IS400TCASH1ADC je důležitou součástí PCAA (Core Analog I/O Pack) v rámci řídicího systému GE Mark VIe, konkrétně patřící do svorkovnice řady TCAS . Jako rozhraní signálu pole modulu PCAA poskytuje tato svorkovnice zákaznické terminály a směrování signálů, efektivně a spolehlivě přenáší různé analogové signály z polních zařízení, jako jsou plynové turbíny a kompresory – včetně termočlánků, vysílačů 4-20 mA, LVDT (lineární variabilní diferenciální transformátory), servozesilovačů a analogových senzorů pro zpracování tepové frekvence v PC BCAA a BCAA.
IS400TCASH1ADC lze použít v simplexních systémech a systémech TMR (Triple Modular Redundant) , které splňují průmyslové požadavky na vysokou dostupnost a vysokou bezpečnost. Přijímá řídicí napětí 28 V stejnosměrného proudu přes konektor P5 a dodává stejnosměrné napětí 28 V na svorkovnici JGPA prostřednictvím konektoru P4 pro ukončení stínění polního kabelu. Současně se IS400TCASH1ADC 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.
Jako součást modulu PCAA – nejméně vyměnitelné jednotky (LRU) – IS400TCASH1ADC spolupracuje s hlavní deskou BCAA, deskou rozhraní BCAB a procesorovou deskou BPPx. Modul využívá technologii povrchové montáže, která nabízí dobrou odolnost vůči vibracím, teplotám a elektromagnetickému rušení a funguje v drsných průmyslových prostředích od -30 °C do 65 °C.
II. Struktura hardwaru a rozhraní
2.1 Fyzické rozměry a montáž
Fyzické rozměry IS400TCASH1ADC jsou v souladu se standardními moduly TCAS:
Výška: 8,26 cm (3,25 palce)
Šířka: 4,19 cm (1,65 palce)
Hloubka: 12,1 cm (4,78 palce)
Modul používá zásuvné krabicové svorkovnice typu Euro pro snadné zapojení a údržbu v terénu. Během instalace je modul PCAA bezpečně namontován ve skříni nebo na panelu; IS400TCASH1ADC, jako součást PCAA, je upevněn jako celek a není třeba jej samostatně vyjímat.
2.2 Hlavní konektory
Konektor |
Typ |
Popis |
P5 |
3pinový napájecí konektor |
Vstupy 28 V DC napájení pro celý PCAA modul a svorkovnici. Poznámka: Napájení vstupuje přímo přes tento konektor, nikoli přes normální napájecí konektor na desce procesoru. |
P4 |
Konektor výstupu napájení |
Poskytuje 28 V stejnosměrné napájení svorkovnici JGPA pro uzemnění stínění polního kabelu. |
P1 / P2 |
68kolíkové konektory s vysokou hustotou |
Připojte ke svorkovnici TCAT pro rozvětvení signálu (distribuce jednoho signálu pole do jednoho nebo tří modulů PCAA v simplexu nebo TMR). |
ENET1 / ENET2 |
Ethernetová rozhraní RJ‑45 |
Primární a redundantní síťová rozhraní IONet pro vysokorychlostní výměnu dat s řídicí jednotkou. |
120 Euro terminály |
Zásuvné krabicové terminály |
Pro signální kabeláž polních zařízení; podepřete plné dráty, lankové dráty a dráty s dutinkami. |
2.3 Specifikace zapojení svorek
Euro terminály IS400TCASH1ADC podporují následující typy a průřezy 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 |
III. Typy signálů a alokace I/O
