Profibus PA SPLITCONNECT TAP 6GK1905-0AA00 6GK1 905-0AA00 6GK19O5-OAAOO

Siemens 6GK1905-0AA00 | PROFIBUS PA SpliTConnect TAP — Isolatieverbreking, IP67, 31,25 kbit/s, −40 tot +85°C, 54×84×49mm, Siliconenvrij, 10 stuks per verpakking

Overzicht

De Siemens 6GK1905-0AA00 is de PROFIBUS PA SpliTConnect TAP — de veldaansluitknoop die individuele procesinstrumenten aftakt van de hoofd PROFIBUS PA trunkkabel zonder de trunk door te knippen, te lassen of te onderbreken.

Elke TAP wordt gemonteerd op het punt langs de trunkkabel waar een veldapparaataansluiting nodig is, maakt gebruik van isolatieverbrekingstechnologie om de kabelisolatie te doorboren en contact te maken met de geleiders, en biedt een gestandaardiseerd aftakpunt voor het veldapparaat.

Het resultaat is een gestructureerde, consistente en mechanisch robuuste PROFIBUS PA segmentassemblage die flowmeters, druksensoren, niveaumeters, temperatuursensoren en analytische instrumenten met een fractie van de tijd en het risico van conventionele T-box of kroonsteenbedrading aansluit op de digitale veldbus.

PROFIBUS PA is de procesinstrumentatievariant van de PROFIBUS veldbusfamilie, gestandaardiseerd op fysiek niveau door IEC 61158-2 en sinds het midden van de jaren negentig wijdverbreid ingezet in de olie- en gas-, chemische, farmaceutische, waterbehandelings- en voedingsmiddelen- en drankenindustrie.

Het verzendt digitale communicatie met 31,25 kbit/s over een tweelingskabel die tegelijkertijd de veldinstrumenten van stroom voorziet — de conventionele 4-20mA analoge bedrading één-op-één vervangt op dezelfde tweelingskabels, terwijl het bidirectionele digitale communicatie, apparaatdiagnostiek, parameterstoegang en de mogelijkheid om meerdere instrumenten op één kabelpaar aan te sluiten toevoegt in plaats van individuele kabels naar elk instrument te trekken.

Het isolatieverbrekingsmechanisme van de TAP is de sleutel tot de installatie-efficiëntie.

De PROFIBUS PA trunkkabel — een afgeschermd tweelings twisted pair — loopt door het TAP-lichaam zonder te worden doorgeknipt. Wanneer de TAP gesloten is, doorboren de IDC-contacten de buitenisolatie en mantel van de kabel om contact te maken met de signaalgeleiders, waardoor zowel de elektrische verbinding als de mechanische bevestiging tegelijkertijd tot stand komen.

Geen strippen, geen vertinnen, geen krimpen, geen schroevendraaier — de verbinding wordt volledig gemaakt door de mechanische actie van het sluiten van de TAP-behuizing.

Deze consistentie is belangrijk: IDC-verbindingen die correct volgens specificatie zijn gemaakt, produceren elke keer dezelfde betrouwbare contactweerstand, terwijl handmatig gestripte en schroefklemverbindingen sterk afhankelijk zijn van de techniek van de installateur.

Belangrijkste specificaties

IP67 Bescherming — Omstandigheden voor veldinstallatie

De IP67-classificatie van de SpliTConnect TAP certificeert dat het geassembleerde apparaat volledig stofbestendig is (IP6X — stofvrij) en tijdelijke onderdompeling in water tot 1 meter diepte gedurende 30 minuten weerstaat (IPX7).

Dit beschermingsniveau maakt de TAP geschikt voor directe montage in het veld op aansluitpunten van instrumenten in procesinstallatieomgevingen zonder dat er een extra beschermende behuizing nodig is voor de aansluitknoop zelf.

Procesinstallaties presenteren een breed scala aan omgevingsstressfactoren voor componenten die in het veld zijn gemonteerd. Buiteninstallaties worden geconfronteerd met regen, vochtigheidscycli, extreme temperaturen en incidentele overstromingen van apparatuur sleuven.

Binnenruimtes in chemische installaties kunnen regelmatig worden afgespoeld met water onder druk voor hygiënedoeleinden of veiligheidsreiniging, en de bijbehorende waterspray bereikt alle blootgestelde oppervlakken.

De IP67-classificatie dekt beide scenario's — de afgedichte behuizing van de TAP voorkomt dat water en verontreinigingen de interne aansluitpunten bereiken tijdens normale reiniging en bij slecht weer.

