Carte de bornes d'entrée RTD simplex GE IS200SRTDH2A

L'IS200SRTDH2A est un bornier d'entrée de détecteur de température à résistance (RTD) simplex compact et haute densité au sein du système de contrôle General Electric (GE) Mark VIe. En tant que membre de la famille SRTD, l'IS200SRTDH2A est spécialement conçu pour se connecter au pack processeur d'E/S PRTD, fournissant 8 canaux d'entrée RTD à trois fils pour le contrôle des processus industriels. Il convertit avec précision les signaux de résistance des capteurs de température sur le terrain en valeurs de température numériques utilisables par le contrôleur. Dotée d'une conception de terminal Euro-block enfichable pratique et prenant en charge à la fois le montage sur rail DIN et à plat, cette carte est un dispositif d'acquisition frontal idéal pour la surveillance de la température et les boucles de protection dans les industries de production d'électricité, pétrochimique et sidérurgique.

Les principaux avantages de l'IS200SRTDH2A résident dans sa taille compacte, ses méthodes de montage flexibles et ses capacités de conditionnement de signal fiables. Il intègre 8 canaux d'entrée RTD sur une carte dimensionnellement optimisée, fonctionnant en conjonction avec le pack d'E/S PRTD pour se connecter de manière transparente au réseau de contrôle Mark VIe via Ethernet. Cela permet d'obtenir une chaîne numérique intégrée depuis le capteur de température de terrain jusqu'au contrôleur. La conception du terminal enfichable rend le câblage sur site et le remplacement de la carte extrêmement pratiques, réduisant considérablement les temps d'arrêt pour maintenance.

Positionnement et compatibilité du système

Au sein de l'architecture de contrôle Mark VIe, l'IS200SRTDH2A fait partie du sous-système d'E/S de processus, positionné entre le réseau Ethernet du contrôleur et les capteurs de température sur le terrain. Son mode de fonctionnement est le suivant : le pack E/S PRTD se branche directement sur le connecteur DC-37 broches de la carte IS200SRTDH2A et échange des données à haut débit avec le contrôleur via deux ports Ethernet RJ-45. Un IS200SRTDH2A correspond à un pack d'E/S PRTD, formant une unité compacte d'acquisition de température simplex.

L'IS200SRTDH2A prend uniquement en charge le fonctionnement simplex et ne prend pas en charge les applications triple redondance modulaire (TMR), ce qui le rend adapté aux boucles de surveillance de la température qui sont sensibles aux coûts ou ont des exigences de redondance moins strictes. Le pack d'E/S PRTD compatible communique avec le contrôleur via Ethernet, prenant en charge deux ports réseau redondants pour une fiabilité de communication. Un pack d'E/S PRTD peut gérer 8 entrées RTD. Si 16 entrées RTD sont requises, le bornier TRTD, qui peut accueillir deux packs d'E/S PRTD, peut être sélectionné.

Caractéristiques fonctionnelles de base

1. Huit canaux d'entrée RTD à trois fils

L'IS200SRTDH2A fournit 8 canaux d'entrée RTD à trois fils entièrement indépendants. La méthode de connexion à trois fils compense efficacement la résistance du fil de connexion, garantissant la précision des mesures, et constitue une norme largement adoptée dans la mesure de la température industrielle. La carte fournit un courant d'excitation multiplexé (non continu) de 10 mA CC à chaque RTD, qui peut être installé avec ou sans terre. Les 8 RTD peuvent être situés jusqu'à 300 mètres (984 pieds) de l'armoire d'E/S de la turbine, avec une résistance totale maximale du câble bidirectionnel de 15 Ω.

2. Prise en charge étendue du type RTD et de la plage de température

L'IS200SRTDH2A, associé au pack d'E/S PRTD, prend en charge une variété de types RTD standard, couvrant une large plage de mesure allant des températures basses aux températures élevées. Les types RTD pris en charge incluent :

La plage d'entrée pleine échelle pour tous les types de RTD est de 0,3532 à 4,054 V (sur la base d'un courant d'excitation de 10 mA, correspondant à une plage de résistance d'environ 34 à 405 Ω). La linéarisation est effectuée par le processeur du pack d'E/S PRTD via un logiciel, garantissant une grande précision dans la conversion de température.

3. Conception de terminal enfichable

L'IS200SRTDH2A utilise un connecteur à angle droit qui accepte une variété de blocs de jonction Euro-block enfichables standard disponibles dans le commerce, totalisant 36 bornes. Par rapport à la version à borne fixe (SRTDH1), cette conception enfichable offre une commodité considérable : 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, ce qui élimine le besoin de retirer chaque fil individuellement et réduit considérablement les temps d'arrêt pour maintenance.

4. Conditionnement du signal et suppression du bruit de haute précision

La carte IS200SRTDH2A intègre un circuit de suppression du bruit pour protéger efficacement contre les surtensions et les interférences sonores haute fréquence. Tous les signaux RTD disposent d'un découplage haute fréquence vers la terre au point d'entrée du signal, garantissant l'intégrité du signal dans les environnements électromagnétiques industriels. Le convertisseur A/N du pack d'E/S PRTD échantillonne chaque signal et le courant d'excitation en utilisant un intervalle d'échantillonnage temporel lié à la fréquence du système électrique : 4 fois par seconde (250 ms) pour le balayage en mode normal et 25 fois par seconde (40 ms) pour le balayage en mode rapide. La résolution du convertisseur A/D est de 14 bits, avec une réjection du mode commun AC de 60 dB à 50/60 Hz, une réjection du mode commun DC de 80 dB et une réjection du mode normal jusqu'à 250 mV rms à une fréquence système de 50/60 Hz avec 60 dB pour le mode de balayage normal.

