IS200TICIH2A یک برد ترمینال ورودی تماسی با کارایی بالا در خانواده I/O توزیع شده سیستم کنترل Mark VIe جنرال الکتریک (GE) است. به عنوان یک مدل خاص در سری ورودی تماس با ایزوله نقطه (TICI)، IS200TICIH2A 24 کانال تشخیص ولتاژ کاملا ایزوله را ارائه می دهد که به طور خاص برای دریافت سیگنال از کنتاکت های کمکی رله، موقعیت سوئیچ، وضعیت فیوز و سیگنال های گسسته مختلف طراحی شده اند. این برد متعلق به گروه TICIH2 است و برای سیستم های کنترل ولتاژ پایین با محدوده ولتاژ نامی 16 تا 32 ولت DC (معمولاً 24 ولت DC) طراحی شده است. هر ورودی به صورت الکتریکی از سایر ورودی ها و از الکترونیک فعال روی برد جدا شده است و از یکپارچگی دریافت سیگنال و ایمنی سیستم در برابر نویز در سخت ترین محیط های الکترومغناطیسی صنعتی اطمینان حاصل می کند.
ارزش اصلی IS200TICIH2A در طراحی 'نقطه ایزوله' آن نهفته است: برخلاف ورودی های سنتی تماس با زمین مشترک، هر ورودی به طور مستقل ایزوله است و می تواند به سیگنال های گسسته از سیستم های قدرت مختلف و پتانسیل های مرجع مختلف متصل شود و نگرانی در مورد حلقه های زمین یا تداخل حالت مشترک را از بین ببرد. بعلاوه، برد هیچ گونه تحریک تماسی (ولتاژ خیس شدن) روی خود برد ترمینال ایجاد نمی کند. تمام تحریک 24 ولت DC باید از خارج تامین شود. این به IS200TICIH2A اجازه میدهد تا با حلقههای تماس مختلف با سطوح ولتاژ متفاوت سازگار شود و در عین حال از تأثیر خرابی منبع تغذیه داخلی بر روی کانالهای ورودی جلوگیری کند.
موقعیت یابی و سازگاری سیستم
در معماری کنترل Mark VIe، IS200TICIH2A به عنوان قسمت جلویی زیرسیستم ورودی/خروجی فرآیند عمل میکند و در هماهنگی نزدیک با PDIA (بسته ورودی/خروجی دیجیتالی) کار میکند. در یک سیستم کنترل سیمپلکس، یک IS200TICIH2A از طریق کانکتور JR1 به یک بسته ورودی/خروجی PDIA متصل می شود. در یک سیستم Triple Modular Redundant (TMR)، همان برد ترمینال به بستههای ورودی/خروجی PDIA از بخشهای R، S و T به ترتیب از طریق کانکتورهای JR1، JS1 و JT1 متصل میشود و امکان رأیگیری 2 از 3 برای 24 ورودی را فراهم میکند. هر بسته ورودی/خروجی PDIA از طریق دو پورت اترنت RJ-45 با کنترلر ارتباط برقرار می کند و زنجیره کامل دیجیتال از وضعیت تماس میدانی تا متغیرهای منطقی کنترلر را تکمیل می کند.
IS200TICIH2A به طور دقیق برای ورودی های تماسی با ولتاژ نامی 24 ولت DC در نظر گرفته شده است. برای کاربردهایی که به سطوح ولتاژ 125 ولت DC یا 115/230 ولت AC نیاز دارند، سری TICIH1 (مانند IS200TICIH1A) باید انتخاب شود. برد هیچ جامپر یا تنظیمات سخت افزاری ندارد. تمام پارامترها، مانند زمان فیلتر و فعال کردن کانال، از طریق بسته ورودی/خروجی PDIA با استفاده از نرم افزار کاربردی ToolboxST پیکربندی می شوند.
ویژگی های عملکردی اصلی
1. 24 ورودی کاملاً ایزوله نقطه
IS200TICIH2A 24 کانال ورودی تماس مستقل را فراهم می کند. هر ورودی با فاصله ایزولاسیون مستقل روی برد مدار چاپی طراحی شده است و اطمینان حاصل می کند که اضافه ولتاژ یا خطای زمین در یک کانال روی کانال های دیگر تأثیر نمی گذارد. این طراحی کاملاً ایزوله اجازه می دهد تا سیگنال های تماس خشک یا مرطوب از بخش های مختلف منبع تغذیه و سطوح ولتاژ به طور همزمان به همان برد ترمینال متصل شوند و انعطاف پذیری بالایی به یکپارچه سازهای سیستم می دهد.
