Das IS200DTURH1A ist ein Simplex-Impulsfrequenz-Eingangsklemmenbrett, das von General Electric (GE) für sein Mark VI™-Steuerungssystem entwickelt wurde. Dieses Board ist die Standardversion der DTUR-Serie und zeichnet sich durch ein kompaktes Design speziell für die DIN-Schienenmontage aus. Es stellt dem Steuerungssystem 4 Kanäle zur Verarbeitung von Signalen passiver Impulsgeber (magnetische Aufnehmer) zur Verfügung, die hauptsächlich zur Geschwindigkeits- und Durchflussmessung eingesetzt werden.
Die IS200DTURH1A-Karte arbeitet mit der VTUR-Prozessorkarte zusammen und verbindet sie über ein 37-poliges Kabel und ein 15-poliges Kabel, um die 4 Impulssignale zu erfassen. Diese Kabel sind identisch mit denen, die auf der größeren TTUR-Klemmenplatine verwendet werden, was die Ersatzteilverwaltung erleichtert. Jede VTUR-Prozessorplatine kann nur eine DTUR-Karte aufnehmen.
Zu den Hauptmerkmalen des IS200DTURH1A gehören:
Kompaktes Design: Geeignet für die DIN-Schienenmontage, kann vertikal gestapelt werden, um Platz im Schrank zu sparen.
4 Impulseingänge: Kann mit 4 passiven magnetischen Geschwindigkeitsaufnehmern zur Geschwindigkeits- und Durchflussmessung verbunden werden.
Koordination mit VTUR: Anschluss an die VTUR-Prozessorplatine über JR1- und JR5-Anschlüsse, wobei das JR5-Kabel alle Signale überträgt.
Hochpräzise Messung: Pulsfrequenzgenauigkeit von 0,05 % des Messwerts, mit einem minimal erkennbaren Signal von 27 mV Spitze bei 2 Hz, entsprechend einer Geschwindigkeit von 2 U/min.
Großer Frequenzbereich: Unterstützt einen Pulsfrequenzbereich von 2 Hz bis 20 kHz.
Signalkonditionierung: Verfügt über eine integrierte Signalkonditionierung, die mit der TTUR-Platine identisch ist.
ID-Chip-Identifizierung: Zwei integrierte ID-Chips identifizieren die Anschlüsse und die Anschlussplatine des VTUR für Systemdiagnosezwecke.
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 -30 bis 65 °C und eignet sich für industrielle Schaltschrankumgebungen. Es ist wichtig zu beachten, dass DTUR nur Simplex-Systeme unterstützt und nicht mit dem Mark VIe-System kompatibel ist.
II. Hauptfunktionen
Zu den Hauptfunktionen des IS200DTURH1A gehören unter anderem die folgenden:
1. Pulssignalerfassung
Die IS200DTURH1A-Karte bietet 4 passive Pulsfrequenzsensor-Eingangskanäle zur Erfassung von Signalen von magnetischen Geschwindigkeitsaufnehmern. Diese Signale können von Geräten wie Turbinendrehzahlsensoren oder Durchflussmessern stammen. Durch die Messung der Pulsfrequenz wird die Geschwindigkeit bzw. Durchflussmenge berechnet.
2. Signalkonditionierung
Die Platine verfügt über integrierte Signalaufbereitungsschaltungen, die mit denen des TTUR identisch sind, einschließlich Filterung und Verstärkung, um die Integrität des Impulssignals und die Störfestigkeit zu gewährleisten. Die aufbereiteten Signale werden zur Verarbeitung über den JR5-Anschluss an die VTUR-Prozessorplatine übertragen.
3. Hochpräzise Messung
Pulsfrequenzschaltungen innerhalb der VTUR-Prozessorplatine verarbeiten die Eingangssignale und ermöglichen so eine hochpräzise Frequenzmessung. Die Pulsfrequenzgenauigkeit beträgt 0,05 % des Messwerts und gewährleistet so genaue Geschwindigkeits- und Durchflussmessungen.
