برد ورودی/خروجی آنالوگ GE IS200VAICH1DAA

برد ورودی/خروجی آنالوگ GE IS200VAICH1DAA یک برد پردازشگر ورودی/خروجی آنالوگ با کارایی بالا است که در سیستم های کنترل صنعتی جنرال الکتریک استفاده می شود. به عنوان عضوی از خانواده برد VAIC، برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA 20 ورودی آنالوگ را می پذیرد و 4 خروجی آنالوگ را کنترل می کند که شرطی سازی سیگنال، مالتی پلکس شدن آنالوگ، تبدیل آنالوگ به دیجیتال و تبدیل دیجیتال به آنالوگ مورد نیاز برای کنترل معماری فرآیند آنالوگ و سیگنال کنترل فرآیند آنالوگ را در acqui ارائه می کند. هر برد ترمینال 10 ورودی و 2 خروجی را می پذیرد و کابل ها برد ترمینال را به رک VME که برد پردازنده VAIC در آن قرار دارد متصل می کند. VAIC ورودی ها را به مقادیر دیجیتال تبدیل می کند و آنها را از طریق صفحه پشتی VME به برد VCMI و سپس به کنترلر منتقل می کند، در حالی که برای خروجی ها VAIC مقادیر دیجیتال را به جریان های آنالوگ تبدیل می کند و آنها را از طریق برد ترمینال به مدار مشتری هدایت می کند.

برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA با 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 'VAIC' نام عملکردی برد را به عنوان یک تابلوی ورودی/خروجی آنالوگ مشخص می کند. نام 'H1' گروه سخت افزار را مشخص می کند، در حالی که پسوند 'DAA' ترکیب اثر هنری و ویرایش عملکردی را مشخص می کند. 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 ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA نسخه VAICH1D از خانواده VAIC است که جدیدترین نسلی است که برای پشتیبانی از مقاومت بار بالاتر برای خروجی های 20 میلی آمپر طراحی شده است. این نسل تا 18 ولت را در ترمینال‌های پیچی تخته ترمینال فراهم می‌کند، که در مقایسه با VAICH1C قبلی و نسخه‌های قبلی که مقاومت بار تا 500 اهم را پشتیبانی می‌کردند، اجازه کار در بارهای 800 اهم با 1000 فوت سیم #18 با حاشیه را می‌دهد. برد VAICH1D برای کارکرد صحیح به برد ترمینال TBAIH1C یا جدیدتر یا هر تجدید نظر در برد ترمینال STAI نیاز دارد، در حالی که با تمام ویرایش های برد ترمینال های DTAI نیز به درستی کار می کند.

این معرفی محصول اطلاعات فنی دقیق، توضیحات عملکردی، تخصیص کانکتورها، راهنمایی پیکربندی، و مشخصات جامع را برای برد ورودی/خروجی آنالوگ GE IS200VAICH1DAA ارائه می‌کند که به عنوان یک مرجع ضروری برای مهندسین سیستم کنترل، تکنسین‌های تعمیر و نگهداری و یکپارچه‌کننده‌های سیستم که با تجهیزات کنترل صنعتی جنرال الکتریک کار می‌کنند، عمل می‌کند.

معماری عملکردی و پردازش سیگنال

برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA بر اساس معماری پردازش سیگنال آنالوگ منعطف و با کارایی بالا ساخته شده است که حداکثر 20 ورودی آنالوگ و 4 خروجی آنالوگ را پشتیبانی می کند، با نوع ورودی، ولتاژ، 4 تا 20 میلی آمپر، یا 1 میلی آمپر، که توسط ترمینال های بورد انتخاب شده است. دو مدار از چهار مدار خروجی آنالوگ 4-20 میلی آمپر هستند و دو مدار دیگر را می توان برای 4-20 میلی آمپر یا 0-200 میلی آمپر پیکربندی کرد. ورودی ها و خروجی ها دارای مدار سرکوب کننده نویز برای محافظت در برابر نویز نویز و فرکانس بالا هستند.

