GE DS200TCQCG1BGE Analog IO Expander Board je specializovaný modul pro rozšíření analogových vstupů/výstupů a modul pro úpravu signálu používaný v platformách řízení pohonů, budičů a turbín GE Industrial Control Systems. Jako člen rodiny desek TCQC slouží DS200TCQCG1BGE Analog IO Expander Board jako zprostředkující procesorová a distribuční deska, která škáluje, upravuje a směruje analogové signály a signály s pulzní frekvencí mezi svorkovnicemi, deskou TCQA, deskou STCA, deskou TCQE a komunikační sítí IONET. Deska hraje kritickou roli v signálovém řetězci a zajišťuje, že povely servoventilu, signály zpětné vazby generátoru a vedení, frekvence pulzů magnetického snímání, signály detekce zastavení kompresoru, signály megawattových převodníků a výstupy buzení LVDT/LVDR jsou správně upraveny a dodány do správného místa v řídicím systému.
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE je identifikována konvencí číslování dílů GE používanou v celé produktové řadě průmyslových řídicích systémů. Předpona 'DS200' označuje desku jako produkt GE Industrial Control Systems, přičemž '200' konkrétně označuje, že deska neobsahuje firmware na základní úrovni. Zkratka 'TCQC' označuje funkční označení desky jako analogová IO expandérová deska. Označení 'G1' identifikuje skupinu hardwaru a úroveň revize, zatímco přípona 'BGE' označuje konkrétní kresbu a kombinaci funkční revize. Všechny číslice jsou důležité při objednávání nebo výměně jakékoli desky, protože desky různých úrovní revizí nemusí obsahovat identický hardware a společnost GE zajišťuje zpětnou kompatibilitu náhradních desek, přičemž upozorňuje, že různé úrovně revizí nemusí obsahovat identické součásti.
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE je obvykle namontována v jádrech R1, R2 a R3 řídicí skříně měniče nebo turbíny, kde je propojena s deskou napájecího zdroje, deskou analogových I/O, svorkovnicí serva, svorkovnicí frekvence pulsů a komunikačními deskami. Deska funguje ve spojení s deskou TCQA, která provádí funkce převodu analog-digital a digitál-na-analog, a deskou STCA, která provádí kontrolu synchronizace a další řídicí funkce. Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE také obsahuje servo svorkové relé a sebevražedná relé, která poskytují kritické bezpečnostní funkce pro výstupy servoventilů.
Tento úvod k produktu poskytuje podrobné technické informace, funkční popisy, přiřazení konektorů, konfigurační pokyny a komplexní specifikace pro analogovou IO expandérovou desku GE DS200TCQCG1BGE, která slouží jako základní reference pro mechaniky, techniky údržby a systémové integrátory pracující s průmyslovým řídicím zařízením GE.
Funkční architektura a zpracování signálů
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE je postavena na robustní architektuře pro škálování analogového signálu, úpravu, distribuci a bezpečnostní blokování. Deska vykonává několik odlišných funkcí, které společně zajišťují spolehlivý a přesný přenos analogových signálů a signálů s pulzní frekvencí mezi různými deskami a svorkovnicemi v řídicím systému.
Primární funkcí DS200TCQCG1BGE Analog IO Expander Board je škálování a úprava výstupních signálů regulátoru servoventilu. Proud z desky TCQA je škálován propojkami desky TCQC a posílán do polohy servoventilů. Hardwarové propojky na DS200TCQCG1BGE Analog IO Expander Board se používají ke konfiguraci referenční zpětné vazby a rozsahu výstupního proudu, což umožňuje přizpůsobení desky různým typům a aplikacím servoventilů. Deska obsahuje servo svorkové relé a sebevražedná relé, která zajišťují kritické bezpečnostní funkce pro výstupy servoventilů.
