Der IS400TCASH1ADC ist eine wichtige Komponente des PCAA (Core Analog I/O Pack) innerhalb des GE Mark VIe-Steuerungssystems und gehört insbesondere zur Klemmenplatine der TCAS-Serie . Als Feldsignalschnittstelle des PCAA-Moduls stellt diese Anschlussplatine Kundenanschlüsse und Signalweiterleitung bereit und überträgt verschiedene analoge Signale von Feldgeräten wie Gasturbinen und Kompressoren – einschließlich Thermoelementen, 4-20-mA-Transmittern, LVDTs (Linear Variable Differential Transformers), Servotreibern und Pulsfrequenzsensoren – effizient und zuverlässig an die BCAA- und BCAB-Analogverarbeitungsplatinen innerhalb der PCAA.
Der IS400TCASH1ADC kann in eingesetzt werden Simplex- und TMR-Systemen (Triple Modular Redundant) und erfüllt industrielle Anforderungen an hohe Verfügbarkeit und hohe Sicherheit. Es empfängt 28 V DC-Steuerspannung über den P5-Anschluss und liefert 28 V DC-Strom an die JGPA-Klemmenplatine über den P4-Anschluss für den Anschluss der Feldkabelabschirmung. Gleichzeitig wird der IS400TCASH1ADC über zwei 68-polige Kabelanschlüsse (P1 und P2) mit der TCAT-Klemmenplatine verbunden, um eine Signalauffächerung zu erreichen und ein einzelnes Feldsignal an ein oder drei PCAA-Module zu verteilen.
Als Teil des PCAA-Moduls – der am wenigsten austauschbaren Einheit (LRU) – arbeitet der IS400TCASH1ADC mit der BCAA-Hauptplatine, der BCAB-Schnittstellenplatine und der BPPx-Prozessorplatine zusammen. Das Modul nutzt die Oberflächenmontagetechnologie, bietet eine gute Beständigkeit gegen Vibrationen, Temperatur und elektromagnetische Störungen und kann in rauen Industrieumgebungen von -30 °C bis 65 °C betrieben werden.
II. Hardwarestruktur und Schnittstellen
2.1 Abmessungen und Montage
Die physikalischen Abmessungen des IS400TCASH1ADC stimmen mit denen von Standard-TCAS-Modulen überein:
Höhe: 8,26 cm (3,25 Zoll)
Breite: 4,19 cm (1,65 Zoll)
Tiefe: 12,1 cm (4,78 Zoll)
Das Modul verwendet steckbare Kastenklemmenblöcke im Euro-Stil für eine einfache Feldverkabelung und Wartung. Bei der Installation wird das PCAA-Modul sicher in einem Schrank oder auf einer Schalttafel montiert; Der IS400TCASH1ADC ist als Teil der PCAA als Ganzes fixiert und muss nicht separat entfernt werden.
2.2 Hauptanschlüsse
Stecker |
Typ |
Beschreibung |
P5 |
3-poliger Stromanschluss |
Gibt 28 V Gleichstrom für das gesamte PCAA-Modul und die Klemmenplatine ein. Hinweis: Die Stromversorgung erfolgt direkt über diesen Anschluss, nicht über den normalen Stromanschluss auf der Prozessorplatine. |
P4 |
Stromausgangsanschluss |
Versorgt die JGPA-Klemmenplatine mit 28 V Gleichstrom zur Erdung der Feldkabelabschirmung. |
P1 / P2 |
68-polige High-Density-Anschlüsse |
Zur Signalauffächerung (Verteilung eines Feldsignals an ein oder drei PCAA-Module im Simplex- oder TMR-Modus) wird eine Verbindung zur TCAT-Klemmenplatine hergestellt. |
ENET1 / ENET2 |
RJ-45-Ethernet-Schnittstellen |
Primäre und redundante IONet-Netzwerkschnittstellen für den Hochgeschwindigkeits-Datenaustausch mit der Steuerung. |
120 Euro-Terminals |
Steckbare Kastenklemmen |
Für die Signalverkabelung von Feldgeräten; Zur Unterstützung von Massivdrähten, Litzendrähten und Drähten mit Aderendhülsen. |
2.3 Spezifikationen für die Klemmenverkabelung
Die Euroklemmen des IS400TCASH1ADC unterstützen folgende Leitertypen und Querschnitte:
Leitertyp |
Mindestquerschnitt |
Maximaler Querschnitt |
Massiver Leiter |
0,2 mm² |
2,5 mm² |
Litzenleiter |