این برد شامل تهویه سیگنال، یک مالتی پلکسر آنالوگ، یک مبدل A/D و یک مبدل D/A است که یک زنجیره سیگنال آنالوگ کامل را از سیم‌کشی میدانی به سیستم کنترل دیجیتال ارائه می‌کند. مبدل A/D یک مبدل 16 بیتی با وضوح 14 بیت است و زمان اسکن معمولی 10 میلی ثانیه (100 هرتز) است و ورودی های 1 تا 4 برای اسکن در 200 هرتز در دسترس است. دقت اندازه گیری بهتر از 0.1٪ مقیاس کامل است و مبدل D/A یک مبدل 12 بیتی با دقت 0.5٪ است.

امپدانس ورودی برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA 250 اهم در 4-20 میلی آمپر، 5000 اهم در ± 1 میلی آمپر و 500000 اهم در ورودی ولتاژ است که به برد اجازه می دهد تا با طیف گسترده ای از فرستنده های ولتاژ ارتباط برقرار کند. کاهش نویز ورودی شامل یک فیلتر سخت افزاری در 10 مدار اول (J3) با شکست تک قطبی در 500 راد بر ثانیه، یک فیلتر سخت افزاری در 10 مدار دوم (J4) با شکست دو قطبی در 72 و 500 راد بر ثانیه، و یک فیلتر نرم افزاری با استفاده از فیلتر دو قطبی پایین گذر 5، 1، 5، fig.1. 3 هرتز، 6 هرتز یا 12 هرتز. رد حالت مشترک AC 60 دسی بل در 60 هرتز با ولتاژ حالت معمولی تا 5 ± ولت است، و رد حالت مشترک DC 80 دسی بل با ولتاژ حالت معمول اوج 5- تا 7+ ولت است. محدوده ولتاژ حالت متداول ± 5 ولت، با CMR ± 2 ولت برای ورودی های 10 ولت است.

برنامه های Simplex و TMR

برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA از برنامه‌های ساده و سه‌گانه ماژولار اضافی (TMR) پشتیبانی می‌کند و انعطاف‌پذیری مورد نیاز برای معماری‌های مختلف سیستم را فراهم می‌کند.

در پیکربندی سیمپلکس، برد ترمینال سیگنال های ورودی را به یک VAIC ارائه می دهد که تمام جریان خروجی را فراهم می کند. این برد 20 ورودی آنالوگ را می پذیرد و 4 خروجی آنالوگ را کنترل می کند، با دو برد ترمینال TBAI پایانه سمت میدان را فراهم می کند. ظرفیت ورودی/خروجی آنالوگ با استفاده از دو برد ترمینال TBAI شامل 16 ورودی ± 10 ولت DC، 5 ± ولت DC، یا 4-20 میلی آمپر، 4 ورودی 4-20 میلی آمپر یا 1 ± میلی آمپر، 2 خروجی 0-20 میلی آمپر یا 0-200 میلی آمپر و 2 خروجی 0-20 میلی آمپر است.

در پیکربندی TMR، سیگنال‌های ورودی روی برد ترمینال به سه رک برد VME R، S و T که هر کدام حاوی یک VAIC هستند، فرستاده می‌شوند. سیگنال های خروجی با یک مدار اختصاصی هدایت می شوند که جریان مورد نظر را با استفاده از هر سه VAIC ایجاد می کند. در صورت خرابی سخت افزار، VAIC بد از خروجی حذف می شود و دو برد باقی مانده به تولید جریان صحیح ادامه می دهند. برق 24 ولت DC به مبدل ها از هر سه رک VME می آید و روی برد ترمینال دیود یا دیود انتخاب می شود. هر خروجی جریان آنالوگ توسط جریان های هر سه VAIC تغذیه می شود و جریان خروجی واقعی با یک مقاومت سری اندازه گیری می شود که یک ولتاژ را به هر VAIC برمی گرداند. خروجی حاصل، مقدار میانی یا میانه سه جریان است که تحمل خطا و در دسترس بودن بالا مورد نیاز برای برنامه‌های کنترل بحرانی را فراهم می‌کند.