Napájení sebevražedných relé pohání signál k zemi průchodem servoventilů, což umožňuje servoventilu driftovat do polohy předpětí. Toto bezpečné chování zajišťuje, že servoventil zaujme bezpečnou polohu v případě poruchy nebo havarijního stavu. Napájení servo svorkových relé přivádí kladný proud do servoventilu, což poskytuje alternativní režim řízení. Signál z procesoru řídicího systému, který je zapsán na desku TCQA a poté odeslán do analogové IO rozšiřovací desky DS200TCQCG1BGE, aktivuje sebevražedná relé, zatímco nouzový signál, který je zapsán přímo na analogovou IO rozšiřující desku DS200TCQCG1BGE přes desku TCEA, sepne relé servo svorky. Tato dvoucestná řídicí architektura zajišťuje, že servoventil může být bezpečně umístěn, i když normální řídicí cesta není k dispozici.
Analogová IO expandérová deska DS200TCQCG1BGE také provádí zpracování vstupní frekvence pulzu. Signály tepové frekvence vysokotlakého hřídele jsou čteny z desky TCQE přes konektor JJ, přičemž signály desky TCQE pocházejí z desky PTBA v jádru P1. Signály vysokotlakého hřídele jsou zapsány na desku TCQA přes konektor JE, aby byly škálovány a upraveny, a poté jsou zapsány na desku STCA přes konektor 3PL. Vstupy tepové frekvence z magnetických snímačů rychlosti a snímačů typu TTL, které jsou připojeny na svorkovnici TBQB, procházejí analogovou IO expandérovou deskou DS200TCQCG1BGE přes konektor JH. Na desce QTBA jsou k dispozici další signály pulzní frekvence magnetického snímání a jsou čteny konektorem JGG.
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE také zpracovává signály generátoru a zpětné vazby linky. Tyto signály procházejí deskou, kde jsou škálovány a upravovány před zápisem na desku STCA přes konektor 19PL. Signály generátoru a zpětné vazby linky pocházejí z desky TCTG v jádře P1, procházejí deskou TCQA a jsou zapisovány do analogové IO expandérové desky DS200TCQCG1BGE přes konektor JE. Deska STCA využívá tyto signály pro funkci kontroly synchronizace, která zajišťuje správnou synchronizaci generátoru s linkou před připojením.
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE poskytuje obvody pro dva vstupní signály 4-20 mA. První vstupní signál mA je čten ze svorkovnice TBQB přes konektor JH a je to typicky signál detekce zastavení kompresoru. Druhý vstupní signál mA je čten ze svorkovnice QTBA přes konektor JGG a je to typicky signál megawattového převodníku. Tyto signály se zapisují na desku STCA přes konektor 19PL, kde se používají pro ochranu před zastavením kompresoru a funkce řízení megawattů.
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE také poskytuje buzení LVDT/LVDR. Deska budí LVDT/R přes svorkovnici QTBA přes konektor JFF při 3,2 kHz a 7 V RMS. Toto buzení je nezbytné pro signály zpětné vazby polohy používané v řízení servoventilů a dalších aplikacích snímání polohy.
Přiřazení a rozhraní konektorů
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE poskytuje komplexní sadu konektorů propojujících desku napájecího zdroje, analogovou I/O desku, svorkovnici serva, svorkovnici frekvence pulsu, desku detekce rychlosti a komunikační síť IONET. Každý konektor plní specifickou funkci v celkovém signálovém řetězci a porozumění těmto přiřazením konektorů je nezbytné pro instalaci, údržbu a odstraňování problémů.
Konektor 2PL distribuuje energii z desky TCPS v jádrech R1, R2 a R3. Tato funkce distribuce energie zajišťuje, že analogová IO expandérová deska DS200TCQCG1BGE a související desky přijímají potřebné provozní napětí z centralizovaného napájecího zdroje.
Konektor 8PL poskytuje I/O rozhraní pro desky STCA v jádrech R1, R2 a R3. Signály přenášené tímto konektorem zahrnují výstupní signály COM1 RS232, sériové I/O signály, signály monitorování střídavého a stejnosměrného napájení (TCPD) a magnetický snímací signál s pulzní frekvencí.
