Ο όρος "αποκλεισμός" χρησιμοποιείται για την ένδειξη του όρου "αποκλεισμός".

Siemens 6GK1905-0AA00 | PROFIBUS PA SpliTConnect TAP — Σύνδεση με μετατόπιση μόνωσης, IP67, 31.25 kbit/s, −40 έως +85°C, 54×84×49mm, Χωρίς σιλικόνη, 10 μονάδες ανά συσκευασία

Επισκόπηση

Το Siemens 6GK1905-0AA00 είναι το PROFIBUS PA SpliTConnect TAP — ο κόμβος σύνδεσης πεδίου που διακλαδίζει μεμονωμένα όργανα διεργασιών από το κύριο καλώδιο δικτύου PROFIBUS PA χωρίς κόψιμο, σύνδεση ή διακοπή του δικτύου.

Κάθε TAP τοποθετείται στο σημείο κατά μήκος του καλωδίου δικτύου όπου απαιτείται σύνδεση συσκευής πεδίου, χρησιμοποιεί τεχνολογία μετατόπισης μόνωσης για να διαπεράσει τη μόνωση του καλωδίου και να έρθει σε επαφή με τους αγωγούς, και παρέχει ένα τυποποιημένο σημείο σύνδεσης ακροδέκτη για τη συσκευή πεδίου.

Το αποτέλεσμα είναι μια δομημένη, συνεπής και μηχανικά στιβαρή διάταξη τμήματος PROFIBUS PA που συνδέει μετρητές ροής, πομπούς πίεσης, μετρητές στάθμης, αισθητήρες θερμοκρασίας και αναλυτικά όργανα στο ψηφιακό πεδίο με ένα κλάσμα του χρόνου και του κινδύνου που απαιτεί η συμβατική καλωδίωση T-box ή κουτιού σύνδεσης.

Το PROFIBUS PA είναι η παραλλαγή οργάνων διεργασιών της οικογένειας πεδίου PROFIBUS, τυποποιημένο στο φυσικό επίπεδο από το IEC 61158-2 και ευρέως διαδεδομένο στην πετρελαϊκή και αερίου, χημική, φαρμακευτική, επεξεργασία νερού και επεξεργασία τροφίμων και ποτών από τα μέσα της δεκαετίας του 1990.

Μεταδίδει ψηφιακή επικοινωνία στα 31.25 kbit/s μέσω ενός καλωδίου δύο αγωγών που τροφοδοτεί ταυτόχρονα τα όργανα πεδίου — αντικαθιστώντας την συμβατική αναλογική καλωδίωση 4-20mA ένα προς ένα στις ίδιες διαδρομές δύο αγωγών, προσθέτοντας παράλληλα αμφίδρομη ψηφιακή επικοινωνία, διαγνωστικά συσκευών, πρόσβαση παραμετροποίησης και τη δυνατότητα σύνδεσης πολλαπλών οργάνων σε ένα μόνο ζεύγος καλωδίων αντί για την εκτέλεση μεμονωμένων καλωδίων σε κάθε όργανο.

Ο μηχανισμός σύνδεσης μετατόπισης μόνωσης του TAP είναι το κλειδί για την αποδοτικότητα της εγκατάστασής του.

Το καλώδιο δικτύου PROFIBUS PA — ένα θωρακισμένο ζεύγος δύο αγωγών — περνά μέσα από το σώμα του TAP χωρίς να κοπεί. Όταν το TAP κλείνει, οι επαφές IDC του διαπερνούν την εξωτερική μόνωση και το περίβλημα του καλωδίου για να έρθουν σε επαφή με τους αγωγούς σήματος, δημιουργώντας ταυτόχρονα την ηλεκτρική σύνδεση και τη μηχανική συγκράτηση.

Χωρίς απογύμνωση, χωρίς συγκόλληση, χωρίς πτύχωση, χωρίς κατσαβίδι — η σύνδεση γίνεται εξ ολοκλήρου με τη μηχανική ενέργεια του κλεισίματος του περιβλήματος του TAP.

