El IS400TCASH1ADC es un componente importante del PCAA (Core Analog I/O Pack) dentro del sistema de control GE Mark VIe, específicamente perteneciente a la placa de terminales de la serie TCAS . Como interfaz de señal de campo del módulo PCAA, esta placa de terminales proporciona terminales de cliente y enrutamiento de señales, transmitiendo de manera eficiente y confiable varias señales analógicas desde dispositivos de campo como turbinas de gas y compresores, incluidos termopares, transmisores de 4-20 mA, LVDT (transformadores diferenciales variables lineales), servocontroladores y sensores de frecuencia de pulso, a las placas de procesamiento analógico BCAA y BCAB dentro del PCAA.
El IS400TCASH1ADC se puede aplicar en sistemas simplex y TMR (triple modular redundante) , cumpliendo con los requisitos industriales de alta disponibilidad y alta seguridad. Recibe alimentación de control de 28 V CC a través del conector P5 y suministra alimentación de 28 V CC al tablero de terminales JGPA a través del conector P4 para la terminación del blindaje del cable de campo. Al mismo tiempo, el IS400TCASH1ADC 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.
Como parte del módulo PCAA, la unidad menos reemplazable (LRU), el IS400TCASH1ADC funciona junto con la placa principal BCAA, la placa de interfaz BCAB y la placa del procesador BPPx. El módulo emplea tecnología de montaje en superficie, que ofrece buena resistencia a la vibración, la temperatura y las interferencias electromagnéticas, y funciona en entornos industriales hostiles de -30 °C a 65 °C.
II. Estructura de hardware e interfaces
2.1 Dimensiones físicas y montaje
Las dimensiones físicas del IS400TCASH1ADC son consistentes con los módulos TCAS estándar:
Altura: 8,26 cm (3,25 pulgadas)
Ancho: 4,19 cm (1,65 pulgadas)
Profundidad: 12,1 cm (4,78 pulgadas)
El módulo utiliza bloques de terminales tipo caja enchufables estilo europeo para facilitar el cableado y el mantenimiento en campo. Durante la instalación, el módulo PCAA se monta de forma segura en un gabinete o en un panel; El IS400TCASH1ADC, como parte de la PCAA, se fija como un todo y no es necesario retirarlo por separado.
2.2 Conectores principales
Conector |
Tipo |
Descripción |
P5 |
Conector de alimentación de 3 pines |
Introduce alimentación de 28 V CC para todo el módulo PCAA y el tablero de terminales. Nota: la energía ingresa directamente a través de este conector, no a través del conector de alimentación normal en la placa del procesador. |
P4 |
Conector de salida de alimentación |
Proporciona alimentación de 28 V CC al tablero de terminales JGPA para la conexión a tierra del blindaje del cable de campo. |
P1/P2 |
Conectores de alta densidad de 68 pines |
Conéctese al tablero de terminales TCAT para distribuir la señal (distribuyendo una señal de campo a uno o tres módulos PCAA en simplex o TMR). |
ENET1/ENET2 |
Interfaces Ethernet RJ‑45 |
Interfaces de red IONet primarias y redundantes para el intercambio de datos de alta velocidad con el controlador. |
Terminales de 120 euros |
Terminales tipo caja enchufables |
Para cableado de señal de dispositivos de campo; Soporta cables sólidos, cables trenzados y cables con casquillos. |
2.3 Especificaciones de cableado de terminales
Los terminales europeos del IS400TCASH1ADC admiten los siguientes tipos de conductores y secciones transversales:
Tipo de conductor |
Sección transversal 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 |
III. Tipos de señales y asignación de E/S
El IS400TCASH1ADC maneja las principales tareas de acceso a la señal en el lado del terminal PCAA. Según la tabla de asignación de señales (Terminales PCAA) del documento adjunto, las señales cableadas directamente a esta placa de terminales incluyen:
3.1 Señales cableadas directamente al IS400TCASH1ADC
Número de señales |
Tipo de señal |
Tornillos por señal |
25 |
Entradas de termopar (soporta tipos E, J, K, S, T) |
2 |
10 |
Entradas analógicas de 4‑20 mA |
2 |
2 |
Entradas configurables analógicas de 4‑20 mA o ±10 V |
2 |
2 |
Salidas analógicas de 4‑20 mA |
2 |
1 |
Salida de alimentación de ±12 V CC (50 mA) |
2 |
6 |
