Tablero de terminales de entrada/salida de comunicación serie simple GE IS200SSCAH2A

El IS200SSCAH2A es un tablero terminal de entrada/salida de comunicación serie símplex diseñado por General Electric (GE) para su sistema de control Mark VIe™. Esta placa es la versión de la serie SSCA que cuenta con bloques de terminales enchufables. Su función principal es proporcionar hasta seis canales de comunicación en serie, cada uno de ellos configurable de forma independiente para los protocolos de comunicación RS-232C, RS-485 o RS-422, lo que permite el intercambio de datos entre el sistema de control y varios dispositivos externos.

La función principal de la placa IS200SSCAH2A es conectar dispositivos de campo (como PLC, instrumentos inteligentes, variadores, controladores de terceros, etc.) al sistema de control Mark VIe a través de interfaces de comunicación en serie. El paquete de E/S se conecta al conector de clavija DC-62 de la placa para lograr la comunicación Ethernet con el controlador Mark VIe, integrando así los datos en serie en el sistema de control.

El IS200SSCAH2A es la versión H2 dentro de la serie SSCA, y su principal característica reside en el diseño del bloque terminal:

• SSCAH1: Cuenta con un bloque de terminales de 48 terminales montado permanentemente.

• SSCAH2A: Cuenta con un cabezal en ángulo recto que acepta una variedad de bloques de terminales enchufables disponibles comercialmente y también proporciona 48 terminales.

Este diseño enchufable facilita enormemente el cableado y el mantenimiento en el sitio. Los usuarios pueden seleccionar el tipo de bloque de terminales apropiado según sea necesario y, al instalar o reemplazar la placa, no es necesario volver a cablear; simplemente desenchufe el bloque de terminales.

El tablero tiene un diseño compacto, mide 15,9 cm × 10,2 cm. Se monta en carril DIN mediante un soporte de chapa metálica y un soporte aislante de plástico. Este conjunto también se puede atornillar directamente a un gabinete. La placa utiliza tecnología de montaje en superficie y funciona dentro de un rango de temperatura de -30 a 65 °C, lo que la hace adecuada para entornos de campo industriales.

Las características clave de la placa IS200SSCAH2A incluyen:

• Seis canales serie independientes: cada canal se puede configurar de forma independiente para RS-232, RS-422 o RS-485.

• Bloques de terminales enchufables: facilita el cableado y el mantenimiento en el sitio.

• Configuración de resistencia de terminación flexible: los puentes permiten la selección de resistencias de terminación de 121 Ω.

• Método de conexión a tierra RET seleccionable: La línea RET para cada canal se puede seleccionar para conexión a tierra resistiva o capacitiva.

• Identificación del chip de identificación: el conector JA de la placa cuenta con un chip de identificación leído por el paquete de E/S para su identificación.

• Configuración del software: parámetros como los protocolos de comunicación se configuran mediante el software ToolboxST.

  
  

---

II. Funciones principales

Las funciones principales del IS200SSCAH2A incluyen, entre otras, las siguientes:

1. Comunicación serie multiprotocolo

Cada uno de los seis canales independientes de la placa IS200SSCAH2A se puede configurar mediante software para uno de los tres protocolos de comunicación:

• RS-232C: Comunicación punto a punto, adecuada para distancias cortas (hasta 50 pies o carga capacitiva de 2500 pF).

• RS-422: Comunicación diferencial, adecuada para distancias más largas (hasta 1000 pies), compatible con full-duplex.

• RS-485: Comunicación diferencial, adecuada para distancias más largas (hasta 1000 pies), compatible con conexiones multipunto semidúplex (hasta 8 nodos).

2. Diseño de bloque de terminales enchufables

El IS200SSCAH2A cuenta con un cabezal en ángulo recto que acepta varios bloques de terminales enchufables disponibles comercialmente, lo que proporciona 48 terminales. Las ventajas de este diseño incluyen:

• Cableado sencillo: el cableado se puede realizar fuera de línea y luego el bloque de terminales se puede conectar a la placa.

• Mantenimiento conveniente: al reemplazar la placa, no es necesario volver a cablear; simplemente desenchufe el bloque de terminales y conéctelo a la nueva placa.