5. Calibrage automatique et détection des défauts

Les entrées RTD sont automatiquement étalonnées à l'aide d'une source d'étalonnage filtrée et de tensions nulles, éliminant ainsi le besoin d'un étalonnage manuel sur site. L'IS200SRTDH2A, fonctionnant avec le pack d'E/S PRTD, fournit plusieurs niveaux de détection de défauts :

• Vérification des limites matérielles : chaque type de RTD a des limites matérielles hautes et basses prédéfinies (non configurables) définies près des extrémités de la plage de fonctionnement. Si cette limite est dépassée, un signal logique est défini et l'entrée correspondante est supprimée de la séquence de balayage pour éviter des effets néfastes sur les autres canaux d'entrée. Les canaux réparés sont automatiquement réintégrés dans l'analyse dans les 20 secondes ou peuvent être réintégrés manuellement.

• Vérification des limites du système : chaque entrée RTD possède des limites système hautes et basses configurables qui peuvent être utilisées pour générer des alarmes, configurables pour activer/désactiver et comme verrouillage/non-verrouillage.

• Détection de circuit ouvert/court-circuit : les circuits ouverts et les courts-circuits du RTD sont détectés grâce à des valeurs hors plage.

• Vérification de la puce d'identification de la carte : une puce d'identification intégrée en lecture seule stocke le numéro de série du bornier, le type de carte, le numéro de révision et l'emplacement du connecteur. Le pack d'E/S PRTD lit ces informations lors de l'initialisation à la mise sous tension, et un défaut d'incompatibilité matérielle est généré si une incompatibilité est détectée.

6. Zéro Configuration, Plug-and-Play

L'IS200SRTDH2A est conçu comme un périphérique matériel sans configuration : la carte n'a pas de cavaliers ni de commutateurs de réglage matériel et entre automatiquement en état de fonctionnement lors de l'installation. Toute la configuration des canaux, la sélection du type de RTD, les réglages de la fréquence d'échantillonnage, les limites d'alarme et d'autres paramètres sont effectués par le pack d'E/S PRTD via le logiciel d'application ToolboxST, réduisant considérablement la complexité de l'installation et de la mise en service.

Points forts de l'installation et du câblage

L'IS200SRTDH2A prend en charge deux méthodes de montage : encliquetage sur un rail DIN ou montage direct à plat via des trous de montage. Lors de l'installation, le bornier est d'abord solidement monté. Le pack d'E/S PRTD est ensuite directement branché sur le connecteur à broches DC-37 du bornier et fixé mécaniquement à l'aide des inserts filetés adjacents aux ports Ethernet, en conjonction avec un support de montage spécifique au type de bornier. Cela garantit qu’aucune force à angle droit n’est appliquée au connecteur.

Pour le câblage, il faut utiliser un câble à double blindage. Tous les blindages doivent se terminer au niveau du bornier du blindage situé à côté des borniers ; les blindages ne doivent pas être mis à la terre du côté de l’appareil de terrain. Il est recommandé d'utiliser un fil à paire torsadée blindé n° 18 AWG (environ 0,8 mm²). Pour les 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 par maintenance, débranchez simplement le bornier de l'ancienne carte, installez la nouvelle carte et rebranchez le bornier. Aucun recâblage n'est nécessaire.

Notez que l'IS200SRTDH2A prend uniquement en charge le fonctionnement simplex. Le pack d'E/S PRTD communique avec le contrôleur via deux ports Ethernet RJ-45 (ENET1 et ENET2). Si des connexions doubles sont utilisées, la pratique standard consiste à connecter ENET1 au réseau associé au contrôleur R. Le pack d'E/S est doté d'une capacité de démarrage progressif inhérente au micrologiciel, permettant à son connecteur d'alimentation d'être branché lorsqu'il est sous tension sans avoir besoin de débrancher l'alimentation au préalable.

Spécifications de précision

Le tableau ci-dessous répertorie la précision de mesure typique à 400 °F (environ 204 °C) pour différents types de RTD. La précision est influencée par le groupe de gain sélectionné.

Scénarios d'application

L'IS200SRTDH2A convient à diverses applications de contrôle de processus industriels nécessitant une surveillance précise de la température. Les applications typiques incluent :

• Surveillance des températures des roulements et des lubrifiants des turbines à vapeur et à gaz.

• Surveillance des températures des enroulements du stator et du noyau du générateur.

• Surveillance des températures des enroulements du transformateur et du système de refroidissement.

• Surveillance des températures des roulements pour les équipements auxiliaires tels que les pompes et les compresseurs.

• Mesure de la température des fluides des pipelines de processus.

Pour tout système de contrôle simplex nécessitant 8 entrées RTD ou moins, l'IS200SRTDH2A, associé au pack d'E/S PRTD, fournit une solution d'acquisition de température compacte, fiable et de haute précision.