Описание
Описание продукта
YOKOGAWA VI702 — это 16-канальный модуль аналоговых входов (AI) с разрешением 24 бит, разработанный для интеграции в контроллеры Yokogawa Centum VP и систем DCS Yokogawa ProSafe-RS. Основная задача YOKOGAWA VI702 — преобразовать аналоговые сигналы от сенсоров (4–20 мА, 0–10 В DC, сопротивление RTD, термопары) в цифровые данные, обрабатывать их с низким уровнем шума и передавать в контроллер для анализа и регулирования процесса. Например, в нефтеперерабатывающих заводах YOKOGAWA VI702 собирает сигналы от датчиков температуры перегонных колонн (термопары типа K) и давления на выходе компрессоров (4–20 мА): контроллер на основе этих данных регулирует подачу топлива или скорость компрессора, поддерживая параметры в безопасных пределах.
Благодаря высокой точности измерений (нелинейность ≤ ±0.01% от полного диапазона F.S.) и низкому уровню шума (< 5 µV), YOKOGAWA VI702 гарантирует надежную передачу данных даже для слабых сигналов (например, от термопар с малым выходным напряжением). Модуль YOKOGAWA VI702 поддерживает автоматическую калибровку (с использованием встроенного эталонного источника), что устраняет необходимость ручной калибровки и снижает время простоя оборудования — критично для фармацевтических заводов, где регулярные калибровки требуются для соответствия стандартам FDA.
Особенно важна роль YOKOGAWA VI702 в системах с требованиями к безопасности SIL 2 (по стандарту IEC 61508) — например, в химических заводах с реактивными сосудами: модуль имеет индивидуальную гальваническую изоляцию 250 В АС для каждого канала, что защищает сигналы от электромагнитных помех и перепадов потенциала от высоковольтного оборудования (например, трансформаторы). YOKOGAWA VI702 также поддерживает функцию диагностики «отслеживание разрыва цепи» для сенсоров 4–20 мА: при обрыве кабеля модуль отправляет сигнал об ошибке в контроллер, оператор получает уведомление и может быстро устранить неисправность, предотвращая ложные регулировки или аварии.
Каждый YOKOGAWA VI702 проходит строгие заводские тесты на соответствие стандартам Yokogawa и международным требованиям (IEC 61000-6-2 для EMC, IEC 60068 для устойчивости к окружающим факторам), включая проверку на термостойкость (-20 °C до +70 °C), вибрацию (до 5 г) и влажность (5%–95% без конденсации). Корпус YOKOGAWA VI702 выполнен из прочного пластика с уровнем защиты IP20 (для монтажа в шкафу контроллера) и поддерживает стандартное шасси Yokogawa Centum VP, что упрощает интеграцию с существующими модулями I/O и контроллерами.
Дополнительным преимуществом YOKOGAWA VI702 является совместимость с широким спектром сенсоров Yokogawa (например, датчики давления Yokogawa EJA, термопары Yokogawa UT) и программным обеспечением Yokogawa CENTUM VP Engineering Tool. Это позволяет инженерам быстро настраивать параметры каналов (тип сигнала, диапазон измерения, пороговые значения для диагностики) и отлаживать систему без дополнительного оборудования. YOKOGAWA VI702 также поддерживает функцию «горячего замены» (hot-swap) — модуль можно заменить в работающей системе без остановки контроллера, что критично для объектов с круглосуточным производством (например, газопроводные компрессорные станции).
Технические параметры
- Тип модуля: 16-канальный модуль аналоговых входов (AI)
- Поддерживаемые сигналы:
- Ток: 4–20 мА (двухпроводной/четырехпроводной)
- Напряжение: 0–10 В DC, ±5 В DC
- Сопротивление: RTD (Pt100, Pt1000, Cu50)
- Термопары: Типы J, K, T, E, R, S, B, N
- Характеристики точности:
- Разрешение: 24 бит
- Нелинейность: ≤ ±0.01% F.S.
- Температурная дрейф: ≤ ±0.001% F.S./°C (в диапазоне -20 °C до +70 °C)
- Уровень шума: <5 µV (有效值)
- Электрические характеристики:
- Питание: 5 В DC (от шасси Yokogawa Centum VP), Потребляемый ток ≤ 300 мА
- Изоляция: Индивидуальная гальваническая изоляция 250 В АС/канал
- Защита от перепадов: ±30 В DC (на входах)
- Рабочие условия:
- Температура: -20 °C до +70 °C
- Влажность: 5% – 95% (без конденсации)
- Уровень защиты (IP): IP20
- Устойчивость к вибрации: До 5 г (частота 10–500 Гц)
- Сертификации: IEC 61508 (SIL 2), ATEX (Zone 2), IECEx, UL 508, CE
- Совместимость: Контроллеры Yokogawa Centum VP, системы DCS ProSafe-RS, сенсоры Yokogawa EJA/UT, ПО Yokogawa CENTUM VP Engineering Tool.
Преимущества и особенности
- Высокая точность и низкий шум: Разрешение 24 бит, нелинейность ≤ ±0.01% F.S. и уровень шума < 5 µV делают YOKOGAWA VI702 идеальным для измерения слабых сигналов (термопары, RTD), где точность напрямую влияет на качество продукта и безопасность.
- Автоматическая калибровка: Встроенный эталонный источник устраняет ручную калибровку, снижая время простоя и ошибки, вызванные человеческим фактором — актуально для фармацевтики и пищевой промышленности.
