Carte de bornes d'entrée/sortie de communication série Simplex GE IS200SSCAH2A

L'IS200SSCAH2A est un bornier d'entrée/sortie de communication série simplex conçu par General Electric (GE) pour son système de contrôle Mark VIe™. Cette carte est la version de la série SSCA qui comporte des borniers enfichables. Sa fonction principale est de fournir jusqu'à six canaux de communication série, chacun configurable indépendamment pour les protocoles de communication RS-232C, RS-485 ou RS-422, permettant l'échange de données entre le système de contrôle et divers appareils externes.

La fonction principale de la carte IS200SSCAH2A est de connecter des appareils de terrain (tels que des automates, des instruments intelligents, des variateurs, des contrôleurs tiers, etc.) au système de contrôle Mark VIe via des interfaces de communication série. Le pack d'E/S se branche sur le connecteur à broches DC-62 de la carte pour établir une communication Ethernet avec le contrôleur Mark VIe, intégrant ainsi les données série dans le système de contrôle.

L'IS200SSCAH2A est la version H2 de la série SSCA, et sa principale caractéristique réside dans la conception du bornier :

• SSCAH1 : comporte un bornier à 48 bornes monté en permanence.

• SSCAH2A : comporte un connecteur à angle droit qui accepte une gamme de borniers enfichables disponibles dans le commerce, fournissant également 48 bornes.

Cette conception enfichable facilite grandement le câblage et la maintenance sur site. Les utilisateurs peuvent sélectionner le type de bornier approprié selon leurs besoins, et lors de l'installation ou du remplacement de la carte, il n'est pas nécessaire de recâbler ; débranchez simplement le bornier.

Le tableau a un design compact, mesurant 15,9 cm × 10,2 cm. Il est monté sur rail DIN à l'aide d'un support en tôle et d'un support isolant en plastique. Cet ensemble peut également être boulonné directement dans une armoire. La carte utilise une technologie de montage en surface et fonctionne dans une plage de températures de -30 à 65 °C, ce qui la rend adaptée aux environnements industriels.

Les principales caractéristiques de la carte IS200SSCAH2A incluent :

• Six canaux série indépendants : chaque canal peut être configuré indépendamment pour RS-232, RS-422 ou RS-485.

• Borniers enfichables : facilite le câblage et la maintenance sur site.

• Configuration flexible des résistances de terminaison : les cavaliers permettent la sélection de résistances de terminaison de 121 Ω.

• Méthode de mise à la terre RET sélectionnable : La ligne RET de chaque canal peut être sélectionnée pour une mise à la terre résistive ou capacitive.

• Identification de la puce d'identification : le connecteur JA sur la carte comporte une puce d'identification lue par le pack d'E/S pour l'identification.

• Configuration logicielle : les paramètres tels que les protocoles de communication sont configurés via le logiciel ToolboxST.

  
  

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II. Fonctions principales

Les fonctions principales de l'IS200SSCAH2A incluent, sans s'y limiter, les éléments suivants :

1. Communication série multiprotocole

Chacun des six canaux indépendants de la carte IS200SSCAH2A peut être configuré par logiciel pour l'un des trois protocoles de communication suivants :

• RS-232C : communication point à point, adaptée aux courtes distances (jusqu'à 50 pieds ou charge capacitive de 2 500 pF).

• RS-422 : Communication différentielle, adaptée aux distances plus longues (jusqu'à 1 000 pieds), prenant en charge le duplex intégral.

• RS-485 : Communication différentielle, adaptée aux distances plus longues (jusqu'à 1 000 pieds), prenant en charge les connexions multipoints semi-duplex (jusqu'à 8 nœuds).

2. Conception de bornier enfichable

L'IS200SSCAH2A est doté d'un connecteur à angle droit qui accepte divers borniers enfichables disponibles dans le commerce, fournissant 48 bornes. Les avantages de cette conception incluent :

• Câblage facile : le câblage peut être effectué hors ligne, puis le bornier branché sur la carte.

