برد ورودی/خروجی آنالوگ سیمپلکس GE IS200DTAIH1AAA

برد خروجی ورودی آنالوگ ساده GE IS200DTAIH1AAA یک برد ترمینال آنالوگ فشرده و با چگالی بالا است که برای نصب ریل DIN در سیستم های کنترل صنعتی مهندسی شده است. IS200DTAIH1AAA که به عنوان یک رابط آنالوگ ساده (غیر زائد) طراحی شده است، ده کانال ورودی آنالوگ و دو کانال خروجی آنالوگ را ارائه می دهد و از طریق یک کابل محافظ به برد پردازنده VAIC متصل می شود. این کابل مشابه کابل‌هایی است که در بردهای ترمینال بزرگ‌تر TBAI استفاده می‌شود و از سازگاری و سهولت یکپارچه‌سازی با معماری‌های کنترل GE موجود اطمینان می‌دهد.

برد خروجی آنالوگ Simplex IS200DTAIH1AAA به طور خاص برای برنامه هایی که نیاز به تهویه سیگنال آنالوگ با فضای کارآمد دارند توسعه یافته است. قابلیت انباشته شدن عمودی آن بر روی ریل DIN اجازه می دهد تا چندین تخته در یک فضای فشرده نصب شوند و به طور قابل توجهی فضای مورد نیاز کابینت را کاهش می دهد. دو برد IS200DTAIH1AAA را می توان به یک پردازنده VAIC متصل کرد و سیستم را به بیست ورودی آنالوگ و چهار خروجی آنالوگ گسترش داد و آن را به یک راه حل ایده آل برای سیستم های کنترل توزیع شده در مقیاس متوسط ​​تبدیل کرد.

این برد همان عملکردهای قوی سرکوب نویز و تهویه سیگنال را مانند بردهای ترمینال بزرگتر TBAI دارد که عملکرد قابل اعتماد را در محیط های صنعتی با نویز الکتریکی تضمین می کند. بلوک های ترمینال از نوع بلوک یورویی با چگالی بالا به طور دائم بر روی برد نصب می شوند و سیم کشی و نگهداری میدان را ساده می کنند. یک تراشه شناسایی داخلی به طور خودکار IS200DTAIH1AAA را به پردازنده VAIC شناسایی می‌کند و امکان تشخیص و تأیید پیکربندی در سطح سیستم را فراهم می‌کند.

این معرفی محصول اطلاعات فنی جامع، دستورالعمل‌های نصب، گزینه‌های پیکربندی، و مشخصات دقیق برای برد خروجی ورودی آنالوگ IS200DTAIH1AAA Simplex ارائه می‌دهد که به عنوان مرجعی برای یکپارچه‌سازان سیستم، مهندسین تعمیر و نگهداری و متخصصان تدارکات عمل می‌کند.

شرح عملکرد دقیق

برد خروجی ورودی آنالوگ Simplex IS200DTAIH1AAA یک ماژول تهویه و رابط سیگنال آنالوگ اختصاصی است که سنسورهای میدان و محرک ها را با پردازنده کنترل دیجیتال پل می کند. ده کانال ورودی آنالوگ آن بسیار قابل تنظیم هستند و طیف گسترده ای از انواع فرستنده و سطوح سیگنال را در خود جای می دهند. این برد از فرستنده های دو سیمه، سه سیمه، چهار سیمه و خارجی پشتیبانی می کند که انعطاف پذیری استثنایی را برای سناریوهای مختلف ابزار دقیق میدانی فراهم می کند.

برای ورودی های حلقه جریان، IS200DTAIH1AAA سیگنال های استاندارد 4-20 میلی آمپر را می پذیرد، که به طور گسترده در کنترل فرآیند صنعتی استفاده می شود. برای سیگنال های ولتاژ، ورودی ها را می توان برای محدوده های ± 5 ولت DC یا ± 10 ولت DC پیکربندی کرد که اکثر خروجی های سنسور آنالوگ رایج را پوشش می دهد. علاوه بر این، دو کانال ورودی را می توان برای عملکرد ± 1 میلی آمپر یا 4 تا 20 میلی آمپر پیکربندی کرد و وضوح حتی بهتری را برای سیگنال های جریان سطح پایین ارائه می دهد. پیکربندی ورودی از طریق پرش‌های داخلی به دست می‌آید و امکان تطبیق سریع با نیازهای متغیر برنامه را بدون نیاز به تهویه‌کننده‌های سیگنال خارجی فراهم می‌کند.

