Для кого?
Если вы инженер по системам управления, специалист по эксплуатации КИП, системный интегратор или руководитель службы технического обслуживания, работающий с сетями FOUNDATION Fieldbus (FF) или PROFIBUS PA, и вам необходимо сопрягать системы полевой шины с традиционными аналоговыми управляющими клапанами, исполнительными механизмами или другими устройствами с токовым входом 4-20 мА — NCS-FI105 создан для вас.
Какую проблему решает?
Современные системы полевых шин (FF и PA) обладают мощными возможностями цифровой коммуникации, но многие оконечные исполнительные элементы — управляющие клапаны, позиционеры, исполнительные механизмы — по-прежнему принимают только традиционные аналоговые сигналы 4-20 мА. Это создает разрыв в совместимости, вынуждая инженеров выбирать между передовым управлением по полевой шине и устаревшими аналоговыми устройствами.
NCS-FI105 устраняет этот разрыв. Это преобразователь полевой шины в ток, который принимает цифровые сигналы полевой шины от сетей FF или PA и преобразует их в 4-канальный аналоговый выходной сигнал 4-20 мА. Это позволяет вашей системе управления на основе полевой шины беспрепятственно управлять аналоговыми исполнительными механизмами, регулирующими клапанами и другими устройствами с токовым управлением без дорогостоящей замены оборудования или сложных интерфейсных устройств.
Почему Microcyber?
Microcyber Corporation — высокотехнологичное предприятие, созданное при поддержке Института автоматики Китайской академии наук. Мы — разработчики первого в Китае сертифицированного на международном уровне главного стека протокола полевой шины, первого отечественного прибора с сертификацией TÜV Germany и соавторы стандартов EPA и WIA-PA, признанных международными стандартами IEC. Наши продукты и технологии отмечены двумя Государственными премиями за достижения в науке и технике, а также Премией за изобретения. Более 200 крупных проектов автоматизации успешно реализовано по всему миру. Мы сертифицированы по стандартам ISO 9001:2008 и ISO/TS16949. Выбирая NCS-FI105, вы выбираете проверенное, надежное решение.
Ключевые особенности — что важно для инженеров и снабжения
| Приоритет | Как это реализовано в NCS-FI105 |
|---|---|
| Поддержка протоколов | Совместим с FOUNDATION Fieldbus (FF) H1 и PROFIBUS PA — один преобразователь для двух основных систем полевых шин. |
| Многоканальный выход | Обеспечивает 4 независимых аналоговых выхода 4-20 мА — управляйте до четырех аналоговых устройств от одного узла полевой шины. |
| Высокая точность | Погрешность < 0,05% — гарантирует точное преобразование аналогового сигнала для критических контуров управления. |
| Гибкая нагрузка | Сопротивление нагрузки до 1350 Ом — совместим с широким спектром аналоговых исполнительных механизмов и управляющих клапанов. |
| Богатый набор функциональных блоков | FF-версия включает Resource Block, Transducer Block, Analog Output Block, PID Block, Ratio Block и Lead Lag Block — реализация сложных стратегий управления непосредственно в поле. |
| Настройка на месте | Магнитная палочка (гнёзда Zero/Span) и опциональный ЖК-дисплей позволяют выполнять полную локальную настройку — выбор канала, установка диапазона, адрес шины, положение десятичной точки — без коммуникатора. |
| Готовность к полевым шинам | Соответствует спецификации FF и профилю PROFIBUS PA 3.01. Поддерживает циклический и ациклический обмен данными. |
| Надёжная конструкция | Защита IP65, широкий диапазон рабочих температур (-40°C до 85°C), соответствие IEC 61000 по ЭМС — подходит для тяжёлых промышленных условий. |
Модификации — FF и PA версии
Серия NCS-FI105 доступна в двух вариантах протокола:
| Модель | Протокол | Применение |
|---|---|---|
| NCS-FI105F | FOUNDATION Fieldbus (FF) H1 | Системы управления на FF, передовое управление процессами, DeltaV, NI-FBUS |
| NCS-FI105P | PROFIBUS PA | Системы на PA, Siemens PDM/Step7, DCS/ПЛК европейского производства |
Обе версии используют одинаковую аппаратную платформу, 4-канальный выход 4-20 мА и настройку магнитной палочкой — отличается только протокол связи.