Αυτή η συνέπεια έχει σημασία: οι συνδέσεις IDC που γίνονται σωστά σύμφωνα με τις προδιαγραφές παράγουν την ίδια αξιόπιστη αντίσταση επαφής κάθε φορά, ενώ οι συνδέσεις με απογυμνωμένα χέρια και ακροδέκτες βιδών εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την τεχνική του εγκαταστάτη.

Βασικές Προδιαγραφές

Προστασία IP67 — Συνθήκες Εγκατάστασης Πεδίου

Η βαθμολογία IP67 του SpliTConnect TAP πιστοποιεί ότι η συναρμολογημένη συσκευή αντέχει στην πλήρη εισχώρηση σκόνης (IP6X — στεγανό στη σκόνη) και αντέχει σε προσωρινή βύθιση σε νερό σε βάθος έως 1 μέτρου για 30 λεπτά (IPX7).

Αυτό το επίπεδο προστασίας καθιστά το TAP κατάλληλο για άμεση τοποθέτηση πεδίου στα σημεία σύνδεσης οργάνων σε περιβάλλοντα εργοστασίων διεργασιών χωρίς να απαιτείται επιπλέον προστατευτικό περίβλημα πάνω από τον ίδιο τον κόμβο σύνδεσης.

Τα εργοστάσια διεργασιών παρουσιάζουν ένα ευρύ φάσμα περιβαλλοντικών καταπονήσεων για τα εξαρτήματα που τοποθετούνται στο πεδίο. Οι εξωτερικές εγκαταστάσεις αντιμετωπίζουν βροχή, κύκλους υγρασίας, ακραίες θερμοκρασίες και περιστασιακή πλημμύρα τάφρων εξοπλισμού.

Οι εσωτερικοί χώροι διεργασιών σε χημικά εργοστάσια μπορεί να έχουν τακτικό πλύσιμο με νερό υπό πίεση για υγιεινή ή καθαρισμό ασφαλείας, και το σχετικό ψεκασμό νερού που φτάνει σε όλες τις εκτεθειμένες επιφάνειες.

Η βαθμολογία IP67 καλύπτει και τα δύο αυτά σενάρια — το σφραγισμένο περίβλημα του TAP αποτρέπει την είσοδο νερού και ρύπων στα εσωτερικά σημεία σύνδεσης κατά τη διάρκεια του κανονικού καθαρισμού και των δυσμενών καιρικών συνθηκών.

Το εύρος λειτουργικής θερμοκρασίας από −40 έως +85°C επεκτείνει το χρησιμοποιήσιμο περιβάλλον του TAP πολύ πέρα από τις τυπικές βιομηχανικές περιοχές.

Στους −40°C, το TAP παραμένει λειτουργικό σε αρκτικές εξωτερικές εγκαταστάσεις χωρίς θερμαινόμενα περιβλήματα. Στους +85°C, ανέχεται αυξημένες θερμοκρασίες περιβάλλοντος σε χώρους διεργασιών κοντά σε αντιδραστήρες, εναλλάκτες θερμότητας και παρόμοιο εξοπλισμό υψηλής θερμοκρασίας χωρίς να απαιτείται σκίαση ή θερμική μόνωση.

Το ευρύ εύρος αντικατοπτρίζει την εστίαση της Siemens στα εργοστάσια διεργασιών για το σύστημα SpliTConnect — τα όργανα διεργασιών πρέπει να παραμένουν σε επικοινωνία σε εποχιακές και ακραίες θερμοκρασίες διεργασιών, και η υποδομή σύνδεσης πρέπει να ταιριάζει με τη βαθμολογία περιβάλλοντος του οργάνου.