دو کانال خروجی آنالوگ IS200DTAIH1AAA خروجی‌های جریان 0-20 میلی آمپر را ارائه می‌کنند که برای محرک‌ها، موقعیت‌دهنده‌های سوپاپ و ابزارهای ضبط مناسب است. یکی از دو خروجی قابل تنظیم جامپر برای ارائه 0-200 میلی آمپر است، محدوده جریان بالاتری که می تواند مستقیماً بارهای خاصی با امپدانس بالا یا کابل های طولانی تر را بدون تقویت خارجی هدایت کند. این ویژگی تطبیق پذیری برد را افزایش می دهد و آن را قادر می سازد تا هم ابزار دقیق استاندارد و هم حلقه های کنترلی سخت تر را ارائه دهد.

برد خروجی ورودی آنالوگ ساده IS200DTAIH1AAA برق 24 ولت DC خود را از منبع تغذیه دریافت می کند، که برای تغذیه مبدل های میدانی نیز روی برد موجود است. این امر نیاز به منبع تغذیه جداگانه را برای اکثر فرستنده های 2 سیمه از بین می برد و نصب را ساده می کند و هزینه سیستم را کاهش می دهد. توزیع برق داخلی برای رسیدگی به نیازهای جریان تجمعی مبدل های متصل در ظرفیت نامی برد طراحی شده است.

سرکوب نویز در IS200DTAIH1AAA با توجه دقیق به سازگاری الکترومغناطیسی صنعتی اجرا شده است. فیلتر ورودی دیفرانسیل، رد حالت معمول، و تکنیک‌های محافظ، دریافت دقیق سیگنال را حتی در حضور تداخل فرکانس بالا از درایوهای فرکانس متغیر، کنتاکتورها و سایر تجهیزات رایج کارخانه تضمین می‌کند. سیستم زمین برد از یک ترمینال اختصاصی SCOM (ترمینال 43) استفاده می کند که همانطور که در دستورالعمل های نصب توصیه می شود باید با کوتاه ترین مسیر ممکن به زمین شاسی متصل شود.

خصوصیات فیزیکی و مکانیکی

برد خروجی آنالوگ Simplex IS200DTAIH1AAA برای نصب صنعتی قوی طراحی شده است. شکل آن برای نصب ریل DIN با نگهدارنده پلاستیکی که روی ریل استاندارد 35 میلی متری DIN می لغزد بهینه شده است. برد توسط مکانیزم قفل نگهدارنده به طور ایمن در جای خود ثابت می شود و عملکرد پایدار را حتی در محیط های با لرزش بالا تضمین می کند.

بلوک ترمینال از نوع بلوک یورویی با چگالی بالا با 48 موقعیت است که به طور دائم به برد لحیم شده است. این بلوک ترمینال سیم‌کشی میدانی تا کابل‌های جفت پیچ خورده محافظ AWG #18 را در خود جای می‌دهد که برای انتقال سیگنال آنالوگ معمول هستند. دو پایانه پیچ اختصاصی به شماره 43 و 44 برای اتصال SCOM (سیگنال مشترک/زمین) ارائه شده است. برد شامل یک نوار ترمینال محافظ جداگانه نیست. بنابراین، طبق روش استاندارد، سپرهای کابل باید در دستگاه صحرایی یا از طریق یک میله زمین خارجی خاتمه داده شوند.