IS400TCASH1ADC zpracovává hlavní úlohy přístupu k signálu na straně terminálu PCAA. Podle tabulky přiřazení signálů (PCAA Terminály) v přiloženém dokumentu signály zapojené přímo k této svorkovnici zahrnují:
3.1 Signály připojené přímo k IS400TCASH1ADC
Počet signálů |
Typ signálu |
Šrouby na signál |
25 |
Termočlánkové vstupy (podporuje typy E, J, K, S, T) |
2 |
10 |
Analogové vstupy 4‑20 mA |
2 |
2 |
Analogové konfigurovatelné vstupy 4‑20 mA nebo ±10 V |
2 |
2 |
Analogové výstupy 4‑20 mA |
2 |
1 |
±12 V DC výstupní výkon (50 mA) |
2 |
6 |
Budicí výstupy LVDT (7 Vrms, 3,2 kHz, 60 mA) |
2 |
6 |
Výstupy budiče servo cívky (±10 mA) |
2 |
3 |
Společná připojení (COM) |
1 |
2 |
TTL vstupy pro tepovou frekvenci (s napájením senzoru) |
2 (včetně napájení) |
3.2 Signály vějířované přes TCAT (účastní se také IS400TCASH1ADC)
Počet signálů |
Typ signálu |
Šrouby na signál |
12 |
Vějířové seismické vstupy (snímače rychlosti) |
2 |
24 |
Vějířové analogové vstupy 4‑20 mA (od TCAT) |
2 |
12 |
Výstupní výkon 24 V (každý 25 mA, pro vysílače) |
2 |
3 |
Hlasovací výstupy 4‑20 mA (pro aplikace TMR) |
2 |
12 |
Vějířové zpětnovazební signály LVDT |
2 |
2 |
Vějířové magnetické pulsní vstupy (servoprůtokoměr) |
2 |
1 |
Servo sebevražedný reléový vstup (pro první dva servo výstupy) |
2 |
IV. Specifikace přesnosti signálu
Typ signálu |
Specifikovaná přesnost (včetně všech chyb) |
Typická přesnost (při 25 °C) |
Termočlánkové vstupy |
±0,10 % plného rozsahu (-13,8 až +45,5 mV) |
±0,06 % |
Analogové vstupy 4‑20 mA |
±0,25 % |
±0,10 % |
Analogové vstupy 0-10 V |
±0,50 % |
±0,20 % |
Pulzní/průtokové vstupy |
±0,05 % čtení |
— |
Seismické vstupy (špička ±1,5 V) |
±2,00 % |
±0,90 % |
LVDT vstupy (0-7,07 Vrms) |
±1,00 % |
±0,25 % |
Vstupy monitoru buzení LVDT |
±1,00 % |
±0,55 % |
Výstup buzení LVDT |
7 Vrms ±5,00 % |
±3,00 % |
Servo výstup (±10 mA) |
±3,50 % |
±0,70 % |
Analogový výstup 4‑20 mA |
±0,75 % |
±0,43 % |
Výstupní napětí 24 V |
24 V DC ±0,5 % (0-25 mA) |
— |
V. Konfigurace a provoz
Každý analogový vstupní kanál na IS400TCASH1ADC má propojku (JP1 až JP12) pro výběr, zda je zpětná svorka uzemněná (GND) nebo plovoucí (OPEN) . Výchozí poloha je OTEVŘENO. U analogových vstupů 11 a 12 se pomocí přídavných propojek (JP13, JP14) volí mezi MA (režim 4‑20 mA se zátěžovým odporem 250 Ω) a VOLT (režim napětí ±10 V, zátěžový odpor odstraněn).
Přidružená deska JGPA poskytuje dvanáct výstupních svorek 24 V DC, z nichž každá je schopna napájet jeden dvouvodičový vysílač 4‑20 mA.
5.2 Konfigurace servo výstupu
Každý z šesti servo výstupů může být konfigurován pomocí propojek (JP15 až JP20) jako:
První dva servo výstupy (Servo 1 a Servo 2) navíc zajišťují externí sebevražednou funkci přes svorky 107 a 108 (SVRL1, SVRL2). Když se přes tyto svorky sepne externí kontakt, obvod servopohonu je odpojen od digitálního regulátoru a ventil je nuceně uzavřen přes odpor omezující proud (15 mA pevný výstup) pro ochrannou reakci.
