Das GE IS200TBTCH1CBB Thermoelement-Eingangsklemmenbrett ist ein spezielles Temperaturmess-Klemmenbrett, das in GE Industrial Control Systems verwendet wird. Als Mitglied der TBTC-Kartenfamilie akzeptiert die Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB 24 Thermoelement-Eingänge und bietet den feldseitigen Abschluss, die Vergleichsstellenkompensation, die Rauschunterdrückung und die Signalaufbereitung, die für eine genaue Temperaturmessung in Mark VIe-Steuerungsarchitekturen erforderlich sind. Die Platine unterstützt Thermoelemente vom Typ E, J, K, S und T und bei Verwendung mit dem PTCCH2-I/O-Paket zusätzlich Thermoelemente vom Typ B, N und R, sodass die Platine an eine Vielzahl industrieller Temperatursensoren angepasst werden kann.
Die Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB wird durch die GE-Teilenummerierungskonvention identifiziert, die in der gesamten Produktlinie von Industrial Control Systems verwendet wird. Das Präfix „IS200“ identifiziert die Platine als Produkt von GE Industrial Control Systems, wobei „200“ ausdrücklich darauf hinweist, dass es sich bei der Platine um eine Basisbaugruppe handelt. Das Akronym „TBTC“ gibt die funktionale Bezeichnung der Platine als Thermoelement-Eingangsklemmenplatine an. Die Bezeichnung „H1“ identifiziert die Hardwaregruppe, während das Suffix „CBB“ die Kombination aus Grafik und Funktionsrevision identifiziert, wobei die C-Revision die Simplex-Konfiguration mit zwei DC-Anschlüssen bereitstellt. Bei der Bestellung oder dem Austausch einer Platine sind alle Ziffern wichtig, da Platinen unterschiedlicher Revisionsstufen möglicherweise nicht identische Hardware enthalten. GE gewährleistet die Abwärtskompatibilität von Ersatzplatinen, weist jedoch darauf hin, dass unterschiedliche Revisionsstufen möglicherweise nicht identische Komponenten enthalten.
Das Thermoelement-Eingangsklemmenbrett IS200TBTCH1CBB ist in zwei allgemeinen Konfigurationen innerhalb der Familie erhältlich: die TBTC_1C-Version für Simplex-Anwendungen, die über zwei DC-Anschlüsse verfügt und Kapazität für 24 Thermoelement-Eingänge mit zwei I/O-Packs bietet, und die TBTC_1B-Version für Simplex- und TMR-Anwendungen, die über sechs DC-Typ-Anschlüsse verfügt und Kapazität für 24 Thermoelement-Eingänge in Simplex mit zwei an JRA angeschlossenen I/O-Packs bietet JTB oder 12 Thermoelementeingänge in TMR-Konfigurationen. Die Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB ist die C-Version der H1-Platine und bietet die Simplex-Konfiguration, die in Mark VIe-Steuerungssystemen weit verbreitet ist.
Diese Produkteinführung bietet detaillierte technische Informationen, Funktionsbeschreibungen, Anschlussbelegungen, Konfigurationsanleitungen und umfassende Spezifikationen für die Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB von GE und dient als wichtige Referenz für Steuerungssystemingenieure, Wartungstechniker und Systemintegratoren, die mit industriellen Steuerungsgeräten von GE arbeiten.
Funktionale Architektur und Signalverarbeitung
Die Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB basiert auf einer robusten Thermoelement-Messarchitektur, die 24 Thermoelement-Eingänge unterstützt, jeweils mit Rauschunterdrückung, Vergleichsstellenkompensation und Hardware-Grenzwertprüfung. Die Platine erfüllt mehrere unterschiedliche Funktionen, die eine genaue und zuverlässige Temperaturmessung in elektrisch verrauschten Industrieumgebungen gewährleisten.
Die 24 Thermoelementeingänge des Thermoelement-Eingangsklemmenbretts IS200TBTCH1CBB sind mit zwei auf dem Klemmenbrett montierten Barriere-Klemmenblöcken verdrahtet. Jeder Block verfügt über 24 Klemmen, die bis zu 12 AWG-Drähte aufnehmen können, und auf der linken Seite jedes Klemmenblocks befindet sich eine mit der Gehäuseerdung verbundene Abschirmungsklemmenleiste, um eine ordnungsgemäße Abschirmung und Erdung der Thermoelementkabel sicherzustellen. Die Klemmenblöcke können zu Wartungszwecken von der Platine abgezogen werden, was die Verkabelung vor Ort und den Austausch der Platine vereinfacht. Die Thermoelemente können entweder geerdet oder ungeerdet sein und bieten so Flexibilität für unterschiedliche Installationsanforderungen.
