El IS400TCASH1A es un componente importante del PCAA (Core Analog I/O Pack) dentro del sistema de control GE Mark VIe. En concreto pertenece al tipo de bornera TCAS. Como parte del módulo PCAA, esta placa de terminales proporciona terminales de cliente y enrutamiento de señales, transmitiendo de manera precisa y confiable señales analógicas desde dispositivos de campo a las placas de procesamiento analógico BCAA y BCAB.
El IS400TCASH1A desempeña un papel fundamental en los sistemas de control de turbinas de gas. Maneja una gran cantidad de tareas de entrada/salida de señales analógicas, incluidas señales de termopar, señales de bucle de corriente de 4-20 mA, señales de excitación y retroalimentación LVDT (transformador diferencial variable lineal), señales de accionamiento de servobobina, entradas de frecuencia de pulso y más. Este tablero de terminales se puede aplicar en sistemas simplex y TMR (Triple Modular Redundante), cumpliendo con los requisitos de confiabilidad, disponibilidad y seguridad de diversas aplicaciones industriales.
Como parte del módulo PCAA, que es la unidad menos reemplazable (LRU), el IS400TCASH1A funciona junto con la placa principal BCAA, la placa de interfaz BCAB y la placa del procesador BPPx para formar el conjunto completo de E/S analógicas del núcleo PCAA. El módulo recibe alimentación de control de 28 V CC a través del conector P5 y suministra alimentación de 28 V CC a través del conector P4 al tablero de terminales JGPA para la terminación del blindaje del cable de campo. Además, el IS400TCASH1A se conecta al tablero de terminales TCAT a través de dos conectores de cable de 68 pines (P1 y P2) para lograr una distribución en abanico de la señal, distribuyendo una única señal de campo a uno o tres módulos PCAA.
II. Características y estructura del hardware
2.1 Estructura física y conectores
Como placa de terminales del módulo PCAA, el IS400TCASH1A integra múltiples interfaces de conector para garantizar conexiones estables con dispositivos externos y otras placas:
Conector de alimentación P5 : interfaz de alimentación de 3 pines para introducir alimentación de 28 V CC para alimentar todo el módulo PCAA y el tablero de terminales. Tenga en cuenta que el módulo recibe energía directamente del conector P5, no a través del conector de alimentación normal en la placa del procesador.
Conector de salida de alimentación P4 : Proporciona alimentación de 28 V CC al tablero de terminales JGPA para la conexión a tierra del blindaje del cable de campo.
Conectores P1 y P2 : Ambos son conectores de cable de 68 pines para conectar al tablero de terminales TCAT. Estos dos conectores admiten distribución de señales, distribuyendo señales desde dispositivos de campo a uno o tres módulos PCAA, lo que permite configuraciones de sistemas simplex o TMR.
Interfaces Ethernet ENET1 y ENET2 : Dos conectores Ethernet RJ-45, que sirven como interfaz principal del sistema y como interfaz del sistema redundante/secundario, respectivamente, para la conexión a la red IONet, lo que permite la comunicación de datos entre el controlador y el módulo.
Bloques de terminales tipo caja estilo europeo : El IS400TCASH1A está equipado con 120 terminales tipo caja estilo europeo enchufables para cableado de señal de dispositivos de campo. Estos terminales admiten varios tipos de conductores y secciones transversales, lo que facilita la instalación y el mantenimiento en campo.
2.2 Características del cableado de terminales
Los terminales de caja estilo europeo del IS400TCASH1A admiten las siguientes especificaciones de conductores:
Tipo de conductor |
Sección mínima |
Sección transversal máxima |
Conductor sólido |
0,2 mm² |
2,5 mm² |
Conductor trenzado |
0,2 mm² |
2,5 mm² |
Conductor trenzado con casquillo y funda de plástico. |
0,25 mm² |
2,5 mm² |
Conductor trenzado con casquillo sin funda de plástico |
0,25 mm² |
2,0 mm² |
especificación AWG |
24 CAE |
12 CAE |
2.3 Filosofía de diseño del módulo
El módulo PCAA (incluida la placa de terminales IS400TCASH1A) consta de cuatro placas de circuito separadas en un solo conjunto físico. Debido a que es difícil aislar una falla en una sola placa, el módulo completo se considera la unidad menos reemplazable. Por lo tanto, no se permite el diagnóstico de campo ni el reemplazo de placas de circuito individuales dentro del módulo. Si el módulo falla, se debe reemplazar todo el módulo PCAA.
