NI CFP-AI-111

Модуль аналогового ввода National Instruments CFP-AI-111 представляет собой 8-канальный изолированный модуль для распределенной системы сбора данных и управления Compact FieldPoint. Этот модуль предназначен для высокоточного измерения сигналов постоянного тока и напряжения от различных датчиков в промышленных условиях. Модуль CFP-AI-111 обеспечивает надежную работу благодаря встроенной гальванической развязке каналов, защищающей систему от помех, контуров заземления и высоковольтных переходных процессов. Он является частью модульной архитектуры FieldPoint, позволяющей гибко конфигурировать системы ввода-вывода для задач автоматизации, мониторинга и контроля. Использование модуля NI CFP-AI-111 обеспечивает высокую точность измерений и интеграцию со средой графического программирования LabVIEW.

Категория:

Описание

Описание продукта

Модуль аналогового ввода National Instruments CFP-AI-111 представляет собой 8-канальный изолированный модуль для распределенной системы сбора данных и управления Compact FieldPoint. Этот модуль предназначен для высокоточного измерения сигналов постоянного тока и напряжения от различных датчиков в промышленных условиях. Модуль CFP-AI-111 обеспечивает надежную работу благодаря встроенной гальванической развязке каналов, защищающей систему от помех, контуров заземления и высоковольтных переходных процессов. Он является частью модульной архитектуры FieldPoint, позволяющей гибко конфигурировать системы ввода-вывода для задач автоматизации, мониторинга и контроля. Использование модуля NI CFP-AI-111 обеспечивает высокую точность измерений и интеграцию со средой графического программирования LabVIEW.

 

Технические параметры

  • Тип изделия: Модуль аналогового ввода (Analog Input)
  • Модель: CFP-AI-111
  • Системная совместимость: Compact FieldPoint (устанавливается в шасси серий cFP-180x, cFP-22xx)
  • Количество каналов: 8 дифференциальных аналоговых входов
  • Типы входных сигналов: Напряжение постоянного тока, ток (с внешним резистором)
  • Диапазоны входного напряжения: ±10 В, ±5 В, ±1 В, ±0.2 В, ±0.05 В, ±0.02 В (программно выбираемые)
  • Разрешение: 16 бит
  • Точность: ±0.05% от диапазона (типичная, при 25°C)
  • Скорость опроса: До 1 кГц на канал (суммарная скорость зависит от контроллера и загрузки шины)
  • Гальваническая развязка: 500 В RMS (канал-земля, канал-канал, канал-шина)
  • Защита входа: Защита от перенапряжения до ±30 В (для диапазонов до ±10В)
  • Подавление синфазного сигнала (CMRR): >120 дБ при 50/60 Гц
  • Питание: От шины шасси FieldPoint (5 В, изолировано)
  • Индикация: Светодиод состояния модуля
  • Подключение: Через съемную винтовую клеммную колодку
  • Рабочая температура: от -40°C до +70°C
  • Сертификация: CE, C-Tick, UL, Ex

 

Преимущества и особенности

Модуль National Instruments CFP-AI-111 обладает рядом важных преимуществ для промышленных измерений. Его ключевой особенностью является программно-выбираемый входной диапазон, что позволяет оптимально использовать разрешение АЦП для сигналов различной амплитуды без необходимости изменения аппаратной конфигурации. Высокая степень гальванической развязки (500 В) обеспечивает безопасность и устойчивость к помехам при измерениях в условиях плавающих потенциалов или сильных электромагнитных наводок. Широкий рабочий температурный диапазон (от -40°C до +70°C) позволяет использовать модуль в неотапливаемых помещениях и на открытом воздухе. Высокая точность (±0.05%) и отличное подавление синфазных помех делают CFP-AI-111 подходящим для прецизионных измерений. Полная интеграция со средой LabVIEW и платформой FieldPoint значительно ускоряет разработку, развертывание и поддержку измерительных систем.

 

Примеры применения

Модуль CFP-AI-111 применяется в распределенных системах сбора данных и управления в различных отраслях:

  • Промышленный мониторинг: Сбор данных о температуре (через преобразователи), давлении, уровне, расходе на производственных линиях.
  • Испытательные стенды: Измерение сигналов с тензодатчиков, датчиков усилия, перемещения в составе контрольно-измерительных комплексов.
  • Энергетика: Мониторинг параметров на подстанциях, в системах альтернативной энергетики (солнечные панели, ветрогенераторы).
  • Водоочистные сооружения: Контроль pH, мутности, уровня и других аналоговых параметров.
  • Удаленный мониторинг: В составе автономных систем на базе Compact FieldPoint, развернутых в полевых условиях.

 

Сравнение с аналогами конкурентов

В сегменте распределенных модулей ввода-вывода модуль CFP-AI-111 конкурирует с продуктами других производителей.

  • Сравнение с модулями Advantech или Beckhoff: Компании Advantech (серия ADAM) и Beckhoff (Bus Terminal) предлагают аналогичные аналоговые модули ввода. Модуль NI CFP-AI-111 часто выделяется более высокими метрологическими характеристиками (точность, изоляция) и, что важнее, глубокой интеграцией в экосистему National Instruments (LabVIEW, DAQmx), что является ключевым для инженеров, использующих это программное обеспечение.
  • Сравнение с системами на базе ПЛК: Традиционные ПЛК (Siemens, Rockwell) также имеют аналоговые модули. CFP-AI-111 и платформа FieldPoint в целом больше ориентированы на гибкие измерительные и контрольно-испытательные приложения, требующие сложной обработки сигналов и простой интеграции с измерительным ПО, в то время как ПЛК оптимизированы для логического управления.
  • Программно-определяемая гибкость: Возможность программного выбора диапазона является значительным преимуществом перед модулями с фиксированной настройкой, так как позволяет перенастраивать систему без изменения аппаратной части.

 

Рекомендации по выбору и важные замечания

  1. Выбор диапазона измерения: Для достижения максимальной точности выбирайте наименьший возможный входной диапазон на модуле CFP-AI-111, который все еще покрывает ожидаемый размах сигнала. Это максимизирует использование разрешения АЦП.
  2. Подавление помех и заземление: Несмотря на изоляцию, для достижения максимального качества сигнала используйте витые экранированные пары для подключения датчиков. Экран кабеля должен быть заземлен только в одной точке, обычно на стороне системы сбора данных (на клеммной колодке модуля). Избегайте контуров заземления.
  3. Конфигурация в LabVIEW: Модуль настраивается с помощью драйвера NI-DAQmx в среде LabVIEW или Measurement & Automation Explorer (MAX). Необходимо правильно задать диапазон, режим ввода (дифференциальный) и терминацию для токовых петель, если используется.
  4. Токовые петли (4-20 мА): Для измерения токового сигнала необходимо использовать внешний прецизионный резистор (обычно 250 Ом для преобразования 4-20 мА в 1-5 В), подключаемый к клеммной колодке. Сам модуль CFP-AI-111 не обеспечивает питание токовой петли (не является источником тока).
  5. Совместимость и обновления: Убедитесь, что выбранное шасси Compact FieldPoint и контроллер поддерживают модуль CFP-AI-111. Проверяйте совместимость версий драйверов NI-DAQmx и LabVIEW. Для систем, работающих в экстремальных температурных условиях, убедитесь, что характеристики точности соответствуют требованиям во всем диапазоне. Регулярно обновляйте firmware модуля и драйверы для обеспечения стабильности и безопасности.

1785-BCM CPU
6AV7853-0AE20-1AA0 PLC
MVME6100-163 CPU