La placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB de GE es una interfaz de fibra óptica especializada y un módulo de derivación de red que se utiliza en los sistemas de control industrial de GE. Como miembro de la familia de placas ISBE, la placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB está conectada entre una fuente ISBus full dúplex (ya sea un módulo BAIA o un módulo ACL) y el ISBus. Su función principal es proporcionar conversión de fibra óptica a eléctrica de las señales RS-485 y la capacidad de omitir un nodo del ISBus cuando se interrumpe la alimentación al nodo o se abre una conexión de enclavamiento dentro de la interfaz dúplex completa. Esta función de extensión es esencial para extender la red ISBus a distancias que exceden los límites prácticos del cableado de cobre, mientras que la función de derivación mantiene la continuidad y disponibilidad de la red en arquitecturas de sistemas de control críticos o redundantes.
La placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB se identifica mediante la convención de numeración de piezas de GE utilizada en toda la línea de productos de sistemas de control industrial. El prefijo 'IS200' identifica la placa como un producto de GE Industrial Control Systems, y '200' indica específicamente que la placa es un ensamblaje de nivel básico. El acrónimo 'ISBE' identifica la designación funcional de la placa como placa extensora ISBus. La designación 'H2' identifica el grupo de hardware y el revestimiento conforme, mientras que el sufijo 'ABB' identifica la combinación de diseño y revisión funcional. Todos los dígitos son importantes al pedir o reemplazar cualquier placa, ya que es posible que las placas de diferentes niveles de revisión no contengan hardware idéntico, y GE garantiza la compatibilidad con versiones anteriores de las placas de reemplazo, al tiempo que señala que los diferentes niveles de revisión pueden no contener componentes idénticos.
La placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB funciona mediante un relé de derivación que conecta las señales de transmisión desde la entrada dúplex completo (P1A) o la ENTRADA DE DATOS AUX XMIT (P1B) a los datos de salida de transmisión de fibra óptica (P2). Esto se realiza a través de la conversión eléctrica a óptica de transmisión y el conector óptico de entrada de datos de recepción (P3) del ISBus, al conector dúplex completo a través del convertidor óptico a eléctrico de recepción cuando hay 24 V CC disponibles en P1A o TB2 y la conexión de enclavamiento en P1A o P1 está cerrada. La placa incluye cuatro indicadores LED que indican alimentación, transmisión de entrada de datos, enclavamiento activo y estado de detección de datos ópticos.
Esta introducción del producto proporciona información técnica detallada, descripciones funcionales, asignaciones de conectores, guía de configuración y especificaciones completas para la placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB de GE, y sirve como referencia esencial para ingenieros de sistemas de control, técnicos de mantenimiento e integradores de sistemas que trabajan con equipos de control industrial de GE.
Arquitectura funcional y procesamiento de señales.
La placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB está construida alrededor de una robusta conversión de fibra óptica y una arquitectura de derivación basada en relés que proporciona una operación de derivación determinista y a prueba de fallas junto con una transmisión de señal óptica confiable. Esta arquitectura garantiza que la red ISBus se pueda extender a largas distancias mediante cable de fibra óptica, mientras que la función de derivación funciona de manera confiable incluso en condiciones de caída de tensión o pérdida total de energía.
El núcleo de la placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB es el relé de derivación, que forma parte de la placa y realiza las funciones de enrutamiento de la señal. Cuando hay 24 V CC disponibles en P1A o TB2 y la conexión de enclavamiento en P1A o P1 está cerrada, el relé de derivación se activa y conecta las señales de transmisión desde la entrada dúplex completo (P1A) o la ENTRADA DE DATOS AUX XMIT (P1B) a través de la conversión de transmisión eléctrica a óptica a los datos de salida de transmisión de fibra óptica (P2), y conecta el conector óptico de entrada de datos de recepción (P3) a través de la conversión de recepción óptica a eléctrica. al conector dúplex completo. En este estado operativo normal, el nodo está completamente conectado al ISBus y puede transmitir y recibir datos normalmente a través del enlace de fibra óptica.
Cuando no se suministran 24 V CC a la placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB, el relé de derivación se desconecta y ocurre lo siguiente: la conexión de transmisión entre P1 y P2 se interrumpe (se interrumpe), la conexión de recepción entre P3 y P1 se interrumpe (se interrumpe) y la conexión entre la entrada de recepción (P3) y la salida de transmisión (P2) se realiza de manera que los datos de entrada óptica de recepción se convierten en señales eléctricas, opcionalmente se reprograman y se reconvierten a una señal de salida óptica. Esta configuración de bucle invertido elimina efectivamente el nodo aislado o fallido del ISBus y pasa las señales de la red al siguiente nodo, manteniendo la continuidad de la red ISBus.
