Das IS200DTTCH1A ist ein Simplex-Thermoelement-Eingangsklemmenbrett, das von General Electric (GE) für sein Mark VI-Steuerungssystem entwickelt wurde. Dieses Board ist die Standardversion der DTTC-Serie und zeichnet sich durch ein kompaktes Design speziell für die DIN-Schienenmontage aus. Es stellt dem Steuerungssystem 12 Thermoelement-Eingangskanäle zur Signalerfassung und -verarbeitung zur Verfügung. Die IS200DTTCH1A-Karte arbeitet mit der VTCC-Thermoelement-Prozessorplatine zusammen und verbindet sie über ein einziges 37-poliges Kabel, um 12 Thermoelementsignale zu erfassen.
Das Design der IS200DTTCH1A-Platine berücksichtigt Platzbeschränkungen und Anwendungsanforderungen im Industriebereich. Dank seiner kompakten Abmessungen können mehrere Platinen vertikal auf einer DIN-Schiene gestapelt werden, wodurch deutlich Platz im Schaltschrank eingespart wird. Die Platine verfügt über einen fest montierten Euro-Block-Klemmenblock mit hoher Dichte und 42 Anschlüssen zum Anschluss von Thermoelementdrähten. Ein integrierter ID-Chip identifiziert die Platine gegenüber dem VTCC für Systemdiagnosezwecke.
Zu den Hauptmerkmalen des IS200DTTCH1A gehören:
Kompaktes Design: Geeignet für die DIN-Schienenmontage, kann vertikal gestapelt werden, um Platz im Schrank zu sparen.
12 Thermoelementeingänge: Unterstützt die Temperaturmessung mit verschiedenen Thermoelementtypen.
Koordination mit VTCC: Verbindung mit der VTCC-Prozessorplatine über ein einziges 37-poliges Kabel. Jeder VTCC kann zwei DTTC-Karten unterstützen und bietet insgesamt 24 Thermoelementeingänge.
Integrierte Signalaufbereitung: Verfügt über die gleichen Signalaufbereitungsschaltungen und die gleiche Cold Junction (CJ)-Referenz wie die TBTC-Karte.
Vergleichsstellenkompensation: Die Temperatur der Vergleichsstelle wird an einer Stelle mit einer CJ-Genauigkeit von 1,1 °C (2 °F) gemessen.
Erkennung offener Schaltkreise: Fügt einen sehr kleinen Strom in jeden Thermoelementpfad ein, um Fehler bei offenen Schaltkreisen zu erkennen.
Überprüfung der Hardware-Grenzwerte: Voreingestellte (nicht konfigurierbare) Überprüfungen der oberen/niedrigen Hardware-Grenzwerte; Bei Überschreitung der Grenzwerte wird die Kanalsuche gestoppt und ein Alarm ausgelöst.
ID-Chip-Identifizierung: Der vom VTCC gelesene integrierte ID-Chip gewährleistet Hardwarekompatibilität.
Schirmanschlüsse: Für jeden dritten Anschluss ist ein Schirmanschlusspunkt vorgesehen, der intern mit SCOM verbunden ist.
Jumperloses Design: Die Platine verfügt über keine konfigurierbaren Jumper; Alle Funktionen sind fest vorgegeben, was die Wartung vor Ort vereinfacht.
Die Platine arbeitet in einem Temperaturbereich von 0 bis 60 °C und eignet sich für industrielle Schaltschrankumgebungen. Es ist wichtig zu beachten, dass der DTTC nur in einer Simplex-Version verfügbar ist, keine TMR-Anwendungen unterstützt und nicht mit dem PTCC-I/O-Paket kompatibel ist.
II. Hauptfunktionen
Zu den Hauptfunktionen des IS200DTTCH1A gehören unter anderem die folgenden:
1. Thermoelement-Signalerfassung
Die IS200DTTCH1A-Karte bietet 12 Thermoelement-Eingangskanäle zur Erfassung von Signalen verschiedener Feldtemperatursensoren. Thermoelementtypen können über die VTCC-Prozessorplatine konfiguriert werden und unterstützen gängige Typen (wie J, K, T, E usw.).
2. Vergleichsstellenkompensation
Die Platine verfügt über eine Kaltstellen-Referenzschaltung (Cold Junction, CJ), die die Temperatur der Referenzstelle an einer einzigen Stelle misst. VTCC liefert die Anregung für die CJ-Referenz auf dem DTTC. Die Messgenauigkeit der Vergleichsstellentemperatur beträgt 1,1 °C (2 °F) und gewährleistet so die Genauigkeit von Thermoelementmessungen.
