L'IS200SHRAH2A est un bornier d'entrée/sortie analogique compact et hautes performances compatible HART (Highway Addressable Remote Transducer) au sein du système de contrôle General Electric (GE) Mark VIe. En tant que membre de la famille SHRA, l'IS200SHRAH2A est spécialement conçu pour se connecter au pack d'E/S PHRA (modèle IS220PHRA), fournissant 10 canaux d'entrée analogique 4-20 mA et 2 canaux de sortie analogique 4-20 mA pour le contrôle des processus industriels. Il prend simultanément en charge la transmission bidirectionnelle transparente du protocole de communication HART. Dotée d'une conception de terminal enfichable pratique qui simplifie grandement les travaux de câblage et de maintenance sur site, cette carte est un choix idéal pour l'acquisition de signaux de processus et les boucles de contrôle dans les industries pétrochimiques, de production d'énergie et métallurgiques.
Le principal avantage de l'IS200SHRAH2A réside dans sa capacité de transmission HART. Il permet aux commandes HART provenant du système de contrôle (via le pack d'E/S PHRA) de passer sans entrave aux transmetteurs de terrain intelligents compatibles HART et renvoie les signaux de réponse HART des appareils de terrain au système de contrôle. Cela permet la configuration des paramètres à distance, la récupération des données de diagnostic et la surveillance de l'état de l'appareil sans affecter la transmission normale du signal analogique 4-20 mA. Cette fonctionnalité permet aux utilisateurs d'utiliser pleinement les fonctionnalités avancées des appareils de terrain intelligents sans nécessiter de câblage supplémentaire.
Positionnement et compatibilité du système
Au sein de l'architecture de contrôle Mark VIe, l'IS200SHRAH2A fait partie du sous-système d'E/S de processus, positionné entre le réseau Ethernet du contrôleur et les appareils de terrain. Son mode de fonctionnement est le suivant : le pack E/S PHRA se branche directement sur le connecteur de type D de la carte IS200SHRAH2A et échange des données à haut débit avec le contrôleur via Ethernet. Un IS200SHRAH2A correspond à un pack d'E/S PHRA, formant une unité d'acquisition et de sortie analogique simplex compacte.
Il est important de noter que l'IS200SHRAH2A est uniquement compatible avec le pack E/S PHRA (toutes les versions de IS220PHRA) et n'est pas compatible avec le pack E/S YHRA. La carte fournit une configuration simplex uniquement et ne prend pas en charge les applications triple redondance modulaire (TMR), ce qui la rend adaptée aux boucles de contrôle sensibles aux coûts ou ayant des exigences de redondance moins strictes.
Caractéristiques fonctionnelles de base
1. Canaux d'entrée et de sortie analogiques riches
L'IS200SHRAH2A fournit 10 entrées analogiques et 2 sorties analogiques, totalisant 12 canaux. Parmi celles-ci, 8 entrées peuvent être configurées via des cavaliers pour une entrée de courant 4-20 mA ou une entrée de tension ±5 V CC, répondant aux différentes exigences d'interface du transmetteur. 2 entrées supplémentaires peuvent être configurées pour une entrée de courant 4-20 mA ou ±1 mA, offrant une méthode de connexion flexible pour les signaux spéciaux à faible courant. Les 2 sorties analogiques sont des sorties de courant standard 4-20 mA, capables de piloter directement des charges telles que des actionneurs, des positionneurs ou des enregistreurs.
La carte fournit une alimentation 24 V CC pour tous les transmetteurs, avec un maximum de 21 mA par canal. Cela peut alimenter directement les émetteurs à deux fils, simplifiant ainsi la conception de la distribution d'énergie sur le terrain.
2. Communication HART transparente
Le protocole HART est une norme industrielle qui superpose des signaux de fréquence sur un signal analogique 4-20 mA pour réaliser une communication numérique. L'IS200SHRAH2A prend en charge le passage complet du signal HART : lorsqu'un canal d'entrée est configuré pour le mode courant 4-20 mA via des cavaliers, les signaux modulés HART peuvent être transmis de manière bidirectionnelle via la liaison de données comprenant le bornier, le pack d'E/S PHRA et le contrôleur. Les systèmes de gestion des actifs ou les communicateurs HART portables sur le système de contrôle peuvent utiliser ce chemin pour accéder à distance aux appareils HART sur le terrain, lire l'identification des appareils, les paramètres de configuration, les informations de diagnostic et les données multivariables. Cela améliore considérablement l’efficacité de la gestion des équipements et les capacités de maintenance prédictive.
Veuillez noter que la communication HART n'est disponible que lorsque l'entrée est réglée sur le mode 4-20 mA. Si une entrée est configurée pour une tension de ±5 V CC ou un mode de courant de ±1 mA, le signal HART sera isolé ou filtré, empêchant la communication.
3. Conception de terminal enfichable
Contrairement aux bornes fixes du SHRAH1A, l'IS200SHRAH2A utilise un connecteur à angle droit qui accepte une variété de blocs de jonction de type bloc européen à 48 broches enfichables standard disponibles dans le commerce. Cette conception offre une grande commodité : lors du câblage sur site, tous les câbles peuvent d'abord être posés sur le bornier enfichable, qui peut ensuite être inséré sur la carte comme une seule unité pour une installation rapide. Lors du remplacement de la carte, seul le bornier doit être débranché, éliminant ainsi le besoin de retirer chaque fil individuellement, ce qui réduit considérablement les temps d'arrêt pour maintenance. Un point de mise à la terre pour le blindage du câble d'E/S est prévu à côté du bornier, supprimant ainsi efficacement les interférences électromagnétiques.