Salidas de excitación LVDT (7 Vrms, 3,2 kHz, 60 mA) |
2 |
6 |
Salidas del controlador de bobina servo (±10 mA) |
2 |
3 |
Conexiones comunes (COM) |
1 |
2 |
Entradas de frecuencia de pulso TTL (con alimentación del sensor) |
2 (incluida la potencia) |
3.2 Señales ventiladas vía TCAT (también participa el IS400TCASH1ADC)
Número de señales |
Tipo de señal |
Tornillos por señal |
12 |
Entradas sísmicas ventiladas (sensores de velocidad) |
2 |
24 |
Entradas analógicas ventiladas de 4‑20 mA (de TCAT) |
2 |
12 |
Potencia de salida de 24 V (25 mA cada una, para transmisores) |
2 |
3 |
Votación de salidas de 4‑20 mA (para aplicaciones TMR) |
2 |
12 |
Señales de retroalimentación LVDT ventiladas |
2 |
2 |
Entradas de frecuencia de pulso magnético ventiladas (servomedidor de flujo) |
2 |
1 |
Entrada de relé suicida servo (para las dos primeras salidas de servo) |
2 |
IV. Especificaciones de precisión de la señal
Tipo de señal |
Precisión especificada (incluidos todos los errores) |
Precisión típica (a 25°C) |
Entradas de termopar |
±0,10% de la escala completa (-13,8 a +45,5 mV) |
±0,06% |
Entradas analógicas de 4‑20 mA |
±0,25% |
±0,10% |
Entradas analógicas de 0‑10 V |
±0,50% |
±0,20% |
Entradas de pulso/caudal |
±0,05% de la lectura |
— |
Entradas sísmicas (±1,5 V pico) |
±2,00% |
±0,90% |
Entradas LVDT (0‑7,07 Vrms) |
±1,00% |
±0,25% |
Entradas del monitor de excitación LVDT |
±1,00% |
±0,55% |
Salida de excitación LVDT |
7 Vrms ±5,00% |
±3,00% |
Salida servo (±10 mA) |
±3,50% |
±0,70% |
Salida analógica de 4‑20 mA |
±0,75% |
±0,43% |
Salida de alimentación de 24 V |
24 VCC ±0,5 % (0‑25 mA) |
— |
V. Configuración y Operación
Cada canal de entrada analógica en el IS400TCASH1ADC tiene un puente (JP1 a JP12) para seleccionar si el terminal de retorno está conectado a tierra (GND) o flotante (ABIERTO) . La posición predeterminada es ABIERTA. Para las entradas analógicas 11 y 12, los puentes adicionales (JP13, JP14) seleccionan entre MA (modo de 4‑20 mA con resistencia de carga de 250 Ω) y VOLT (modo de voltaje de ±10 V, resistencia de carga eliminada).
La placa JGPA asociada proporciona doce terminales de salida de 24 V CC, cada uno de ellos capaz de alimentar un transmisor de dos hilos de 4‑20 mA.
5.2 Configuración de salida de servo
Cada una de las seis salidas de servo se puede configurar mediante puentes (JP15 a JP20) como:
Las dos primeras salidas de servo (Servo 1 y Servo 2) proporcionan además una función suicida externa a través de los terminales 107 y 108 (SVRL1, SVRL2). Cuando un contacto externo se cierra a través de estos terminales, el circuito del servoaccionamiento se desconecta del regulador digital y la válvula se fuerza a cerrar a través de una resistencia limitadora de corriente (salida fija de 15 mA) para una respuesta protectora.
5.3 Servosistema de posición LVDT
El IS400TCASH1ADC recibe señales del lado secundario de los sensores LVDT a través del tablero de terminales TCAT. Estas señales son acondicionadas por la placa de adquisición de BCAA, convertidas a voltaje de CC y leídas por el procesador a través de convertidores A/D. El firmware PCAA puede ejecutar hasta seis servoreguladores digitales independientes, cada uno de los cuales funciona 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.
La calibración LVDT se realiza utilizando el software ToolboxST: el usuario conduce la válvula a las posiciones completamente cerrada y completamente abierta, y el software registra automáticamente los valores Vrms correspondientes (MinVrms / MaxVrms). Los valores calibrados se utilizan para convertir Vrms en tiempo real en un porcentaje de posición del 0 % al 100 %.
5.4 Termopares y compensación de unión fría
Cada módulo PCAA incluye un sensor de temperatura de unión fría incorporado para compensación de unión de referencia de termopar. Si el sensor local falla, valor de respaldo (CIBackup) o un valor de unión fría remota proporcionado por el controlador (CJRemote) . se puede configurar un Todas las entradas de termopar tienen un circuito de polarización de detección de cable abierto: cuando se abre un termopar, la señal se polariza a escala completa negativa para facilitar el diagnóstico.