3. Signalkonditionierung
Das IS200DTTCH1A verfügt über die gleichen integrierten Signalaufbereitungsschaltungen wie das TBTC-Board, einschließlich:
Die aufbereiteten Signale werden über den Anschluss zur Analog-Digital-Wandlung an die VTCC-Prozessorplatine übertragen.
4. Erkennung offener Schaltkreise
Beim Betrieb mit dem I/O-Prozessor injiziert VTCC einen sehr kleinen Strom in jeden Thermoelementpfad. Die Polarität dieses Stroms führt zu einem hohen Temperaturmesswert, wenn ein Thermoelement öffnet, wodurch Fehler bei offenem Stromkreis erkannt werden können. Dies ist eine effektive Online-Diagnosemethode zur rechtzeitigen Erkennung von Sensorfehlern.
5. Überprüfung der Hardware-Grenzwerte
Jeder Thermoelementtyp verfügt über voreingestellte (nicht konfigurierbare) Hardware-Grenzwertprüfungen für Ober- und Untergrenzen, die in der Nähe der Enden des Betriebsbereichs eingestellt werden. Wenn VTCC ein Eingangssignal erkennt, das diese Grenzwerte überschreitet, setzt es ein Logiksignal und stoppt das Scannen dieses Eingangskanals. Jeder Eingangskanal, der eine Hardwarebegrenzung auslöst, generiert einen zusammengesetzten Diagnosealarm, L3DIAG_VTCC, der auf ein Problem mit der gesamten Platine hinweist.
6. ID-Chip-Identifizierung
Das Board verfügt über einen schreibgeschützten ID-Chip, auf dem die Seriennummer, der Typ und die Revisionsnummer des Boards gespeichert sind. VTCC liest diese Informationen während der Initialisierung. Wenn eine Nichtübereinstimmung auftritt, wird ein Hardware-Inkompatibilitätsfehler generiert, der Systemprobleme verhindert, die durch eine falsche Konfiguration verursacht werden.
7. Schirmanschlüsse
Für jeden dritten Anschluss auf der Platine ist ein Schirmanschlusspunkt vorgesehen. Diese Schirmpunkte sind intern mit SCOM verbunden. Dieses Design bietet eine praktische Schirmerdung für Thermoelementdrähte und reduziert so die Auswirkungen elektromagnetischer Störungen auf Messsignale.
III. Systemanwendungen
1. Anwendung im Mark VI-Steuerungssystem
Das IS200DTTCH1A ist eine kompakte Klemmenplatine zur Temperaturmessung innerhalb des Mark VI-Steuerungssystems. Zu seinen Aufgaben innerhalb des Systems gehören:
Prozesstemperaturüberwachung: Erfasst kritische Temperaturpunkte für Geräte wie Gasturbinen und Dampfturbinen, einschließlich Abgastemperatur, Lagertemperatur und Kühlmediumtemperatur.
Abgasübertemperaturschutz: Stellt bei Gasturbinenanwendungen Eingangssignale für den Übertemperaturschutz durch Überwachung der Abgastemperatur bereit.
Leistungsüberwachung: Erfasst verschiedene Temperaturparameter für Effizienz- und Leistungsberechnungen.
Remote-I/O-Erweiterung: Erweitert flexibel die Temperaturmesskapazität des Systems durch Stapeln mehrerer DTTC-Karten.
2. Unterschiede zu TBTC
Die Hauptunterschiede zwischen DTTC und TBTC sind Größe und Montagemethode:
| Funktion |
DTTC |
TBTC |
| Größe |
Kompakt |
Standardgröße |
| Montagemethode |
DIN-Schiene |
Panelmontage |
| Anzahl der Kanäle |
12 |
12 |
| Signalkonditionierung |
Dasselbe |
Dasselbe |
| Vergleichsstellenkompensation |
Dasselbe |
Dasselbe |
| Stapelbarkeit |
Vertikal stapelbar |
Nicht stapelbar |
| Verbindungskabel |
Gleiches 37-poliges Kabel |
Gleiches 37-poliges Kabel |
3. Typische Anwendungsszenarien
Gasturbinensteuerung: Überwachung der Abgastemperatur, der Kompressoraustrittstemperatur, der Brennkammertemperatur usw.