2. آستانه و محدوده تشخیص ولتاژ
به عنوان یک برد گروه TICIH2، ولتاژ نامی ورودی برای IS200TICIH2A 24 ولت DC، با محدوده کاری مجاز 16 تا 32 ولت DC است. زمانی که ولتاژ ورودی از آستانه تشخیص تقریباً 9.5 تا 15 ولت DC فراتر رود، یک کانال ورودی در وضعیت 'تماس بسته' تعیین می شود. زیر این آستانه، 'تماس باز' در نظر گرفته می شود. این طرح آستانه، تشخیص وضعیت تماس قابل اعتماد را حتی با برخی نوسانات در ولتاژ تغذیه تضمین می کند. این برد فیلتر ورودی سخت افزار را با تاخیر زمانی اسمی 15 میلی ثانیه ارائه می دهد: برای برنامه های DC، تاخیر 8 ± 15 میلی ثانیه است. برای کاربردهای AC (اگرچه TICIH2 در اصل برای DC طراحی شده است، اما مقداری سازگاری AC دارد)، تاخیر 13 ± 15 میلی ثانیه است.
3. بدون جریان مرطوب کننده تماس داخلی
برد IS200TICIH2A هیچ نیروی تحریک تماسی را ارائه نمی دهد. این بدان معناست که منبع تغذیه 24 ولت DC مورد نیاز برای تمام 24 ورودی باید به صورت خارجی، معمولاً از یک سیستم توزیع DC در کابینت کنترل تامین شود. این طراحی از خود برد در برابر خرابی در جریان خیس شدن محافظت می کند. همچنین به کاربران اجازه میدهد تا مقدار جریان مرطوبسازی بهینه (از طریق مقاومتهای محدودکننده جریان خارجی یا مقاومت داخلی منبع تغذیه) را بر اساس نوع تماس واقعی (مثلاً کنتاکتهای با روکش طلا، کنتاکتهای پرقدرت) انتخاب کنند تا از اکسیداسیون یا فرسایش تماس جلوگیری شود.
4. فیلتر سخت افزاری و نرم افزاری دوگانه
علاوه بر فیلتر سختافزاری، بسته ورودی/خروجی PDIA فیلتر نرمافزاری قابل تنظیم برای هر ورودی را با زمانهای تاخیر قابل انتخاب 0، 10، 20، 50 و 100 میلیثانیه ارائه میکند. فیلتر کردن نرم افزار به طور موثری جهش تماس و تداخل گذرا را حذف می کند و از دریافت تغییرات حالت کاذب توسط کنترل کننده جلوگیری می کند. برای کنتاکتهای حیاتی درگیر در حفاظت از سفر (مانند وضعیت قفل 86G یا وضعیت قطعکننده مدار 52G)، زمان فیلتر طولانیتر (مثلاً 50 میلیثانیه یا 100 میلیثانیه) معمولاً برای اطمینان از ایمنی نویز پیکربندی میشود. برای نشان دادن وضعیت عمومی، تاخیرهای کوتاه تری را می توان برای پاسخ سریعتر انتخاب کرد.
5. بلوک های ترمینال قابل اتصال و انعطاف پذیری نصب
IS200TICIH2A مجهز به دو بلوک ترمینال از نوع بلوک یورویی قابل اتصال است که هر کدام شامل 24 پایانه است و سیم تا AWG #12 (تقریباً 3.3 میلیمتر مربع) را میپذیرد. طراحی قابل اتصال به کابل ها اجازه می دهد تا از قبل به بلوک های ترمینال روی نیمکت متصل شوند و سپس بلوک ها را می توان به عنوان یک واحد روی برد قرار داد. هنگام تعویض برد، نیازی به برداشتن سیم نیست. به سادگی بلوک ها را از برق بکشید، برد را عوض کنید و دوباره بلوک ها را وصل کنید. این کار زمان خرابی را به طور چشمگیری کاهش می دهد. یک نوار ترمینال محافظ متصل به زمین شاسی بلافاصله در سمت چپ هر بلوک ترمینال قرار دارد و از پایان مناسب سپرهای کابل اطمینان می دهد.
این برد از نصب ریل DIN (از طریق یک حامل فلزی و عایق پلاستیکی) یا نصب مستقیم پیچ و مهره به یک پانل در داخل کابینت پشتیبانی می کند و طرح های مختلف کابینت کنترل را در خود جای می دهد.
6. تراشه شناسه داخلی و پیکربندی صفر
یک تراشه شناسه فقط خواندنی روی برد IS200TICIH2A ادغام شده است و شماره سریال برد ترمینال، نوع برد، شماره ویرایش و اطلاعات محل اتصال (JR1/JS1/JT1) را ذخیره می کند. بسته ورودی/خروجی PDIA این تراشه را در هنگام روشن شدن اولیه می خواند. اگر عدم تطابق با پیکربندی تشخیص داده شود، هشدار خطای ناسازگاری سخت افزاری بلافاصله ایجاد می شود. علاوه بر این، برد IS200TICIH2A فاقد جامپر، سوئیچ یا اجزای قابل تنظیم است. تمام پیکربندی ها از طریق نرم افزار ToolboxST تکمیل می شود و عملیات plug-and-play واقعی را امکان پذیر می کند.
توابع تشخیصی
IS200TICIH2A که در ارتباط با بسته ورودی/خروجی PDIA کار می کند، چندین عملکرد تشخیصی داخلی را ارائه می دهد:
نظارت بر ولتاژ تحریک : ولتاژ منبع تغذیه مرطوب کننده تماسی 24 ولت DC به طور مداوم نظارت می شود. اگر ولتاژ به کمتر از 40 درصد مقدار اسمی خود برسد، PDIA یک زنگ تشخیصی تنظیم میکند و میبندد و از خواندن نادرست کنتاکتها به دلیل منبع ناکافی جلوگیری میکند.