Die Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB akzeptiert Thermoelement-Eingänge vom Typ E, J, K, S und T und bei Anschluss an das PTCCH2-E/A-Paket zusätzlich Thermoelemente vom Typ B, N und R. Die Eingangsspanne beträgt –8 mV bis +45 mV, wenn die Karte an PTCCH1 oder VTCCH1 angeschlossen ist, und –20 mV bis +95 mV, wenn sie an PTCCH2 oder VTCCH2 angeschlossen ist. Die Platine akzeptiert auch Millivolt-Eingänge und kann daher für Anwendungen zur Messung niedriger Spannungen verwendet werden, die über die Temperaturmessung mit Thermoelementen hinausgehen.
Die Kompensation der Vergleichsstelle erfolgt durch Messung der Vergleichsstellentemperatur an zwei Stellen auf jeder H1C-Klemmenplatine. Die Genauigkeit der Vergleichsstelle beträgt 1,1 °C (2 °F). Da ein Fehler von 1 °F bei der Vergleichsstellenkompensation einen Fehler von 1 °F bei der Messung des Thermoelements zur Folge hat, ist die Genauigkeit der Vergleichsstelle ein entscheidender Faktor für die Gesamtmessgenauigkeit der Platine. Die Vergleichsstellensignale gehen in den Signalraum und stehen zur Überwachung zur Verfügung. Normalerweise wird der Durchschnitt der beiden verwendet. Es werden akzeptable Grenzwerte konfiguriert, und wenn eine Vergleichsstelle den Grenzwert überschreitet, wird ein Logiksignal gesetzt.
Thermoelementbereiche und -grenzen
Die Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB unterstützt volle Eingangsbereiche für jeden Thermoelementtyp, und die Eingangsspannungen für verschiedene Thermoelementtypen im Vergleich zu den minimalen und maximalen Temperaturbereichen sind in der technischen Dokumentation definiert. Es wird davon ausgegangen, dass die Kaltstellentemperaturbereiche zwischen –30 und 65 °C (–22 und 149 °F) liegen.
Für die Platinen TBTC_1B und TBTC_1C reichen Thermoelemente vom Typ E von –51 °C bei –7,174 mV bis 593 °C bei 44,547 mV, Thermoelemente vom Typ J von –51 °C bei –6,132 mV bis 760 °C bei 42,922 mV und Thermoelemente vom Typ K von –51 °C bei –4,779 mV bis 1093 °C bei 44,856 mV, Thermoelemente vom Typ S reichen von –17,78 °C bei –0,524 mV bis 1760 °C bei 18,612 mV und Thermoelemente vom Typ T reichen von –51 °C bei –4,764 mV bis 399 °C bei 20,801 mV. Diese Bereiche decken die typischen industriellen Temperaturmessanforderungen für jeden Thermoelementtyp ab.
Für den TBTC mit PTCCH2 werden die zusätzlichen Thermoelemente Typ B, N und R unterstützt, wodurch die Messfähigkeit auf höhere Temperaturen und spezielle Anwendungen erweitert wird. Thermoelemente vom Typ B reichen von 0 °C bei −0,0114 mV bis 1800 °C bei 13,593 mV, Thermoelemente vom Typ N reichen von −51 °C bei −3,195 mV bis 1250 °C bei 45,694 mV und Thermoelemente vom Typ R reichen von −17,78 °C bei −0,512 mV bis 1700 °C bei 20,220 mV.
Vergleichsstellenkompensation
Die Vergleichsstellenkompensationsfunktion der Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB ist für genaue Thermoelementmessungen von entscheidender Bedeutung, da Thermoelemente den Temperaturunterschied zwischen der heißen und der kalten Verbindungsstelle messen und die Temperatur der kalten Verbindungsstelle bekannt sein muss, um die Temperatur der heißen Verbindungsstelle zu berechnen. Die Platine misst die Referenzstellentemperatur an zwei Stellen auf jeder H1C-Klemmenplatine, und die TMR H1B-Platine verfügt über sechs Vergleichsstellenreferenzen, von denen nur drei mit den I/O-Paketen verfügbar sind.