VI. Diagnósticos y Alarmas
Como parte del módulo PCAA, el IS400TCASH1ADC proporciona capacidades integrales de autodiagnóstico. Las siguientes son alarmas típicas estrechamente relacionadas con este tablero de terminales (basadas en las alarmas específicas de PCAA en el documento adjunto):
Código de alarma |
Descripción |
Posible causa |
Solución |
33‑67 |
Termopar en mal estado |
La entrada de milivoltios excede el rango; tipo incorrecto configurado; alambre abierto; tensión parásita |
Verifique el cableado y el blindaje de campo; medir la señal de milivoltios; verificar que el tipo de TC coincida con la configuración |
68 |
Unión fría en mal estado, usando respaldo |
Señal de unión fría del TCAS local fuera de rango (-50 a 85 °C) |
Verifique la temperatura; si es normal, posible falla del sensor de unión fría: reemplace el módulo PCAA |
69‑80 |
Entrada analógica TCAS en mal estado |
Excitación incorrecta o faltante al transmisor; transmisor defectuoso; discrepancia en la configuración de los puentes; entrada fuera de rango |
Verifique el cableado y el dispositivo de campo; comprobar el puente de tierra; verificar la entrada dentro de 3,0‑21,5 mA, ±10,5 V |
81-104 |
Entrada analógica TCAT en mal estado |
Como arriba, además de que los cables TCAT-PCAA no están completamente asentados |
Verifique que los cables estén apretados; Verifique que las conexiones P1/P2 estén seguras. |
117-122 |
La excitación LVDT falló |
Falla a tierra de excitación; cableado de campo o falla del sensor LVDT; falla interna del hardware |
Verifique el cableado y el blindaje de excitación del LVDT; comprobar el sensor LVDT; Si falla el hardware, reemplace PCAA |
123-134 |
Tensión de excitación LVDT fuera de rango |
La tensión de excitación real se desvía >±10 % de ExcitMonCal |
Mida el voltaje de excitación; recalibrar el servo; reemplazar PCAA |
135-146 |
Posición LVDT fuera de límite |
Problema de excitación LVDT; falla del sensor; no calibrado; MinVrms/MaxVrms configurado incorrectamente |
Verifique el cableado y el sensor del LVDT; recalibrar; verificar que ExcitSelect coincida con la fuente de excitación |
155-160 |
Servo deshabilitado: error de configuración |
Posición del regulador/flujo/entrada de presión conectada a un canal no utilizado |
Verificar los parámetros de configuración; Asegúrese de que las entradas estén conectadas a sensores habilitados. |
161-166 |
Suicidio de salida servo activo |
Comentarios fuera de rango; Error excesivo entre la corriente comandada y la retroalimentación. |
Verificar las conexiones del sensor de posición y la integridad mecánica; Verifique que el circuito de salida del servo esté abierto o en corto. |
217 |
Configuración de TCAT y discrepancia de hardware |
TCAT configurado en ToolboxST pero no conectado; TCAT conectado pero no configurado; cables intercambiados |
Verifique que la configuración coincida con el hardware; verificar que los cables P1/P2 no estén intercambiados; volver a apretar los cables y asegurar la conexión a tierra; apague y encienda para borrar |
218 |
El tipo de conector TCAT P1/P2 no coincide |
Los tipos de conexión (R/R, S/S, T/T) no coinciden |
Verifique las conexiones de los cables P1/P2 entre TCAT y TCAS para garantizar la coherencia del tipo. |
VII. Puntos clave de instalación y operación
7.1 Pasos de instalación
Monte de forma segura el módulo PCAA (que incluye la placa de terminales IS400TCASH1ADC).
Conecte la conexión de alimentación JGPA al conector P4 del PCAA.
Si usa TCAT, conecte el módulo PCAA al tablero de terminales TCAT usando dos cables de 68 pines en los conectores P1 y P2 (que coinciden con PR1/PR2, PS1/PS2 o PT1/PT2 en TCAT). Apriete con los dedos únicamente los tornillos de montaje del cable para garantizar una conexión a tierra adecuada del cable. No apretarlo puede impedir que la PCAA lea la identificación electrónica TCAT y degradar 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 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 blindaje JGPA. En la mayoría de las aplicaciones, están conectados a tierra a través de la chapa de montaje. Si se requiere una 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 los parámetros PCAA e IS400TCASH1ADC según sea necesario.
7.2 Notas importantes
Alimentación : El módulo debe recibir alimentación de 28 V CC directamente desde el conector P5; no lo encienda a través del conector de alimentación de la placa del procesador.
Extracción del cable de 68 pines : al retirar los cables, asegúrese de que los postes hexagonales de los conectores montados en la placa no giren mientras retira los tornillos de mariposa, para evitar dañar los conectores.
Conexión a tierra : Los cables P1/P2 deben estar correctamente conectados a tierra; de lo contrario, la lectura de identificación electrónica y la precisión de la señal analógica pueden verse afectadas.
Advertencia de configuración : No cambie arbitrariamente el parámetro ThermCplUnit en ToolboxST, ya que esto cambia las unidades de ingeniería de las señales de termopar vistas por el código de la aplicación y puede afectar la lógica de la aplicación y las pantallas HMI.
