GE IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board er et højtydende analogt I/O-processorkort, der bruges i GE Industrial Control Systems. Som medlem af VAIC-kortfamilien accepterer IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board 20 analoge input og styrer 4 analoge udgange, hvilket giver den signalbehandling, analog multipleksing, analog-til-digital-konvertering og digital-til-analog-konvertering, der kræves til analog processignalopsamling og kontrol i Mark VI-kontrolarkitekturer. Hvert terminalkort accepterer 10 indgange og 2 udgange, og kabler forbinder terminalkortet til VME-racket, hvor VAIC-processorkortet er placeret. VAIC konverterer inputs til digitale værdier og overfører dem over VME backplane til VCMI board og derefter til controller, mens VAIC for output konverterer digitale værdier til analoge strømme og driver disse gennem terminal boardet ind i kundekredsløbet.
IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board er identificeret af GE-delnummereringskonventionen, der bruges i hele Industrial Control Systems produktlinje. 'IS200'-præfikset identificerer kortet som et GE Industrial Control Systems-produkt, hvor '200' specifikt angiver, at kortet er en enhed på basisniveau. 'VAIC' akronym identificerer kortets funktionelle betegnelse som et analogt input/outputkort. Betegnelsen 'H1' identificerer hardwaregruppen, mens suffikset 'DAA' identificerer kombinationen af grafik og funktionel revision. Alle cifre er vigtige, når du bestiller eller udskifter et kort, da tavler med forskellige revisionsniveauer muligvis ikke indeholder identisk hardware, og GE sikrer bagudkompatibilitet af udskiftningskort, mens det bemærkes, at forskellige revisionsniveauer muligvis ikke indeholder identiske komponenter.
IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board er VAICH1D-versionen af VAIC-familien, som er den nyeste generation designet til at understøtte højere belastningsmodstand for 20 mA udgange. Denne generation leverer op til 18 V tilgængeligt på klempladens skrueterminaler, hvilket tillader drift i belastninger på 800 ohm med 1000 fod #18-ledning med margin sammenlignet med de tidligere VAICH1C og tidligere versioner, som understøttede op til 500 ohm belastningsmodstand. VAICH1D-kortet kræver TBAIH1C eller nyere terminalkort, eller enhver revision af STAI-terminalkortet, for korrekt drift, mens det også fungerer korrekt med alle revisioner af DTAI-klemkortene.
Denne produktintroduktion giver detaljerede tekniske oplysninger, funktionsbeskrivelser, konnektortildelinger, konfigurationsvejledning og omfattende specifikationer for GE IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board, der tjener som en væsentlig reference for kontrolsystemingeniører, vedligeholdelsesteknikere og systemintegratorer, der arbejder med GE industrielt kontroludstyr.
Funktionel arkitektur og signalbehandling
IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board er bygget op omkring en fleksibel og højtydende analog signalbehandlingsarkitektur, der understøtter op til 20 analoge indgange og 4 analoge udgange, med indgangstypen, uanset om det er spænding, 4–20 mA eller ±1 mA, valgt af jumpere på terminalkortet. To af de fire analoge udgangskredsløb er 4–20 mA, og de to andre kan konfigureres til 4–20 mA eller 0–200 mA. Indgange og udgange har støjdæmpningskredsløb for at beskytte mod overspænding og højfrekvent støj.
Kortet indeholder signalbehandling, en analog multiplekser, en A/D-konverter og en D/A-konverter, der giver en komplet analog signalkæde fra feltledningerne til det digitale styresystem. A/D-konverteren er en 16-bit konverter med 14-bit opløsning, og den normale scanningstid er 10 ms (100 Hz), med input 1 til 4 tilgængelige for scanning ved 200 Hz. Målenøjagtigheden er bedre end 0,1 % af fuld skala, og D/A-konverteren er en 12-bit konverter med 0,5 % nøjagtighed.
