Beschreibung
Das für sicherheitsgerichtete Systeme (SIS) mit hohen Integritätsanforderungen entwickelte Honeywell 10105/2/1 fungiert innerhalb der Fail-Safe-Control- (FSC-)Systemarchitektur als hochdichtes, fehlersicheres Analogeingangsmodul. Dieses Modul verarbeitet bis zu 16 sicherheitskritische Analogkanäle mit einer nominalen 24-VDC-Feldversorgung. Für die Anbindung standardmäßiger industrieller Messumformer benötigen die hochohmigen Eingänge eine externe Strom-Spannungs-Umwandlung von 0–20 mA in den modulinternen Bereich von 0 bis 4,1 V. Diese Umwandlung erfolgt nahtlos über spezielle Feldanschlussbaugruppen oder Umwandlungseinheiten für die Rückwandplatine, wobei eine vollständige galvanische Trennung und die Integrität der Sicherheitsschleifen erhalten bleiben.
Wichtige technische Merkmale
-
Architektur mit hoher Kanaldichte: 16 unabhängige Analogeingangskanäle in einer kompakten Bauform mit 4 TE Breite.
-
Sicherheitszertifiziertes Design: Erfüllt die Sicherheitsanforderungen bis AK1-6 (in redundanten Konfigurationen bis AK6 konfigurierbar).
-
Digitalisierung mit hoher Auflösung: Integrierter 12-Bit-A/D-Wandler mit einer Genauigkeit von ±1 LSB.
-
Flexible Signalumwandlung: Kompatibel mit FTA-T-14-Feldanschlussblöcken oder steckbaren 10105/A/1-Umwandlungsmodulen.
-
Geringer Stromverbrauch: Verbraucht nur 35 mA über die interne 5-VDC-Schiene und 35 mA über die 24-VDC-Systemschiene.
Industrielle Anwendungen
- Notabschaltungssysteme (ESD) in petrochemischen Verarbeitungsanlagen.
- Brennerleitsysteme (BMS) in großen Energieerzeugungsanlagen.
- Feuer- und Gas- (F&G-)Erkennungsschleifen mit hohen Verfügbarkeitsanforderungen und niedrigen Fehlerraten.
- Überwachung kritischer Stromkreise in gefährlichen chemischen Reaktoren.
Technische Spezifikationen
| Parameter |
Spezifikationswerte |
| Hersteller |
Honeywell |
| Artikelnummer des Moduls |
10105/2/1 |
| Referenz zur Sicherheitsklasse |
AK1 bis AK6 (AK6 wird im redundanten Betrieb erreicht) |
| Erforderliche Softwareversion |
Version 500 oder höher |
| Anzahl der Kanäle |
16 nicht galvanisch getrennte Eingangskanäle |
| Eingangsspannungsbereich |
0 bis 4,1 VDC (nominal) |
| Absolute maximale Eingangsspannung |
±36 VDC |
| Eingangsimpedanz |
> 1 MOhm |
| Systemleistungsanforderungen |
5 VDC bei 35 mA; 24 VDC bei 35 mA |
| Auflösung des A/D-Wandlers |
12 Bit (Messfehler: ±1 LSB) |
| Gesamtmessfehler des Moduls |
< 0,25 % des Endwertbereichs |
| Übersprechen zwischen Kanälen |
> 60 dB |
| Bauform |
3U-Eurokarte (4 TE Breite, 3 HE Höhe) |
| Zulassungen |
CE-konform; TÜV-zertifiziert |
| Versandgewicht (berechnet) |
1,5 kg |
Architektur der Signalschnittstelle
| Schnittstellenkomponente |
Anschlussmethode / Funktion |
| FTA-T-14-Modul |
Externe Feldanschlussbaugruppe. Wandelt 0–20-mA-Feldstromkreise direkt mithilfe hochpräziser Widerstandsnetzwerke in das erforderliche 0–4,1-VDC-Signal um. |
| 10105/A/1-Wandler |
Analogeingangs-Wandlerkarte, die am Programmiersteckverbinder (Px) auf der Rückseite der 19-Zoll-E/A-Backplane installiert ist. |
| Externe Spannungsrücklesung |
Interne Onboard-Diagnoseschleifen lesen sicherheitskritische Spannungen zurück, um eine absolute Messvalidierung sicherzustellen. |
Erfahrungsbasierte technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Das Modul erfordert eine FSC-Systemsoftwareversion 500 oder höher. Die Ausführung älterer Firmwareplattformen mit diesem spezifischen Hardwareprofil kann die Diagnosesynchronisierung verhindern und die Initialisierung der Sicherheitszustände fehlschlagen lassen. Stellen Sie sicher, dass die entsprechende Wandlereinheit (z. B. 10105/A/1) vor dem Einschalten auf die Rack-Baugruppe abgestimmt ist.
Anwendungsfehler und technische Hinweise
Da es sich um ein hochohmiges Modul (> 1 MOhm) handelt, führt der direkte Anschluss einer standardmäßigen unaufbereiteten 4-20-mA-Transmitter-Schleife an die Eingangspins ohne eine Wandlereinheit (entweder FTA-T-14 oder 10105/A/1) zur Sättigung des Eingangskanals und löst einen Systemfehler wegen einer offenen Schleife aus. Systementwickler müssen sicherstellen, dass die Präzisionswiderstände zur Spannungsreduzierung korrekt konfiguriert sind, um das Stromsignal auf den Bereich von 0 bis 4,1 V Gleichspannung zu skalieren.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Um sicherzustellen, dass das Übersprechen auch unter störbehafteten Bedingungen unter dem spezifizierten Grenzwert von 60 dB bleibt, müssen alle Feldleitungen von den Prozesstransmittern zum FTA-Modul aus hochwertigen, verdrillten, einzeln geschirmten Adernpaaren bestehen. Schließen Sie die Kabelschirme ausschließlich auf der Instrumentenseite oder am Schutzerdungs-Klemmenblock im Schaltschrank an, jedoch niemals an beiden Enden, um die Bildung von Erdschleifen zu vermeiden.
Installationsrichtlinien
KRITISCHE WARNUNG: SICHERHEITSABSCHALTUNG ERFORDERLICH
Schalten Sie die aktive 24-V-Gleichstromversorgung des Systems und die Hilfsstromversorgung der Schleife vor dem Einsetzen oder Herausziehen dieses Moduls aus der Backplane stets vollständig ab. Heißes Austauschen ohne verifizierte Bypass-Steuerungen kann eine Sicherheitsabschaltung des gesamten FSC-Systemracks auslösen und die empfindlichen 12-Bit-ADC-Eingänge beschädigen.
1
Vergewissern Sie sich, dass der Backplane-Steckplatz staubfrei ist, und überprüfen Sie die rückseitigen Eurocard-Steckverbinder des Moduls vor der Ausrichtung auf verbogene Kontakte.
2
Schieben Sie das Modul vorsichtig entlang der vorgesehenen physischen 4-TE-Führungsschienen des Subracks, bis die Backplane-Steckverbinder fest sitzen.
3
Ziehen Sie die oberen und unteren Befestigungsschrauben der Frontplatte fest, um eine ordnungsgemäße Erdung und mechanische Stabilität bei industriellen Vibrationen zu gewährleisten.
4
Schalten Sie die Stromversorgung wieder ein und überwachen Sie das Systemdiagnosefeld, um die erfolgreichen Diagnoseprüfungen und den aktiven Zustand aller 16 Kanäle zu verifizieren.