La carte d'extension ISBus GE IS200ISBEH2ACC est une interface à fibre optique spécialisée et un module de contournement réseau utilisé dans les systèmes de contrôle industriel GE. En tant que membre de la famille de cartes ISBE, la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC est connectée entre une source ISBus full duplex (soit un module BAIA, soit un module ACL) et l'ISBus. Sa fonction principale est de fournir une conversion fibre optique vers électrique des signaux RS-485 et la capacité de contourner un nœud de l'ISBus lorsque l'alimentation du nœud est interrompue ou qu'une connexion de verrouillage au sein de l'interface duplex intégral est ouverte. Cette fonction d'extension est essentielle pour étendre le réseau ISBus sur des distances qui dépassent les limites pratiques du câblage en cuivre, tandis que la fonction de dérivation maintient la continuité et la disponibilité du réseau dans les architectures de systèmes de contrôle redondantes ou critiques.
La carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC est identifiée par la convention de numérotation des pièces GE utilisée dans toute la gamme de produits de systèmes de contrôle industriels. Le préfixe « IS200 » identifie la carte comme un produit GE Industrial Control Systems, le préfixe « 200 » indiquant spécifiquement que la carte est un assemblage de base. L'acronyme « ISBE » identifie la désignation fonctionnelle de la carte en tant que carte d'extension ISBus. La désignation « H2 » identifie le groupe de matériel et le revêtement conforme, tandis que le suffixe « ACC » identifie la combinaison d'illustration et de révision fonctionnelle. Tous les chiffres sont importants lors de la commande ou du remplacement d'une carte, car les cartes de différents niveaux de révision peuvent ne pas contenir de matériel identique, et GE garantit la compatibilité ascendante des cartes de remplacement tout en notant que différents niveaux de révision peuvent ne pas contenir de composants identiques.
La carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC fonctionne au moyen d'un relais de dérivation qui connecte les signaux de transmission de l'entrée duplex intégral (P1A) ou de l'entrée AUX XMIT DATA IN (P1B) aux données de sortie de transmission par fibre optique (P2). Cela se fait via la conversion électrique-optique d'émission et le connecteur optique d'entrée de données de réception (P3) de l'ISBus, vers le connecteur duplex intégral via le convertisseur optique-électrique de réception lorsque 24 V CC sont disponibles sur P1A ou TB2 et que la connexion de verrouillage sur P1A ou JP1 est fermée. La carte comprend quatre indicateurs LED qui indiquent l'alimentation, l'entrée de données de transmission, le verrouillage actif et l'état de détection des données optiques.
Cette introduction au produit fournit des informations techniques détaillées, des descriptions fonctionnelles, des affectations de connecteurs, des conseils de configuration et des spécifications complètes pour la carte d'extension ISBus GE IS200ISBEH2ACC, servant de référence essentielle pour les ingénieurs de systèmes de contrôle, les techniciens de maintenance et les intégrateurs de systèmes travaillant avec les équipements de contrôle industriel GE.
Architecture fonctionnelle et traitement du signal
La carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC est construite autour d'une architecture robuste de conversion à fibre optique et de dérivation basée sur un relais qui fournit un fonctionnement de dérivation déterministe et à sécurité intégrée ainsi qu'une transmission fiable du signal optique. Cette architecture garantit que le réseau ISBus peut être étendu sur de longues distances à l'aide d'un câble à fibre optique, tandis que la fonction de dérivation fonctionne de manière fiable même dans des conditions de baisse de tension ou de perte totale de puissance.
Le cœur de la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC est le relais de dérivation, qui fait partie de la carte et remplit les fonctions de routage du signal. Lorsque 24 V CC sont disponibles sur P1A ou TB2 et que la connexion de verrouillage sur P1A ou JP1 est fermée, le relais de dérivation est alimenté et connecte les signaux de transmission de l'entrée duplex intégral (P1A) ou de l'entrée AUX XMIT DATA IN (P1B) via la conversion électrique-optique de transmission aux données de sortie de transmission par fibre optique (P2), et connecte le connecteur d'entrée de données de réception optique (P3) via le connecteur de réception. conversion optique-électrique vers le connecteur full duplex. Dans cet état de fonctionnement normal, le nœud est entièrement connecté à l'ISBus et peut transmettre et recevoir des données normalement via la liaison fibre optique.
Lorsque le 24 V CC n'est pas fourni à la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC, le relais de dérivation tombe et ce qui suit se produit : la connexion de transmission entre P1 et P2 est interrompue (rompue), la connexion de réception entre P3 et P1 est interrompue (rompue), et la connexion entre l'entrée de réception (P3) et la sortie de transmission (P2) est établie de telle sorte que les données d'entrée optique de réception sont converties en signaux électriques, éventuellement resynchronisées et reconverties en un signal électrique. signal de sortie optique. Cette configuration de bouclage supprime efficacement le nœud défaillant ou isolé de l'ISBus et transmet les signaux du réseau au nœud suivant, maintenant ainsi la continuité du réseau ISBus.