IS200DTAIH1AAA به برد پردازنده VAIC از طریق یک کانکتور D-sub 37 پین با بست های چفت کننده متصل می شود. این کانکتور مشابه آنچه در بردهای TBAI استفاده می شود، امکان استفاده از مجموعه کابل های استاندارد را به جای یکدیگر فراهم می کند. اتصال تک کابلی برد را به عملکرد سیمپلکس محدود می کند. برخلاف TBAI که از اتصالات کابلی متعدد برای افزونگی پشتیبانی می‌کند، نمی‌توان آن را در برنامه‌های سه‌گانه ماژولار اضافی (TMR) استفاده کرد.

قابلیت انباشته شدن عمودی مزیت مکانیکی کلیدی IS200DTAIH1AAA است. می‌توان چند تخته را روی یک ریل DIN روی هم نصب کرد، با سیم‌کشی رو به جلو برای دسترسی آسان. این انباشته شدن فضای کابینت با ارزش را حفظ می کند و مسیریابی کابل را ساده می کند، زیرا تمام پایانه ها در قسمت جلویی برد قرار دارند.

راهنمای نصب و سیم کشی

نصب صحیح برد خروجی آنالوگ Simplex IS200DTAIH1AAA برای عملکرد قابل اعتماد بسیار مهم است. برد باید با استفاده از نگهدارنده پلاستیکی ارائه شده روی ریل DIN استاندارد نصب شود. برای نصب، نگهدارنده را روی ریل بچسبانید، سپس تخته را داخل نگهدارنده بلغزانید تا در موقعیت خود قرار گیرد. اطمینان حاصل کنید که برد به طور ایمن قرار گرفته است و برای سیم کشی و اتصالات کابل فاصله کافی وجود دارد.

اتصالات سیم کشی مستقیماً به بلوک ترمینال بلوک یورو با موقعیت 48 انجام می شود. این برد از پیکربندی های ورودی و خروجی متعددی پشتیبانی می کند که هر کدام به تنظیمات جامپر و تخصیص ترمینال خاصی نیاز دارند. نمودار سیم کشی ارائه شده در مستندات محصول، اتصالات ترمینال صحیح را برای هر نوع پیکربندی نشان می دهد.

برای فرستنده‌های دو سیمه، منبع تغذیه مثبت از برد (ترمینال 1) به مثبت فرستنده وصل می‌شود و فرستنده منفی به ترمینال ورودی (مثلاً ترمینال 2) با حلقه کامل شده از طریق مقاومت حس داخلی باز می‌گردد. فرستنده های سه سیم برای بازگشت منبع منفی نیاز به اتصال اضافی دارند. فرستنده های چهار سیم دارای سیم های برق و سیگنال مجزا هستند و سیگنال به پایانه های ورودی وصل می شود در حالی که برق از خارج تامین می شود. فرستنده های خارجی به طور مشابه فقط خطوط سیگنال را با منبع تغذیه به طور جداگانه به برد متصل می کنند.

ورودی های ولتاژ (± ولتاژ 5 یا ± 10 ولت) مستقیماً به ترمینال های ورودی وصل می شوند، با سیگنال های دیفرانسیل بالا و پایین. پیکربندی جامپر محدوده ورودی و امپدانس مناسب را انتخاب می کند. برای ورودی‌های جریان، مقاومت شنت داخلی برد جریان را به ولتاژ تبدیل می‌کند که سپس توسط مبدل آنالوگ به دیجیتال اندازه‌گیری می‌شود. جامپرها منبع تغذیه داخلی فرستنده های 2 سیمی را نیز فعال یا غیرفعال می کنند.

اتصالات خروجی آنالوگ به پایانه های خروجی تعیین شده انجام می شود. خروجی استاندارد 0-20 میلی آمپر در یک مجموعه از پایانه ها موجود است، در حالی که خروجی دوم را می توان برای عملکرد 0-20 میلی آمپر یا 0-200 میلی آمپر پرش کرد. بررسی الزامات امپدانس بار ضروری است تا اطمینان حاصل شود که خروجی می تواند بار متصل را در محدوده ولتاژ انطباق خود هدایت کند.