• Entretien pratique : lors du remplacement de la carte, il n'est pas nécessaire de recâbler ; débranchez simplement le bornier et branchez-le sur la nouvelle carte.

• Haute flexibilité : différents types de borniers (par exemple, à vis, à ressort) peuvent être choisis selon les besoins.

3. Configuration de la résistance de terminaison

Pour les communications RS-422 et RS-485, des résistances de terminaison sont requises aux deux extrémités de la ligne de transmission pour correspondre à l'impédance et empêcher les réflexions du signal. L'IS200SSCAH2A fournit des résistances de terminaison sélectionnables pour chaque paire de lignes de signal par canal :

• Cavalier JP#A : contrôle la résistance de terminaison entre les signaux A et B (121 Ω, 1/2 W, 1 %).

• Jumper JP#B : contrôle la résistance de terminaison entre les signaux C et D (121 Ω, 1/2 W, 1 %).

La position par défaut du cavalier est ouverte, avec la résistance de terminaison déconnectée. Si nécessaire, le cavalier peut être réglé sur la position IN pour connecter la résistance.

4. Sélection de la méthode de mise à la terre RET

Dans la communication RS-232C, il n'est souvent pas souhaitable d'avoir une mise à la terre dure du chemin du signal RET aux deux extrémités d'un câble. L'IS200SSCAH2A fournit des options de mise à la terre sélectionnables pour la ligne RET de chaque canal :

• Terre résistive (RES) : mise à la terre via une résistance de 100 Ω (position par défaut).

• Terre capacitive (CAP) : mise à la terre via un condensateur de 0,01 uF en parallèle avec une résistance de 1 MΩ.

Si l'appareil connecté dispose déjà d'une masse dure sur sa ligne RET, la masse capacitive doit être sélectionnée. Si l'appareil connecté n'a pas de terre dure, la terre résistive doit être sélectionnée.

5. Attribution et disposition des signaux

Les 48 terminaux du SSCAH2A sont regroupés par canal. Chaque canal utilise 6 terminaux dans l'ordre SCOM, A, B, C, D, RET. Les affectations des bornes pour les six canaux sont les suivantes :

6. Identification du matériel

Le connecteur JA sur la carte comporte une puce d'identification en lecture seule stockant le numéro de série, le type, le numéro de révision et les informations d'emplacement du connecteur de la carte. Le pack d'E/S lit ces informations lors de l'initialisation. Si une incompatibilité est rencontrée, un défaut d'incompatibilité matérielle est généré.

7. Configuration du logiciel

À l'exception des résistances de terminaison et de la méthode de mise à la terre RET, qui sont configurées par des cavaliers matériels, tous les autres paramètres (tels que la sélection du protocole de communication, la vitesse de transmission, les bits de données, les bits d'arrêt, la parité, etc.) sont configurés via le logiciel ToolboxST.

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III. Applications système

1. Application dans le système de contrôle Mark VIe

L'IS200SSCAH2A est un bornier clé pour l'extension de la communication série au sein du système de contrôle Mark VIe. Ses rôles au sein du système comprennent :

• Conversion de protocole : convertit les protocoles de communication série (RS-232, RS-422, RS-485) des appareils de terrain en formats de données reconnaissables par le système de contrôle.

• Intégration des données : intègre les données des appareils série dans le système de contrôle Mark VIe via le pack E/S et Ethernet pour une surveillance et un contrôle centralisés.

• Interface de périphérique : fournit des interfaces physiques pour divers périphériques série, notamment les automates programmables, les instruments intelligents, les lecteurs, les lecteurs de codes-barres et les contrôleurs tiers.

• Extension du réseau : via des connexions multipoints RS-485, jusqu'à 8 appareils peuvent être connectés, augmentant ainsi la capacité d'E/S du système de contrôle.