تشخیص توقف کمپرسور

سفت‌افزار برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA شامل تشخیص توقف کمپرسور توربین گاز است که در 200 هرتز اجرا می‌شود. دو الگوریتم استال را می توان انتخاب کرد و هر دو از چهار ورودی آنالوگ اول استفاده می کنند که در 200 هرتز اسکن شده اند. یک الگوریتم برای توربین های گاز LM کوچک است و از دو مبدل فشار استفاده می کند، در حالی که الگوریتم دیگر برای توربین های گازی سنگین است و از سه مبدل فشار استفاده می کند.

الگوریتم تشخیص توقف کمپرسور از فشار تخلیه کمپرسور PS3 به عنوان ورودی اولیه استفاده می کند و افت این فشار نشان دهنده توقف احتمالی کمپرسور است. این الگوریتم همچنین نرخ تغییر فشار تخلیه، dPS3/dt را محاسبه می‌کند و این مقادیر را با پارامترهای stall پیکربندی شده، ثابت‌های KPS3 مقایسه می‌کند. خاموشی کمپرسور توسط VAIC آغاز می شود، که سیگنال را به کنترل کننده می فرستد، جایی که برای شروع خاموش شدن استفاده می شود، و سیگنال خاموش شدن می تواند برای تنظیم تمام دریچه های خاموش کننده سوخت از طریق هر خروجی رله استفاده شود. تشخیص توقف کمپرسور و عملکرد رله در عرض 30 میلی ثانیه اتفاق می‌افتد و پاسخی سریع و قابل اعتماد به وضعیت استال ارائه می‌دهد.

نصب و سیم کشی

برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA برای نصب ساده در رک پردازنده VME طراحی شده است. برای نصب برد، قفسه پردازنده VME را خاموش کنید، برد را بلغزانید و اهرم‌های بالا و پایین را با دستان خود فشار دهید تا کانکتورهای لبه آن قرار گیرند، سپس پیچ‌های بسته را در بالا و پایین پانل جلویی ببندید. اتصالات کابلی به بردهای ترمینال در کانکتورهای J3 و J4 در قسمت پایینی قفسه VME انجام می شود، که کانکتورهایی از نوع قفل برای محکم کردن کابل ها هستند. پس از روشن کردن رک VME، چراغ های تشخیصی را در بالای پانل جلویی بررسی کنید.

اندازه برد 26.04 سانتی متر ارتفاع، 1.99 سانتی متر عرض و 18.73 سانتی متر عمق (10.26 در 0.782 در x 7.375 اینچ) و توان مصرفی کمتر از 31 وات است. محدوده دمای عملیاتی 0 تا 60 درجه سانتیگراد (32 تا 140 درجه فارنهایت) است که باعث می شود برد در کابین های کنترل استاندارد برای نصب مناسب باشد.

عیب یابی و تشخیص عیب

برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA قابلیت های تشخیصی جامعی را ارائه می دهد که به تأیید سیستم و جداسازی خطا کمک می کند. سه LED در بالای پنل جلویی VAIC اطلاعات وضعیت را ارائه می‌دهند، شرایط RUN معمولی سبز چشمک‌زن، FAIL قرمز ثابت و STATUS معمولاً خاموش است اما در صورت وجود شرایط هشدار تشخیصی در برد، یک نارنجی ثابت نشان می‌دهد.

هر ورودی آنالوگ 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، و اگر از این حد فراتر رفت، یک سیگنال منطقی تنظیم می شود و ورودی دیگر اسکن نمی شود. اگر هر یک از محدودیت‌های سخت‌افزار ورودی تنظیم شود، یک زنگ تشخیص مرکب به نام L3DIAG_VAIC ایجاد می‌کند که به کل برد اشاره دارد. هر ورودی همچنین دارای بررسی محدودیت سیستم بر اساس سطوح بالا و پایین قابل تنظیم است که می تواند برای تولید آلارم استفاده شود و می توان آن را برای فعال یا غیرفعال کردن و به عنوان قفل یا غیر قفل پیکربندی کرد.