Het bedrijfstemperatuurbereik van −40 tot +85°C breidt de bruikbare omgeving van de TAP ver uit buiten de typische industriële bereiken.

Bij −40°C blijft de TAP operationeel in arctische buiteninstallaties zonder verwarmde behuizingen. Bij +85°C tolereert het verhoogde omgevingstemperaturen in procesgebieden nabij reactoren, warmtewisselaars en vergelijkbare apparatuur met hoge temperaturen zonder dat er afscherming of thermische isolatie nodig is.

Het brede bereik weerspiegelt de focus van Siemens op procesinstallaties voor het SpliTConnect-systeem — procesinstrumenten moeten in communicatie blijven over seizoensgebonden en proces temperatuur extremen, en de aansluitinfrastructuur moet overeenkomen met de omgevingsclassificatie van het instrument.

Siliconenvrij Ontwerp — Vereisten voor de farmaceutische en voedingsmiddelenindustrie

De 6GK1905-0AA00 is gespecificeerd als siliconenvrij — wat betekent dat de gebruikte materialen in de behuizing, afdichtingen en componenten geen siliconenverbindingen bevatten.

Dit is een specifieke eis voor installaties in de farmaceutische productie en de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, waar siliconenvervuiling van de productstroom een zorg is voor productkwaliteit en regelgeving.

Siliconenverbindingen kunnen migreren van afdichtingsmaterialen en pakkingen naar oppervlakken die in contact komen met procesvloeistoffen, ingrediënten of productverpakkingen, en de resulterende vervuiling kan moeilijk te detecteren zijn en de productkwaliteitstests of naleving van regelgeving beïnvloeden.

Door de gehele constructie siliconenvrij te specificeren, kan de SpliTConnect TAP worden geïnstalleerd in gevoelige gebieden zonder aanvullende beoordeling of beschermende maatregelen tegen siliconenmigratie.

Voor farmaceutische toepassingen waar de faciliteit opereert onder FDA, EU GMP of vergelijkbare regelgevende kaders, is de siliconenvrije specificatie vaak een inkoopvereiste die wordt geverifieerd aan de hand van leveranciersdocumentatie.

De product specificatie van de 6GK1905-0AA00 identificeert expliciet dit kenmerk, wat de kwalificatie van het component voor gereguleerde omgevingen vereenvoudigt.

SpliTConnect Systeem — Segment Assemblage Architectuur

De 6GK1905-0AA00 TAP past binnen een compleet gestructureerd veldbus assemblage ecosysteem:

De segment trunkkabel (PROFIBUS PA FC kabel, Siemens type of equivalent) loopt van de DP/PA koppelaar aan het segmenthoofd naar de eind terminator, met individuele TAPs bevestigd op elke locatie van het veldapparaat langs de lengte.

SpliTConnect TAPs (deze unit) worden aangesloten op het aftakpunt van elk instrument langs de trunk. Elke TAP biedt ruimte voor de doorvoer van de trunkkabel en de aftakking naar het individuele instrument.

Aftakverbindingen kunnen gebruik maken van de standaard M12 ronde connector interface (met SpliTConnect M12 uitlaat inserts) of directe klemverbinding.

SpliTConnect Koppelaars (6GK1905-0AB00) maken aftakpunt- of neutrale punt topologieën mogelijk door twee of meer TAP-assemblages op een centraal knooppunt aan te sluiten, waardoor de ster- of hybride segmentstructuren worden gecreëerd die worden gebruikt wanneer instrumenten geografisch geclusterd zijn.

SpliTConnect Terminators (6GK1905-0AE00 voor veilige gebieden, 6GK1905-0AD00 voor Ex-gebieden) sluiten beide fysieke uiteinden van de geassembleerde segmentkabel af met het vereiste 100Ω/1μF afsluitnetwerk.

Samen bouwen deze componenten een PROFIBUS PA segment dat vooraf kan worden geassembleerd, in de werkplaats kan worden getest en in het veld kan worden geïnstalleerd — waardoor fouten bij veldaansluitingen worden verminderd en eenvoudigere segmentherconfiguratie mogelijk wordt wanneer de plantindeling verandert tijdens bedrijf of uitbreiding.

Veelgestelde vragen

V1: De TAP maakt gebruik van isolatieverbrekingstechnologie. Beschadigt dit de trunkkabel permanent, of kan de trunkkabel opnieuw worden gebruikt als een TAP wordt verwijderd?

IDC-verbindingen dringen door de kabelisolatie en maken contact met de geleider.