0,2 mm² |
2,5 mm² |
Litzenleiter mit Aderendhülse und Kunststoffhülse |
0,25 mm² |
2,5 mm² |
Litzenleiter mit Aderendhülse ohne Kunststoffhülse |
0,25 mm² |
2,0 mm² |
AWG-Spezifikation |
24 AWG |
12 AWG |
III. Signaltypen und I/O-Zuordnung
Der IS400TCASH1ADC übernimmt die wesentlichen Signalzugriffsaufgaben auf der PCAA-Terminalseite. Gemäß der Signalzuordnungstabelle (PCAA-Klemmen) im beigefügten Dokument gehören zu den direkt mit dieser Klemmenleiste verdrahteten Signalen:
3.1 Direkt mit dem IS400TCASH1ADC verdrahtete Signale
Anzahl der Signale |
Signaltyp |
Schrauben pro Signal |
25 |
Thermoelementeingänge (unterstützt die Typen E, J, K, S, T) |
2 |
10 |
Analoge 4-20-mA-Eingänge |
2 |
2 |
Analoge konfigurierbare 4-20-mA- oder ±10-V-Eingänge |
2 |
2 |
Analoge 4-20-mA-Ausgänge |
2 |
1 |
±12 V DC-Stromausgang (50 mA) |
2 |
6 |
LVDT-Erregungsausgänge (7 Vrms, 3,2 kHz, 60 mA) |
2 |
6 |
Ausgänge des Servospulentreibers (±10 mA) |
2 |
3 |
Gemeinsame Verbindungen (COM) |
1 |
2 |
TTL-Pulseingänge (mit Sensorleistung) |
2 (einschließlich Leistung) |
3.2 Über TCAT gefächerte Signale (der IS400TCASH1ADC nimmt auch teil)
Anzahl der Signale |
Signaltyp |
Schrauben pro Signal |
12 |
Gefächerte seismische Eingänge (Geschwindigkeitssensoren) |
2 |
24 |
Gelüftete analoge 4-20-mA-Eingänge (von TCAT) |
2 |
12 |
24 V Ausgangsleistung (je 25 mA, für Sender) |
2 |
3 |
Abstimmung der 4-20-mA-Ausgänge (für TMR-Anwendungen) |
2 |
12 |
Gefächerte LVDT-Feedbacksignale |
2 |
2 |
Gefächerte magnetische Impulsrateneingänge (Servo-Durchflussmesser) |
2 |
1 |
Servo-Suizid-Relaiseingang (für die ersten beiden Servoausgänge) |
2 |
IV. Spezifikationen zur Signalgenauigkeit
Signaltyp |
Angegebene Genauigkeit (einschließlich aller Fehler) |
Typische Genauigkeit (bei 25 °C) |
Thermoelement-Eingänge |
±0,10 % des Skalenendwerts (-13,8 bis +45,5 mV) |
±0,06 % |
Analoge 4-20-mA-Eingänge |
±0,25 % |
±0,10 % |
Analoge 0-10-V-Eingänge |
±0,50 % |
±0,20 % |
Impuls-/Durchflussrateneingänge |
±0,05 % des Messwerts |
— |
Seismische Eingänge (±1,5 V Spitze) |
±2,00 % |
±0,90 % |
LVDT-Eingänge (0-7,07 Vrms) |
±1,00 % |
±0,25 % |
LVDT-Anregungsmonitoreingänge |
±1,00 % |
±0,55 % |
LVDT-Erregungsausgang |
7 Vrms ±5,00 % |
±3,00 % |
Servoausgang (±10 mA) |
±3,50 % |
±0,70 % |
Analoger 4-20-mA-Ausgang |
±0,75 % |
±0,43 % |
24-V-Stromausgang |
24 V DC ±0,5 % (0-25 mA) |
— |
V. Konfiguration und Betrieb
Jeder analoge Eingangskanal am IS400TCASH1ADC verfügt über einen Jumper (JP1 bis JP12), um auszuwählen, ob die Rückleitung geerdet (GND) oder erdfrei (OPEN) ist . Die Standardposition ist OFFEN. Für die Analogeingänge 11 und 12 wählen zusätzliche Jumper (JP13, JP14) zwischen MA (4-20-mA-Modus mit 250-Ω-Bürdenwiderstand) und VOLT (±10-V-Spannungsmodus, Bürdenwiderstand entfernt).
Die zugehörige JGPA-Karte bietet zwölf 24-V-DC-Ausgangsklemmen, von denen jede einen 4-20-mA-Zweidrahtsender mit Strom versorgen kann.
5.2 Konfiguration des Servoausgangs
Die sechs Servoausgänge können jeweils über Jumper (JP15 bis JP20) konfiguriert werden als:
Die ersten beiden Servoausgänge (Servo 1 und Servo 2) stellen zusätzlich eine externe Selbstmordfunktion über die Klemmen 107 und 108 (SVRL1, SVRL2) zur Verfügung. Wenn ein externer Kontakt über diese Klemmen schließt, wird der Servoantriebskreis vom digitalen Regler getrennt und das Ventil wird durch einen Strombegrenzungswiderstand (fester 15-mA-Ausgang) als Schutzreaktion zwangsweise geschlossen.
