برد ترمینال ورودی ترموکوپل GE IS200TBTCH1CBB یک برد ترمینال اندازه گیری دما تخصصی است که در سیستم های کنترل صنعتی جنرال الکتریک استفاده می شود. به عنوان عضوی از خانواده بردهای TBTC، برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB 24 ورودی ترموکوپل را می پذیرد و ختم سمت میدان، جبران اتصال سرد، سرکوب نویز و تهویه سیگنال مورد نیاز برای اندازه گیری دقیق دما در معماری های کنترل Mark VIe را فراهم می کند. این برد از ترموکوپل‌های نوع E، J، K، S و T پشتیبانی می‌کند و زمانی که با بسته ورودی/خروجی PTCCH2 استفاده می‌شود، علاوه بر این از ترموکوپل‌های نوع B، N و R پشتیبانی می‌کند و به برد اجازه می‌دهد تا با طیف وسیعی از سنسورهای دمای صنعتی مطابقت داشته باشد.
برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB توسط قرارداد شماره گذاری قطعات جنرال الکتریک که در سراسر خط تولید سیستم های کنترل صنعتی استفاده می شود، شناسایی می شود. پیشوند 'IS200' برد را به عنوان یک محصول سیستم های کنترل صنعتی جنرال الکتریک شناسایی می کند و '200' به طور خاص نشان می دهد که برد یک مجموعه در سطح پایه است. مخفف 'TBTC' نام عملکردی برد را به عنوان برد ترمینال ورودی ترموکوپل مشخص می کند. نام 'H1' گروه سخت افزار را مشخص می کند، در حالی که پسوند 'CBB' ترکیب ویرایش اثر هنری و عملکردی را مشخص می کند و نسخه C پیکربندی سیمپلکس را با دو اتصال دهنده نوع DC ارائه می دهد. همه ارقام هنگام سفارش یا تعویض هر برد مهم هستند، زیرا تخته‌های سطوح تجدیدنظر مختلف ممکن است حاوی سخت‌افزار یکسان نباشند، و GE از سازگاری قبلی بردهای جایگزین اطمینان می‌دهد در حالی که توجه داشته باشد که سطوح تجدیدنظر مختلف ممکن است شامل اجزای یکسان نباشند.
برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB در دو پیکربندی کلی در خانواده موجود است: نسخه TBTC_1C برای برنامه های سیمپلکس، که دارای دو کانکتور نوع DC است و ظرفیت 24 ورودی ترموکوپل با دو بسته ورودی/خروجی را فراهم می کند، و TBTC_1B دارای ظرفیت کانکتور و نسخه TBTC و دارای شش کانکتور برای اپلیکیشن های simplex است. برای 24 ورودی ترموکوپل در سیمپلکس با دو بسته I/O متصل به JRA و JTB یا 12 ورودی ترموکوپل در تنظیمات TMR. برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB نسخه C از برد H1 است که پیکربندی سیمپلکس را ارائه می دهد که به طور گسترده در سیستم های کنترل Mark VIe استفاده می شود.
این معرفی محصول اطلاعات فنی دقیق، توضیحات عملکردی، تخصیص کانکتورها، راهنمایی پیکربندی، و مشخصات جامع ترموکوپل ترمینال ورودی ترموکوپل GE IS200TBTCH1CBB را ارائه می دهد که به عنوان یک مرجع ضروری برای مهندسین سیستم کنترل، تکنسین های تعمیر و نگهداری و یکپارچه سازهای سیستم که با تجهیزات کنترل صنعتی جنرال الکتریک کار می کنند، عمل می کند.
معماری عملکردی و پردازش سیگنال
برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB حول یک معماری اندازه گیری ترموکوپل قوی ساخته شده است که از 24 ورودی ترموکوپل پشتیبانی می کند که هرکدام دارای سرکوب نویز، جبران اتصال سرد و بررسی محدودیت سخت افزاری هستند. این برد چندین عملکرد متمایز را انجام می دهد که اندازه گیری دقیق و قابل اعتماد دما را در محیط های صنعتی با نویز الکتریکی تضمین می کند.
24 ورودی ترموکوپل برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB به دو بلوک ترمینال از نوع مانع که روی برد ترمینال نصب شده اند، متصل می شوند. هر بلوک دارای 24 ترمینال است که حداکثر تا 12 سیم AWG را می پذیرد، و یک نوار ترمینال محافظ متصل به زمین شاسی در سمت چپ هر بلوک ترمینال قرار دارد تا از محافظ و اتصال مناسب کابل های ترموکوپل اطمینان حاصل شود. بلوک های ترمینال را می توان برای تعمیر و نگهداری، ساده کردن سیم کشی میدان و تعویض برد از برد جدا کرد. ترموکوپل ها می توانند به زمین یا بدون اتصال به زمین باشند که انعطاف پذیری را برای نیازهای مختلف نصب فراهم می کند.
برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB ورودی های ترموکوپل نوع E، J، K، S و T را می پذیرد و هنگامی که به بسته ورودی/خروجی PTCCH2 متصل می شود، ترموکوپل های نوع B، N و R را نیز می پذیرد. زمانی که برد به PTCCH1 یا VTCCH1 وصل می شود، دهانه ورودی 8- میلی ولت تا +45 میلی ولت و وقتی به PTCCH2 یا VTCCH2 وصل می شود از 20- میلی ولت تا +95 میلی ولت است. این برد همچنین ورودی های میلی ولت را می پذیرد و به آن اجازه می دهد تا برای کاربردهای اندازه گیری ولتاژ سطح پایین فراتر از اندازه گیری دمای ترموکوپل استفاده شود.
جبران اتصال سرد با اندازه‌گیری دمای اتصال مرجع در دو مکان روی هر تخته ترمینال H1C ارائه می‌شود و دقت اتصال سرد 1.1 درجه سانتیگراد (2 درجه فارنهایت) است. از آنجا که خطای 1 درجه فارنهایت در جبران اتصال سرد باعث خطای 1 درجه فارنهایت در خواندن ترموکوپل می شود، دقت اتصال سرد یک عامل مهم در دقت اندازه گیری کلی تخته است. سیگنال های اتصال سرد به فضای سیگنال می روند و برای نظارت در دسترس هستند و معمولاً از میانگین این دو استفاده می شود. محدودیت های قابل قبول پیکربندی شده اند، و اگر یک اتصال سرد از حد خارج شود، یک سیگنال منطقی تنظیم می شود.
محدوده ها و محدودیت های ترموکوپل
برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB از محدوده های ورودی در مقیاس کامل برای هر نوع ترموکوپل پشتیبانی می کند و ولتاژ ورودی برای انواع مختلف ترموکوپل در مقابل محدوده دمای حداقل و حداکثر در مستندات فنی تعریف شده است. محدوده دمای محل اتصال سرد بین 30- تا 65 درجه سانتیگراد (22- تا 149 درجه فارنهایت) در نظر گرفته شده است.
برای بردهای TBTC_1B و TBTC_1C، ترموکوپل های نوع E از 51- درجه سانتی گراد در 7.174- میلی ولت تا 593 درجه سانتی گراد در 44.547 میلی ولت، گستره ترموکوپل های نوع J از -51 درجه سانتی گراد در 2-2-6.132 میلی ولت تا 7460 میلی ولت تایپ 222 درجه سانتی گراد است. گستره از 51- درجه سانتی گراد در 4.779- میلی ولت تا 1093 درجه سانتی گراد در 44.856 میلی ولت، ترموکوپل های نوع S از 17.78- درجه سانتی گراد در 0.524- میلی ولت تا 1760 درجه سانتی گراد در 18.612 میلی ولت و 612-18 میلی ولت، و نوع T در ترموکوپل های 4-4-mV تا 5.7 درجه سانتی گراد از 17.78- درجه سانتی گراد است. 399 درجه سانتیگراد در 20.801 میلی ولت. این محدوده ها الزامات اندازه گیری دمای صنعتی معمولی برای هر نوع ترموکوپل را پوشش می دهند.
برای TBTC با PTCCH2، ترموکوپل های نوع B، N و R اضافی پشتیبانی می شوند که قابلیت اندازه گیری را به دماهای بالاتر و کاربردهای تخصصی گسترش می دهد. گستره ترموکوپل های نوع B از 0 درجه سانتی گراد در 0.0114- میلی ولت تا 1800 درجه سانتی گراد در 13.593 میلی ولت، ترموکوپل های نوع N از 51- درجه سانتی گراد در 3.195- میلی ولت تا 1250- درجه سانتی گراد در 45.694 میلی ولت، و تایپ 1 درجه سانتی گراد در mV7. -0.512 میلی ولت تا 1700 درجه سانتیگراد در 20.220 میلی ولت.
جبران اتصال سرد
عملکرد جبران اتصال سرد تخته ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB برای اندازه‌گیری دقیق ترموکوپل بسیار مهم است، زیرا ترموکوپل‌ها اختلاف دمای بین اتصال گرم و اتصال سرد را اندازه‌گیری می‌کنند و دمای اتصال سرد باید برای محاسبه دمای اتصال گرم مشخص باشد. این برد دمای محل اتصال مرجع را در دو مکان روی هر برد ترمینال H1C اندازه گیری می کند و برد TMR H1B دارای شش مرجع اتصال سرد است که تنها سه مورد از آنها با بسته های ورودی/خروجی موجود است.