یک مرحله مهم نصب، اتصال زمین ترمینال SCOM (ترمینال 43) است. این ترمینال باید با استفاده از کوتاه ترین سیم ممکن به زمین شاسی متصل شود تا حلقه های زمین و نویز حالت معمولی به حداقل برسد. دو پیچ (43 و 44) هر دو برای SCOM ارائه شده اند که انعطاف پذیری در سیم کشی را ارائه می دهند. هر دو یا هر دو را می توان برای اتصال زمین ایمن استفاده کرد. طراحی برد شامل ترمینال محافظ اختصاصی نیست، بنابراین سپرهای کابل باید در یک انتها به زمین وصل شوند، معمولاً در دستگاه صحرایی یا در نقطه مشترک زمین.

پس از سیم کشی، کابل D-sub 37 پین بین IS200DTAIH1AAA و برد پردازنده VAIC متصل می شود. بست های چفت کننده اتصال مثبت را تضمین می کنند که در اثر لرزش شل نمی شود. هنگامی که تمام اتصالات کامل شد، برق را اعمال کنید و عملکرد صحیح را از طریق عیب یابی سیستم بررسی کنید.

پیکربندی و تنظیمات جامپر

برد خروجی ورودی آنالوگ IS200DTAIH1AAA Simplex، انعطاف پذیری پیکربندی گسترده ای را از طریق جامپرهای داخلی ارائه می دهد. هر کانال ورودی می تواند به طور مستقل برای جریان یا ولتاژ و برای محدوده های خاص پیکربندی شود. جامپرها به وضوح روی برد مدار چاپی برچسب گذاری شده اند و موقعیت آنها مطابق با نمودار سیم کشی در اسناد فنی است.

برای هشت کانال ورودی اول، کاربر می تواند بین ± 10 ولت DC، ± 5 ولت DC، یا 4 تا 20 میلی آمپر ورودی جریان را انتخاب کند. یک جامپر در هر کانال حالت کار را تنظیم می کند. هنگامی که برای ولتاژ پیکربندی می شود، ورودی امپدانس بالایی به منبع ارائه می دهد. هنگامی که برای جریان پیکربندی می شود، یک مقاومت شنت دقیق وارد می شود و ورودی به یک حلقه حسگر جریان با امپدانس کم تبدیل می شود.

دو کانال ورودی باقی‌مانده (کانال‌های 9 و 10) را می‌توان برای 4 تا 20 میلی‌آمپر یا ± 1 میلی‌آمپر پیکربندی کرد که قابلیت اندازه‌گیری جریان حساس‌تری را برای کاربردهایی مانند تهویه سیگنال ترموکوپل یا خروجی‌های حسگر سطح پایین ارائه می‌دهد. این کانال ها همچنین برای انتخاب مقاومت شنت و بهره مناسب نیاز به قرارگیری جامپرهای خاصی دارند.

دو خروجی آنالوگ دارای جامپرهای پیکربندی خاص خود هستند. خروجی اول به عنوان یک خروجی 0-20 میلی آمپر ثابت است، بدون محدوده قابل انتخاب توسط کاربر. خروجی دوم را می‌توان پرش کرد تا به عنوان یک خروجی استاندارد 0-20 میلی آمپر یا به عنوان یک خروجی 0-200 میلی آمپر جریان بالا کار کند. هنگام انتخاب محدوده 0-200 میلی آمپر، اطمینان حاصل کنید که مقاومت بار و طول کابل در محدوده مشخص شده باشد تا از اشباع یا گرمای بیش از حد جلوگیری شود.

IS200DTAIH1AAA همچنین شامل یک تراشه شناسایی داخلی است که اطلاعات نوع برد، ویرایش و شماره سریال را ذخیره می کند. این تراشه توسط پردازنده VAIC در طول اولیه سازی سیستم خوانده می شود و امکان تشخیص و پیکربندی خودکار کانال های آنالوگ را فراهم می کند. داده های شناسایی برای اهداف تشخیصی استفاده می شود، مانند تأیید اینکه برد صحیح در شکاف مورد انتظار نصب شده است.