• Alta flexibilidad: se pueden elegir diferentes tipos de bloques de terminales (por ejemplo, de tornillo, de resorte) según sea necesario.

3. Configuración de la resistencia de terminación

Para la comunicación RS-422 y RS-485, se requieren resistencias de terminación en ambos extremos de la línea de transmisión para igualar la impedancia y evitar reflejos de la señal. El IS200SSCAH2A proporciona resistencias de terminación seleccionables para cada par de líneas de señal por canal:

• Puente JP#A: Controla la resistencia terminal entre las señales A y B (121 Ω, 1/2 W, 1%).

• Puente JP#B: Controla la resistencia terminal entre las señales C y D (121 Ω, 1/2 W, 1%).

La posición predeterminada del puente está abierta, con la resistencia de terminación desconectada. Cuando sea necesario, el puente se puede configurar en la posición IN para conectar la resistencia.

4. Selección del método de puesta a tierra RET

En la comunicación RS-232C, a menudo no es deseable tener una conexión a tierra firme en la ruta de la señal RET en ambos extremos de un cable. El IS200SSCAH2A proporciona opciones de puesta a tierra seleccionables para la línea RET de cada canal:

• Tierra resistiva (RES): conectada a tierra a través de una resistencia de 100 Ω (posición predeterminada).

• Tierra capacitiva (CAP): conectada a tierra a través de un capacitor de 0,01 uF en paralelo con una resistencia de 1 MΩ.

Si el dispositivo conectado ya tiene una tierra firme en su línea RET, se debe seleccionar la tierra capacitiva. Si el dispositivo conectado no tiene una tierra firme, se debe seleccionar la tierra resistiva.

5. Asignación y disposición de señales

Los 48 terminales del SSCAH2A están agrupados por canal. Cada canal utiliza 6 terminales en el orden SCOM, A, B, C, D, RET. Las asignaciones de terminales para los seis canales son las siguientes:

6. Identificación de ID de hardware

El conector JA de la placa cuenta con un chip de identificación de solo lectura que almacena el número de serie, el tipo, el número de revisión y la información de ubicación del conector de la placa. El paquete de E/S lee esta información durante la inicialización. Si se encuentra una discrepancia, se genera un error de incompatibilidad de hardware.

7. Configuración del software

Excepto las resistencias de terminación y el método de conexión a tierra RET, que se configuran mediante puentes de hardware, todos los demás parámetros (como la selección del protocolo de comunicación, la velocidad en baudios, los bits de datos, los bits de parada, la paridad, etc.) se configuran mediante el software ToolboxST.

---

III. Aplicaciones del sistema

1. Aplicación en el sistema de control Mark VIe

El IS200SSCAH2A es un tablero de terminales clave para la expansión de la comunicación en serie dentro del sistema de control Mark VIe. Sus funciones dentro del sistema incluyen:

• Conversión de protocolo: convierte protocolos de comunicación serie (RS-232, RS-422, RS-485) de dispositivos de campo en formatos de datos reconocibles por el sistema de control.

• Integración de datos: integra datos de dispositivos seriales en el sistema de control Mark VIe a través del paquete de E/S y Ethernet para monitoreo y control centralizados.

• Interfaz de dispositivo: proporciona interfaces físicas para varios dispositivos serie, incluidos PLC, instrumentos inteligentes, unidades, lectores de códigos de barras y controladores de terceros.

• Expansión de red: A través de conexiones multipunto RS-485, se pueden conectar hasta 8 dispositivos, ampliando la capacidad de E/S del sistema de control.

2. Diferencias con IS200SSCAH1A

La principal diferencia entre IS200SSCAH2A e IS200SSCAH1A radica en el diseño del bloque de terminales:

• IS200SSCAH1A: Cuenta con un bloque de terminales de 48 terminales montado permanentemente; El cableado no es extraíble.

• IS200SSCAH2A: Cuenta con un cabezal en ángulo recto que acepta bloques de terminales enchufables; El cableado se puede quitar desenchufando el bloque de terminales.

Ventajas del diseño enchufable:

• El cableado se puede realizar antes de la instalación de la placa, lo que aumenta la eficiencia de la instalación.