5.3 Polohový servosystém LVDT
IS400TCASH1ADC přijímá signály sekundární strany ze snímačů LVDT přes svorkovnici TCAT. Tyto signály jsou upraveny sběrnou deskou BCAA, převedeny na stejnosměrné napětí a čteny procesorem prostřednictvím A/D převodníků. Firmware PCAA může provozovat až šest nezávislých digitálních servoregulátorů, z nichž každý pracuje se vzorkovací frekvencí 100 Hz . Výstup regulátoru je zapsán do D/A převodníku, který pak poskytuje proudový příkaz pro analogový regulátor proudu.
Kalibrace LVDT se provádí pomocí softwaru ToolboxST: uživatel nastaví ventil do plně uzavřené a plně otevřené polohy a software automaticky zaznamená odpovídající hodnoty Vrms (MinVrms / MaxVrms). Kalibrované hodnoty se používají k převodu Vrms v reálném čase na procento pozice 0 %–100 %.
5.4 Termočlánky a kompenzace studeného konce
Každý modul PCAA obsahuje vestavěný snímač teploty studeného konce pro kompenzaci referenčního přechodu termočlánku. Pokud lokální senzor selže, záložní hodnotu (CIBackup) nebo hodnotu vzdáleného studeného konce poskytovanou regulátorem (CJRemote) . lze nakonfigurovat Všechny termočlánkové vstupy mají obvod detekce zkreslení přerušeného vodiče: když se termočlánek otevře, signál je zkreslen na záporný plný rozsah pro snadnou diagnostiku.
VI. Diagnostika a alarmy
Jako součást modulu PCAA poskytuje IS400TCASH1ADC komplexní možnosti autodiagnostiky. Následují typické alarmy úzce související s touto svorkovnicí (na základě alarmů specifických pro PCAA v přiloženém dokumentu):
Kód alarmu |
Popis |
Možná příčina |
Řešení |
33-67 |
Termočlánek je nezdravý |
Milivoltový vstup přesahuje rozsah; nesprávně nakonfigurovaný typ; otevřený drát; bludné napětí |
Zkontrolujte elektrické zapojení a stínění; měřit milivoltový signál; ověřte, že typ TC odpovídá konfiguraci |
68 |
Studený spoj je nezdravý, používá se záloha |
Místní signál studeného konce TCAS je mimo rozsah (-50 až 85 °C) |
Zkontrolujte teplotu; pokud je normální, možná porucha snímače studeného konce – vyměňte modul PCAA |
69-80 |
Analogový vstup TCAS je nezdravý |
Nesprávné nebo chybějící buzení do vysílače; vadný vysílač; nesoulad konfigurace propojky; vstup mimo rozsah |
Zkontrolujte elektrické zapojení a zařízení; zkontrolujte zemní propojku; ověřte vstup v rozsahu 3,0-21,5 mA, ±10,5 V |
81-104 |
Analogový vstup TCAT je nezdravý |
Jak je uvedeno výše, plus kabely TCAT-PCAA nejsou zcela usazeny |
Zkontrolujte, zda jsou kabely utaženy; ověřte, zda jsou připojení P1/P2 bezpečná |
117–122 |
Buzení LVDT selhalo |
Zemní spojení buzení; porucha kabeláže nebo LVDT snímače; vnitřní selhání hardwaru |
Zkontrolujte vedení buzení LVDT a stínění; zkontrolujte snímač LVDT; v případě selhání hardwaru vyměňte PCAA |
123-134 |
Budicí napětí LVDT je mimo rozsah |
Skutečné budicí napětí se odchyluje o >±10 % od ExcitMonCal |
Změřte budicí napětí; překalibrovat servo; vyměnit PCAA |
135–146 |
Poloha LVDT je mimo limit |
problém s buzením LVDT; porucha snímače; nekalibrováno; MinVrms/MaxVrms je nesprávně nastaven |