Dampfturbinensteuerung: Überwachung der Hauptdampftemperatur, der Nacherhitzungsdampftemperatur, der Entnahmedampftemperatur usw.
Generatorüberwachung: Überwachung der Statorwicklungstemperatur, der Lagertemperatur, der Kühlmitteltemperatur usw.
Wärmerückgewinnungsdampferzeuger (HRSG): Überwachung der Rauchgastemperatur und Dampftemperatur in verschiedenen Abschnitten.
Steuerung von Industrieöfen: Überwachung der Ofentemperatur, der Abgastemperatur usw.
IV. Detaillierte Schnittstellenbeschreibung
1. Klemmenblock
Der IS200DTTCH1A verfügt über einen fest montierten Euroblock-Klemmenblock mit 42 Anschlüssen zum Anschluss von Thermoelementdrähten. Die Klemmenbelegung ist wie folgt:
Klemmen 1-40: 12 Thermoelementeingänge (jeder Eingang verwendet mehrere Klemmen; genaue Zuordnung finden Sie im Schaltplan).
Klemmen 41-42: SCOM (gemeinsame Abschirmung), müssen mit dem kürzestmöglichen Draht an Erde angeschlossen werden.
Abschirmungsanschlusspunkte: Für jeden dritten Anschluss vorgesehen (z. B. Anschlüsse 3, 6, 9 usw.), intern mit SCOM verbunden, zum Anschluss der Abschirmungen von Thermoelementdrähten.
2. Anschluss
Die Platine wird über einen einzelnen 37-poligen Kabelstecker (JA1) mit der VTCC-Thermoelement-Prozessorplatine verbunden. Dieses Kabel überträgt die 12 Thermoelementsignale, das Vergleichsstellenkompensationssignal und die ID-Chip-Informationen zur Verarbeitung an die VTCC-Prozessorplatine.
3. Erdungsanforderungen
Wichtig: SCOM (Klemmen 41 und 42) müssen mit einem möglichst kurzen Draht an die Erde angeschlossen werden, um die Wirksamkeit der Abschirmung und die Stabilität der Messung zu gewährleisten. Die Schirmanschlusspunkte auf der Platine sind intern mit SCOM verbunden, sodass eine Erdung des SCOM-Anschlusses ausreichend ist.
4. Vergleichsstellenkompensation
VTCC liefert die Erregung für die Vergleichsstellenkompensationsreferenz auf dem DTTC. Der Kaltstellenkompensationssensor befindet sich auf der Platine und misst die Temperatur der Vergleichsstelle. Stellen Sie während der Installation sicher, dass der Vergleichsbereich der Vergleichsstelle nicht durch externe Wärmequellen beeinträchtigt wird, um eine genaue Kompensation zu gewährleisten.
V. Diagnose und Wartung
1. Diagnosefunktionen
Der IS200DTTCH1A bietet über den VTCC folgende Diagnosefunktionen:
| des Diagnoseelements |
Beschreibung |
| Überprüfung der Hardware-Grenzwerte |
Jeder Thermoelementtyp verfügt über voreingestellte Hardware-Ober-/Untergrenzen. Bei Überschreitung der Grenzwerte wird das Scannen des Kanals gestoppt und ein Logiksignal gesetzt. Jeder Kanal, der die Grenzwerte überschreitet, generiert den zusammengesetzten Diagnosealarm L3DIAG_VTCC. |
| Erkennung offener Schaltkreise |
VTCC speist einen sehr kleinen Strom in jeden Thermoelementpfad ein, um Fehler bei offenen Schaltkreisen zu erkennen. Ein offener Stromkreis führt zur einfachen Identifizierung zu einem Hochtemperaturmesswert. |
| ID-Chip-Überprüfung |
VTCC liest den Onboard-ID-Chip und vergleicht ihn mit der Konfiguration. Eine Nichtübereinstimmung führt zu einem Hardware-Inkompatibilitätsfehler. |
2. Diagnosedetails anzeigen
Details zu einzelnen Diagnosen können über die Toolbox-Software eingesehen werden. Diagnosesignale können einzeln zwischengespeichert und mit dem RESET_DIA-Signal nach Rückkehr in den Normalzustand zurückgesetzt werden.
