IS400TCASH1A je důležitou součástí PCAA (Core Analog I/O Pack) v řídicím systému GE Mark VIe. Konkrétně se jedná o typ svorkovnice TCAS. Tato svorkovnice jako součást modulu PCAA poskytuje zákaznické terminály a směrování signálů, přesně a spolehlivě přenáší analogové signály z polních zařízení do analogových procesorových desek BCAA a BCAB.
IS400TCASH1A hraje klíčovou roli v řídicích systémech plynových turbín. Zvládá velké množství úloh analogového vstupu/výstupu signálu, včetně termočlánkových signálů, signálů proudové smyčky 4-20 mA, buzení a zpětnovazebních signálů LVDT (Linear Variable Differential Transformer), signálů pohonu servocívek, vstupů s pulzní frekvencí a dalších. Tuto svorkovnici lze použít v simplexních systémech a systémech TMR (Triple Modular Redundant), které splňují požadavky na spolehlivost, dostupnost a bezpečnost různých průmyslových aplikací.
Jako součást modulu PCAA, což je nejméně vyměnitelná jednotka (LRU), IS400TCASH1A spolupracuje s hlavní deskou BCAA, deskou rozhraní BCAB a deskou procesoru BPPx a tvoří kompletní sestavu analogových I/O jádra PCAA. Modul přijímá řídicí napájení 28 V DC přes konektor P5 a dodává napájení 28 V DC přes konektor P4 na svorkovnici JGPA pro ukončení stínění polního kabelu. Kromě toho se IS400TCASH1A připojuje ke svorkovnici TCAT pomocí dvou 68kolíkových kabelových konektorů (P1 a P2), aby se dosáhlo rozvětvení signálu, distribuce signálu jednoho pole do jednoho nebo tří modulů PCAA.
II. Vlastnosti a struktura hardwaru
2.1 Fyzická struktura a konektory
IS400TCASH1A jako svorkovnice modulu PCAA integruje více konektorových rozhraní pro zajištění stabilního spojení s externími zařízeními a dalšími deskami:
Napájecí konektor P5 : 3pinové napájecí rozhraní pro vstup 28 V stejnosměrného napájení pro napájení celého modulu PCAA a svorkovnice. Pamatujte, že modul je napájen přímo z konektoru P5, nikoli přes normální napájecí konektor na desce procesoru.
Výstupní konektor P4 : Poskytuje 28 V stejnosměrné napájení svorkovnici JGPA pro uzemnění stínění polního kabelu.
Konektory P1 a P2 : Oba jsou 68kolíkové kabelové konektory pro připojení ke svorkovnici TCAT. Tyto dva konektory podporují rozvětvení signálu, distribuci signálů z polních zařízení do jednoho nebo tří modulů PCAA, což umožňuje konfigurace systému simplex nebo TMR.
Ethernetová rozhraní ENET1 a ENET2 : Dva ethernetové konektory RJ-45 sloužící jako primární systémové rozhraní a redundantní/sekundární systémové rozhraní pro připojení k síti IONet, umožňující datovou komunikaci mezi kontrolérem a modulem.
Svorkovnice krabicového typu Euro : IS400TCASH1A je vybavena 120 zásuvnými koncovkami krabicového typu Euro pro signální kabeláž polních zařízení. Tyto svorky podporují různé typy a průřezy vodičů, což usnadňuje instalaci a údržbu v terénu.
2.2 Charakteristika zapojení svorek
Krabicové svorky Euro stylu IS400TCASH1A podporují následující specifikace vodičů:
Typ vodiče |
Minimální průřez |
Maximální průřez |
Pevný vodič |
0,2 mm² |
2,5 mm² |
Splétaný vodič |
0,2 mm² |
2,5 mm² |
Lankový vodič s dutinkou a plastovým pouzdrem |
0,25 mm² |
2,5 mm² |
Lankový vodič s dutinkou bez plastové objímky |
0,25 mm² |
2,0 mm² |
Specifikace AWG |
24 AWG |
12 AWG |
2.3 Filozofie návrhu modulu
Modul PCAA (včetně svorkovnice IS400TCASH1A) se skládá ze čtyř samostatných desek plošných spojů v jedné fyzické sestavě. Protože je obtížné izolovat poruchu na jedné desce, je celý modul považován za nejméně vyměnitelnou jednotku. Proto není povolena terénní diagnostika nebo výměna jednotlivých desek plošných spojů v modulu. Pokud modul selže, je nutné vyměnit celý modul PCAA.