Konektor 19PL poskytuje I/O rozhraní k desce STCA. I/O signály mohou zahrnovat signály detekce megawattů, generátoru, sběrnice a kompresoru a signály frekvence impulzů magnetického snímání z vysokotlaké hřídele. Signály napájecí a neutrální sběrnice mohou být také přenášeny tímto konektorem (TCPS). Jádra R2 a R3 mohou používat konektor 19PL pro jiné signály.
Konektor JC je připojen k napájecí desce TCPS, jejíž signály procházejí přes DS200TCQCG1BGE Analog IO Expander Board na desku TCQA přes konektor JE a na desku STCA přes konektor 19PL.
Konektor JE zapisuje monitorovací signály napájení na desku TCQA a čte výstupy servoventilu a signály generátoru a vedení z desky TCQA. Toto obousměrné rozhraní umožňuje analogové IO expandérové desce DS200TCQCG1BGE odesílat i přijímat signály z desky TCQA.
Konektor JFF zapisuje servo výstupy na svorkovnici QTBA. Tento konektor poskytuje cestu pro povelové signály servoventilu ke svorkovnici, kde jsou připojeny k provoznímu vedení.
Konektor JGG zapisuje servo výstupy a 15 ampérové signály a čte signály magnetického snímače a megawattového převodníku do a ze svorkovnice QTBA. Toto obousměrné rozhraní podporuje výstupní i vstupní funkce.
Konektor JH čte signál tepové frekvence a signály zastavení kompresoru ze svorkovnice TBQB. Tyto signály se používají pro měření otáček a ochranu před zastavením kompresoru.
Konektor JJ snímá rychlostní signály z desky TCQE v jádře R1, které vznikly na svorkovnici PTBA v jádře P1. Tento konektor poskytuje cestu pro vysokotlaké signály otáček hřídele.
Konektor JX ukončuje signál IONET z desky TCEA v jádře P1. Tento konektor je použit pouze v jádře R1, kde je zakončení IONET umístěno na DS200TCQCG1BGE Analog IO Expander Board.
Některé konektory se ve standardních konfiguracích obvykle nepoužívají, včetně 1PL, 6PL, 17PL, VARC, JBU, ARCPL a CARC. Tyto konektory mohou být použity ve speciálních aplikacích nebo mohou být rezervovány pro budoucí použití.
Konfigurace a nastavení
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE obsahuje rozsáhlé možnosti konfigurace hardwaru, které umožňují přizpůsobení desky specifickým požadavkům aplikace řízení měniče nebo turbíny. Tyto možnosti konfigurace zahrnují nastavení propojek, které určují rozsah výstupního proudu serva, škálování zpětné vazby, konfiguraci komunikačního portu, aktivaci blokovacího časovače, aktivaci oscilátoru a zesílení magnetického snímače.
Prvních 16 hardwarových propojek na DS200TCQCG1BGE Analog IO Expander Board konfiguruje rozsah výstupního proudu pro servo výstupy. Sudé propojky vybírají měřítko zpětné vazby, zatímco propojky s lichými čísly vybírají výstupní odpor zdroje. Toto uspořádání umožňuje, aby byl každý servo výstup individuálně konfigurován tak, aby odpovídal požadavkům připojeného servoventilu.
Hardwarové propojky 25 až 36 jsou pro dodatečné možnosti škálování zpětné vazby pro serva jedna až čtyři, což jim dává maximální proudový rozsah ±240 mA. Tento rozšířený proudový rozsah je užitečný pro aplikace vyžadující vyšší proud měniče nebo delší kabely.
BJ17 nastavuje port RS232 pro testy karet. Tato propojka umožňuje konfiguraci komunikačního portu RS232 pro testovací účely během výroby nebo diagnostiky v terénu.
BJ21 je aktivace časovače zastavení. Blokovací časovač poskytuje ochrannou funkci, která monitoruje činnost desky a generuje poruchu, pokud deska přestane reagovat nebo dojde k přerušení komunikace.
BJ22 je povolení oscilátoru pro tovární test. Tato propojka se používá při výrobě k aktivaci oscilátoru pro testovací účely.
BJ23 a BJ24 se nepoužívají.