Функциональные блоки
NCS-FI105F (FF версия)
| Функциональный блок | Описание |
|---|---|
| Resource Block | Содержит данные оборудования, связанные с ресурсом. |
| Transducer Block | Преобразует переменные I/O устройств в инженерные данные. |
| Display Transducer Block | Настраивает переменные процесса, отображаемые на ЖК-дисплее. |
| Analog Output Block | Передаёт выходные данные в блок преобразователя и применяет к физическим устройствам. |
| PID Block | Обеспечивает обработку уставки, фильтрацию PV, управление с упреждением, отслеживание выхода и сигнализацию. |
| Ratio Block | Реализует соотношение между двумя входными данными. |
| Lead Lag Block | Обеспечивает динамическую компенсацию для управления с упреждением. |
NCS-FI105P (PA версия)
| Функциональный блок | Описание |
|---|---|
| Physical Block | Описывает аппаратную информацию, идентификацию и диагностику устройства. |
| Transducer Block | Изолирует функциональный блок от характеристик I/O; выполняет калибровку и линеаризацию. |
| Analog Output Block | Передаёт выходные данные в блок преобразователя и применяет к физическим устройствам. |
Технические характеристики
Основные параметры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Входной сигнал | Полевая шина (FF H1 / PROFIBUS PA) |
| Выходной сигнал | 4-20 мА (4 канала) |
| Тип выхода | NPN коллекторный выход |
| Питание | 9-32 В DC |
| Ток потребления (статический) | ≤ 14 мА |
| Скорость передачи полевой шины | 31,25 кбит/с, токовый режим |
| Изоляция | Между корпусом и клеммной колодкой: 500 В (действующее значение) / 707 В DC |
| Дисплей | Опционально: 6-разрядный цифровой + 5-символьный ЖК |
| Рабочая температура | -40…+85°C (без дисплея); -30…+70°C (с дисплеем) |
| Влажность | 0–100% без конденсации |
| Время запуска | ≤ 5 секунд |
| Степень защиты | IP65 |
| ЭМС | Соответствует IEC 61000 |
Метрологические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Погрешность | < 0,05% |
| Максимальная нагрузка | 1350 Ом |
| Мощность нагрузки | 9-32 В DC (Примечание: напряжение питания ≥ выходной ток × сопротивление нагрузки + 5 В DC) |
| Температурное влияние | < ±50 ppm/°C |
Физические свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Электрическое подключение | 1/2-14 NPT |
| Материал корпуса | Алюминий |
| Масса | 1,1 кг |
Конфигурация и программное обеспечение
Для FF версии (NCS-FI105F):
| Инструмент | Описание |
|---|---|
| Конфигуратор Microcyber | Полная настройка и диагностика |
| NCS4000 DCS | Интеграция с DCS Microcyber |
| NI-FBUS Configurator | Конфигурация FF от National Instruments |
| Emerson DeltaV | Прямая интеграция с системой DeltaV |
| FF Configurator | Стандартное конфигурационное ПО FF |
Возможности конфигурации:
-
Двухточечная калибровка (CAL_POINT_HI / CAL_POINT_LO)
-
Многоточечная калибровка (до 8 точек через CAL_CURVE_X / CAL_CURVE_Y)
-
Настройка содержимого ЖК-дисплея (BLOCK_TAG_X, RELATIVE_INDEX_X, SUB_INDEX, MNEMONIC_X, DECI_PNT_NUMB_X, ACTIVE_X)
Для PA версии (NCS-FI105P):
| Инструмент | Описание |
|---|---|
| Siemens Simatic PDM | Полное управление устройством и настройка |
| Siemens Step7 | Конфигурация оборудования и настройка циклического обмена |
Возможности конфигурации:
-
Двухточечная линеаризация (через меню Calibration)
-
Установка адреса шины (0-126)
-
Выбор источника отображаемого значения
-
Установка положения десятичной точки
-
Выбор типа линеаризации (заводская / пользовательская)
Циклический обмен данными: Поддерживает циклический обмен PROFIBUS DP через куплер или линкер DP/PA. GSD-файл прилагается для простой интеграции с Siemens Step7.
Ациклический обмен данными: Поддерживает ациклический обмен PROFIBUS DP через ведущий класса 2 (например, CP5611) с использованием SIMATIC PDM.
Настройка на месте — управление магнитной палочкой
NCS-FI105 оснащён двумя гнёздами для магнитной палочки («SPAN» и «ZERO») на верхней части электронного корпуса. Реализованы четыре виртуальные клавиши:
-
[M] Клавиша режима — переключение между режимами
-
[↑] Клавиша увеличения — увеличение значения
-
[↓] Клавиша уменьшения — уменьшение значения
-
[Enter] Клавиша подтверждения — подтверждение операции
Поддерживаемые режимы настройки — NCS-FI105F (FF версия):
| Режим | Функция | Описание |
|---|---|---|
| 02 | Выбор канала | Установка номера канала (CH_1 до CH_4) |
| 16 | Нижний предел диапазона | Настройка нижнего предела характеристики |
| 17 | Верхний предел диапазона | Настройка верхнего предела характеристики |
Поддерживаемые режимы настройки — NCS-FI105P (PA версия):
| Режим | Функция | Описание |
|---|---|---|
| 02 | Выбор канала | Установка отображаемого канала (CH_1 до CH_4 или LOOP) |
| 11 | Источник отображения | Выбор FINAL_VALUE, RETURN_VALUE или AO_SETPOINT |
| 13 | Адрес шины | Установка адреса PROFIBUS (0-126) |
| 14 | Десятичная точка | Установка положения десятичной точки (до 5 знаков) |
| 22 | Тип линеаризации | Выбор заводской или пользовательской калибровки |
Общий порядок работы:
-
В режиме отображения измеренного значения нажмите [M] для переключения режимов.