Hoewel de verbinding fysiek kan worden verwijderd, vertegenwoordigt de doorboorde isolatie op het voormalige verbindingspunt een zwakke plek voor vochtindringing en moet deze worden afgedicht of moet het kabelgedeelte worden vervangen als de TAP permanent wordt verwijderd.

In de praktijk worden SpliTConnect TAPs zelden verwijderd uit een segment zodra ze zijn geïnstalleerd — als de locatie van een instrument verandert, wordt een nieuwe TAP-verbinding gemaakt op de nieuwe locatie en wordt de oude TAP afgedopt.

Het IDC-concept is ontworpen voor permanente veldinstallatie in plaats van frequente herverbinding op hetzelfde kabelpunt.

V2: De TAP is geclassificeerd tot +85°C. Geldt dit zowel voor de omgevingstemperatuur als voor de kabelschoentemperatuur?

De classificatie van +85°C verwijst naar de omgevingstemperatuur van de lucht op de installatieplaats van de TAP.

De trunkkabel zelf draagt het 31,25 kbit/s signaal en voedt veldinstrumenten — de constante stroom in de kabel is laag en de warmteontwikkeling in de kabel is minimaal. 

De kabeltemperatuur in normale bedrijfsomstandigheden wordt voornamelijk bepaald door de omgevingstemperatuur in plaats van door zelfverwarming.

Echter, als de TAP tegen een verwarmd oppervlak (een leiding, vatwand of apparatuuroppervlak) is gemonteerd dat warmte naar de TAP geleidt boven de omgevingstemperatuur, zal de effectieve bedrijfstemperatuur van de TAP hoger zijn dan de omgevingstemperatuur en moet deze worden geëvalueerd ten opzichte van de limiet van +85°C.

V3: Kan de SpliTConnect TAP worden gebruikt in PROFIBUS DP-installaties, of alleen in PROFIBUS PA?

De SpliTConnect TAP is specifiek ontworpen voor PROFIBUS PA, dat werkt op 31,25 kbit/s met behulp van de IEC 61158-2 stroommodulatie fysieke laag over een tweelingskabel. PROFIBUS DP werkt op volledig verschillende datasnelheden (tot 12 Mbit/s) met behulp van een spanningsmodus RS-485 fysieke laag over een ander kabeltype met een andere karakteristieke impedantie (150Ω voor PROFIBUS DP versus 100Ω voor PROFIBUS PA).

De IDC-contactgeometrie, impedantiekarakteristieken en signaalbehandeling van de SpliTConnect TAP zijn geoptimaliseerd voor alleen PROFIBUS PA-kabel en mogen niet worden gebruikt met PROFIBUS DP-kabel.

V4: De afmetingen van de TAP zijn 54×84×49mm. Hoe wordt deze fysiek op de PROFIBUS PA-kabel gemonteerd?

De trunkkabel loopt door een kabelinvoeropening in de TAP-behuizing. Wanneer de behuizing rond de kabel wordt gemonteerd, grijpen de IDC-contacten de kabelgeleiders door de isolatie te doorboren terwijl de behuizing wordt gesloten en vastgezet.

De geassembleerde TAP kan vervolgens aan de wand worden gemonteerd (met behulp van montageogen op de behuizing) of op een DIN-rail met de juiste DIN-rail adapter.

De montage is onafhankelijk van de kabelverbinding — de kabel zelf is niet dragend in de montage, en de TAP moet aanvullend aan het montageoppervlak worden bevestigd om mechanische belasting op de kabel bij het IDC-aansluitpunt te voorkomen.

V5: Hoeveel veldapparaten kunnen via één SpliTConnect TAP worden aangesloten, en wat is de maximale aftaklengte van TAP naar instrument?

Elke SpliTConnect TAP biedt één aftakpunt voor één veldapparaat (of voor een SpliTConnect koppelaarknooppunt dat is aangesloten op een vertakt subsegment).

Voor meerdere instrumenten op dezelfde fysieke locatie kunnen meerdere TAPs worden geschakeld of via een koppelaar worden aangesloten. 

De maximale aftaklengte van de trunk (TAP) naar een individueel instrument is afhankelijk van de segmentconfiguratie en het aantal instrumenten — de PROFIBUS PA-specificatie definieert een totaal segmentstroombudget en kabel lengtebudget dat moet worden nageleefd.

Als praktische richtlijn moeten individuele aftakkingen naar instrumenten doorgaans niet langer zijn dan 30 meter voor standaard segmentconfiguraties, en de totale trunkkabel lengtelimiet (tot 1.900 meter voor een standaard PA-segment met 32 instrumenten) moet worden gerespecteerd voor de gehele segmentassemblage.