Indgangsimpedansen på IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board er 250 ohm ved 4–20 mA, 5.000 ohm ved ±1 mA og 500.000 ohm ved spændingsindgang, hvilket gør det muligt for kortet at interface med en bred vifte af transmittere og spændingskilder. Indgangsstøjundertrykkelsen inkluderer et hardwarefilter på de første 10 kredsløb (J3) med en enkeltpolet nedbrud ved 500 rad/sek., et hardwarefilter på de anden 10 kredsløb (J4) med et topolet nedbrud ved 72 og 500 rad/sek. og et softwarefilter, der anvender et topolet lavpasfilter, der kan konfigureres til 0, 3,5 Hz, Hz, 5, 7z, Hz. eller 12 Hz. AC common mode afvisningen er 60 dB ved 60 Hz med op til ±5 V common mode spænding, og DC common mode afvisningen er 80 dB med −5 til +7 V top common mode spænding. Common mode spændingsområdet er ±5 V, med ±2 V CMR for ±10 V indgangene.
Simplex og TMR applikationer
IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board understøtter både simpleks og triple modular redundante (TMR) applikationer, hvilket giver den fleksibilitet, der kræves til forskellige systemarkitekturer.
I en simplex-konfiguration leverer terminalkortet indgangssignaler til en enkelt VAIC, som leverer al strømmen til udgangene. Kortet accepterer 20 analoge indgange og styrer 4 analoge udgange, med to TBAI-klemmekort, der sørger for terminering på feltsiden. Den analoge I/O-kapacitet ved brug af to TBAI-klemmekort inkluderer 16 indgange på ±10 V DC, ±5 V DC eller 4-20 mA, 4 indgange på 4-20 mA eller ±1 mA, 2 udgange på 0-20 mA eller 0-200 mA og 2 udgange på 0-20 mA.
I en TMR-konfiguration blæses indgangssignaler på terminalkortet ud til tre VME-kortrack R, S og T, der hver indeholder en VAIC. Udgangssignaler drives med et proprietært kredsløb, der skaber den ønskede strøm ved hjælp af alle tre VAIC'er. I tilfælde af en hardwarefejl fjernes den dårlige VAIC fra udgangen, og de resterende to kort fortsætter med at producere den korrekte strøm. 24 V DC-strømmen til transducerne kommer fra alle tre VME-racks og er diode-ELLER valgt på klemrækken. Hver analog strømudgang fødes af strømme fra alle tre VAIC'er, og den faktiske udgangsstrøm måles med en seriemodstand, som fører en spænding tilbage til hver VAIC. Det resulterende output er den valgte mellemværdi, eller median, af de tre strømme, hvilket giver den fejltolerance og høje tilgængelighed, der kræves til kritiske kontrolapplikationer.
Detektion af kompressorstopp
IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board-firmwaren inkluderer detektion af gasturbinekompressorens stalling, udført ved 200 Hz. To stall-algoritmer kan vælges, og begge bruger de første fire analoge indgange, scannet ved 200 Hz. Den ene algoritme er til små LM gasturbiner og bruger to tryktransducere, mens den anden algoritme er til tunge gasturbiner og bruger tre tryktransducere.
Algoritmen til registrering af kompressorstall bruger kompressorafgangstrykket PS3 som det primære input, og et fald i dette tryk indikerer en mulig kompressorstop. Algoritmen beregner også ændringshastigheden af afgangstryk, dPS3/dt, og sammenligner disse værdier med de konfigurerede stallparametre, KPS3-konstanterne. Kompressorens stall-tur initieres af VAIC, som sender signalet til controlleren, hvor det bruges til at starte en nedlukning, og nedlukningssignalet kan bruges til at indstille alle brændstofafspærringsventiler gennem enhver relæudgang. Kompressorens stalldetektering og relædrift sker inden for 30 ms, hvilket giver en hurtig og pålidelig reaktion på en stalltilstand.