ویژگی های تشخیصی و وضعیت

برد خروجی آنالوگ ساده IS200DTAIH1AAA دارای چندین قابلیت تشخیصی برای کمک به تعمیر و نگهداری سیستم و عیب یابی است. همانطور که گفته شد تراشه شناسایی داخلی، شناسایی برد مثبت را برای پردازنده VAIC فراهم می کند. این به نرم افزار کنترل اجازه می دهد تا بررسی کند که برد ترمینال صحیح وصل شده است و در صورت شناسایی نوع برد نادرست به اپراتور هشدار دهد.

ورودی های آنالوگ برد به طور مداوم توسط پردازنده VAIC برای شرایط خارج از محدوده، تشخیص مدار باز (برای حلقه های جریان)، و رویدادهای اضافه ولتاژ نظارت می شود. پردازنده می تواند بر اساس این شرایط آلارم یا حرکت ایجاد کند و پاسخ سریع به خطاهای سنسور را ممکن می سازد. داده های تشخیصی از طریق رابط انسان و ماشین سیستم یا از طریق ابزار پیکربندی قابل دسترسی است.

این برد هیچ LED وضعیت قابل مشاهده ای در پانل جلویی خود ندارد، زیرا وضعیت عملیاتی آن در درجه اول از طریق رابط نرم افزاری پردازنده VAIC گزارش می شود. با این حال، پردازنده VAIC اطلاعات دقیق وضعیت سطح کانال، از جمله تعداد خام، واحدهای مهندسی مقیاس‌شده، و پرچم‌های خطا را ارائه می‌کند.

در صورت قطع ارتباط بین IS200DTAIH1AAA و پردازنده VAIC، سیستم را می توان طوری پیکربندی کرد که آخرین خروجی های شناخته شده را نگه دارد یا در حالت ایمن از کار بیفتد. این رفتار بی‌خطر در نرم‌افزار سیستم قابل تنظیم است و اطمینان می‌دهد که فرآیندهای حیاتی توسط یک مشکل ارتباطی گذرا قطع نمی‌شوند.

مشخصات فنی

جدول زیر مشخصات فنی جامعی را برای برد خروجی ورودی آنالوگ Simplex GE IS200DTAIH1AAA ارائه می دهد.

مثال های کاربردی و یکپارچه سازی سیستم

برد خروجی آنالوگ Simplex IS200DTAIH1AAA برای طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی مناسب است. در کنترل فرآیند، می‌تواند با فرستنده‌های فشار، سنسورهای دما (RTD و ترموکوپل‌ها با تهویه‌کننده‌های سیگنال خارجی)، فرستنده‌های سطح و فلومترها ارتباط برقرار کند. ورودی‌های قابل تنظیم امکان اتصال مستقیم به حلقه‌های معمولی 4 تا 20 میلی آمپر را می‌دهند که در صنایع شیمیایی، پتروشیمی و تولید برق در همه جا حاضر هستند.

برای سیستم‌های کنترل درایو و موتور، IS200DTAIH1AAA می‌تواند سیگنال‌های بازخورد آنالوگ مانند نقاط تنظیم سرعت، مراجع فعلی یا دستورات گشتاور را ارائه دهد. خروجی‌های آنالوگ می‌توانند محرک‌ها، دریچه‌های متناسب یا ضبط‌کننده نمودار را هدایت کنند و حلقه کنترل را با دقت ببندند. گزینه خروجی 0-200 میلی آمپر به ویژه برای راندن محرک های با جریان بالا که به قابلیت درایو بیشتری نسبت به خروجی های استاندارد 0-20 میلی آمپر نیاز دارند، مفید است.

در تولید برق، IS200DTAIH1AAA را می توان در سیستم های کنترل تحریک، کنترل های توربین بخار یا برنامه های نظارت بر ژنراتور استفاده کرد. اندازه جمع و جور آن اجازه می دهد تا آن را در نزدیکی دستگاه های میدانی قرار دهید، فاصله سیم کشی را کاهش می دهد و یکپارچگی سیگنال را بهبود می بخشد. طراحی سیمپلکس برای عملکردهای نظارت غیر بحرانی یا برای سیستم‌هایی که نیازی به اندازه‌گیری اضافی نیست، مناسب است.