5.3 LVDT-Positionsservosystem
Der IS400TCASH1ADC empfängt sekundärseitige Signale von LVDT-Sensoren über die TCAT-Klemmenplatine. Diese Signale werden von der BCAA-Erfassungsplatine aufbereitet, in eine Gleichspannung umgewandelt und vom Prozessor über A/D-Wandler gelesen. Die PCAA-Firmware kann bis zu sechs unabhängige digitale Servoregler betreiben, die jeweils mit einer von 100 Hz arbeiten. Abtastrate Der Reglerausgang wird an einen D/A-Wandler geschrieben, der dann den Strombefehl für den analogen Stromregler bereitstellt.
Die LVDT-Kalibrierung wird mit der ToolboxST-Software durchgeführt: Der Benutzer fährt das Ventil in die vollständig geschlossene und vollständig geöffnete Position und die Software zeichnet automatisch die entsprechenden Vrms-Werte (MinVrms/MaxVrms) auf. Die kalibrierten Werte werden verwendet, um Echtzeit-Vrms in einen Positionsprozentsatz von 0 %–100 % umzuwandeln.
5.4 Thermoelemente und Kaltstellenkompensation
Jedes PCAA-Modul verfügt über einen integrierten Vergleichsstellentemperatursensor zur Thermoelement-Referenzstellenkompensation. Wenn der lokale Sensor ausfällt, kann ein Backup-Wert (CIBackup) oder ein vom Controller bereitgestellter Remote-Vergleichswert (CJRemote) konfiguriert werden. Alle Thermoelementeingänge verfügen über eine Vorspannungsschaltung zur Erkennung offener Leitungen: Wenn ein Thermoelement öffnet, wird das Signal zur einfachen Diagnose auf den negativen Vollausschlag vorgespannt.
VI. Diagnose und Alarme
Als Teil des PCAA-Moduls bietet der IS400TCASH1ADC umfassende Selbstdiagnosefunktionen. Im Folgenden sind typische Alarme aufgeführt, die in engem Zusammenhang mit dieser Klemmenleiste stehen (basierend auf den PCAA-spezifischen Alarmen im beigefügten Dokument):
Alarmcode |
Beschreibung |
Mögliche Ursache |
Lösung |
33-67 |
Thermoelement fehlerhaft |
Millivolt-Eingang überschreitet den Bereich; falscher Typ konfiguriert; offener Draht; Streuspannung |
Überprüfen Sie die Feldverkabelung und Abschirmung; Millivoltsignal messen; Überprüfen Sie, ob der TC-Typ mit der Konfiguration übereinstimmt |
68 |
Fehlerhafte Vergleichsstelle, Backup wird verwendet |
Lokales TCAS-Vergleichsstellensignal außerhalb des Bereichs (-50 bis 85 °C) |
Temperatur prüfen; Wenn normal, liegt möglicherweise ein Ausfall des Vergleichsstellensensors vor – ersetzen Sie das PCAA-Modul |
69-80 |
TCAS-Analogeingang fehlerhaft |
Falsche oder fehlende Anregung zum Sender; defekter Sender; Nichtübereinstimmung der Jumper-Konfiguration; Eingang außerhalb des zulässigen Bereichs |
Überprüfen Sie die Feldverkabelung und das Gerät. Massebrücke prüfen; Überprüfen Sie den Eingang innerhalb von 3,0-21,5 mA, ±10,5 V |
81-104 |
TCAT-Analogeingang fehlerhaft |
Wie oben, zusätzlich sind die TCAT-PCAA-Kabel nicht vollständig angeschlossen |
Überprüfen Sie, ob die Kabel festgezogen sind. Überprüfen Sie, ob die P1/P2-Verbindungen sicher sind |
117–122 |
Die LVDT-Erregung ist fehlgeschlagen |
Erregererdschluss; Ausfall der Feldverkabelung oder des LVDT-Sensors; Interner Hardwarefehler |
Überprüfen Sie die Verkabelung und Abschirmung der LVDT-Erregung. LVDT-Sensor prüfen; Bei einem Hardwarefehler PCAA ersetzen |
123–134 |
LVDT-Erregerspannung außerhalb des zulässigen Bereichs |
Die tatsächliche Erregerspannung weicht um >±10 % von ExcitMonCal ab |
Erregerspannung messen; Servo neu kalibrieren; PCAA ersetzen |
135–146 |
LVDT-Position außerhalb des Grenzwerts |
Problem mit der LVDT-Erregung; Sensorfehler; nicht kalibriert; MinVrms/MaxVrms falsch eingestellt |
Überprüfen Sie die LVDT-Verkabelung und den Sensor. neu kalibrieren; Überprüfen Sie, ob ExcitSelect mit der Anregungsquelle übereinstimmt |