- Индивидуальная изоляция каналов: Изоляция 250 В АС защищает каждый канал от помех и перепадов потенциала, гарантируя стабильность в сложных промышленных условиях (нефтегаз, химия).
- Горячее заменение: Возможность замены модуля без остановки системы снижает время простоя, критично для круглосуточных производств.
- Совместимость с экосистемой Yokogawa: Идеальная интеграция с контроллерами Centum VP и сенсорами EJA/UT упрощает монтаж и настройку, исключая конфликты совместимости.
Примеры применения в отраслях
- Нефтегазовая отрасль (компрессорные станции): На газопроводных компрессорных станциях YOKOGAWA VI702 собирает сигналы от датчиков давления газа (4–20 мА, датчик Yokogawa EJA530E) и температуры масла в подшипниках (RTD Pt100). Модуль передаёт данные в контроллер Centum VP, который регулирует скорость компрессора при превышении давления или активирует аварийное остановление при перегреве масла.
- Химическая промышленность (реактивные сосуда): В химических заводах YOKOGAWA VI702 обрабатывает сигналы от термопар типа K (температура реакции) и датчиков уровня химических растворов (0–10 В DC). При приближении температуры к критическому значению (например, 200 °C) контроллер на основе данных YOKOGAWA VI702 активирует систему охлаждения, предотвращая разрыв сосуда.
- Энергетика (АТЭС): В атомных электростанциях YOKOGAWA VI702 собирает сигналы от датчиков уровня воды в активной зоне реактора (4–20 мА) и температуры охлаждающей воды (RTD Pt1000). Модуль гарантирует точность данных, что критично для системы защиты реактора — при снижении уровня воды ниже нормы контроллер запускает резервные насосы.
- Фармацевтика (линии синтеза лекарств): В фармацевтических заводах YOKOGAWA VI702 измеряет концентрацию активного вещества в реактивных сосудах (0–10 В DC, спектрофотометрный сенсор). Высокая точность модуля обеспечивает соответствие концентрации стандартам FDA, а автоматическая калибровка упрощает регулярные проверки оборудования.
Сравнение с конкурентами
Сравним YOKOGAWA VI702 с аналогичными модулями аналоговых входов — Siemens S7-1500 SM 1231 AI и ABB AI830:
| Параметр | YOKOGAWA VI702 | Siemens S7-1500 SM 1231 AI | ABB AI830 |
|---|---|---|---|
| Количество каналов | 16 | 8 | 8 |
| Разрешение | 24 бит | 16 бит | 24 бит |
| Нелинейность | ≤ ±0.01% F.S. | ≤ ±0.1% F.S. | ≤ ±0.02% F.S. |
| Поддерживаемые сигналы | 4–20 мА, 0–10 В, RTD, термопары | 4–20 мА, 0–10 В, RTD | 4–20 мА, 0–10 В, RTD, термопары |
| Уровень SIL | SIL 2 | SIL 1 | SIL 2 |
| Автоматическая калибровка | Да | Нет | Да (опционально) |
| Цена (примерная) | Высокая | Средняя | Высокая |
Преимущество YOKOGAWA VI702 — это большее количество каналов (16), более высокая точность (нелинейность ≤ ±0.01% F.S.) и встроенная автоматическая калибровка, что делает его предпочтительным для крупных установок с множеством сенсоров (например, нефтеперерабатывающие заводы). В отличие от Siemens S7-1500 SM 1231 AI, модуль Yokogawa поддерживает термопары и SIL 2, а по сравнению с ABB AI830 — имеет лучшую точность и не требует опциональных модулей для калибровки.
Рекомендации по выбору
- Выбирайте YOKOGAWA VI702, если используете контроллеры Yokogawa Centum VP или системы DCS ProSafe-RS — модуль гарантирует идеальную совместимость и стабильную передачу данных без адаптеров.
- Остановитесь на YOKOGAWA VI702, если нуждаетесь в высокой точности измерений (например, фармацевтика, энергетика) — разрешение 24 бит и нелинейность ≤ ±0.01% F.S. обеспечивают надежные данные для критических процессов.
- Учтите количество сенсоров: для систем с 10+ аналоговыми сенсорами YOKOGAWA VI702 подходит лучше, чем 8-канальные модули Siemens и ABB, так как экономит пространство в шкафу.
- Для систем безопасности SIL 2 (например, защита реактивных сосудов, АТЭС) YOKOGAWA VI702 является合规ным решением, в то время как Siemens S7-1500 SM 1231 AI только SIL 1.
Меры предосторожности
- Проверка подключения сигналов: Перед запуском убедитесь, что сигналы сенсоров (термопары, 4–20 мА) подключены к соответствующим каналам YOKOGAWA VI702 — неправильное соединение (например, перепутанные выводы термопары) приведет к искажению данных.
- Калибровка: Регулярно проверяйте автоматическую калибровку через ПО Yokogawa CENTUM VP Engineering Tool — отключение эталонного источника может снизить точность измерений.
- Охлаждение: В условиях температуры > 65 °C обеспечьте принудительную охлаждение шкафа с YOKOGAWA VI702 — перегрев повреждает чувствительные компоненты модуля и снижает срок службы.
- Защита от помех: Монтируйте шкаф с модулем на расстоянии не менее 1 метра от высоковольтных кабелей (> 1 кВ) — электромагнитные помехи искажают аналоговые сигналы, особенно от термопар и RTD.
- Обновление прошивки: Используйте только официальные обновления прошивки от Yokogawa — неофициальные версии могут нарушить работу автоматической калибровки и диагностики каналов.
VI702