• Al reemplazar la placa, no es necesario volver a cablear; simplemente desenchufe el bloque de terminales y conéctelo a la nueva placa.

• Se pueden elegir diferentes marcas o tipos de bloques de terminales según sea necesario.

3. Escenarios de aplicación típicos

• Comunicación PLC: comunicación en serie con varias marcas de PLC para intercambiar comandos de control y datos de estado.

• Interfaz de instrumento inteligente: conexión de medidores inteligentes, medidores de flujo, analizadores y otros instrumentos para recopilar datos de proceso.

• Control de variador: Comunicación con variadores de frecuencia, servovariadores, etc., para control de movimiento.

• Integración de sistemas de terceros: intercambio de datos con sistemas de control de terceros o sistemas SCADA.

• Puesta en servicio y mantenimiento: Actuando como una interfaz de puesta en servicio temporal, conectando una computadora que ejecuta un software de simulación como MODSIM.

  
  

---

IV. Descripción detallada de la interfaz

1. Definiciones de señales del bloque de terminales

Los 48 terminales del IS200SSCAH2A están agrupados por canal. Las definiciones de señal para cada canal son las siguientes:

2. Tabla de asignación de terminales

3. Descripción del puente

4. Conector de clavija DC-62

Este conector se utiliza para conectar el paquete de E/S, lo que permite la comunicación Ethernet con el controlador Mark VIe. Consulte la documentación del paquete de E/S correspondiente para conocer las asignaciones de pines específicas.

5. Tierra de protección

Los terminales SCOM (37-48) deben conectarse a una tierra de blindaje adecuada. Normalmente, el blindaje del cable de E/S debe conectarse a tierra mediante un soporte de montaje externo y luego conectarse a la placa a través del terminal SCOM.

---

V. Configuración y cableado

1. Configuración del protocolo de comunicación

El protocolo de comunicación se selecciona a través del software ToolboxST y no requiere puentes de hardware. Cada canal se puede configurar de forma independiente para:

• RS-232C

• RS-422

• RS-485

2. Configuración de la resistencia de terminación

Configure los puentes de resistencia de terminación correspondientes según el protocolo de comunicación y la topología de la red:

3. Configuración del método de puesta a tierra RET

Configure el puente de conexión a tierra RET correspondiente según si el dispositivo conectado tiene un RET conectado a tierra:

4. Ejemplo de cableado RS-232C

Conexión del canal 1 de SSCA a un dispositivo de terceros (esclavo):

5. Ejemplo de cableado semidúplex RS-485 (punto a punto)

Conexión del canal 1 de SSCA a un dispositivo de terceros (esclavo):

Configuración del puente:

• JP1A: IN (resistencia terminal conectada)

• JP1B: SALIDA (resistencia terminal desconectada)

• Si se conecta una computadora como dispositivo de prueba, el pin 5 de su conector DB9 debe estar conectado a SCOM1.

6. Ejemplo de cableado semidúplex RS-485 (multipunto)

En una red multipunto, sólo los nodos en los extremos del bus necesitan resistencias de terminación. JP#A para nodos intermedios debe establecerse en OUT.

---

VI. Diagnóstico y mantenimiento

1. Identificación con chip de identificación

El conector JA de la placa IS200SSCAH2A cuenta con un chip de identificación de solo lectura que almacena la siguiente información:

• Número de serie de la placa

• Tipo de placa (IS200SSCAH2A)

• Número de revisión

• Ubicación del conector J

El paquete de E/S lee esta información durante el inicio y la compara con los valores esperados. Si se encuentra una discrepancia, se genera un fallo de incompatibilidad de hardware, lo que evita problemas del sistema causados ​​por una configuración incorrecta.

2. Solución de problemas comunes

3. Recomendaciones de mantenimiento

• Inspección periódica: Verifique que los bloques de terminales estén bien enchufados y que los cables no estén sueltos.

• Limpieza: Limpie periódicamente el tablero para evitar que la acumulación de polvo afecte la disipación del calor y el aislamiento.

• Protección ESD: use una correa de conexión a tierra cuando manipule la placa y guárdela en bolsas antiestáticas.

• Gestión de repuestos: mantenga una placa IS200SSCAH2A de repuesto para reducir el tiempo de inactividad en caso de falla.