SFC3000 Opsiyonel Kartları: Hat ve Haberleşme Kartları

SFC3000 Opsiyonel Kartları Nedir?

Akış bilgisayarının şasesi, uygulamaya göre seçilen takılabilir kartlarla donatılır. Bu kartlar iki ana gruba ayrılır: ölçüm hattının saha sinyallerini okuyan ve kumanda çıkışlarını veren hat giriş/çıkış kartları ile cihazı üst sistemlere, yazıcıya ve diğer ölçüm cihazlarına bağlayan haberleşme kartları.

Her kart kendi 32 bit işlemcisine sahiptir ve ölçüm, haberleşme ve giriş/çıkış işlevlerini kart üzerinde yürütür. Bu dağıtılmış yapı sayesinde hat sayısı arttığında merkezi işlemcinin yükü aynı ölçüde artmaz. Şasede en fazla altı kullanıcı kartı yer alır; fiskal ölçümde her hat için bir hat kartı kullanıldığından kart dağılımı projenin başında planlanmalıdır.

Kart seçimi yalnızca bugünkü sinyal listesine göre değil, ileride eklenecek vana, alarm ve haberleşme ihtiyaçlarına göre de yapılmalıdır. Örneğin prover uygulamaları çok sayıda vana sinyali gerektirir; bu durumda dijital giriş/çıkış kapasitesi yüksek anahtar hat kartı tercih edilir.

Kartların Sistem İçindeki Görevi

Kartlar, saha ile hesap arasındaki arayüzü oluşturur:

1. Sinyal okuma: Darbe ve frekans girişleri sayaç sinyallerini, HART döngüleri ve analog girişler basınç/sıcaklık/fark basınç değerlerini, PRT girişi direnç termometresini okur.

2. Seri cihaz haberleşmesi: Hat kartındaki seri port; ultrasonik ve Coriolis sayaçlar, gaz kromatografları, su kesri ölçerler ve türbin enkoderleriyle Modbus ana/alt istasyon haberleşmesi kurar.

3. Kumanda ve telemetri çıkışları: Dijital çıkışlar alarm, telemetri ve vana kumandası için; analog çıkışlar telemetri veya PID kontrolü için kullanılır.

4. Üst sistem bağlantısı: Haberleşme kartları seri ve Ethernet portlarıyla SCADA, DCS ve RTU sistemlerine, ağ yazıcısına ve diğer akış bilgisayarlarına bağlanır.

Hat giriş/çıkış kartları

Dört hat kartı seçeneği bulunur. Dijital hat kartı (3000-314) darbe ağırlıklı hatlar için temel karttır; dijital iki hatlı kart (3000-319) daha fazla dijital ve analog çıkış sunar; analog hat kartı (3000-316) 4–20 mA giriş gerektiren hatlar içindir; anahtar hat kartı (3000-317) vana ve durum sinyali yoğun uygulamalar için seçilebilir yapılandırılabilir kanallar sağlar. Dört karttaki darbe/frekans girişi sayısı üçtür; farklılıklar HART döngüsü, analog giriş ve çıkış sayılarında ortaya çıkar.

Haberleşme kartları

Haberleşme kartı (3000-305) üç seri port ve bir Ethernet portu taşır; seri portlar RS232 veya RS485 olarak yapılandırılabilir, RS485 sonlandırma ağı ve galvanik izolasyon içerir, RJ45 konnektör kullanır ve 38400 baud'a kadar çalışır. Portlardan biri el sıkışmalı seri yazıcı için kullanılabilir. Ethernet portu 10/100 LAN bağlantısı, TCP/IP üzerinden Modbus ana ve alt istasyon haberleşmesi, uzaktan işletme ve teşhis, web sunucusu işlevleri, ağ zamanı protokolü, diğer SFC3000 cihazları ve ölçüm cihazlarıyla ağ kurma ile ağ yazıcısı kullanımını sağlar. Çift ağ kartı (3000-318) aynı özelliklere ek olarak iki Ethernet portu sunar.

Kart yuvası planlaması

Şasedeki altı yuva hat ve haberleşme kartları arasında paylaşılır. Beş hatlı bir fiskal istasyonda beş hat kartı kullanıldığında geriye tek yuva kalır; bu durumda haberleşme ihtiyacı tek bir kartla karşılanmalıdır. Daha fazla seri port veya ikinci bir Ethernet portu gerekiyorsa hat sayısı ile haberleşme kartı sayısı arasında denge kurulmalı ya da ikinci bir cihaz planlanmalıdır.

Kart kodları sipariş sırasında doğrulanmalıdır: üreticinin güncel ürün sayfasındaki kodlar ile eski broşürlerdeki kodlar farklı olabilir.

Kart Ailelerinin Öne Çıkan Özellikleri

· Üç darbe/frekans girişi: Tüm hat kartlarında DC'den 5 kHz'e kadar üç darbe sayma/frekans ölçüm girişi; türbin, rotary, pozitif deplasmanlı sayaçlar ile yoğunluk ve bağıl yoğunluk ölçerler için uygundur.