Installation og ledningsføring
IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board er designet til ligetil installation i VME-processorracket. For at installere kortet skal du slukke for VME-processorracket, skubbe kortet ind og skubbe de øverste og nederste håndtag ind med dine hænder for at sætte dets kantforbindelser på plads, og stram derefter skruerne i toppen og bunden af frontpanelet. Kabelforbindelser til klemkortene er lavet ved J3- og J4-stikkene på den nederste del af VME-racket, som er stik af låsetypen til at fastgøre kablerne. Når du har tændt for VME-racket, skal du kontrollere diagnoselamperne øverst på frontpanelet.
Tavlestørrelsen er 26,04 cm høj og 1,99 cm bred og 18,73 cm dyb (10,26 in x 0,782 in x 7,375 in), og strømforbruget er mindre end 31 W. Driftstemperaturområdet er 0 til 60 °C (32 til 140 °F), hvilket gør kortets kontrolskabe egnet til standard industrielle kabinetter.
Diagnostik og fejlsøgning
IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board giver omfattende diagnostiske funktioner, der hjælper med systemverifikation og fejlisolering. Tre LED'er øverst på VAIC-frontpanelet giver statusinformation, hvor den normale RUN-tilstand blinker grønt, FAIL er konstant rødt, og STATUS er normalt slukket, men lyser konstant orange, hvis der findes en diagnostisk alarmtilstand på kortet.
Hver analog indgang har hardwaregrænsekontrol baseret på forudindstillede, ikke-konfigurerbare høje og lave niveauer, der er indstillet nær enden af driftsområdet, og hvis denne grænse overskrides, indstilles et logisk signal, og inputtet scannes ikke længere. Hvis en af inputtets hardwaregrænser er indstillet, skaber det en sammensat diagnostisk alarm, L3DIAG_VAIC, som refererer til hele kortet. Hver indgang har også systemgrænsekontrol baseret på konfigurerbare høje og lave niveauer, som kan bruges til at generere alarmer og kan konfigureres til at aktivere eller deaktivere og som låsende eller ikke-låsende.
I TMR-systemer, hvis et signal varierer fra den afstemte værdi med mere end en forudbestemt grænse, identificeres dette signal, og der skabes en fejl, hvilket giver tidlig indikation af et problem, der udvikler sig i én kanal. Kortet overvåger D/A-output, udgangsstrømme, totalstrøm, selvmordsrelæer og 20/200 mA skaleringsrelæer, kontrollerer disse for rimelighed og skaber en fejl, når et problem detekteres. TBAI-klemmekortet har sin egen ID-enhed, som aflæses af VAIC, og hvis der opstår en uoverensstemmelse, oprettes en hardwareinkompatibilitetsfejl.
Diagnostik overvåger hver udgang, og et selvmordsrelæ afbryder den tilsvarende udgang, hvis en fejl ikke kan fjernes med en kommando fra processoren, hvilket giver et ekstra lag af beskyttelse til feltenhederne og processen.
Applikationsegnethed og systemintegration
IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board er en alsidig analog grænseflade, der kan bruges i en lang række GE Industrial Control System-applikationer. Dens 20 analoge indgange, der understøtter 4-20 mA, ±1 mA, ±5 V DC og ±10 V DC-signaler, og dens 4 analoge udgange, der understøtter 4-20 mA og 0-200 mA, gør det muligt for kortet at kommunikere med tryktransmittere, temperaturtransmittere, flowmålere, niveausensorer, analoge feltaktører, instrumentpositionere og mange andre.
Boardets understøttelse af både simplex- og TMR-applikationer gør det velegnet til en lang række systemarkitekturer, fra omkostningsfølsomme simplex-installationer til kritiske TMR-installationer, hvor høj tilgængelighed er påkrævet. I TMR-applikationer giver kortets ventilatorindgange, diode-ELLER valgte sendereffekt og median-stemte udgange den fejltolerance og pålidelighed, der kræves til de mest krævende kontrolapplikationer.