-
Когда отобразится нужный режим, выньте обе магнитные палочки.
-
Нажмите [↑] или [↓] для регулировки значения.
-
Нажмите [Enter] для подтверждения.
-
Нажмите [M] для возврата в режим отображения.
Восстановление заводских настроек:
-
Отключите питание.
-
Вставьте обе магнитные палочки в гнёзда Zero и Span одновременно.
-
Включите питание — на ЖК-дисплее отобразится «RST?».
-
Выньте обе палочки, затем снова вставьте обе палочки до достижения индикатором выполнения 100%.
-
Выньте обе палочки — на ЖК-дисплее отобразится «R_OK», что означает успешное восстановление.
Примечание: Если в течение 1 минуты не производится никаких действий с клавишами (магнитные палочки не вставлены), устройство автоматически возвращается в обычный режим отображения.
Конфигурация перемычек
NCS-FI105F (FF версия) и NCS-FI105P (PA версия)
| Перемычка | Функция | Описание |
|---|---|---|
| SIM | Перемычка имитации | Включает режим имитации для тестирования |
| WP | Перемычка защиты от записи | Предотвращает изменение конфигурации при установке |
| RST | Перемычка сброса | Восстанавливает все настройки к заводским значениям |
Важные примечания:
-
При использовании перемычки RST для восстановления заводских настроек: выключите питание преобразователя, удалите перемычку RST, затем снова включите питание. Если перемычка RST остаётся на месте, конфигурация будет сбрасываться к заводским настройкам при каждом перезапуске устройства.
-
Перемычка WP (защита от записи) предотвращает случайные или несанкционированные изменения конфигурации — идеально для ответственных установок.
Типовые области применения
-
Управляющие клапаны — преобразование сигналов полевой шины в 4-20 мА для управления пневматическими или электрическими регулирующими клапанами
-
Исполнительные механизмы — сопряжение DCS/ПЛК полевой шины с аналоговыми исполнительными механизмами на производствах
-
Интеграция устаревших аналоговых устройств — подключение современных систем полевых шин к существующим аналоговым приборам без замены оборудования
-
Управление несколькими устройствами — один узел полевой шины управляет до четырех аналоговых устройств одновременно
-
Модернизация — обновление систем управления до полевых шин с сохранением существующих аналоговых оконечных элементов
Монтаж и подключение
Варианты монтажа:
-
Скоба для трубы плоская (вертикальная труба, Φ50 мм)
-
Угловая скоба для панели (щит/панель управления)
-
Скоба для трубы угловая (горизонтальная труба, Φ50 мм)
Подключение:
-
Питание и сигнал используют одну пару кабелей (кабель полевой шины).
-
Рекомендуется использовать кабели полевой шины согласно IEC 61158-2 для FF/PA.
-
Клеммная колодка расположена на стороне задней крышки.
-
Сигнальные провода должны быть заземлены в одной точке.
-
Экран кабеля полевой шины должен быть плавающим на стороне преобразователя и заземлённым на стороне источника питания шины.
-
Кабель полевой шины не должен прокладываться в общих кабельных каналах с силовыми линиями другого оборудования.
Распиновка клеммной колодки:
-
Клеммная колодка соединяет полевую шину, выходной токовый сигнал, плату D/A и плату связи.
Информация для заказа
| Модель | Протокол | Каналы | Выход | Питание |
|---|---|---|---|---|
| NCS-FI105F | FOUNDATION Fieldbus H1 | 4 | 4-20 мА | 9-32 В DC |
| NCS-FI105P | PROFIBUS PA | 4 | 4-20 мА | 9-32 В DC |
Опции:
-
ЖК-дисплей — опционально: 6-разрядный цифровой + 5-символьный ЖК с подсветкой
-
Конфигурация дисплея — настраивается через параметры функциональных блоков
Аксессуары:
-
Монтажные кронштейны (трубная плоская / панельная угловая / трубная угловая)
-
U-образные болты для монтажа на трубу