III. Typy signálů a alokace I/O
Svorkovnice IS400TCASH1A poskytuje rozsáhlé možnosti přístupu k signálu, pokrývající různé typy analogových signálů potřebné pro řízení plynové turbíny. Na základě rozdělení signálů mezi terminály PCAA a terminály TCAT je IS400TCASH1A primárně zodpovědný za následující signály:
3.1 PCAA terminálové signály (kabelové přímo do IS400TCASH1A)
Počet signálů |
Typ signálu |
Šrouby na signál |
25 |
Termočlánkové vstupy |
2 |
10 |
Analogové vstupy 4-20 mA |
2 |
2 |
Analogové vstupy 4-20 mA nebo ±10 V |
2 |
2 |
Analogové výstupy 4-20 mA |
2 |
1 |
±12 V výstupní výkon |
2 |
6 |
Výstupy buzení LVDT |
2 |
6 |
Výstupy budiče servo cívky |
2 |
3 |
Společná spojení |
1 |
2 |
Pulzní vstupy TTL |
2 (s napájením) |
3.2 Terminálové signály TCAT (proudé do IS400TCASH1A přes TCAT)
Počet signálů |
Typ signálu |
Šrouby na signál |
12 |
Vějířové seismické vstupy |
2 |
24 |
Vějířové analogové vstupy 4-20 mA |
2 |
12 |
Výstupní výkon 24 V při 25 mA |
2 |
3 |
Hlasovací výstupy 4-20 mA |
2 |
12 |
Vějířová zpětná vazba LVDT |
2 |
2 |
Vějířové magnetické pulsní vstupy (servoprůtokoměr) |
2 |
1 |
Vstup relé pro servo sebevraždu |
2 |
V. Konfigurace a provoz
4.1 Konfigurace analogového vstupu
IS400TCASH1A podporuje rozhraní k různým typům převodníků 4-20 mA. Každá analogová vstupní svorka má vedle sebe propojku pro výběr, zda je zpětná svorka uzemněná nebo plovoucí (výchozí poloha je plovoucí/otevřená). Pro analogové vstupy 11 a 12 je k dispozici další propojka pro odstranění zatěžovacího odporu 250 Ω, což umožňuje použití vstupního napětí ±10 V DC.
Přidružená deska JGPA poskytuje dvanáct výstupních svorek 24 V DC, jednu pro každý vstup vysílače 4-20 mA.
4.2 Konfigurace servo výstupu
IS400TCASH1A podporuje šest servo výstupů, každý konfigurovatelný pomocí propojek pro režim TMR (3-cívkové servo) nebo simplexní režim (2-cívkové servo). První dva servo výstupy jsou také vybaveny externí sebevražednou funkcí přes svorky SVRL1 a SVRL2. Když se přes tyto svorky sepne externí kontakt, servo výstup je izolován od ovládání digitálního regulátoru a poskytuje přímé spojení přes odpor omezující proud (15 mA pevný výstup) pro ochrannou odezvu řízení.
4.3 Polohový servosystém LVDT
IS400TCASH1A přijímá signály sekundární strany ze snímačů LVDT přes svorkovnici TCAT. Tyto signály jsou upraveny akviziční deskou BCAA, převedeny na stejnosměrný ekvivalentní signál a čteny procesorem prostřednictvím A/D převodníků. Firmware PCAA může provozovat až šest nezávislých digitálních servoregulátorů, přičemž každá smyčka pracuje se vzorkovací frekvencí 100 Hz. Výstup regulátoru je zapsán do D/A převodníku, který pak poskytuje proudový příkaz pro analogový regulátor proudu.
4.4 Funkce kalibrace
Když je v systému použita nová svorkovnice, je vyžadována kalibrace LVDT spojených se servy PSVO, PSVP, PCAA nebo PMVE (MVRA nebo MVRF). Regulátor uloží čárový kód svorkovnice a porovná jej s aktuální svorkovnicí během doby načítání rekonfigurace. Pokaždé, když je kalibrace uložena, aktualizuje název čárového kódu na aktuální desku.
V. Diagnostika a alarmy
Jako součást modulu PCAA poskytuje IS400TCASH1A komplexní autodiagnostické funkce. Když diagnostika detekuje anomálii, systém generuje odpovídající alarmy. Následují běžné alarmy související s IS400TCASH1A:
Kód alarmu |
Popis |
Možná příčina |
Řešení |
33-67 |
Termočlánek Nezdravý |
Milivoltový vstup přesahuje rozsah termočlánku; nesprávně nakonfigurovaný typ TC; otevřený drát; rozptylové napětí nebo šum způsobující vstup překračující -63 mV |
Zkontrolujte elektrické zapojení a stínění; zkontrolujte TC, zda není přerušený obvod; měřit milivoltový signál; ověřte, že typ TC odpovídá konfiguraci |
68 |
Studený spoj nezdravý, pomocí zálohy |
Místní signál studeného konce ze svorkovnice TCAS je mimo rozsah (normální: -50 až 85 °C) |
Pokud je hardware v normálním teplotním rozsahu, možná porucha snímače studeného konce; vyměňte modul PCAA |
69-80 |
Analogový vstup TCAS je nezdravý |
Nesprávné nebo chybějící buzení do převodníku; vadný převodník; konfigurace nesouladu nastavení propojek; vstup mimo rozsah; přerušení nebo zkrat |