155–160 |
Servo deaktiviert: Konfigurationsfehler |
Reglerpositions-/Durchfluss-/Druckeingang mit einem nicht verwendeten Kanal verbunden |
Konfigurationsparameter prüfen; Stellen Sie sicher, dass die Eingänge mit aktivierten Sensoren verbunden sind |
161–166 |
Servoausgang-Selbstmord aktiv |
Feedback außerhalb des zulässigen Bereichs; Zu großer Fehler zwischen Sollstrom und Rückmeldung |
Überprüfen Sie die Anschlüsse und die mechanische Integrität des Positionssensors. Überprüfen Sie die Servoausgangsschleife auf Unterbrechung oder Kurzschluss |
217 |
TCAT-Konfiguration und Hardware-Konflikt |
TCAT in ToolboxST konfiguriert, aber nicht verbunden; TCAT verbunden, aber nicht konfiguriert; Kabel getauscht |
Überprüfen Sie, ob die Konfiguration mit der Hardware übereinstimmt. Überprüfen Sie, ob die P1/P2-Kabel vertauscht sind. Kabel wieder festziehen und Erdung sicherstellen; Zum Löschen aus- und wieder einschalten |
218 |
TCAT-Steckertyp P1/P2 stimmt nicht überein |
Verbindungstypen (R/R, S/S, T/T) stimmen nicht überein |
Überprüfen Sie die P1/P2-Kabelverbindungen zwischen TCAT und TCAS, um Typkonsistenz sicherzustellen |
VII. Wichtige Punkte bei Installation und Betrieb
7.1 Installationsschritte
Montieren Sie das PCAA-Modul (einschließlich der Anschlussplatine IS400TCASH1ADC) sicher.
Verbinden Sie den JGPA-Stromanschluss mit dem P4-Anschluss am PCAA.
Wenn Sie TCAT verwenden, schließen Sie das PCAA-Modul über zwei 68-polige Kabel an den Anschlüssen P1 und P2 (entsprechend PR1/PR2, PS1/PS2 oder PT1/PT2 bei TCAT) an die TCAT-Klemmenplatine an. Ziehen Sie nur handfest an , um eine ordnungsgemäße Kabelerdung sicherzustellen. die Kabelbefestigungsschrauben Wird das Festziehen unterlassen, kann die PCAA möglicherweise die elektronische TCAT-ID nicht lesen und die Signalqualität beeinträchtigen.
Je nach Systemkonfiguration ein oder zwei Ethernet-Kabel anschließen. Wenn eine einzelne IONet-Verbindung verwendet wird, funktioniert das Modul über jeden Port. Wenn Dual-Verbindungen verwendet werden, besteht die Standardpraxis darin, ENET1 mit dem Netzwerk zu verbinden, das dem R-Controller zugeordnet ist.
Überprüfen Sie die Erdung der JGPA-Schirmklemmen. In den meisten Anwendungen erfolgt die Erdung über das Montageblech. Wenn eine unabhängige Schirmerdung erforderlich ist, stellen Sie einen geeigneten Erdungsdraht zwischen einem oder mehreren JGPA-Klemmen und dem erforderlichen Schirmerdungspotential bereit.
Versorgen Sie das Modul über den P5-Anschluss mit Strom und überprüfen Sie die Strom- und Ethernet-Statusanzeigen.
Verwenden Sie die ToolboxST-Anwendung, um die PCAA- und IS400TCASH1ADC-Parameter nach Bedarf zu konfigurieren.
7.2 Wichtige Hinweise
Stromversorgung : Das Modul muss direkt über den P5-Anschluss mit 28 V Gleichstrom versorgt werden. Versorgen Sie es nicht über den Stromanschluss der Prozessorplatine mit Strom.
Entfernen des 68-poligen Kabels : Stellen Sie beim Entfernen der Kabel sicher, dass sich die Sechskantstifte in den auf der Platine montierten Anschlüssen beim Herausdrehen der Rändelschrauben nicht drehen, um eine Beschädigung der Anschlüsse zu vermeiden.
Erdung : Die P1/P2-Kabel müssen ordnungsgemäß geerdet sein; Andernfalls kann die elektronische ID-Lesung und die Genauigkeit des analogen Signals beeinträchtigt werden.
Konfigurationswarnung : Ändern Sie den Parameter nicht willkürlich ThermCplUnit in ToolboxST , da sich dadurch die technischen Einheiten der Thermoelementsignale ändern, die vom Anwendungscode erkannt werden, und sich möglicherweise auf die Anwendungslogik und die HMI-Anzeigen auswirken.