Σχεδιασμός Χωρίς Σιλικόνη — Απαιτήσεις Φαρμακευτικής και Βιομηχανίας Τροφίμων

Το 6GK1905-0AA00 έχει προδιαγραφές ως χωρίς σιλικόνη — που σημαίνει ότι τα υλικά που χρησιμοποιούνται στο περίβλημα, τις σφραγίδες και τα εξαρτήματα δεν περιέχουν ενώσεις σιλικόνης.

Αυτή είναι μια ειδική απαίτηση για εγκαταστάσεις στην παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων και στην επεξεργασία τροφίμων και ποτών, όπου η μόλυνση από σιλικόνη στη ροή του προϊόντος αποτελεί ανησυχία για την ποιότητα του προϊόντος και τη συμμόρφωση με τους κανονισμούς.

Οι ενώσεις σιλικόνης μπορούν να μεταναστεύσουν από τα υλικά σφράγισης και τις φλάντζες σε επιφάνειες που έρχονται σε επαφή με υγρά διεργασιών, συστατικά ή συσκευασίες προϊόντων, και η προκύπτουσα μόλυνση μπορεί να είναι δύσκολο να ανιχνευθεί και μπορεί να επηρεάσει τις δοκιμές ποιότητας προϊόντος ή τη συμμόρφωση με τους κανονισμούς.

Με την προδιαγραφή κατασκευής χωρίς σιλικόνη σε όλη τη γραμμή, το SpliTConnect TAP μπορεί να εγκατασταθεί σε ευαίσθητες περιοχές χωρίς να απαιτείται επιπλέον αξιολόγηση ή προστατευτικά μέτρα κατά της μετανάστευσης σιλικόνης.

Για φαρμακευτικές εφαρμογές όπου η εγκατάσταση λειτουργεί υπό ρυθμιστικά πλαίσια FDA, EU GMP ή ισοδύναμα, η προδιαγραφή χωρίς σιλικόνη είναι συχνά μια απαίτηση αγοράς που επαληθεύεται έναντι της τεκμηρίωσης του προμηθευτή.

Η προδιαγραφή προϊόντος του 6GK1905-0AA00 προσδιορίζει ρητά αυτό το χαρακτηριστικό, απλοποιώντας την πιστοποίηση του εξαρτήματος για ρυθμιζόμενα περιβάλλοντα.

Σύστημα SpliTConnect — Αρχιτεκτονική Διάταξης Τμήματος

Το 6GK1905-0AA00 TAP εντάσσεται σε ένα πλήρες οικοσύστημα δομημένης διάταξης πεδίου:

Το καλώδιο δικτύου τμήματος (καλώδιο PROFIBUS PA FC, τύπου Siemens ή ισοδύναμο) εκτείνεται από τον σύνδεσμο DP/PA στην κεφαλή του τμήματος έως τον τερματιστή στο άκρο, με μεμονωμένα TAPs συνδεδεμένα σε κάθε θέση συσκευής πεδίου κατά μήκος του.

SpliTConnect TAPs (αυτή η μονάδα) συνδέονται σε κάθε σημείο διακλάδωσης του οργάνου κατά μήκος του δικτύου. Κάθε TAP φιλοξενεί τη διέλευση του καλωδίου δικτύου και την έξοδο ακροδέκτη προς το μεμονωμένο όργανο.

Οι συνδέσεις ακροδέκτη μπορούν να χρησιμοποιούν την τυπική διεπαφή σύνδεσης στρογγυλού M12 (με ένθετα εξόδου SpliTConnect M12) ή απευθείας σύνδεση ακροδέκτη.

SpliTConnect Couplers (6GK1905-0AB00) επιτρέπουν τοπολογίες διακλάδωσης ή ουδέτερου σημείου συνδέοντας δύο ή περισσότερες διατάξεις TAP σε έναν κεντρικό κόμβο, δημιουργώντας τις δομές τμήματος αστεριού ή υβριδικές δομές που χρησιμοποιούνται όταν τα όργανα είναι γεωγραφικά ομαδοποιημένα.