Zkontrolujte kabeláž a snímač LVDT; překalibrovat; ověřte, že ExcitSelect odpovídá zdroji buzení |
155–160 |
Servo vypnuto: chyba konfigurace |
Vstup polohy/průtok/tlak regulátoru připojen k nepoužívanému kanálu |
Zkontrolujte konfigurační parametry; ujistěte se, že vstupy jsou připojeny k aktivovaným senzorům |
161–166 |
Servo výstup sebevražda aktivní |
Zpětná vazba mimo rozsah; nadměrná chyba mezi přikázaným proudem a zpětnou vazbou |
Zkontrolujte připojení snímače polohy a mechanickou integritu; zkontrolujte výstupní smyčku serva, zda není přerušená nebo zkratovaná |
217 |
Konfigurace TCAT a nesoulad hardwaru |
TCAT nakonfigurován v ToolboxST, ale není připojen; TCAT připojen, ale není nakonfigurován; kabely vyměněny |
Ověřte, že konfigurace odpovídá hardwaru; zkontrolujte, zda nejsou prohozené kabely P1/P2; znovu utáhněte kabely a zajistěte uzemnění; vynulujte zapnutím a vypnutím |
218 |
Neshoda typu konektoru TCAT P1/P2 |
Typy připojení (R/R, S/S, T/T) se neshodují |
Zkontrolujte připojení kabelů P1/P2 mezi TCAT a TCAS, abyste zajistili konzistenci typu |
VII. Klíčové body instalace a provozu
7.1 Kroky instalace
Bezpečně namontujte modul PCAA (který obsahuje svorkovnici IS400TCASH1ADC).
Připojte napájecí konektor JGPA ke konektoru P4 na PCAA.
Pokud používáte TCAT, připojte modul PCAA ke svorkovnici TCAT pomocí dvou 68kolíkových kabelů na konektorech P1 a P2 (odpovídající PR1/PR2, PS1/PS2 nebo PT1/PT2 na TCAT). Prstem utáhněte pouze upevňovací šrouby kabelu, abyste zajistili správné uzemnění kabelu. Nedotažení může zabránit PCAA ve čtení elektronického ID TCAT a snížit kvalitu signálu.
Zapojte jeden nebo dva ethernetové kabely v závislosti na konfiguraci systému. Pokud je použito jediné připojení IONet, modul pracuje přes kterýkoli port. Pokud se používají duální připojení, standardní praxí je připojení ENET1 k síti spojené s regulátorem R.
Zkontrolujte uzemnění svorek stínění JGPA. Ve většině aplikací jsou uzemněny přes montážní plech. Pokud je vyžadováno nezávislé uzemnění stínění, zajistěte vhodný zemnící vodič mezi jednou nebo více svorkami JGPA a požadovaným potenciálem uzemnění stínění.
Připojte napájení modulu přes konektor P5 a zkontrolujte indikátory napájení a stavu Ethernet.
Pomocí aplikace ToolboxST nakonfigurujte parametry PCAA a IS400TCASH1ADC podle potřeby.
7.2 Důležité poznámky
Napájení : Modul musí být napájen stejnosměrným napětím 28 V přímo z konektoru P5; nenapájejte jej přes napájecí konektor desky procesoru.
Vyjmutí 68kolíkového kabelu : Při odpojování kabelů zajistěte, aby se šestihranné kolíky v konektorech namontovaných na desce při vytahování křídlových šroubů neotáčely, aby nedošlo k poškození konektorů.
Uzemnění : Kabely P1/P2 musí být řádně uzemněny; jinak může být ovlivněno elektronické čtení ID a přesnost analogového signálu.
Varování konfigurace : Neměňte svévolně parametr ThermCplUnit v ToolboxST, protože to mění technické jednotky termočlánkových signálů, které vidí kód aplikace, a může ovlivnit aplikační logiku a zobrazení HMI.