· HART döngüleri: Dijital kartlarda iki HART döngüsü; her döngüde en fazla üç transmitter. Basınç, sıcaklık, fark basınç veya çok değişkenli transmitterler bağlanabilir.

· Doğrudan PRT girişi: Dijital ve analog hat kartlarında dört telli doğrudan PRT girişi ile direnç termometresi bağlantısı.

· Analog giriş seçeneği: Analog hat kartında üç adet 4–20 mA giriş ve bir adet seçilebilir 4–20 mA giriş veya dijital çıkış.

· Dijital çıkışlar: Optik izolasyonlu açık kolektör çıkışlar, en fazla 30 V ve 10 mA; alarm, telemetri ve vana kumandası için kullanılır.

· Analog çıkışlar: 0–20 mA veya 4–20 mA, 16 bit çözünürlük ve en fazla %0,15 hata; telemetri veya PID kontrolü için.

· Prover çıkış frekansı: Hat kartlarında birinci dijital çıkış prover çıkış frekansını taşıyabilir.

· Seri cihaz entegrasyonu: Kart üzerindeki seri port ile ultrasonik ve Coriolis sayaçlara, gaz kromatograflarına, su kesri ölçerlere ve türbin enkoderlerine Modbus bağlantısı.

· Seçilebilir kanallar: Anahtar hat kartında altı kanal, dijital durum girişi veya dijital çıkış olarak yapılandırılabilir.

· İzole seri portlar: Haberleşme kartında galvanik izolasyon, RS485 sonlandırma ağı ve RJ45 konnektörler.

Kart Karşılaştırma Tablosu

Kartların giriş/çıkış kapasiteleri aşağıda karşılaştırılmıştır; tüm hat kartlarında darbe/frekans girişi sayısı üçtür.

Başlıca Avantajlar

· Uygulamaya göre ölçeklenme: Sinyal envanteri değiştiğinde cihaz değil kart değişir; yatırım korunur.

· Dağıtılmış işlem gücü: Her kartta ayrı işlemci bulunduğu için hat sayısı arttığında hesap performansı korunur.

· Karışık sinyal desteği: Darbe, HART, analog ve seri sinyaller aynı kart ailesinde ele alınır; ara dönüştürücü ihtiyacı azalır.

· Prover uyumu: Yüksek dijital giriş/çıkış kapasitesi ve prover çıkış frekansı ile doğrulama çevrimleri desteklenir.

· Haberleşmede esneklik: Seri ve Ethernet seçenekleri, çift portlu kart ile yedekli veya ayrık ağ topolojilerine uyum sağlar.

· Sahada kolay değişim: Takılabilir kart yapısı, arıza durumunda hızlı değişim ve yedek kart stoğu ile kısa duruş süresi sağlar.

Uygulama Senaryoları

Kart seçimi, hattın sinyal yapısına göre değişir.

Darbe sayaçlı gaz hattı

Türbin veya rotary sayaçlı gaz hatlarında dijital hat kartı; basınç ve sıcaklık transmitterleri HART döngüleri üzerinden okunur, dijital çıkışlar alarm ve telemetri için kullanılır.

Analog ağırlıklı sıvı hattı

4–20 mA sinyalli transmitterlerin ağırlıkta olduğu sıvı hatlarında analog hat kartı; seçilebilir giriş/çıkış kanalı ile kalan sinyaller karşılanır.

Prover ve vana yoğun uygulamalar

Doğrulama çevriminde çok sayıda vana ve durum sinyali gerektiğinde anahtar hat kartı; altı seçilebilir kanal giriş veya çıkış olarak kullanılabilir.

Çok sistemli haberleşme

SCADA, DCS ve yerel yazıcının birlikte bulunduğu istasyonlarda haberleşme kartı; ayrı ağ segmentleri gerektiğinde çift ağ kartı tercih edilir.

Kart Seçim Kriterleri

Kart kombinasyonu, sinyal envanteri ve haberleşme topolojisi birlikte değerlendirilerek belirlenir.

Sinyal envanteri

·         Hat başına darbe/frekans girişi sayısı

·         HART döngüsü ve transmitter sayısı

·         Doğrudan PRT girişi gereksinimi

·         4–20 mA giriş sayısı

·         Alarm, telemetri ve vana için dijital çıkış sayısı

·         PID veya telemetri için analog çıkış sayısı

Haberleşme topolojisi

·         Üst sistem sayısı ve protokolü

·         Seri hat uzunluğu ve RS485 sonlandırma ihtiyacı

·         Tek veya çift Ethernet portu gereksinimi

·         Yazıcı ve ağ üzerinden raporlama

·         Seri cihaz entegrasyonu: ultrasonik sayaç, gaz kromatografı, su kesri ölçer

Yedeklilik ve genişleme

·         Boş kart yuvası bırakılması

·         Yedek kart stoğu

·         İleride eklenecek hat sayısı

·         Ayrık ağ veya ikinci haberleşme yolu ihtiyacı

Sinyal listesi çıkarılmadan kart seçimi yapılmamalıdır; eksik bir dijital çıkış ya da HART döngüsü, devreye alma aşamasında ek kart ve yeniden kablolama gerektirir.