SpliTConnect Terminators (6GK1905-0AE00 για ασφαλείς περιοχές, 6GK1905-0AD00 για περιοχές Ex) κλείνουν και τα δύο φυσικά άκρα του συναρμολογημένου καλωδίου τμήματος με το απαιτούμενο δίκτυο τερματισμού 100Ω/1μF.

Μαζί, αυτά τα εξαρτήματα κατασκευάζουν ένα τμήμα PROFIBUS PA που μπορεί να προ-συναρμολογηθεί, να δοκιμαστεί στο εργαστήριο και να εγκατασταθεί στο πεδίο — μειώνοντας τα σφάλματα τερματισμού πεδίου και επιτρέποντας ευκολότερη αναδιάταξη τμήματος όταν αλλάζει η διάταξη του εργοστασίου κατά τη λειτουργία ή την επέκταση.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Το TAP χρησιμοποιεί τεχνολογία μετατόπισης μόνωσης. Αυτό προκαλεί μόνιμη ζημιά στο καλώδιο δικτύου, ή μπορεί το καλώδιο δικτύου να επαναχρησιμοποιηθεί εάν αφαιρεθεί ένα TAP;

Οι συνδέσεις IDC διαπερνούν τη μόνωση του καλωδίου και έρχονται σε επαφή με τον αγωγό.

Ενώ η σύνδεση μπορεί να αφαιρεθεί φυσικά, η διαπερασμένη μόνωση στο προηγούμενο σημείο σύνδεσης αντιπροσωπεύει ένα πιθανό αδύναμο σημείο για εισχώρηση υγρασίας και θα πρέπει να σφραγιστεί ή να αντικατασταθεί το τμήμα καλωδίου εάν το TAP αφαιρεθεί μόνιμα.

Στην πράξη, τα SpliTConnect TAPs σπάνια αφαιρούνται από ένα τμήμα μόλις εγκατασταθούν — εάν αλλάξει η θέση ενός οργάνου, γίνεται μια νέα σύνδεση TAP στη νέα θέση και το παλιό TAP καλύπτεται.

Η ιδέα του IDC έχει σχεδιαστεί για μόνιμη εγκατάσταση πεδίου και όχι για συχνή επανασύνδεση στο ίδιο σημείο καλωδίου.

Ε2: Το TAP έχει βαθμολογία έως +85°C. Ισχύει αυτό τόσο για τη θερμοκρασία περιβάλλοντος όσο και για τη θερμοκρασία της επιφάνειας του καλωδίου;

Η βαθμολογία +85°C αναφέρεται στη θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος στη θέση εγκατάστασης του TAP.

Το ίδιο το καλώδιο δικτύου μεταφέρει το σήμα 31.25 kbit/s και τροφοδοτεί τα όργανα πεδίου — το σταθερό ρεύμα του καλωδίου είναι χαμηλό και η παραγωγή θερμότητας στο καλώδιο είναι ελάχιστη. 

Η θερμοκρασία του καλωδίου σε κανονική λειτουργία καθορίζεται κυρίως από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και όχι από την αυτοθέρμανση.

Ωστόσο, εάν το TAP είναι τοποθετημένο σε θερμαινόμενη επιφάνεια (σωλήνας, τοίχος δεξαμενής ή επιφάνεια εξοπλισμού) που μεταφέρει θερμότητα στο TAP πάνω από τη θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος, η αποτελεσματική θερμοκρασία λειτουργίας του TAP θα είναι υψηλότερη από την ένδειξη περιβάλλοντος και θα πρέπει να αξιολογηθεί έναντι του ορίου των +85°C.