III. Tipos de señales y asignación de E/S
El tablero de terminales IS400TCASH1A proporciona amplias capacidades de acceso a señales, cubriendo varios tipos de señales analógicas necesarias para el control de turbinas de gas. Según la división de señales entre terminales PCAA y terminales TCAT, el IS400TCASH1A es el principal responsable de las siguientes señales:
3.1 Señales del terminal PCAA (cableadas directamente al IS400TCASH1A)
Número de señales |
Tipo de señal |
Tornillos por señal |
25 |
Entradas de termopar |
2 |
10 |
Entradas analógicas de 4-20 mA |
2 |
2 |
Entradas analógicas de 4-20 mA o ±10 V |
2 |
2 |
Salidas analógicas de 4-20 mA |
2 |
1 |
Salida de potencia de ±12 V |
2 |
6 |
Salidas de excitación LVDT |
2 |
6 |
Salidas del controlador de bobina servo |
2 |
3 |
Conexiones comunes |
1 |
2 |
Entradas de pulsos TTL |
2 (con poder) |
3.2 Señales del terminal TCAT (ventiladas a IS400TCASH1A a través de TCAT)
Número de señales |
Tipo de señal |
Tornillos por señal |
12 |
Entradas sísmicas ventiladas |
2 |
24 |
Entradas analógicas ventiladas de 4-20 mA |
2 |
12 |
Potencia de salida de 24 V a 25 mA |
2 |
3 |
Votación salidas 4-20 mA |
2 |
12 |
Comentarios de LVDT avivados |
2 |
2 |
Entradas de frecuencia de pulso magnético ventiladas (servomedidor de flujo) |
2 |
1 |
Entrada de relé servo suicida |
2 |
V. Configuración y Operación
4.1 Configuración de entrada analógica
El IS400TCASH1A admite interfaces para varios tipos de transmisores de 4-20 mA. Cada terminal de entrada analógica tiene un puente al lado para seleccionar si el terminal de retorno está conectado a tierra o flotante (la posición predeterminada es flotante/abierta). Para las entradas analógicas 11 y 12, se proporciona un puente adicional para quitar la resistencia de carga de 250 Ω, lo que permite la aplicación de entrada de voltaje de ±10 V CC.
La placa JGPA asociada proporciona doce terminales de salida de 24 V CC, uno para cada entrada del transmisor de 4-20 mA.
4.2 Configuración de salida del servo
El IS400TCASH1A admite seis salidas de servo, cada una de ellas configurable mediante puentes para el modo TMR (servo de 3 bobinas) o el modo simplex (servo de 2 bobinas). Las dos primeras salidas de servo también están equipadas con una función suicida externa a través de los terminales SVRL1 y SVRL2. Cuando un contacto externo se cierra a través de estos terminales, la salida del servo se aísla del control del regulador digital, proporcionando una conexión directa a través de una resistencia limitadora de corriente (salida fija de 15 mA) para una respuesta protectora del control.
4.3 Servosistema de posición LVDT
El IS400TCASH1A recibe señales del lado secundario de sensores LVDT a través del tablero de terminales TCAT. Estas señales son condicionadas por la placa de adquisición de BCAA, convertidas en una señal equivalente de CC y leídas por el procesador a través de convertidores A/D. El firmware PCAA puede ejecutar hasta seis servoreguladores digitales independientes, cada bucle funcionando a una frecuencia de muestreo de 100 Hz. La salida del regulador se escribe en un convertidor D/A, que luego proporciona el comando de corriente para el regulador de corriente analógico.
4.4 Función de calibración
Cuando se utiliza una nueva placa de terminales en un sistema, se requiere la calibración de los LVDT asociados con los servos PSVO, PSVP, PCAA o PMVE (MVRA o MVRF). El controlador guarda el código de barras del tablero de terminales y lo compara con el tablero de terminales actual durante el tiempo de carga de reconfiguración. Cada vez que se guarda una calibración, actualiza el nombre del código de barras al tablero actual.