4. Fähigkeit zur Erkennung niedriger Geschwindigkeit
Die Empfindlichkeit des Eingangskreises beträgt 27 mV pk (bei 2 Hz) und ermöglicht die Erkennung von Geschwindigkeiten von nur 2 U/min. Durch diese Funktion eignet sich der IS200DTURH1A für Anwendungen, die die Überwachung von Rotations- oder Startvorgängen bei niedriger Drehzahl erfordern.
5. ID-Chip-Identifizierung
Die Platine verfügt über zwei schreibgeschützte ID-Chips, die den JR1- und JR5-Anschlüssen entsprechen. Diese Chips speichern die Seriennummer, den Typ, die Revisionsnummer und die Anschlusspositionsinformationen der Platine. Der VTUR 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.
6. Unterstützung für passive Sonden
Der IS200DTURH1A wurde speziell für passive magnetische Geschwindigkeitsaufnehmer entwickelt und benötigt keine externe Stromversorgung, was die Verkabelung vor Ort vereinfacht. Die Sonden werden über eine abgeschirmte Twisted-Pair-Verkabelung mit dem Klemmenblock der Platine verbunden.
III. Systemanwendungen
1. Anwendung im Mark VI-Steuerungssystem
Die IS200DTURH1A ist eine kompakte Klemmenplatine zur Geschwindigkeits- und Durchflussmessung innerhalb des Mark VI-Steuerungssystems. Zusammen mit der VTUR-Prozessorplatine bildet es ein vollständiges Subsystem zur Impulssignalerfassung.
Im System übernimmt der IS200DTURH1A folgende Rollen:
Geschwindigkeitsmessung: Erfasst Geschwindigkeitssignale von rotierenden Geräten wie Dampfturbinen und Gasturbinen und liefert Geschwindigkeitsrückmeldungen für Steuerungs- und Schutzsysteme.
Durchflussmessung: Empfängt Impulssignale von Geräten wie Turbinen-Durchflussmessern, um die Flüssigkeitsdurchflussrate zu berechnen.
Geschwindigkeitsüberwachung: Überwacht die Betriebsgeschwindigkeit von Zusatzgeräten wie Pumpen und Lüftern.
2. Unterschiede zu TTUR
Die Hauptunterschiede zwischen DTUR und TTUR sind Funktionsumfang und Größe:
| Merkmal |
DTUR |
TTUR |
| Größe |
Kompakt |
Standardgröße |
| Montagemethode |
DIN-Schiene |
Panelmontage |
| Eingangskanäle |
4 Impulseingänge |
12 Impulseingänge + Spannungseingänge usw. |
| Generator-/Busspannungseingänge |
Nicht unterstützt |
Unterstützt |
| Wellenspannungs-/Stromeingänge |
Nicht unterstützt |
Unterstützt |
| Maximal pro VTUR |
1 Brett |
1 Brett |
| Verbindungskabel |
JR1 + JR5 |
Mehrere Kabel |
DTUR konzentriert sich auf den Impulsfrequenzeingang und eignet sich für Anwendungen, die nur Geschwindigkeits- oder Durchflussmessungen erfordern, und bietet Kernfunktionen auf kleinerem Raum.
3. Typische Anwendungsszenarien
Überwachung der Dampfturbinengeschwindigkeit: Erfasst Dampfturbinengeschwindigkeitssignale zum Schutz vor Übergeschwindigkeit und zur Geschwindigkeitsregelung.
Messung der Gasturbinengeschwindigkeit: Überwacht die Geschwindigkeit der Gasturbine und liefert Feedback für das Steuerungssystem.
Durchflussmessung: Empfängt Signale von Turbinen-Durchflussmessern, um den Flüssigkeits- oder Gasdurchfluss zu berechnen.
Überwachung der Pumpengeschwindigkeit: Überwacht die Betriebsgeschwindigkeit von Industriepumpen zur Prozesssteuerung und zum Geräteschutz.
Messung der Lüftergeschwindigkeit: Erfasst Lüftergeschwindigkeitssignale für die Steuerung des Lüftungssystems.