تست حالت ایمن با شکست اجباری : PDIA به طور دورهای یک آزمایش تشخیصی را روی تمام کانالهای ورودی مرتبط با این برد ترمینال انجام میدهد. در طول آزمایش، همه کانالها به حالت 'تماس باز' (ایمن از کار افتادن) مجبور میشوند. هر کانالی که نتواند به درستی پاسخ دهد به طور دائم به حالت ایمن از کار افتاد و یک خطا اعلام می شود. این تضمین می کند که حتی اگر یک برد ترمینال یا کابل اتصال از کار بیفتد، سیستم به اشتباه یک تماس را بسته تفسیر نمی کند.
بررسی ثبات رای گیری TMR : در یک سیستم TMR، بسته های ورودی/خروجی PDIA از سه بخش جداگانه R، S و T به طور مستقل سیگنال تماس یکسانی را دریافت می کنند. اگر ورودی یک برد با مقدار 2 از 3 رای داده شده مطابقت نداشته باشد، یک هشدار خطا ایجاد می شود که نشان دهنده وجود مشکل احتمالی در کانال ورودی یا کابل کشی آن بخش است.
تشخیص عدم تطابق شناسه برد : تراشه شناسه به طور خودکار در هنگام راه اندازی تأیید می شود. اگر مدل برد ترمینال با پیکربندی مطابقت نداشته باشد، بلافاصله یک خطای ناسازگاری سخت افزار ایجاد می شود و از ناهنجاری های عملیاتی ناشی از تعویض نادرست برد جلوگیری می کند.
نصب و سیم کشی
برای نصب IS200TICIH2A، ابتدا عایق پلاستیکی و تخته ترمینال را روی یک حامل فلزی مونتاژ کنید. سپس، حامل را روی یک ریل استاندارد DIN بچسبانید، یا آن را مستقیماً با استفاده از پیچ و مهره روی یک پانل محکم کنید. هنگام سیم کشی، سیم های سیگنال تماس میدان را به موقعیت های مربوطه در بلوک های ترمینال وصل کنید. برای هر ورودی، به سادگی دو سیم را از هر طرف کنتاکت به دو پایانه تعیین شده (2 ترمینال در هر کانال) وصل کنید. هیچ الزامی برای قطبیت وجود ندارد. پیچ فشار روی بلوک ترمینال را با استفاده از یک پیچ گوشتی باز کنید، انتهای سیم جدا شده را وارد کنید و پیچ را سفت کنید تا اتصال کامل شود.
منبع جریان مرطوب کننده 24 ولت DC برای تمام 24 ورودی باید توسط یک منبع تغذیه خارجی تامین شود که معمولاً از نوار ترمینال توزیع DC در داخل کابین کنترل به پایانه های برق هر کانال متصل می شود. اطمینان از اینکه حلقه جریان مرطوب برای هر کانال به درستی کنتاکت خارجی را به صورت سری به هم متصل می کند و اینکه مقدار جریان خیس شدن در محدوده مقدار نامی کنتاکت است، ضروری است.
سپرهای کابل باید در نوار ترمینال زمین محافظ واقع در کنار بلوک های ترمینال خاتمه یابد. این نوار به صورت داخلی به زمین شاسی متصل است. اتصال زمین صحیح برای اطمینان از یکپارچگی سیگنال در محیط های دارای نویز الکترومغناطیسی بسیار مهم است.
سناریوهای کاربردی
IS200TICIH2A به دلیل داشتن 24 کانال کاملا ایزوله و مناسب بودن برای ولتاژ پایین 24 ولت DC، به طور گسترده ای برای دریافت سیگنال گسسته در کاربردهای صنعتی زیر استفاده می شود:
وضعیت تماس کمکی قطع کننده مدار (به عنوان مثال، 52G بسته/باز)
کنتاکت های خروجی رله حفاظتی (به عنوان مثال، قفل 86G، 94 سفر)
سوئیچ های موقعیت درب کلید
کلیدهای سلکتور و انتقال در مدارهای کنترلی
سوئیچ های محدود میدان و سوئیچ های مجاورت
کنتاکتور و کنتاکت کمکی رله
کنتاکت های نشانگر سوختن فیوز
اینترلاک فرآیند و سیگنال های مجاز
در یک سیستم TMR، یک IS200TICIH2A به طور همزمان به سه بسته ورودی/خروجی PDIA متصل میشود و امکان دریافت 2 از 3 رای را برای 24 سیگنال سفر و حفاظت حیاتی فراهم میکند. این یک راه حل ورودی گسسته بسیار قابل اعتماد و بسیار در دسترس را برای سیستم فراهم می کند. در یک سیستم سیمپلکس، یک برد ترمینال منفرد می تواند نیازهای جذب متمرکز 24 سیگنال نشانگر وضعیت عمومی را برآورده کند.