Sinyal Standartları ve Uygunluk

Kartların sinyal işleme ve haberleşme özellikleri şu referanslara dayanır:

·         ISO 6551 / API Bölüm 5.5: Darbe sayma ve frekans ölçüm girişleri için uygulanan sinyal standartları.

·         HART: Transmitter döngülerinde dijital haberleşme; döngü başına en fazla üç transmitter.

·         Modbus: Seri hatlarda ASCII veya RTU, Ethernet üzerinde TCP/IP ile ana ve alt istasyon haberleşmesi.

·         Ağ zamanı protokolü: Ethernet portu üzerinden saat eşitlemesi; ticari ölçümde zaman damgası tutarlılığı için önemlidir.

·         Galvanik izolasyon: Haberleşme kartındaki seri portlarda izolasyon ve RS485 sonlandırma ağı.

TLY Enerji Yapılandırma Desteği

Kart seçimi, bir ürün listesinden seçim yapmaktan çok sinyal envanterinin doğru çıkarılmasıyla ilgilidir. TLY Enerji, proje verilerinden yola çıkarak hat başına giriş/çıkış listesini hazırlar, kart kombinasyonunu belirler ve kalan kart yuvalarını ileride eklenecek hatlar için planlar.

Haberleşme tarafında istasyonun topolojisi, üst sistem protokolleri ve kablolama mesafeleri değerlendirilerek seri ve Ethernet kartı ihtiyacı belirlenir. Pano içi klemens planı, breakout modülü ve kablo seçimi birlikte ele alınır; devreye alma sırasında sinyal testleri ve haberleşme doğrulaması yapılır.

İşletme döneminde yedek kart planı, yapılandırma yedekleri ve arıza durumunda hızlı değişim için teknik destek sağlanır.

·         Sinyal envanteri ve giriş/çıkış listesi hazırlanması

·         Kart kombinasyonu ve yuva planlaması

·         Haberleşme mimarisi ve kablolama önerisi

·         Devreye almada sinyal ve haberleşme testleri

·         Yedek kart ve bakım planı

Sıkça Sorulan Sorular

Hangi hat kartı seçenekleri var?

Dört hat kartı bulunur: dijital hat kartı (3000-314), dijital iki hatlı kart (3000-319), analog hat kartı (3000-316) ve anahtar hat kartı (3000-317). Dördünde de üç darbe/frekans girişi vardır; aralarındaki fark HART döngüsü, analog giriş ve dijital/analog çıkış sayılarındadır.

Dijital kart ile analog kart arasındaki fark nedir?

Dijital hat kartı iki HART döngüsü ve beş dijital çıkış sunar; analog ölçüm sinyalleri için ayrı giriş içermez. Analog hat kartında ise bir HART döngüsünün yanında üç adet 4–20 mA giriş ve bir seçilebilir 4–20 mA giriş veya dijital çıkış bulunur. Analog sinyalli transmitterlerin ağırlıkta olduğu hatlarda analog kart tercih edilir.

Prover uygulamaları için hangi kart uygundur?

Prover çevrimlerinde çok sayıda vana ve durum sinyali gerekir. Anahtar hat kartı üç durum girişi, altı dijital çıkış ve giriş veya çıkış olarak yapılandırılabilen altı seçilebilir kanal sunduğu için bu uygulamalarda ek kapasite sağlar. Hat kartlarının birinci dijital çıkışı prover çıkış frekansını taşıyabilir.

Kaç HART transmitteri bağlanabilir?

Dijital hat kartlarında iki HART döngüsü bulunur ve her döngüde en fazla üç transmitter okunabilir. Basınç, sıcaklık ve fark basınç transmitterleri ayrı ayrı bağlanabileceği gibi çok değişkenli transmitter tipleri de kullanılabilir. Analog hat kartında bir HART döngüsü bulunur.

Ethernet bağlantısı neler sağlar?

Haberleşme kartındaki 10/100 Ethernet portu; TCP/IP üzerinden Modbus ana ve alt istasyon haberleşmesi, uzaktan işletme ve teşhis, web sunucusu işlevleri, ağ zamanı protokolü ile saat eşitlemesi, diğer cihazlarla ağ kurma ve ağ üzerinden yazıcı kullanımı sağlar. İki ayrı ağ gerektiğinde çift ağ kartı kullanılır.

Kart kodları neden farklı görünebiliyor?

Üreticinin güncel ürün sayfasındaki kart kodları ile eski tarihli broşürlerdeki kodlar birbirinden farklı olabilir. Sipariş öncesinde kart kodunun ve kapasitesinin güncel üretici dokümanıyla doğrulanması önerilir; TLY Enerji teklif aşamasında bu teyidi yapar.