محدودیت‌های رمزگذاری‌شده روی 40- تا 85 درجه سانتیگراد (40- تا 185 درجه فارنهایت) تنظیم شده‌اند، و اگر یک اتصال سرد از این محدوده خارج شود، بد تلقی می‌شود. بیشتر خرابی های اتصال سرد به صورت اتصال کوتاه یا باز هستند و اگر اتصال سرد بد اعلام شود، از مقدار پشتیبان استفاده می شود. این مقدار پشتیبان می‌تواند از قرائت‌های اتصال سرد در سایر تخته‌های ترمینال گرفته شود یا می‌تواند مقدار پیش‌فرض پیکربندی‌شده باشد و اطمینان حاصل کند که اندازه‌گیری دما حتی در صورت خرابی یکی از سنسورهای اتصال سرد ادامه دارد.
پیکربندی های Simplex و TMR
برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB از پیکربندی های سیمپلکس پشتیبانی می کند و از دو بسته ورودی/خروجی متصل به برد برای بدست آوردن 24 ورودی ترموکوپل استفاده می کند. در سیستم Mark VIe، برد با بسته ورودی/خروجی PTCC کار می‌کند و از برنامه‌های سیمپلکس، دوگانه و TMR پشتیبانی می‌کند، به‌طوری‌که برد پایانه سمت میدان برای سیگنال‌های ترموکوپل و بسته ورودی/خروجی تبدیل و پردازش آنالوگ به دیجیتال را فراهم می‌کند.
خانواده برد همچنین شامل نسخه TBTC_1B برای برنامه های TMR است که در آن سیگنال های ترموکوپل به سه کانکتور J و سیستم های کنترل Mark VIe دارای 12 ورودی هستند. برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB نسخه سیمپلکس با دو کانکتور از نوع DC است که 24 ورودی ترموکوپل را با دو بسته ورودی/خروجی ارائه می کند که پیکربندی مناسب برای برنامه های سیمپلکس است که در آن نیاز به افزونگی نیست.
عیب یابی و تشخیص عیب
برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB قابلیت های عیب یابی جامعی را ارائه می دهد که به تأیید سیستم و جداسازی عیب کمک می کند. هر نوع ترموکوپل دارای بررسی محدودیت سخت افزاری بر اساس سطوح بالا و پایین از پیش تعیین شده غیرقابل تنظیم است که در نزدیکی انتهای محدوده عملیاتی تنظیم شده است. اگر از این حد تجاوز شود، یک سیگنال منطقی تنظیم می شود و ورودی دیگر اسکن نمی شود. اگر هر یک از محدودیت‌های سخت‌افزار ورودی تنظیم شده باشد، یک هشدار تشخیصی ترکیبی ایجاد می‌کند.
هر کانکتور برد ترمینال دارای دستگاه ID مخصوص به خود است که توسط برد I/O مورد بازجویی قرار می گیرد. شناسه برد در یک تراشه فقط خواندنی حاوی شماره سریال برد ترمینال، نوع برد، شماره ویرایش و محل اتصال J کدگذاری می شود. اگر با عدم تطابق مواجه شد، یک خطای ناسازگاری سخت افزار ایجاد می شود که از عملکرد سیستم با سخت افزار نادرست یا نامتناسب جلوگیری می کند.
هنگام کار با پردازنده I/O، جریان بسیار کمی به هر مسیر ترموکوپل تزریق می شود. این کار برای تشخیص مدارهای باز انجام می شود و در صورت باز شدن یک ترموکوپل، قطبیتی برای ایجاد خوانش دمای پایین دارد. این ویژگی تشخیص مدار باز به جای اینکه باعث خوانش دما نادرست شود که می‌تواند منجر به کنترل نامناسب شود، اطمینان می‌دهد که ترموکوپل شکست خورده شناسایی و گزارش می‌شود.
عیب‌یابی همچنین خوانش‌های تمام ترموکوپل‌ها، اتصالات سرد، ولتاژهای کالیبراسیون و قرائت‌های صفر کالیبراسیون را کنترل می‌کند و پوشش جامعی از زنجیره اندازه‌گیری را فراهم می‌کند و اطمینان می‌دهد که هر گونه عیب در ترموکوپل، سیم‌کشی یا برد شناسایی و گزارش می‌شود.
پیکربندی
برد ترمینال ورودی ترموکوپل IS200TBTCH1CBB هیچ جامپر یا تنظیمات سخت افزاری روی برد ندارد. تمام تنظیمات از طریق نرم افزار سیستم و بسته ورودی/خروجی انجام می شود و نصب را ساده می کند و احتمال خطاهای پیکربندی را کاهش می دهد. نوع پشتیبانی و دهانه ورودی ترموکوپل برد توسط بسته ورودی/خروجی که به آن متصل است تعیین می‌شود، به طوری که PTCCH1 از ترموکوپل‌های E، J، K، S و T پشتیبانی می‌کند و PTCCH2 از ترموکوپل‌های E، J، K، S، T، B، N، و R پشتیبانی می‌کند، بنابراین بسته I/O صحیح باید برای برنامه انتخاب شود.