El convertidor CC-CC de la placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB es capaz de aceptar un voltaje de entrada de 18 a 36 V y tiene un requisito máximo de potencia de entrada de 5 vatios. Este amplio rango de voltaje de entrada garantiza que la placa pueda funcionar de manera confiable desde una variedad de fuentes de energía, y el bajo requisito de energía minimiza la disipación de calor y la carga en la fuente de alimentación.
Las entradas y salidas ópticas de la placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB son compatibles con fibra de sílice revestida dura (HCS) de 200 μm o fibra de vidrio de 62,5/125 μm, y los conectores de entrada/salida son del tipo ST. El rendimiento óptico cumple con el de un par transmisor/receptor que proporciona al menos un enlace de 1 km cuando se utiliza con un cable de fibra óptica HCS o una fibra de vidrio de 62,5/125 μm. Este rendimiento óptico permite que la red ISBus se extienda a distancias de hasta 1 km, superando con creces los límites prácticos de la transmisión RS-485 basada en cobre y proporcionando aislamiento galvánico entre los segmentos de la red.
El uso de fibra HCS o fibra de vidrio de 62,5/125 μm proporciona una excelente inmunidad a las interferencias electromagnéticas, diferencias de potencial de tierra y otras fuentes de ruido eléctrico que pueden degradar las señales basadas en cobre en entornos industriales. Los conectores tipo ST están ampliamente disponibles y son fáciles de terminar, lo que simplifica la instalación y el mantenimiento.
Acondicionamiento de la señal de transmisión
El acondicionamiento de la señal de transmisión de la placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB consiste en aislamiento y terminación de la señal de entrada, multiplexación de derivación y conversión de señal eléctrica a óptica. El aislamiento de la señal es superior a 1 megaohmio a 500 V RMS durante un segundo con respecto a cualquier otro terminal, lo que proporciona un excelente aislamiento entre las señales ISBus y los circuitos internos de la placa. La terminación de entrada es de 100 ohmios (±10%), lo que garantiza una adaptación de impedancia adecuada y minimiza los reflejos de la señal.
La multiplexación de derivación proporciona conectividad de la siguiente manera: desde la entrada de datos de transmisión (eléctrica) a la salida de datos de transmisión (óptica) cuando el nodo no está siendo desviado, y desde la entrada de datos de recepción (óptica) a la salida de datos de transmisión (óptica) cuando el nodo está siendo desviado. Esta disposición de multiplexación garantiza que la ruta de transmisión se enrute correctamente tanto en el estado normal como en el de derivación, manteniendo la integridad de la red ISBus.
Recibir acondicionamiento de señal
El acondicionamiento de la señal de recepción de la placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB proporciona aislamiento de la señal de salida, multiplexación de derivación y conversión de señal óptica a eléctrica. El aislamiento de la señal es superior a 1 megaohmio a 500 V RMS durante un segundo, y el circuito del receptor es capaz de controlar una carga de salida acoplada por transformador con una terminación resistiva de 100 ohmios (±10%) y aún cumplir con las especificaciones RS-485. La salida del receptor no presenta niveles DC diferenciales en su salida.
La multiplexación de derivación proporciona conectividad de la siguiente manera: desde la entrada de datos de recepción (óptica) a la salida de datos de recepción (eléctrica) cuando el nodo no está siendo desviado, y desde la entrada de datos de recepción (óptica) a la salida de datos de transmisión (óptica) cuando el nodo está siendo desviado. Esta disposición garantiza que la ruta de recepción esté correctamente enrutada tanto en el estado normal como en el de derivación, manteniendo la integridad de la red ISBus.
Modos de funcionamiento
La placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB admite tres modos de funcionamiento distintos, cada uno de los cuales se configura a través de conectores, puentes y conexiones de alimentación en la placa.
En el modo repetidor, el relé se mantiene desenergizado al no puentear P1A-4,5 y no colocar un puente entre JP1-2,3. La alimentación se suministra al módulo aplicando 24 V entre P3-1,2 y solo se utiliza la E/S de fibra óptica. Este modo es útil para extender la red ISBus a largas distancias sin conectarse a un nodo de cobre.