قابلیت انباشتن عمودی تخته امکان استفاده بهینه از فضای کابینت را فراهم می کند. به عنوان مثال، یک کابینت کنترل با عرض محدود می‌تواند چندین برد IS200DTAIH1AAA را روی هم نصب کند و بلوک‌های ترمینال رو به جلو دسترسی آسانی را برای سیم‌کشی و عیب‌یابی فراهم می‌کنند. این انباشتگی به ویژه در کاربردهای مقاوم سازی که کابینت های موجود فضای محدودی برای ورودی/خروجی اضافی دارند، سودمند است.

هنگامی که دو برد IS200DTAIH1AAA به یک پردازنده VAIC متصل می شوند، سیستم می تواند تا 20 ورودی آنالوگ و 4 خروجی را مدیریت کند که نیازهای بسیاری از سیستم های کنترلی در مقیاس متوسط ​​را بدون هزینه و پیچیدگی بردهای ترمینال بزرگتر پوشش می دهد. پردازنده VAIC تمام تبدیل آنالوگ به دیجیتال و دیجیتال به آنالوگ و همچنین ارتباط با کنترل کننده اصلی را انجام می دهد (مثلاً از طریق ISBus یا سایر پروتکل های فیلدباس).

تعمیر و نگهداری و عیب یابی

برد خروجی ورودی آنالوگ ساده IS200DTAIH1AAA به دلیل طراحی حالت جامد و عدم وجود قطعات متحرک به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارد. بازرسی دوره ای اتصالات بلوک ترمینال برای اطمینان از محکم ماندن و عاری از خوردگی توصیه می شود. سیم کشی باید از نظر علائم آسیب بررسی شود، به خصوص در محیط های با لرزش بالا.

اگر به نظر می رسد که یک کانال اشتباه خوانده می شود، اولین گام این است که تنظیمات جامپر را بر اساس نوع ورودی/خروجی مورد نظر تأیید کنید. عدم تطابق بین پیکربندی جامپر و دستگاه میدان واقعی منجر به خطاهای مقیاس‌بندی یا خوانش‌های خارج از محدوده می‌شود. تراشه شناسه داخلی را می‌توان توسط VAIC خواند تا تأیید کند که برد صحیح نصب شده است.

برای ورودی های حلقه جریان، یک وضعیت مدار باز می تواند توسط VAIC به عنوان قرائت صفر یا نزدیک به صفر تشخیص داده شود. سیستم باید طوری پیکربندی شود که برای چنین شرایطی زنگ هشدار ایجاد کند. برای ورودی های ولتاژ، حفاظت از اضافه ولتاژ غیرفعال است. ولتاژ بیش از حد می تواند به مدار ورودی آسیب برساند، بنابراین مهم است که در محدوده های مشخص شده باقی بمانید.

اگر بردی نمی تواند با VAIC ارتباط برقرار کند، اتصال کابل 37 پین را بررسی کنید و مطمئن شوید که بست های چفت کننده کاملا درگیر شده اند. کابل معیوب یا شل بودن کانکتور یکی از دلایل شایع ارتباط متناوب است. صفحه عیب یابی VAIC می تواند شناسایی و وضعیت برد را نمایش دهد و به جداسازی مشکل کمک کند.

اگر یک برد نیاز به تعویض داشته باشد، این فرآیند ساده است: برق را قطع کنید، سیم کشی را بردارید (به تخصیص ترمینال ها توجه کنید)، کابل D-sub را از برق بکشید، نگهدارنده ریل DIN را آزاد کنید و برد را بیرون بکشید. جایگزین را به ترتیب معکوس نصب کنید، سپس جامپرها را دوباره پیکربندی کنید تا با تنظیمات اصلی مطابقت داشته باشند. VAIC به طور خودکار برد جدید را پس از روشن شدن تشخیص می دهد.