BJ18 a BJ20 omezují přívod P15 a N15 do snímačů přiblížení. Tyto propojky poskytují omezení proudu pro napájení snímače přiblížení a chrání snímače a desku před nadproudem.
Hardwarové propojky JP38 a JP39 nastavují v některých aplikacích zesílení magnetického snímání pro signály průtoku kapalného paliva. Tyto propojky umožňují nastavit citlivost magnetického snímače tak, aby odpovídala úrovni signálu ze snímače průtoku kapalného paliva.
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE nemá žádnou softwarovou konfiguraci. Veškerá konfigurace se provádí pomocí hardwarových propojek a deska funguje autonomně, jakmile jsou propojky správně nastaveny. Informace o specifických nastaveních propojek požadovaných pro každou aplikaci naleznete v Dodatku A a na obrazovce hardwarových propojek na rozhraní operátora.
Diagnostika a detekce poruch
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE podporuje komplexní diagnostické funkce, které umožňují řídicímu systému detekovat a hlásit chyby v analogových I/O obvodech a obvodech pulzní frekvence. Tato diagnostika zahrnuje monitorování výstupů servoventilů, detekci činnosti servo svorky a sebevražedného relé, ověření integrity signálu tepové frekvence a hlášení identifikačních a konfiguračních informací desky.
Výstupy servoventilu jsou monitorovány, aby bylo zajištěno, že přikázaný proud je v očekávaném rozsahu. Pokud se výstupní proud odchyluje od zadané hodnoty nebo pokud servoventil nereaguje, je generován diagnostický alarm, který upozorní obsluhu na poruchu řízení serva.
Funkce servo svorkového relé a sebevražedného relé jsou monitorovány, aby bylo zajištěno, že fungují správně, když jsou nařízeny. Sebevražedné relé řídí signál serva k zemi, aby umožnilo ventilu driftovat do polohy předpětí, zatímco relé svorky serva aplikuje kladný proud do servoventilu. Pokud některé relé selže, je generován diagnostický alarm.
Pulzní vstupy jsou monitorovány z hlediska integrity a kontinuity signálu. Pokud se signál tepové frekvence ztratí nebo se stane nepravidelným, je generován diagnostický alarm, který upozorní obsluhu na chybu měření rychlosti. Nastavení zesílení magnetického snímače (JP38 a JP39) lze upravit pro optimalizaci úrovně signálu pro spolehlivou detekci.
Komunikační linka IONET je monitorována z hlediska chyb a přerušení. Pokud selže komunikační spojení nebo pokud četnost chyb překročí přijatelné limity, je vygenerován diagnostický alarm. Funkce blokovacího časovače, kterou umožňuje BJ21, poskytuje další úroveň ochrany generováním poruchy, pokud deska přestane reagovat nebo pokud je komunikace na delší dobu přerušena.
Identifikaci desky zajišťuje čip pouze pro čtení nebo pevný identifikační obvod na analogové IO Expanderové desce DS200TCQCG1BGE. Řídicí procesor se během inicializace systému dotazuje na tento identifikační obvod a ověřuje, zda je nainstalován správný typ desky a její revize. Pokud je zjištěna neshoda, vygeneruje se chyba nekompatibility hardwaru, která zabrání tomu, aby disk fungoval s nesprávným nebo neodpovídajícím hardwarem.
Vhodnost aplikací a systémová integrace
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE je nedílnou součástí průmyslových řídicích systémů GE a poskytuje funkce rozšíření, úpravy a distribuce analogového signálu, které jsou nezbytné pro provoz řídicí elektroniky pohonu nebo turbíny. Jeho aplikace pokrývají celou řadu produktů GE pro řízení pohonů, budičů a turbín.
V aplikacích pro řízení turbíny DS200TCQCG1BGE Analog IO Expander Board zpracovává výstupy servoventilů, signály frekvence pulzů vysokotlakého hřídele, signály detekce zastavení kompresoru a signály megawattového převodníku. Funkce servo svorky a sebevražedného relé na desce poskytují kritické bezpečnostní blokování, které zajišťuje, že servoventil zaujme bezpečnou polohu v případě poruchy nebo nouzového stavu.