Zkontrolujte elektrické zapojení; kontrolní polní zařízení; zkontrolujte propojku výběru země; ověřte vstup v rozsahu 3,0-21,5 mA, ±5,25 V, ±10,5 V |
117-122 |
Buzení LVDT se nezdařilo |
Zemní spojení buzení; problém s elektroinstalací nebo porucha snímače LVDT; vnitřní selhání hardwaru |
Zkontrolujte elektroinstalaci a stínění pro buzení LVDT; zkontrolujte snímač LVDT; v případě selhání hardwaru vyměňte PCAA |
123-134 |
Budicí napětí LVDT je mimo rozsah |
Skutečné buzení LVDT přesahuje ±10 % ExcitMonCal; možná porucha svorkovnice |
Změřte budicí napětí a porovnejte s konfiguračním parametrem; zkontrolujte snímač LVDT; překalibrovat servo; vyměnit PCAA |
135-146 |
Poloha LVDT mimo limit |
problém s buzením LVDT; vadný převodník; přerušení nebo zkrat; vstup mimo rozsah; není zkalibrováno |
Zkontrolujte elektrické zapojení a buzení; zkontrolujte snímač LVDT; kalibrovat servoregulátor; ověřte limity MinVrms a MaxVrms; ověřte, že ExcitSelect odpovídá zapojení |
155-160 |
Servo Disabled: Chyba konfigurace |
Vstup polohy serva připojený k nepoužívanému LVDT; průtokový vstup do nepoužitého PR; tlakový vstup do nepoužitého analogového vstupu; nesprávné konfigurační parametry |
Zkontrolujte a opravte konfigurační parametry; ověřte vstupy regulátoru připojené k aktivovaným senzorům; pro seznam chyb použijte pokročilou diagnostiku ToolboxST |
161-166 |
Servo výstup Sebevražda aktivní |
Zpětná vazba mimo rozsah; nesoulad aktuální zpětné vazby s příkazem; nesprávná vstupní připojení |
Zkontrolujte konfiguraci; ověřit vstupy připojené k použitým senzorům; zkontrolujte připojení snímače polohy a mechanickou integritu; zkontrolujte kabeláž výstupní smyčky serva, zda není přerušená nebo zkratovaná |
217 |
Konfigurace TCAT a neshoda hardwaru |
TCAT nakonfigurován v ToolboxST, ale není připojen; TCAT není nakonfigurován, ale připojen |
Ověřte, že výběr TCAT ToolboxST odpovídá skutečnému hardwaru; ověřte, že kabely P1 a P2 nejsou zaměněny; zajistit utažení kabelů a uzemnění svorkovnic; provést reset po vypnutí |
218 |
Neshoda typů konektorů TCAT P1 a P2 |
Typy připojení P1 a P2 (R/R, S/S, T/T) se neshodují |
Zkontrolujte konfiguraci ToolboxST a připojení kabelů P1/P2 mezi TCAS a TCAT, abyste zajistili shodu typu |
VI. Klíčové body instalace a provozu
6.1 Kroky instalace
Bezpečně namontujte modul PCAA.
Připojte napájecí konektor JGPA ke konektoru P4 na PCAA.
Připojte modul PCAA k volitelné přidružené svorkovnici TCAT pomocí dvou 68kolíkových kabelů na konektorech P1 a P2. Prstem utáhněte pouze upevňovací šrouby kabelu do PCAA a TCAT, abyste zajistili správné uzemnění kabelu. Selhání zajištění kabelů může způsobit, že PCAA nebude moci přečíst elektronické ID na TCAT a může snížit kvalitu signálu.
Zapojte jeden nebo dva ethernetové kabely v závislosti na konfiguraci systému. Pokud je použito jediné připojení IONet, modul funguje správně přes kterýkoli port. Pokud se používají duální připojení, standardní praxí je připojení ENET1 k síti spojené s regulátorem R.
Zkontrolujte uzemnění svorek stíněného vodiče JGPA. Ve většině aplikací jsou zemnící svorky stínění JGPA elektricky spojeny s plechem, na kterém je deska namontována. V některých aplikacích vyžadujících nezávislé uzemnění stínění použijte vhodný zemnící vodič mezi jednou nebo více svorkami JGPA a požadovaným zemním potenciálem stínění.
Připojte napájení modulu přes konektor P5 a zkontrolujte indikátory napájení a stavu Ethernet.
Pomocí aplikace ToolboxST nakonfigurujte PCAA podle potřeby.
6.2 Důležité poznámky
Napájení Poznámka : Modul funguje ze zdroje napájení připojeného přímo ke konektoru P5 modulu, nikoli přes normální napájecí konektor umístěný na desce procesoru.
Demontáž kabelu Poznámka : Při odpojování 68kolíkových kabelů zajistěte, aby se šestihranné kolíky v konektorech namontovaných na desce při vytahování šroubů kabelu neotáčely.
Uzemnění Poznámka : 68kolíkové kabely musí být řádně uzemněny; jinak může být ovlivněno elektronické čtení ID a kvalita signálu.
Poznámka ke konfiguraci : Neměňte svévolně parametr ThermCplUnit v ToolboxST, protože to ovlivňuje technické jednotky, které vidí kód aplikace, a může mít vliv na externí zařízení, jako jsou HMI a Historiky.