Fest vorgegebene Grenzwerte liegen bei –40 bis 85 °C (–40 bis 185 °F). Wenn eine Vergleichsstelle diesen Bereich verlässt, gilt sie als fehlerhaft. Bei den meisten Kaltstellenausfällen handelt es sich um Unterbrechungen oder Kurzschlüsse. Wenn die Kaltstelle als fehlerhaft eingestuft wird, wird der Backup-Wert verwendet. Dieser Backup-Wert kann aus Vergleichsstellenmesswerten an anderen Klemmenbrettern abgeleitet werden oder der konfigurierte Standardwert sein, um sicherzustellen, dass die Temperaturmessung auch dann fortgesetzt wird, wenn ein Vergleichsstellensensor ausfällt.
Simplex- und TMR-Konfigurationen
Die Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB unterstützt Simplex-Konfigurationen, wobei zwei in die Platine eingesteckte I/O-Pakete verwendet werden, um 24 Thermoelement-Eingänge zu erhalten. Im Mark VIe-System arbeitet die Karte mit dem PTCC-E/A-Paket zusammen und unterstützt Simplex-, Dual- und TMR-Anwendungen, wobei die Karte den feldseitigen Abschluss für die Thermoelementsignale und das E/A-Paket die Analog-Digital-Umwandlung und -Verarbeitung übernimmt.
Zur Board-Familie gehört auch die TBTC_1B-Version für TMR-Anwendungen, bei der sich die Thermoelementsignale auf drei J-Anschlüsse auffächern und die Mark VIe-Steuerungssysteme zwölf Eingänge beherbergen. Die Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB ist die Simplex-Version mit zwei DC-Anschlüssen und bietet 24 Thermoelement-Eingänge mit zwei E/A-Paketen. Dies ist die geeignete Konfiguration für Simplex-Anwendungen, bei denen keine Redundanz erforderlich ist.
Diagnose und Fehlererkennung
Das Thermoelement-Eingangsklemmenbrett IS200TBTCH1CBB bietet umfassende Diagnosefunktionen, die bei der Systemüberprüfung und Fehlerisolierung helfen. Jeder Thermoelementtyp verfügt über eine Hardware-Grenzwertprüfung basierend auf voreingestellten, nicht konfigurierbaren Höchst- und Tiefstwerten, die nahe den Enden des Betriebsbereichs eingestellt werden. Bei Überschreitung dieser Grenze wird ein Logiksignal gesetzt und der Eingang nicht mehr abgefragt. Wenn einer der Eingangs-Hardwaregrenzwerte festgelegt ist, wird ein zusammengesetzter Diagnosealarm erstellt.
Jeder Klemmenplatinenanschluss verfügt über ein eigenes ID-Gerät, das von der I/O-Platine abgefragt wird. Die Platinen-ID ist in einem schreibgeschützten Chip codiert, der die Seriennummer der Klemmenplatine, den Platinentyp, die Revisionsnummer und die Position des J-Steckers enthält. Wenn eine Nichtübereinstimmung auftritt, wird ein Hardware-Inkompatibilitätsfehler erzeugt, der verhindert, dass das System mit falscher oder nicht übereinstimmender Hardware betrieben wird.
Beim Betrieb mit dem I/O-Prozessor wird in jeden Thermoelementpfad ein sehr kleiner Strom eingespeist. Dies geschieht zur Erkennung offener Schaltkreise und hat eine Polarität, um einen niedrigen Temperaturwert zu erzeugen, falls ein Thermoelement offen ist. Diese Funktion zur Erkennung offener Schaltkreise stellt sicher, dass ein ausgefallenes Thermoelement erkannt und gemeldet wird, anstatt einen falschen Temperaturmesswert zu verursachen, der zu einer unangemessenen Steuerungsmaßnahme führen könnte.
Die Diagnose überwacht außerdem die Messwerte aller Thermoelemente, Vergleichsstellen, Kalibrierspannungen und Kalibriernullpunkte und bietet so eine umfassende Abdeckung der Messkette und stellt sicher, dass jeder Fehler im Thermoelement, der Verkabelung oder der Platine erkannt und gemeldet wird.
Konfiguration
Die Thermoelement-Eingangsklemmenplatine IS200TBTCH1CBB verfügt über keine Jumper oder Hardwareeinstellungen auf der Platine. Die gesamte Konfiguration erfolgt über die Systemsoftware und das I/O-Paket, was die Installation vereinfacht und das Risiko von Konfigurationsfehlern verringert. Die Unterstützung des Thermoelementtyps und die Eingangsspanne der Platine werden durch das I/O-Paket bestimmt, an das sie angeschlossen ist, wobei der PTCCH1 die Thermoelemente E, J, K, S und T unterstützt und der PTCCH2 die Thermoelemente E, J, K, S, T, B, N und R. Daher muss das richtige I/O-Paket für die Anwendung ausgewählt werden.