در سیستم‌های TMR، اگر یک سیگنال از مقدار رای‌دهی شده بیش از یک حد از پیش تعیین‌شده متفاوت باشد، آن سیگنال شناسایی می‌شود و یک خطا ایجاد می‌شود که نشان‌دهنده اولیه مشکلی است که در یک کانال ایجاد شده است. این برد خروجی‌های D/A، جریان‌های خروجی، جریان کل، رله‌های خودکشی و رله‌های مقیاس‌پذیری 20/200 میلی‌آمپر را کنترل می‌کند، اینها را از نظر منطقی بودن بررسی می‌کند و در صورت تشخیص مشکل، خطا ایجاد می‌کند. برد ترمینال TBAI دستگاه ID مخصوص به خود را دارد که توسط VAIC مورد بازجویی قرار می گیرد و در صورت عدم تطابق، خطای ناسازگاری سخت افزاری ایجاد می شود.

عیب‌یابی هر خروجی را نظارت می‌کند و در صورتی که خطا با فرمانی از پردازنده برطرف نشود، یک رله خودکشی خروجی مربوطه را قطع می‌کند و یک لایه حفاظتی اضافی برای دستگاه‌های میدانی و فرآیند فراهم می‌کند.

مناسب بودن برنامه و یکپارچه سازی سیستم

برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA یک رابط آنالوگ همه کاره است که می تواند در طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی سیستم کنترل صنعتی جنرال الکتریک استفاده شود. 20 ورودی آنالوگ آن، که از سیگنال های 4-20 میلی آمپر، 1± میلی آمپر، 5 ± ولت DC و 10 ولت DC پشتیبانی می کند، و 4 خروجی آنالوگ آن که از 4 تا 20 میلی آمپر و 0 تا 200 میلی آمپر پشتیبانی می کند، به برد اجازه می دهد تا با فرستنده های فشار، فرستنده های دما، سایر سنسورهای موقعیت سنج آنالوگ، سنسورهای میدان اکتیو و سنسورهای آنالوگ دیگر ارتباط برقرار کند. سازها

پشتیبانی برد از هر دو کاربرد سیمپلکس و TMR، آن را برای طیف وسیعی از معماری‌های سیستم، از نصب‌های سیمپلکس حساس به هزینه گرفته تا نصب‌های حیاتی TMR که در آن در دسترس بودن بالا مورد نیاز است، مناسب می‌سازد. در برنامه‌های TMR، ورودی‌های فن‌دار برد، قدرت فرستنده انتخاب‌شده با دیود یا خروجی‌های رای متوسط، تحمل خطا و قابلیت اطمینان مورد نیاز برای سخت‌ترین برنامه‌های کنترلی را فراهم می‌کنند.

تشخیص سکون کمپرسور داخلی برد، با الگوریتم‌های دو مبدل و سه مبدل و نرخ اسکن 200 هرتز، وسیله‌ای سریع و قابل اعتماد برای تشخیص توقف کمپرسور در کاربردهای توربین گازی فراهم می‌کند و سیگنال خاموشی را می‌توان برای تنظیم تمام دریچه‌های قطع سوخت، از طریق هر عملکرد حفاظتی جامع استفاده کرد.

قابلیت مقاومت در برابر بار بالاتر برد، با حداکثر 800 اهم که با 1000 فوت سیم #18 پشتیبانی می‌شود، به برد اجازه می‌دهد تا کابل‌های طولانی‌تر و بارهای امپدانس بالاتر را نسبت به نسل‌های قبلی VAIC هدایت کند و انعطاف‌پذیری بیشتری را در سیم‌کشی میدان و دستگاه‌های میدان متصل فراهم کند.

