El IS420UCECH1B es un componente clave dentro del sistema de control Mark* VIe de GE. Se trata de una variante específica del módulo UCEC, que integra un controlador UCSCH1x de alto rendimiento con una placa de expansión de E/S de 7 puertos en una única y potente unidad de control. Diseñado para aplicaciones complejas de automatización industrial que requieren numerosas conexiones de E/S, como sistemas de control de excitación, control de turbinas eólicas y control de turbinas de gas/vapor, ofrece confiabilidad excepcional, capacidad de procesamiento en tiempo real y configuración de red flexible.
El módulo IS420UCECH1B es compatible a partir de ControlST V07.03 y está diseñado específicamente para aplicaciones de control de excitación.
Composición y arquitectura del hardware
El módulo IS420UCECH1B consta de dos componentes de hardware principales:
Controlador UCSCH1x:
Cuenta con un procesador AMD G-Series de cuatro núcleos que funciona a 1,2 GHz, lo que proporciona una potente capacidad informática en tiempo real.
Equipado con 4 GB de SDRAM DDR3-1333 para acceso a datos de alta velocidad.
Se ejecuta en el sistema operativo en tiempo real (RTOS) QNX Neutrino, adecuado para entornos industriales de alta confiabilidad.
Tarjeta de expansión de E/S de siete puertos:
Proporciona 7 puertos Ethernet RJ-45 adicionales para conectar módulos de E/S distribuidas.
Admite protocolos de comunicación como IONet (red de E/S), PROFINET, EtherCAT o enlace serie de alta velocidad (HSSL).
Combinado con los 3 puertos de E/S nativos del controlador, esto ofrece hasta 10 interfaces de red de E/S, lo que mejora significativamente la conectividad del sistema.
El IS420UCECH1B presenta un diseño modular, sin ventilador y sin batería, que ofrece buena resistencia a la vibración, el polvo y las interferencias, lo que lo hace adecuado para entornos industriales hostiles.
Características clave y funcionalidad
1. Procesamiento multinúcleo de alto rendimiento
El procesador de cuatro núcleos admite el procesamiento paralelo de múltiples tareas de control, lo que garantiza un funcionamiento estable incluso a velocidades de escaneo altas (por ejemplo, 10 ms).
Admite configuraciones simplex, doble redundante y triple redundante modular (TMR) para cumplir con diversos requisitos de confiabilidad.
2. Interfaces de comunicación flexibles
IONet: una red Ethernet privada dedicada a los controles Mark, que garantiza una comunicación sincronizada y de alta velocidad entre los módulos de E/S y el controlador.
Protocolos PROFINET o EtherCAT opcionales para una integración más sencilla con dispositivos de terceros.
HSSL admite comunicación síncrona punto a punto para módulos de E/S con altas demandas en tiempo real.
3. Compatibilidad con el agente de campo integrado (EFA)
Incluye un agente de campo integrado para una conectividad segura a la plataforma en la nube de Predix, lo que permite la carga de datos, la computación perimetral y el monitoreo remoto.
Proporciona capacidades de alojamiento de aplicaciones web locales para diagnósticos y análisis de datos personalizados.
4. Soporte para redes virtuales y máquinas virtuales
Basado en tecnología de hipervisor, admite la ejecución de múltiples máquinas virtuales (VM) en una única plataforma de hardware (por ejemplo, VM de control Mark VIe y VM EFA).
El intercambio de datos entre máquinas virtuales se produce a través de una red virtual interna, lo que elimina la necesidad de un conmutador físico externo y mejora la integración y la seguridad del sistema.
5. Sincronización horaria de alta precisión
Utiliza el protocolo IEEE 1588 (PTP) para sincronizar relojes entre el controlador y los módulos de E/S con una precisión de ±100 microsegundos.
Garantiza la coherencia del tiempo para la adquisición de datos y las salidas de control, fundamental para el control de procesos de alta velocidad.
Principio operativo y flujo de datos
Como núcleo del sistema de control, el IS420UCECH1B funciona de la siguiente manera:
Inicio e inicialización del sistema:
Al encenderse, el controlador carga el firmware y la aplicación almacenados en la memoria Flash.
Detecta módulos de E/S conectados a través de las interfaces IONet y realiza la configuración automática (si la reconfiguración automática está habilitada).
Adquisición y Procesamiento de Datos:
Los módulos de E/S transmiten datos del sensor de campo y del actuador al UCECH1B a través de IONet.
El controlador ejecuta cálculos en tiempo real basados en una lógica de control predefinida (p. ej., bucles PID, secuenciación, enclavamientos de protección).
Salida de control y comunicación:
Los resultados de los cálculos se envían a través de IONet a los módulos de salida apropiados para accionar los actuadores.
Simultáneamente, el controlador intercambia datos con HMI, historiadores u otros sistemas de control a través de Unit Data Highway (UDH).
Redundancia y tolerancia a fallos:
Colaboración en la nube:
Resumen de especificaciones técnicas
| del artículo |
Especificación |
| Procesador |
AMD Serie G de cuatro núcleos a 1,2 GHz |
| Memoria |
SDRAM DDR3-1333 de 4 GB |
| Almacenamiento |
Memoria flash NAND de 2 GB |
| Puertos de E/S |
3 puertos de controlador nativos + 7 puertos de expansión (RJ-45) |
| Protocolos de comunicación |
IONet, PROFINET, EtherCAT, HSSL, Modbus TCP, OPC UA |
| Entrada de energía |
24/28 V CC (Rango: 18 – 30 V CC) |
| Consumo de energía |
Nominal 28 W, Máximo 42 W |
| Temperatura de funcionamiento |
-40°C a +70°C |
| Montaje |
Montaje vertical, se requiere un espacio de aire mínimo de 100 mm arriba/abajo |
| Peso |
2060 gramos |
| Certificaciones |
CE, ATEX, UL, CSA, RoHS, FCC |
Aplicaciones típicas
Sistemas de Control de Excitación: Para regulación de voltaje y compensación de potencia reactiva de generadores síncronos.
Sistemas de control de turbinas eólicas: Controlador principal o control de paso, que admite múltiples sensores y actuadores.
Control de turbina de gas/vapor: gestión de funciones críticas como válvulas de combustible, paletas guía de entrada e encendido.
Centrales Eléctricas de Ciclo Combinado (CCPP): Actuando como controlador de Balance de Planta (BOP) para coordinar sistemas auxiliares.
Control de procesos industriales: Adecuado para estaciones de control distribuido en industrias como química, tratamiento de agua y minería.