Le convertisseur DC-DC de la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC est capable d'accepter une tension d'entrée de 18 à 36 V et a une puissance d'entrée maximale requise de 5 watts. Cette large plage de tension d'entrée garantit que la carte peut fonctionner de manière fiable à partir d'une variété de sources d'alimentation, et la faible consommation d'énergie minimise la dissipation thermique et la charge sur l'alimentation.
Les entrées et sorties optiques de la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC sont compatibles avec la fibre de silice dure 200 μm (HCS) ou la fibre de verre 62,5/125 μm, et les connecteurs d'entrée/sortie sont de type ST. Les performances optiques répondent à celles d'une paire émetteur/récepteur qui fournit une liaison d'au moins 1 km lorsqu'elle est utilisée avec un câble à fibre optique HCS ou une fibre de verre 62,5/125 μm. Ces performances optiques permettent d'étendre le réseau ISBus sur des distances allant jusqu'à 1 km, dépassant largement les limites pratiques de la transmission RS-485 sur cuivre et assurant une isolation galvanique entre les segments du réseau.
L'utilisation de fibre HCS ou de fibre de verre 62,5/125 μm offre une excellente immunité aux interférences électromagnétiques, aux différences de potentiel de terre et à d'autres sources de bruit électrique qui peuvent dégrader les signaux à base de cuivre dans les environnements industriels. Les connecteurs de type ST sont largement disponibles et faciles à terminer, simplifiant ainsi l'installation et la maintenance.
Conditionnement du signal de transmission
Le conditionnement du signal de transmission de la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC comprend l'isolation et la terminaison du signal d'entrée, le multiplexage de dérivation et la conversion du signal électrique vers optique. L'isolation du signal est supérieure à 1 mégohm à 500 V RMS pendant une seconde vers n'importe quelle autre borne, offrant une excellente isolation entre les signaux ISBus et les circuits internes de la carte. La terminaison d'entrée est de 100 ohms (± 10 %), garantissant une bonne adaptation d'impédance et minimisant les réflexions du signal.
Le multiplexage de contournement fournit la connectivité suivante : de l'entrée de données de transmission (électrique) à la sortie de données de transmission (optique) lorsque le nœud n'est pas contourné, et de l'entrée de données de réception (optique) à la sortie de données de transmission (optique) lorsque le nœud est contourné. Cet agencement de multiplexage garantit que le chemin de transmission est correctement acheminé dans les états normal et de contournement, préservant ainsi l'intégrité du réseau ISBus.
Conditionnement du signal de réception
Le conditionnement du signal de réception de la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC assure l'isolation du signal de sortie, le multiplexage de dérivation et la conversion du signal optique-électrique. L'isolation du signal est supérieure à 1 mégohm à 500 V RMS pendant une seconde, et le circuit du récepteur est capable de piloter une charge de sortie couplée par transformateur avec une terminaison résistive de 100 ohms (± 10 %) tout en répondant aux spécifications RS-485. La sortie du récepteur ne présente aucun niveau DC différentiel sur sa sortie.
Le multiplexage de contournement fournit la connectivité comme suit : de l'entrée de données de réception (optique) à la sortie de données de réception (électrique) lorsque le nœud n'est pas contourné, et de l'entrée de données de réception (optique) à la sortie de données de transmission (optique) lorsque le nœud est contourné. Cette disposition garantit que le chemin de réception est correctement acheminé dans les états normal et de contournement, préservant ainsi l'intégrité du réseau ISBus.
Modes de fonctionnement
La carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC prend en charge trois modes de fonctionnement distincts, chacun étant configuré via les connecteurs, les cavaliers et les connexions d'alimentation de la carte.
En mode répéteur, le relais reste hors tension en ne reliant pas P1A-4,5 et en ne plaçant pas de cavalier entre JP1-2,3. L'alimentation est fournie au module en appliquant 24 V entre P3-1,2, et seules les E/S à fibre optique sont utilisées. Ce mode est utile pour étendre le réseau ISBus sur de longues distances sans se connecter à un nœud en cuivre.
En mode convertisseur optique-électrique, le chemin d'entrée optique/sortie électrique utilise l'entrée optique et la paire #2 DATA OUT (P1A-3,6), tandis que le chemin de sortie optique/entrée électrique utilise l'ENTRÉE DE DONNÉES AUX (P1B-3,6) et la sortie optique. Le relais doit être alimenté en appliquant 24 V entre JP1-2,3, et l'alimentation est fournie au module en appliquant 24 V entre P2-1,2. Ce mode est utile pour la conversion entre les segments ISBus optiques et électriques.