V. Diagnósticos y Alarmas
Como parte del módulo PCAA, el IS400TCASH1A proporciona funciones integrales de autodiagnóstico. Cuando un diagnóstico detecta una anomalía, el sistema genera las alarmas correspondientes. Las siguientes son alarmas comunes relacionadas con el IS400TCASH1A:
Código de alarma |
Descripción |
Posible causa |
Solución |
33-67 |
Termopar en mal estado |
La entrada de milivoltios excede el rango del termopar; tipo de TC incorrecto configurado; alambre abierto; tensión parásita o ruido que hace que la entrada supere los -63 mV |
Verifique el cableado y el blindaje de campo; verifique que el TC no tenga circuito abierto; medir la señal de milivoltios; verificar que el tipo de TC coincida con la configuración |
68 |
Cold Junction no está en buen estado, se utiliza la copia de seguridad |
Señal de unión fría local del tablero de terminales TCAS fuera de rango (normal: -50 a 85 °C) |
Si el hardware está dentro del rango de temperatura normal, es posible que falle el sensor de unión fría; reemplazar el módulo PCAA |
69-80 |
Entrada analógica TCAS en mal estado |
Excitación incorrecta o faltante al transductor; transductor defectuoso; la configuración del puente no coincide con la configuración; entrada fuera de rango; circuito abierto o cortocircuito |
Verifique el cableado de campo; comprobar el dispositivo de campo; verifique el puente de selección de tierra; verificar la entrada dentro del rango de 3,0-21,5 mA, ±5,25 V, ±10,5 V |
117-122 |
La excitación LVDT falló |
Falla a tierra de excitación; problema de cableado de campo o falla del sensor LVDT; falla interna del hardware |
Verifique el cableado de campo y el blindaje para detectar excitación LVDT; comprobar el sensor LVDT; Si falla el hardware, reemplace PCAA |
123-134 |
Voltaje de excitación LVDT fuera de rango |
La excitación real del LVDT supera el ±10% de ExcitMonCal; posible falla en el tablero de terminales |
Mida el voltaje de excitación y compárelo con el parámetro de configuración; comprobar el sensor LVDT; recalibrar el servo; reemplazar PCAA |
135-146 |
Posición LVDT fuera de límite |
Problema de excitación LVDT; transductor defectuoso; circuito abierto o cortocircuito; entrada fuera de rango; no calibrado |
Verifique el cableado de campo y la excitación; comprobar el sensor LVDT; calibrar el servoregulador; verificar los límites MinVrms y MaxVrms; verificar que ExcitSelect coincida con el cableado |
155-160 |
Servo deshabilitado: error de configuración |
Entrada de posición del servo conectada a un LVDT no utilizado; entrada de flujo a PR no utilizado; entrada de presión a entrada analógica no utilizada; parámetros de configuración incorrectos |
Verificar y corregir los parámetros de configuración; verificar las entradas del regulador conectadas a sensores habilitados; utilice el diagnóstico avanzado de ToolboxST para obtener la lista de errores |
161-166 |
Suicidio de salida de servo activo |
Comentarios fuera de rango; la retroalimentación actual no coincide con el comando; conexiones de entrada incorrectas |
Verificar configuración; verificar las entradas conectadas a sensores usados; comprobar las conexiones del sensor de posición y la integridad mecánica; Verifique que el cableado del circuito de salida del servo no esté abierto o en corto. |
217 |
Configuración de TCAT y discrepancia de hardware |
TCAT configurado en ToolboxST pero no conectado; TCAT no configurado pero conectado |
Verifique que la selección de ToolboxST TCAT coincida con el hardware real; verificar que los cables P1 y P2 no estén intercambiados; asegurar que los cables estén apretados y los tableros de terminales puestos a tierra; realizar reinicio de apagado |
218 |
Los tipos de conector TCAT P1 y P2 no coinciden |
Los tipos de conexión P1 y P2 (R/R, S/S, T/T) no coinciden |
Verifique la configuración de ToolboxST y las conexiones de cables P1/P2 entre TCAS y TCAT para garantizar la coincidencia de tipos. |
VI. Puntos clave de instalación y operación
6.1 Pasos de instalación
Monte de forma segura el módulo PCAA.
Conecte la conexión de alimentación JGPA al conector P4 del PCAA.
Conecte el módulo PCAA a una placa de terminales TCAT asociada opcional usando dos cables de 68 pines en los conectores P1 y P2. Apriete con los dedos únicamente los tornillos de montaje del cable en el PCAA y TCAT para garantizar una conexión a tierra adecuada del cable. No asegurar los cables puede provocar que la PCAA no pueda leer la identificación electrónica en el TCAT y puede reducir la calidad de la señal.
Conecte uno o dos cables Ethernet según la configuración del sistema. Cuando se utiliza una única conexión IONet, el módulo funciona correctamente en cualquiera de los puertos. Si se utilizan conexiones duales, la práctica estándar es conectar ENET1 a la red asociada con el controlador R.
Verifique la conexión a tierra de los terminales del cable blindado JGPA. En la mayoría de las aplicaciones, los terminales de tierra del blindaje JGPA están conectados eléctricamente a la lámina de metal en la que está montada la placa. En algunas aplicaciones que requieren tierra de blindaje independiente, proporcione un cable de tierra adecuado entre uno o más terminales JGPA y el potencial de tierra de blindaje requerido.
Aplique energía al módulo a través del conector P5 y verifique las luces indicadoras de estado de Ethernet y de energía.
Utilice la aplicación ToolboxST para configurar la PCAA según sea necesario.
6.2 Notas importantes
Nota sobre alimentación : El módulo funciona desde una fuente de alimentación aplicada directamente al conector P5 del módulo, no a través del conector de alimentación normal ubicado en la placa del procesador.
Nota sobre la extracción de cables : Al retirar los cables de 68 pines, asegúrese de que los postes hexagonales en los conectores montados en la placa no giren al retirar los tornillos de mano del cable.
Conexión a tierra Nota : Los cables de 68 pines deben estar conectados a tierra adecuadamente; de lo contrario, la lectura de la identificación electrónica y la calidad de la señal pueden verse afectadas.
Nota de configuración : No cambie el parámetro ThermCplUnit en ToolboxST de forma arbitraria, ya que esto afecta las unidades de ingeniería vistas por el código de la aplicación y puede afectar dispositivos externos como HMI e historiadores.
