع تغذیه خارجی، علاوه بر کاهش پیچیدگی نصب، احتمال بروز خطاهای سیم‌کشی و نویزهای القایی را نیز کاهش می‌دهد. در بسته‌بندی دستگاه یک کابل آداپتور ویژه برای تطبیق اتصالات 4 میلی‌متری به 2 میلی‌متری ارائه شده است و اتصال به حلقه جریان از طریق بوشینگ 4 میلی‌متری انجام می‌شود که مستقل از قطبیت طراحی شده است. این ویژگی polarity-independent بودن، ریسک اشتباه در اتصال را به حداقل می‌رساند و برای تکنسین‌های میدانی که در شرایط عملیاتی سخت کار می‌کنند، یک مزیت کاربردی محسوب می‌شود.

در سطح طراحی مدار، رعایت حداقل بار مقاومتی 250 اهم برای ارتباط HART یک الزام بنیادی است. سیگنال دیجیتال HART برای شکل‌گیری صحیح دامنه ولتاژ نیازمند این مقاومت بار است تا مدولاسیون FSK بتواند به‌درستی آشکارسازی شود. Commubox FXA195 به یک مقاومت ارتباطی داخلی 270 اهم مجهز است که قابلیت سوییچ دارد و بسته به توپولوژی حلقه می‌تواند فعال یا غیرفعال شود. این مقاومت هرگز نباید به‌صورت موازی با منبع تغذیه‌ای با ولتاژ بیش از 15 ولت قرار گیرد و در صورت استفاده، باید حتماً در مسیر سری حلقه 4–20 mA قرار گیرد. در مواردی که کارت‌های ورودی/خروجی PLC یا DCS دارای مقاومت داخلی کافی باشند، می‌توان مقاومت داخلی دستگاه را غیرفعال کرد و از مقاومت خارجی در بازه پیشنهادی 270 تا 330 اهم استفاده نمود. این انعطاف‌پذیری امکان انطباق با طیف وسیعی از معماری‌های کنترلی را فراهم می‌کند.

در حوزه ایمنی محیط‌های مستعد انفجار، الزامات بهره‌برداری بسیار سخت‌گیرانه هستند. مدار سیگنال ذاتاً ایمن این تجهیز دارای گواهی BVS 05 ATEX E 039 بوده و برای اتصال به مدارهای حفاظت‌شده [EEx ia] IIC با حداکثر ولتاژ 30 ولت DC طراحی شده است. دستگاه دارای تاییدیه ATEX II (1)GD EEx ia IIC بوده و همچنین گواهی‌های FM و CSA را برای کلاس‌ها و گروه‌های مختلف اخذ کرده است. نکته‌ای که از منظر ایمنی عملکردی بسیار مهم است، محدودیت استفاده مجدد در محیط Ex است؛ به این معنا که اگر دستگاه حتی یک بار در یک تاسیسات غیر Ex استفاده شود، دیگر نباید در محیط ذاتاً ایمن به کار رود. دلیل این الزام آن است که احتمال دارد اجزای حفاظتی داخلی در اثر اضافه‌بار احتمالی در محیط غیر Ex دچار تنش شده باشند و قابلیت اطمینان اولیه خود را از دست داده باشند. در ارزیابی‌های SIL، پارامتر SFF برابر 60 درصد و مقدار PFDavg در بازه ده‌ساله حدود 1.23×10^-5 گزارش شده است که نشان‌دهنده قابلیت اطمینان مناسب در کاربردهای ایمنی است.

از نظر ویژگی‌های مکانیکی و محیطی، ابعاد 143×60×30 میلی‌متر و وزن حدود 200 گرم، این دستگاه را به یک ابزار پرتابل و مناسب کار میدانی تبدیل کرده است. محدوده دمای کاری از 20- تا 50+ درجه سانتی‌گراد و محدوده دمای انبارش از 40- تا 85+ درجه سانتی‌گراد تعریف شده است. رطوبت نسبی مجاز بین 0 تا 95 درصد (بدون میعان) است. از منظر سازگاری الکترومغناطیسی، تجهیز با استاندارد EN 61326 در حوزه انتشار و مصونیت تطابق دارد و همچنین الزامات EN 61010 و EN 60529 را پوشش می‌دهد.

نمای گرافیکی اطلاعات سفارش‌گذاری Commubox FXA195 شامل کدهای [10] Approval و [20] Option، نمایش نسخه پایه دستگاه و تاییدیه‌های ایمنی ATEX II (1)GD EEx ia IIC، FM IS و CSA IS برای رابط ارتباطی ذاتاً ایمن HART-to-USB شرکت Endress+Hauser مناسب استفاده در حلقه‌های 4–20 میلی‌آمپر و محیط‌های مستعد انفجار

در بخش الزامات سیستمی، حداقل سخت‌افزار پیشنهادی شامل پردازنده Pentium با فرکانس 500 مگاهرتز یا بالاتر، درایو CD-ROM و پورت USB نسخه 1.1، 2.0 یا 3.0 است. سیستم‌عامل‌های پشتیبانی‌شده شامل Windows XP Professional، Windows Server 2000، نسخه‌های مختلف Vista و Windows 7 در معماری‌های 32 و 64 بیتی هستند. برای نصب نرم‌افزار و درایور USB، دسترسی Administrator در ویندوز الزامی است و CD ارائه‌شده شامل درایورها و ابزار PreInstaller برای نصب دستی می‌باشد.

در جمع‌بندی فنی، Commubox FXA195 یک رابط مهندسی دقیق برای ارتباط امن و پایدار با تجهیزات HART در محیط‌های صنعتی و مستعد انفجار است که با ترکیب طراحی ذاتاً ایمن، سازگاری کامل نرم‌افزاری، مصرف انرژی پایین و انعطاف در توپولوژی حلقه، یک راهکار حرفه‌ای برای مهندسان ابزار دقیق و اتوماسیون فراهم می‌کند. این دستگاه امکان دسترسی ساخت‌یافته به داده‌های تشخیصی و پارامتری تجهیزات را بدون ایجاد اختلال در فرآیند مهیا می‌سازد و به‌عنوان یک ابزار کلیدی در چرخه عمر بهره‌برداری، نگهداری و ایمنی سیستم‌های اندازه‌گیری شناخته می‌شود.

برای دانلود کاتالوگ اسکن کنید