En el modo de convertidor óptico a eléctrico, la ruta de entrada/salida óptica utiliza la entrada óptica y el par n.º 2 de SALIDA DE DATOS (P1A-3,6), mientras que la ruta de salida/entrada óptica utiliza la ENTRADA DE DATOS AUXILIAR (P1B-3,6) y la salida óptica. El relé debe energizarse aplicando 24 V entre JP1-2,3 y se suministra energía al módulo aplicando 24 V entre P2-1,2. Este modo es útil para convertir entre segmentos ISBus ópticos y eléctricos.
En el modo de E/S estándar (conexión de placa posterior o ACL), la placa posterior o ACL está conectada a P1, la alimentación para el relé la proporciona la interfaz de placa posterior usando 24 V CC desde HFPA a través de P1-7,8 o la interfaz ACL usando 24 V CC desde HFPA a través de P2-1,2, y el enclavamiento para el relé se proporciona puenteando P1A-4,5 en la placa posterior o ACL. La alimentación se suministra al módulo aplicando 24 V entre P3-1,2. Este modo es útil para conectar la placa extensora ISBus a un backplane estándar o a un nodo ACL.
Indicadores LED
La placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB incluye cuatro indicadores LED que brindan una indicación visual clara del estado de la placa. El LED verde (DS1), POWER, indica que hay 24 V CC disponibles para alimentar el módulo. El LED amarillo (DS2), XMIT DATA IN, indica la presencia de entrada de datos de transmisión desde P1. El LED verde (DS3), ENCLAVAMIENTO ACTIVO, indica que hay energía al relé de derivación. El LED verde (DS4), DETECT, indica que se están recibiendo datos ópticos correctos. Estos indicadores permiten al personal de mantenimiento evaluar rápidamente el estado operativo de la placa e identificar la fuente de una falla.
Asignaciones de conectores e interfaces
La placa extensora ISBus IS200ISBEH2ABB incluye cinco conectores enchufables, una placa de terminales y dos conectores de fibra óptica. El conector P1A es un conector RJ45 blindado full dúplex con ocho pines: el pin 1 es XMIT DATA IN+ (entrada RS-422 positiva), el pin 2 es XMIT DATA IN− (entrada RS-422 negativa), el pin 3 es RECV DATA OUT+ (salida RS-422 positiva), el pin 4 es RELAY INTERLOCK (enrutamiento de los 24 V CC a la fuente full duplex), el pin 5 es RELAY INTERLOCK RTN (enrutamiento de los 24 V CC desde la fuente dúplex completo para energizar el relé o los relés), el pin 6 es RECV DATA OUT- (salida RS-422 negativa), el pin 7 es INTERLOCK 24 V CC (entrada de 24 V CC) y el pin 8 es INTERLOCK 24 V CC RTN (retorno de 24 V CC).
El conector P1B es un conector de transmisión de datos auxiliar blindado RJ45 con ocho pines: los pines 1 y 2 no están conectados, el pin 3 es XMIT DATA IN+ (entrada RS-485 positiva), los pines 4 y 5 no están conectados, el pin 6 es XMIT DATA IN− (entrada RS-485 negativa) y los pines 7 y 8 no están conectados. Este conector se usa para aplicaciones que usan la placa solo para conversión de fibra óptica a eléctrica y no usan P1A.
El conector P2 es el conector de alimentación de enclavamiento auxiliar con terminales de tornillo: el pin 1 es AUX INTERLOCK 24 V CC (24 V CC desde una fuente de alimentación auxiliar o externa) y el pin 2 es AUX INTERLOCK 24 V CC RTN (retorno de 24 V CC desde una fuente de alimentación auxiliar o externa). El conector P3 es el conector de alimentación de la electrónica de la placa con terminales de tornillo: el pin 1 es ALIMENTACIÓN DEL MÓDULO de 24 VCC (alimentación de 24 VCC a los componentes activos de la placa) y el pin 2 es ALIMENTACIÓN DEL MÓDULO RTN de 24 VCC (retorno de 24 VCC). Esta energía debe provenir de una fuente de alimentación independiente para mantener la energía a la placa en caso de que se corte la energía al gabinete.
Los conectores U5 y U9 son conectores de fibra óptica ISBus (Tipo ST): U5 es la interfaz de recepción de datos al ISBus y U9 es la interfaz de transmisión de datos al ISBus. El puente JP1 es el puente de derivación del enclavamiento: la posición 1-2 es la posición predeterminada, lo que significa que la placa debe tener el enclavamiento externo cerrado para energizar el relé o los relés; la posición 2-3 corta el enclavamiento, aunque será necesario suministrar energía a la placa a través de P1-7,8 o TB2-1,2 para energizar el relé o los relés.