نگهداری و چرخه عمر

برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA برای عمر طولانی با حداقل تعمیر و نگهداری طراحی شده است. این برد فاقد قطعات متحرک است و ساختار مستحکم آن اطمینان بالایی را در عملیات صنعتی مداوم تضمین می کند. تعمیر و نگهداری معمول شامل بازرسی دوره ای بصری برد، کانکتورها و LED ها، تأیید اینکه سیگنال های ورودی و خروجی آنالوگ مطابق با مشخصات هستند، و تأیید اینکه LED های تشخیصی عملکرد عادی را نشان می دهند.

ویژگی‌های تشخیصی برد، از جمله بررسی محدودیت سخت‌افزاری و سیستم، رای‌گیری TMR، نظارت بر خروجی، و تراشه شناسه داخلی، عیب‌یابی را ساده می‌کند و از نصب برد صحیح در هر مکان اطمینان می‌دهد. اگر وضعیت هشدار تشخیصی وجود داشته باشد، LED STATUS یک نارنجی ثابت را نشان می دهد و به تکنسین تعمیر و نگهداری از مشکل در برد یا سیم کشی میدان هشدار می دهد.

اگر برد نیاز به تعویض داشته باشد، فرآیند ساده است. پس از خاموش کردن رک پردازنده VME و اطمینان از عدم وجود برق، کابل ها را باید از کانکتورهای J3 و J4 جدا کنید، پیچ های نگهدارنده را باز کنید و با استفاده از اهرم های بالا و پایین برد را از رک جدا کنید. برد جایگزین باید در همان موقعیت نصب شود، کابل ها همانطور که برچسب زده شده دوباره وصل شوند و قبل از بازگرداندن سیستم به سرویس، LED های تشخیصی بررسی شوند.

سیستم‌های کنترل صنعتی جنرال الکتریک سازگاری بردهای جایگزین خود را تضمین می‌کند، حتی اگر بردهایی با سطوح تجدیدنظر مختلف ممکن است حاوی سخت‌افزار یکسان نباشند. هنگام سفارش تعویض برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA، شماره قطعه و توضیحات کامل، شماره سریال درایو یا سیستم و شماره فهرست مواد (ML) را ارائه دهید. کارخانه ممکن است نسخه های بعدی را بر اساس در دسترس بودن و پیشرفت های طراحی جایگزین کند، اما سازگاری عقب بردهای جایگزین تضمین شده است.

نتیجه گیری

برد ورودی/خروجی آنالوگ GE IS200VAICH1DAA یک رابط آنالوگ قابل اعتماد، قوی و همه کاره برای سیستم های کنترل صنعتی جنرال الکتریک است. 20 ورودی آنالوگ، پشتیبانی از انواع سیگنال و دامنه های مختلف، 4 خروجی آنالوگ با قابلیت 4-20 میلی آمپر و 0-200 میلی آمپر، قابلیت مقاومت در برابر بار بالاتر با پشتیبانی از حداکثر 800 اهم، تشخیص سکون کمپرسور داخلی آن، و پشتیبانی آن از هر دو حالت ساده و قابلیت انعطاف پذیری مجدد، قابلیت انعطاف پذیری مجدد و کاربردهای صنعتی آنالوگ مورد نیاز را فراهم می کند. برنامه های اندازه گیری و کنترل

برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA با نصب رک VME، کانکتورهای دارای برچسب واضح، تشخیص جامع و سازگاری با سیستم کنترل Mark VI و بردهای ترمینال TBAI، STAI و DTAI، برای نصب، تأیید و نگهداری آسان طراحی شده است. با پشتیبانی تولید با کیفیت، شبکه پشتیبانی جهانی و تعهد به سازگاری با عقب، برد ورودی/خروجی آنالوگ IS200VAICH1DAA همچنان عملکرد، دوام و قابلیت اطمینانی را که کاربران صنعتی از جنرال الکتریک انتظار دارند را ارائه می دهد. برد آنالوگ ورودی/خروجی IS200VAICH1DAA چه در یک نصب جدید و چه به عنوان جایگزینی برای برد موجود استفاده شود، عملکرد ورودی و خروجی آنالوگ مورد نیاز برای عملکرد سیستم کنترل قابل اعتماد و کارآمد را فراهم می کند.