IV. Detaillierte Schnittstellenbeschreibung
1. Klemmenblock
Der IS200DTURH1A verfügt über einen fest montierten 36-poligen Klemmenblock zum Anschluss der 4 passiven Pulsfrequenzsensoren. Jeder Sensor verwendet eine abgeschirmte Twisted-Pair-Verkabelung, die zwei Anschlüsse belegt (Signal hoch und Signal niedrig). Die Klemmen 35 und 36 sind für den SCOM-Anschluss (Shield Common) vorgesehen.
2. Erdungsanforderungen
Wichtig: SCOM (Klemmen 35 und 36) müssen mit einem möglichst kurzen Kabel an Masse angeschlossen werden, um die Wirksamkeit der Abschirmung und die Signalintegrität sicherzustellen. Die Platine verfügt über keine eigene Schirmklemmenleiste, weshalb dieser Erdungsanschluss besonders wichtig ist.
3. Anschlüsse
Die Platine wird über zwei Anschlüsse mit der VTUR-Prozessorplatine verbunden:
Hinweis: Nur das JR5-Kabel überträgt Signale an VTUR.
4. Empfohlener Drahtquerschnitt
Verwenden Sie geschirmte Twisted-Pair-Kabel Nr. 18 AWG, um magnetische Geschwindigkeitsaufnehmer anzuschließen, wodurch elektromagnetische Störungen reduziert und die Signalqualität sichergestellt werden.
V. Diagnose und Wartung
1. Diagnosefunktionen
Der IS200DTURH1A bietet über den VTUR folgende Diagnosefunktionen:
| des Diagnoseelements |
Beschreibung |
| ID-Chip-Überprüfung |
VTUR liest die ID-Chips auf den JR1- und JR5-Anschlüssen und vergleicht sie mit der Konfiguration. Eine Nichtübereinstimmung führt zu einem Hardware-Inkompatibilitätsfehler. |
2. Allgemeine Fehlerbehebung
| Fehlersymptom |
Mögliche Ursache |
Vorschläge zur Fehlerbehebung |
| Kein Impulssignal auf einem Kanal |
Sondenfehler, Verkabelungsfehler, nicht angeschlossenes Kabel |
Sonde und Verkabelung prüfen, Sondenausgang mit einem Oszilloskop prüfen |
| Ungenaue Pulsfrequenz |
Falscher Montageabstand der Sonde, Interferenz |
Überprüfen Sie den Montageabstand der Sonde und die Erdung der Abschirmung |
| Das Lesen schwankt oder ist instabil |
Schlechte Schirmerdung, elektromagnetische Störungen |
SCOM-Erdung prüfen, Kabelführung prüfen |
| Hardware-Inkompatibilitätsfehler |
Nicht übereinstimmende ID-Chip-Informationen |
Überprüfen Sie das richtige Platinenmodell und wenden Sie sich an den technischen Support von GE |
3. 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 IS200DTURH1A-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 DTUR-Platine in die Halterung, bis sie einrastet.
Sondenkabel anschließen: Schließen Sie die abgeschirmten Twisted-Pair-Kabel von den magnetischen Geschwindigkeitsaufnehmern an den Klemmenblock an. Jede Sonde verwendet zwei Anschlüsse.
Erdungsanschluss: Verbinden Sie die Klemmen 35 und 36 (SCOM) mit einem möglichst kurzen Kabel mit der Erde.
Kabel anschließen:
Installation überprüfen: Bestätigen Sie, dass alle Verbindungen sicher sind.
2. Multi-Board-Stacking
Wenn mehrere DTUR-Karten benötigt werden, können diese vertikal auf der DIN-Schiene gestapelt werden. Jede Karte wird unabhängig mit ihrer eigenen VTUR-Prozessorkarte verbunden (jede VTUR kann nur eine DTUR 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. Konfigurationsmethode
Die IS200DTURH1A-Karte verfügt über keine Jumper oder Hardwareeinstellungen. Die gesamte Konfiguration erfolgt über Software auf der VTUR-Prozessorplatine.