Ε3: Μπορεί το SpliTConnect TAP να χρησιμοποιηθεί σε εγκαταστάσεις PROFIBUS DP, ή μόνο σε PROFIBUS PA;

Το SpliTConnect TAP έχει σχεδιαστεί ειδικά για PROFIBUS PA, το οποίο λειτουργεί στα 31.25 kbit/s χρησιμοποιώντας το φυσικό επίπεδο διαμόρφωσης ρεύματος IEC 61158-2 μέσω καλωδίου δύο αγωγών. Το PROFIBUS DP λειτουργεί σε εντελώς διαφορετικούς ρυθμούς δεδομένων (έως 12 Mbit/s) χρησιμοποιώντας ένα φυσικό επίπεδο RS-485 λειτουργίας τάσης μέσω διαφορετικού τύπου καλωδίου με διαφορετική χαρακτηριστική αντίσταση (150Ω για PROFIBUS DP έναντι 100Ω για PROFIBUS PA).

Η γεωμετρία επαφής IDC του SpliTConnect TAP, τα χαρακτηριστικά αντίστασης και ο χειρισμός σήματος είναι βελτιστοποιημένα μόνο για καλώδιο PROFIBUS PA και δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται με καλώδιο PROFIBUS DP.

Ε4: Οι διαστάσεις του TAP είναι 54×84×49mm. Πώς τοποθετείται φυσικά στο καλώδιο PROFIBUS PA;

Το καλώδιο δικτύου περνά μέσα από ένα άνοιγμα εισόδου καλωδίου στο περίβλημα του TAP. Όταν το περίβλημα συναρμολογείται γύρω από το καλώδιο, οι επαφές IDC εμπλέκουν τους αγωγούς του καλωδίου διαπερνώντας τη μόνωση καθώς το περίβλημα κλείνει και ασφαλίζεται.

Το συναρμολογημένο TAP μπορεί στη συνέχεια να τοποθετηθεί σε τοίχο (χρησιμοποιώντας ωτίδες στήριξης στο περίβλημα) ή σε ράγα DIN με τον κατάλληλο προσαρμογέα ράγας DIN.

Η στήριξη είναι ανεξάρτητη από τη σύνδεση του καλωδίου — το ίδιο το καλώδιο δεν φέρει φορτίο στη στήριξη, και το TAP θα πρέπει να ασφαλίζεται επιπλέον στην επιφάνεια στήριξης για να αποφευχθεί μηχανική καταπόνηση στο καλώδιο στο σημείο σύνδεσης IDC.

Ε5: Πόσες συσκευές πεδίου μπορούν να συνδεθούν μέσω ενός μόνο SpliTConnect TAP, και ποιο είναι το μέγιστο μήκος ακροδέκτη από το TAP στο όργανο;

Κάθε SpliTConnect TAP παρέχει ένα σημείο σύνδεσης ακροδέκτη για μία συσκευή πεδίου (ή για έναν κόμβο σύνδεσης SpliTConnect που συνδέεται σε ένα διακλαδισμένο υπο-τμήμα).

Για πολλαπλά όργανα στην ίδια φυσική θέση, μπορούν να συνδεθούν πολλαπλά TAPs σε σειρά ή μέσω ενός συνδέσμου.

Το μέγιστο μήκος ακροδέκτη από το δίκτυο (TAP) προς ένα μεμονωμένο όργανο εξαρτάται από τη διαμόρφωση του τμήματος και τον αριθμό των οργάνων — η προδιαγραφή PROFIBUS PA ορίζει έναν συνολικό προϋπολογισμό ρεύματος τμήματος και έναν προϋπολογισμό μήκους καλωδίου που πρέπει να τηρούνται.

Ως πρακτικός οδηγός, οι μεμονωμένοι ακροδέκτες προς τα όργανα δεν πρέπει συνήθως να υπερβαίνουν τα 30 μέτρα για τυπικές διαμορφώσεις τμημάτων, και το συνολικό όριο μήκους καλωδίου δικτύου (έως 1.900 μέτρα για ένα τυπικό τμήμα PA με 32 όργανα) πρέπει να τηρείται σε ολόκληρη τη διάταξη του τμήματος.