En mode E/S standard (connexion fond de panier ou ACL), le fond de panier ou l'ACL est connecté à P1, l'alimentation du relais est fournie par l'interface du fond de panier en utilisant 24 V CC du HFPA via P1-7,8 ou par l'interface ACL en utilisant 24 V CC du HFPA via P2-1,2, et le verrouillage du relais est assuré par un cavalier P1A-4,5 sur le fond de panier ou l'ACL. L'alimentation est fournie au module en appliquant 24 V entre P3-1,2. Ce mode est utile pour connecter la carte d'extension ISBus à un fond de panier standard ou à un nœud ACL.
Indicateurs LED
La carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC comprend quatre indicateurs LED qui fournissent une indication visuelle claire de l'état de la carte. La LED verte (DS1), POWER, indique que 24 V DC est disponible pour alimenter le module. La LED jaune (DS2), XMIT DATA IN, indique la présence d'une entrée de données de transmission provenant de P1. La LED verte (DS3), INTERLOCK ACTIVE, indique que le relais de bypass est alimenté. La LED verte (DS4), DETECT, indique que des données optiques correctes sont reçues. Ces indicateurs permettent au personnel de maintenance d'évaluer rapidement l'état de fonctionnement de la carte et d'identifier la source d'un défaut.
Affectations des connecteurs et interfaces
La carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC comprend cinq connecteurs, un bornier et deux connecteurs à fibre optique. Le connecteur P1A est un connecteur RJ45 full duplex blindé à huit broches : la broche 1 est XMIT DATA IN+ (entrée RS-422 positive), la broche 2 est XMIT DATA IN− (entrée RS-422 négative), la broche 3 est RECV DATA OUT+ (sortie RS-422 positive), la broche 4 est RELAY INTERLOCK (routage du 24 V DC vers la source full duplex), la broche 5 est RELAY INTERLOCK RTN (routage du 24 V DC provenant de la source full duplex pour alimenter le ou les relais), la broche 6 est RECV DATA OUT− (sortie RS-422 négative), la broche 7 est INTERLOCK 24VDC (entrée 24 V DC) et la broche 8 est INTERLOCK 24VDC RTN (retour 24 V DC).
Le connecteur P1B est un connecteur de données de transmission auxiliaire blindé RJ45 avec huit broches : les broches 1 et 2 ne sont pas connectées, la broche 3 est XMIT DATA IN+ (entrée RS-485 positive), les broches 4 et 5 ne sont pas connectées, la broche 6 est XMIT DATA IN− (entrée RS-485 négative) et les broches 7 et 8 ne sont pas connectées. Ce connecteur est utilisé pour les applications qui utilisent la carte uniquement pour la conversion fibre optique vers électrique et n'utilisent pas P1A.
Le connecteur P2 est le connecteur d'alimentation de verrouillage auxiliaire avec bornes à vis : la broche 1 est AUX INTERLOCK 24VDC (24 V DC à partir d'une source d'alimentation auxiliaire ou externe) et la broche 2 est AUX INTERLOCK 24VDC RTN (retour 24 V DC à partir d'une source d'alimentation auxiliaire ou externe). Le connecteur P3 est le connecteur d'alimentation de l'électronique de la carte avec bornes à vis : la broche 1 est 24 V CC MODULE POWER (alimentation 24 V CC pour les composants actifs de la carte) et la broche 2 est 24 V CC MODULE POWER RTN (retour 24 V CC). Cette alimentation doit provenir d'une alimentation indépendante pour maintenir l'alimentation de la carte au cas où l'alimentation de l'armoire serait coupée.
Les connecteurs U5 et U9 sont les connecteurs à fibre optique ISBus (Type ST) : U5 est l'interface de réception de données vers l'ISBus et U9 est l'interface de transmission de données vers l'ISBus. Le cavalier JP1 est le cavalier de dérivation de verrouillage : la position 1-2 est la position par défaut, ce qui signifie que le verrouillage externe de la carte doit être fermé pour alimenter le ou les relais ; la position 2-3 court-circuite le verrouillage, bien que l'alimentation doive être fournie à la carte via P1-7,8 ou TB2-1,2 pour alimenter le ou les relais.
Adéquation des applications et intégration du système
La carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC est un composant essentiel des systèmes de contrôle industriels GE qui utilisent le réseau ISBus pour la communication entre les nœuds de contrôle sur de longues distances. Sa capacité à convertir entre les signaux électriques RS-485 et les signaux à fibre optique permet d'étendre le réseau ISBus sur des distances allant jusqu'à 1 km, dépassant largement les limites pratiques de la transmission sur cuivre, tout en offrant une isolation galvanique et une immunité aux interférences électromagnétiques.
La carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC est généralement installée entre une source ISBus full duplex, telle qu'un module BAIA ou un module ACL, et l'ISBus. Lorsque la source est alimentée et que le verrouillage est fermé, le relais de dérivation est alimenté et la source est entièrement connectée à l'ISBus via la liaison fibre optique, permettant une communication normale. Si la source perd de l'alimentation ou si le verrouillage est ouvert, le relais de contournement tombe et la source est automatiquement contournée, l'entrée optique de réception étant convertie en entrée électrique, éventuellement resynchronisée et reconvertie en sortie optique afin que les signaux du réseau passent au nœud suivant.
Le montage sur rail DIN de la carte et les pieds de montage qui servent de connexion à la terre du châssis simplifient l'installation dans les armoires de commande standard, et les quatre indicateurs LED fournissent une indication visuelle claire de l'état de la carte. Les trois modes de fonctionnement de la carte (répéteur, convertisseur optique-électrique et E/S standard) offrent une flexibilité dans la configuration du réseau ISBus pour différentes topologies et exigences.
Maintenance et cycle de vie
La carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC est conçue pour une longue durée de vie avec un minimum de maintenance. La carte contient un relais comme seule pièce mobile, et ses circuits de conversion optique à semi-conducteurs et son nombre minimal de composants garantissent une fiabilité élevée dans un fonctionnement industriel continu. La maintenance de routine consiste en une inspection visuelle périodique de la carte, des connecteurs, des câbles à fibre optique et des indicateurs LED, ainsi qu'en une vérification du bon fonctionnement du relais de dérivation en vérifiant les indications LED et, si nécessaire, en testant la fonction de dérivation lors d'une panne programmée.
Les quatre indicateurs LED de la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC fournissent une indication visuelle claire de l'alimentation de la carte, de l'entrée de données de transmission, du verrouillage actif et de l'état de détection des données optiques. Si la LED POWER est éteinte, le technicien de maintenance doit vérifier l'alimentation du module 24 V DC en P3-1, P3-2. Si le voyant XMIT DATA IN est éteint alors qu'il devrait être allumé, le technicien doit vérifier la connexion P1A ou P1B et la source full duplex. Si la LED INTERLOCK ACTIVE est éteinte alors qu'elle devrait être allumée, le technicien doit vérifier l'alimentation de verrouillage 24 V CC à P1A-7, P1A-8 ou TB2-1, TB2-2, et vérifier que le verrouillage sur P1A est fermé ou que le cavalier JP1 est correctement configuré. Si la LED DETECT est éteinte alors qu'elle devrait être allumée, le technicien doit vérifier les câbles à fibre optique et l'émetteur distant.
Si la carte doit être remplacée, le processus est simple. Après avoir mis hors tension l'équipement associé et vérifié qu'il n'y a pas d'alimentation, les connecteurs et les câbles à fibre optique doivent être étiquetés et déconnectés, et la carte doit être retirée de son montage sur rail DIN. La carte de remplacement doit être installée dans la même position, les connecteurs et les câbles à fibre optique reconnectés comme indiqué et les fonctions de dérivation et de communication vérifiées avant de remettre le système en service.
GE Industrial Control Systems garantit la compatibilité de ses cartes de remplacement, même si les cartes de différents niveaux de révision peuvent ne pas contenir de matériel identique. Lors de la commande d'une carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC de remplacement, fournissez le numéro de pièce complet et la description, le numéro de série du lecteur ou du système et le numéro de liste de matériaux (ML). L'usine peut remplacer les versions ultérieures en fonction de la disponibilité et des améliorations de conception, mais la compatibilité ascendante des cartes de remplacement est garantie.
Conclusion
La carte d'extension ISBus GE IS200ISBEH2ACC est une interface à fibre optique fiable, robuste et essentielle et un module de contournement réseau pour les systèmes de contrôle industriels GE qui utilisent le réseau ISBus. Sa conversion fibre optique en électrique des signaux RS-485, son architecture de contournement basée sur relais, ses trois modes de fonctionnement et ses indicateurs LED clairs permettent une extension longue distance fiable du réseau ISBus ainsi qu'un contournement automatique des nœuds défaillants ou isolés, garantissant que le système de contrôle maintient une haute disponibilité.
Avec son jeu de connecteurs complet, son cavalier de dérivation de verrouillage configurable, son montage sur rail DIN et ses indicateurs LED clairement marqués, la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC est conçue pour une installation, une vérification et une maintenance faciles. Soutenue par la qualité de fabrication de GE, son réseau d'assistance mondial et son engagement en faveur de la rétrocompatibilité, la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC continue de fournir les performances, la durabilité et la fiabilité que les utilisateurs industriels attendent de GE. Qu'elle soit utilisée dans une nouvelle installation ou en remplacement d'une carte existante, la carte d'extension ISBus IS200ISBEH2ACC fournit l'extension fibre optique et la fonctionnalité de contournement réseau requises pour un fonctionnement fiable et efficace du système de contrôle.