4. Configuration flexible des cavaliers
L'IS200SHRAH2A permet une configuration de canal très flexible grâce à des cavaliers intégrés, permettant une adaptation à différents types de signaux de terrain sans modifications matérielles. Les fonctions spécifiques des cavaliers sont les suivantes :
Groupe de cavaliers |
Fonction |
Options de configuration |
JP1A à JP8A |
Sélectionnez le type d'entrée pour les canaux 1 à 8 |
Entrée courant (4-20 mA) ou entrée tension (±5 V) |
JP1B à JP8B |
Sélectionnez la méthode de connexion de retour pour les canaux 1 à 8 |
Retour connecté au Commun ou laissé Ouvert |
JP9A et JP10A |
Sélectionnez la plage de courant d'entrée pour les canaux 9 et 10 |
4-20 mA ou ±1 mA |
JP9B et JP10B |
Sélectionnez la méthode de connexion de retour pour les canaux 9 et 10 |
Retour connecté au Commun ou laissé Ouvert |
Toutes les autres configurations, telles que les réglages de plage, les paramètres de filtre et l'activation de la communication HART, sont effectuées par le pack d'E/S PHRA via le logiciel d'application ToolboxST, sans qu'il soit nécessaire de manipuler le bornier lui-même.
5. Diagnostic et identification embarqués
L'IS200SHRAH2A fournit une résistance série pour chaque canal de sortie analogique. La chute de tension aux bornes de cette résistance indique le courant de sortie réel, permettant au pack d'E/S PHRA d'effectuer des diagnostics en temps réel. Si l'une des sorties analogiques devient défectueuse (par exemple, en raison d'un circuit ouvert, d'un court-circuit ou d'une surcharge), le PHRA génère une alarme de diagnostic.
Une puce d'identification intégrée en lecture seule est également intégrée, stockant le numéro de série du bornier, le type de carte, le numéro de révision et l'emplacement du connecteur JR/JS/JT associé. Le pack d'E/S PHRA lit cette puce d'identification lors de l'initialisation à la mise sous tension. Si une inadéquation est détectée entre le modèle de carte réel connecté et celui configuré, un défaut d'incompatibilité matérielle sera généré, empêchant efficacement les anomalies du système causées par une insertion incorrecte de la carte.
6. Large prise en charge des émetteurs
L'IS200SHRAH2A prend en charge plusieurs méthodes de câblage de transmetteur de terrain, notamment :
Transmetteurs bifilaires : Alimentés par l'alimentation 24 V DC du bornier ; le signal et la puissance partagent une seule paire de fils.
Transmetteurs à trois fils : Alimentés par l'alimentation 24 V DC du bornier ; le signal et la puissance partagent un fil de retour commun.
Transmetteurs à quatre fils : Le signal et la puissance sont complètement séparés ; l'émetteur est alimenté indépendamment ou à partir du réseau de bord.
Émetteurs alimentés en externe : L'émetteur est alimenté par une source externe ; seul le signal 4-20 mA est connecté au bornier.
Cette compatibilité permet à l'IS200SHRAH2A de s'intégrer de manière transparente aux schémas de câblage sur site existants, protégeant ainsi l'investissement existant de l'utilisateur.
Points forts de l'installation et du câblage
L'installation de l'IS200SHRAH2A suit ces étapes : commencez par assembler l'isolateur en plastique et le bornier, puis fixez-les à une plaque de montage métallique (ou un support). Enfin, fixez la plaque métallique sur un rail DIN ou boulonnez-la directement à l'intérieur de l'armoire. Pour le câblage, il est recommandé d'utiliser un câble à paire torsadée blindé de 18 AWG (environ 0,8 mm²) pour supprimer efficacement les interférences électromagnétiques et garantir l'intégrité du signal. Le fil de drainage du blindage du câble doit se terminer à la borne de mise à la terre dédiée, adjacente au bornier, pour éviter de créer des boucles de terre.
A l'aide des borniers enfichables : insérez les extrémités des fils dénudés dans les trous correspondants du bornier et serrez les vis. Après avoir confirmé que les connexions sont sécurisées, alignez l'ensemble du bornier avec le connecteur à angle droit de la carte et poussez-le en place pour terminer la connexion électrique. Lors du remplacement pour maintenance, débranchez simplement le bornier de l'ancienne carte, installez la nouvelle carte et rebranchez le bornier. Aucun recâblage n'est nécessaire, ce qui réduit considérablement les temps d'arrêt.
Scénarios d'application
L'IS200SHRAH2A convient à diverses applications de contrôle de processus industriels. Les applications typiques incluent :
Acquisition de signaux de transmetteurs à deux ou quatre fils pour les variables de processus telles que la pression, la température, le débit et le niveau.
Sortie de signaux de commande 4-20 mA vers des actionneurs tels que des positionneurs de vannes intelligents et des variateurs de vitesse.
Projets de gestion d'actifs nécessitant un accès à distance aux instruments HART pour la configuration et les diagnostics.
Systèmes simplex avec une architecture de contrôleur unique, tels que les systèmes auxiliaires, le traitement de l'eau et le contrôle de la chaudière.