V aplikacích s měničem poskytuje analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE rozhraní mezi analogovou I/O deskou a svorkovnicí serva, což zajišťuje, že povelové signály servoventilu jsou správně škálovány a upraveny. Generátor desky a zpracování zpětné vazby linky podporuje funkci kontroly synchronizace, která zajišťuje správnou synchronizaci generátoru s linkou před připojením.
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE je navržena pro snadnou integraci do řídicího systému. Jeho standardní konektory, jasně označené propojky a komplexní diagnostika zjednodušují instalaci a údržbu. Komunikační rozhraní IONET desky snižuje složitost kabeláže a zlepšuje odolnost proti rušení ve srovnání s paralelním přenosem signálu.
Údržba a životní cyklus
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE je navržena pro dlouhou životnost s minimální údržbou. Deska neobsahuje žádné pohyblivé části ani uživatelsky nastavitelné komponenty (kromě konfiguračních propojek) a její polovodičová konstrukce zajišťuje vysokou spolehlivost v nepřetržitém průmyslovém provozu.
Běžná údržba spočívá v pravidelné vizuální kontrole konektorů, kabelů a čistoty desky. Ploché kabely spojující analogovou IO rozšiřující desku DS200TCQCG1BGE s TCQA, STCA, TCQE a svorkovnicemi by měly být zkontrolovány, zda nejeví známky poškození, uvolněné spoje nebo kontaminace. Konfigurační propojky by měly být ověřeny podle konfigurace systému, zejména nastavení rozsahu výstupního proudu serva, povolení blokovacího časovače a nastavení zesílení magnetického snímače.
Pokud deska selže, výměna je jednoduchá. Po vypnutí veškerého napájení jednotky a ověření, že deska není napájena, odpojte ploché kabely a kabely IONET, uvolněte plastové západky a vyjměte desku z nosiče. Nainstalujte náhradní analogovou IO rozšiřující desku DS200TCQCG1BGE v opačném pořadí a ujistěte se, že všechny propojky jsou nastaveny shodně s původní deskou. Znovu připojte všechny kabely, poté zapněte napájení a ověřte správnou funkci prostřednictvím diagnostického rozhraní.
GE Industrial Control Systems zajišťuje kompatibilitu svých náhradních desek, i když desky různých úrovní revize nemusí obsahovat identický hardware. Při objednávání náhradní analogové IO expandérové desky DS200TCQCG1BGE uveďte úplné číslo dílu, sériové číslo zařízení a číslo modelu a číslo a popis desky. Továrna může nahradit pozdější revize na základě dostupnosti, ale funkční kompatibilita je zaručena.
Závěr
Analogová IO expandérová deska GE DS200TCQCG1BGE je spolehlivý, robustní a všestranný modul pro rozšíření a úpravu analogového signálu pro průmyslové řídicí systémy GE. Jeho komplexní škálování výstupu servoventilu, zpracování vstupní frekvence pulsu, úprava zpětné vazby generátoru a vedení, vstupní obvody 4-20 mA a funkce buzení LVDT/LVDR zajišťují přesný a spolehlivý přenos analogových signálů mezi různými deskami a sestavami svorek v řídicím systému. Funkce servosvorky a sebevražedného relé na desce poskytují kritická bezpečnostní blokování, která chrání ovládané zařízení v případě poruchy nebo nouzového stavu.
Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE se svými standardními konektory, jasně označenými konfiguračními propojkami a komplexní diagnostikou je nezbytnou součástí bezpočtu průmyslových instalací po celém světě. DS200TCQCG1BGE Analog IO Expander Board, podporovaná kvalitní výrobou GE, globální sítí podpory a závazkem zpětné kompatibility, nadále poskytuje výkon, odolnost a snadné použití, které průmysloví uživatelé od GE očekávají. Analogová IO rozšiřující deska DS200TCQCG1BGE, ať už je použita v nové instalaci nebo jako náhrada za stávající desku, poskytuje funkce rozšíření analogového signálu a úpravy potřebné pro spolehlivé a efektivní průmyslové řízení.