3. Allgemeine Fehlerbehebung
| Fehlersymptom |
Mögliche Ursache |
Vorschläge zur Fehlerbehebung |
| Auf einem Kanal wird nichts gelesen |
Offener Stromkreis des Thermoelements, Verdrahtungsfehler, Kanalfehler |
Überprüfen Sie das Thermoelement und die Verkabelung und testen Sie den Durchgang des Thermoelements mit einem Multimeter |
| Messwert ungewöhnlich hoch/niedrig |
Falsche Konfiguration des Thermoelementtyps, Problem mit der Vergleichsstellenkompensation |
Überprüfen Sie die Konfiguration des Thermoelementtyps und den Kompensationsbereich der Vergleichsstelle |
| Das Lesen schwankt oder ist instabil |
Schlechte Schirmerdung, elektromagnetische Störungen |
SCOM-Erdung prüfen, Schirmanschlüsse prüfen |
| Zusammengesetzter Diagnosealarm L3DIAG_VTCC |
Ein Kanal hat die Grenzwerte überschritten |
Identifizieren Sie den spezifischen Fehlerkanal und überprüfen Sie das entsprechende Thermoelement und den Messpunkt |
| Hardware-Inkompatibilitätsfehler |
Nicht übereinstimmende ID-Chip-Informationen |
Überprüfen Sie das richtige Platinenmodell und wenden Sie sich an den technischen Support von GE |
4. Wartungsempfehlungen
Regelmäßige Inspektion: Überprüfen Sie die Klemmenblöcke auf Lockerheit und die Drähte auf Oxidation.
Reinigung: Reinigen Sie die Platine regelmäßig, um Staubansammlungen zu vermeiden, die die Wärmeableitung und Isolierung beeinträchtigen.
ESD-Schutz: Tragen Sie beim Umgang mit der Platine ein Erdungsband und bewahren Sie sie in antistatischen Beuteln auf.
Ersatzteilmanagement: Halten Sie eine IS200DTTCH1A-Ersatzplatine bereit, um Ausfallzeiten im Fehlerfall zu reduzieren.
VI. Installation und Konfiguration
1. Installationsschritte
DIN-Schienenhalter montieren: Montieren Sie den Kunststoffhalter auf der DIN-Schiene.
Platine installieren: Schieben Sie die DTTC-Platine in die Halterung, bis sie einrastet.
Thermoelementdrähte anschließen: Thermoelementdrähte an den Klemmenblock anschließen. Verwenden Sie Kabel Nr. 18 AWG.
Abschirmungen anschließen: Verbinden Sie die Abschirmungen der Thermoelementdrähte mit den entsprechenden Abschirmungsanschlusspunkten.
Erdungsanschluss: Verbinden Sie die Klemmen 41 und 42 (SCOM) mit einem möglichst kurzen Kabel mit der Erde.
Verbindungskabel: Verbinden Sie das 37-polige Kabel mit dem JA1-Anschluss der Platine und der VTCC-Prozessorplatine.
Installation überprüfen: Bestätigen Sie, dass alle Verbindungen sicher sind.
2. Multi-Board-Stacking
Wenn mehrere DTTC-Karten benötigt werden, können diese vertikal auf der DIN-Schiene gestapelt werden. Jede Karte wird unabhängig mit der VTCC-Prozessorkarte verbunden (jede VTCC kann bis zu zwei DTTC-Karten unterstützen). Achten Sie beim Stapeln auf einen ausreichenden Abstand zwischen den Platinen, um die Wärmeableitung zu gewährleisten und den Zugang zur Verkabelung zu ermöglichen.
3. Vorsichtsmaßnahmen bei der Verkabelung
Verwenden Sie ein Thermoelement-Verlängerungskabel oder ein Ausgleichskabel geeigneter Größe.
Thermoelementdrähte sollten abgeschirmt sein, wobei die Abschirmung am DTTC-Ende geerdet sein sollte.
Die SCOM-Verbindung sollte so kurz wie möglich sein und direkt mit der Erde verbunden sein.
Vermeiden Sie es, Thermoelementdrähte parallel zu Stromkabeln zu verlegen, um elektromagnetische Störungen zu reduzieren.
Stellen Sie sicher, dass der Kompensationsbereich der Vergleichsstelle nicht durch externe Wärmequellen beeinträchtigt wird.
4. Konfigurationsmethode
Die IS200DTTCH1A-Karte verfügt über keine konfigurierbaren Jumper. Die gesamte Konfiguration (z. B. Thermoelementtyp, Bereich usw.) erfolgt über die Software der VTCC-Prozessorplatine. Benutzer müssen die entsprechenden Parameter in der Toolbox-Software konfigurieren.