Kortets indbyggede kompressorstall-detektion, med to-transducer- og tre-transducer-algoritmerne og 200 Hz scanningshastigheden, giver et hurtigt og pålideligt middel til at detektere kompressorstall i gasturbineapplikationer, og nedlukningssignalet kan bruges til at indstille alle brændstofafspærringsventiler gennem enhver relæudgang, hvilket giver en komplet beskyttelsesfunktion.
Kortets højere belastningsmodstandsevne, med op til 800 ohm understøttet med 1000 fod #18 ledning, gør det muligt for kortet at drive længere kabelløb og højere impedansbelastninger end de tidligere VAIC-generationer, hvilket giver større fleksibilitet i feltledningerne og de tilsluttede feltenheder.
Vedligeholdelse og livscyklus
IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board er designet til lang levetid med minimal vedligeholdelse. Tavlen indeholder ingen bevægelige dele, og dens robuste konstruktion sikrer høj pålidelighed i kontinuerlig industriel drift. Rutinemæssig vedligeholdelse består af periodisk visuel inspektion af kortet, stik og lysdioder, verifikation af, at de analoge input- og udgangssignaler er inden for specifikationerne, og bekræftelse af, at de diagnostiske lysdioder indikerer normal drift.
Boardets diagnostiske funktioner, herunder hardware- og systemgrænsekontrol, TMR-afstemningen, outputovervågningen og den indbyggede ID-chip, forenkler fejlfinding og sikrer, at det korrekte kort er installeret på hvert sted. Hvis der eksisterer en diagnostisk alarmtilstand, viser STATUS-LED'en konstant orange, hvilket advarer vedligeholdelsesteknikeren om et problem med kortet eller feltledningerne.
Hvis bestyrelsen kræver udskiftning, er processen ligetil. Efter at have slukket for VME-processorracket og kontrolleret, at der ikke er strøm, skal kablerne afbrydes fra J3- og J4-stikkene, låseskruerne løsnes, og kortet fjernes fra racket ved hjælp af de øverste og nederste håndtag. Udskiftningskortet skal installeres i samme position, kablerne skal tilsluttes igen som mærket, og diagnosticerings-LED'erne skal kontrolleres, før systemet tages i brug igen.
GE Industrial Control Systems sikrer kompatibilitet af dets erstatningskort, selvom kort med forskellige revisionsniveauer muligvis ikke indeholder identisk hardware. Når du bestiller et erstatnings IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board, skal du angive det komplette varenummer og beskrivelse, drevet eller systemets serienummer og Material List (ML) nummeret. Fabrikken kan erstatte senere versioner baseret på tilgængelighed og designforbedringer, men bagudkompatibilitet af erstatningskort er garanteret.
Konklusion
GE IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board er en pålidelig, robust og alsidig analog grænseflade til GE Industrial Control Systems. Dens 20 analoge indgange, der understøtter flere signaltyper og områder, dens 4 analoge udgange med 4–20 mA og 0–200 mA kapacitet, dens højere belastningsmodstandsevne med op til 800 ohm understøttet, dens indbyggede kompressor stall-detektion og dens understøttelse af både simpleks- og TMR-applikationer giver den nødvendige fleksibilitet og pålidelige styringsnøjagtighed til industriel styring og måling af industriel anvendelse.
Med sin VME-rackmontering, tydeligt mærkede stik, omfattende diagnostik og kompatibilitet med Mark VI-kontrolsystemet og TBAI-, STAI- og DTAI-klemkortene er IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board designet til nem installation, verifikation og vedligeholdelse. Bakket op af GE's kvalitetsproduktion, globale supportnetværk og forpligtelse til bagudkompatibilitet, fortsætter IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board med at levere den ydeevne, holdbarhed og pålidelighed, som industrielle brugere forventer af GE. Uanset om det bruges i en ny installation eller som erstatning for et eksisterende kort, giver IS200VAICH1DAA Analog Input/Output Board den analoge input- og outputfunktionalitet, der kræves for pålidelig og effektiv kontrolsystemdrift.