2. Différences par rapport à IS200SSCAH1A

La principale différence entre IS200SSCAH2A et IS200SSCAH1A réside dans la conception du bornier :

• IS200SSCAH1A : comprend un bornier à 48 bornes monté en permanence ; le câblage n'est pas amovible.

• IS200SSCAH2A : comporte un connecteur à angle droit qui accepte les borniers enfichables ; le câblage peut être retiré en débranchant le bornier.

Avantages de la conception enfichable :

• Le câblage peut être effectué avant l'installation de la carte, augmentant ainsi l'efficacité de l'installation.

• Lors du remplacement de la carte, aucun recâblage n'est nécessaire ; débranchez simplement le bornier et branchez-le sur la nouvelle carte.

• Différentes marques ou types de borniers peuvent être choisis selon les besoins.

3. Scénarios d'application typiques

• Communication PLC : communication série avec différentes marques de PLC pour échanger des commandes de contrôle et des données d'état.

• Interface d'instrument intelligent : connexion de compteurs intelligents, de débitmètres, d'analyseurs et d'autres instruments pour collecter des données de processus.

• Contrôle d'entraînement : communication avec des entraînements à fréquence variable, des servomoteurs, etc., pour le contrôle de mouvement.

• Intégration de systèmes tiers : échange de données avec des systèmes de contrôle tiers ou des systèmes SCADA.

• Mise en service et maintenance : agissant comme une interface de mise en service temporaire, connectant un ordinateur exécutant un logiciel de simulation comme MODSIM.

  
  

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IV. Description détaillée de l'interface

1. Définitions des signaux des borniers

Les 48 terminaux de l'IS200SSCAH2A sont regroupés par canal. Les définitions de signal pour chaque canal sont les suivantes :

2. Tableau d'affectation des terminaux

3. Description du cavalier

4. Connecteur DC-62 broches

Ce connecteur est utilisé pour connecter le pack d'E/S, permettant la communication Ethernet avec le contrôleur Mark VIe. Reportez-vous à la documentation du pack d'E/S concerné pour connaître les affectations de broches spécifiques.

5. Bouclier à la terre

Les bornes SCOM (37-48) doivent être connectées à une masse de blindage appropriée. En règle générale, le blindage du câble d'E/S doit être mis à la terre via un support de montage externe, puis connecté à la carte via le terminal SCOM.

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V. Configuration et câblage

1. Configuration du protocole de communication

Le protocole de communication est sélectionné via le logiciel ToolboxST, ne nécessitant aucun cavalier matériel. Chaque canal peut être configuré indépendamment pour :

• RS-232C

• RS-422

• RS-485

2. Configuration de la résistance de terminaison

Définissez les cavaliers de résistance de terminaison correspondants en fonction du protocole de communication et de la topologie du réseau :

3. Configuration de la méthode de mise à la terre RET

Réglez le cavalier de mise à la terre RET correspondant selon que l'appareil connecté dispose ou non d'un RET mis à la terre :

4. Exemple de câblage RS-232C

Connexion du canal SSCA 1 à un appareil tiers (esclave) :

5. Exemple de câblage semi-duplex RS-485 (point à point)

Connexion du canal SSCA 1 à un appareil tiers (esclave) :

Paramètres du cavalier :

• JP1A : IN (résistance de terminaison connectée)

• JP1B : OUT (résistance de terminaison déconnectée)

• Si un ordinateur est connecté en tant que périphérique de test, la broche 5 de son connecteur DB9 doit être connectée à SCOM1.

6. Exemple de câblage semi-duplex RS-485 (multipoint)

Dans un réseau multipoint, seuls les nœuds aux extrémités du bus ont besoin de résistances de terminaison. JP#A pour les nœuds intermédiaires doit être défini sur OUT.

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VI. Diagnostic et maintenance

1. Identification de la puce d'identification

Le connecteur JA de la carte IS200SSCAH2A comporte une puce d'identification en lecture seule stockant les informations suivantes :

• Numéro de série de la carte

• Type de carte (IS200SSCAH2A)

• Numéro de révision

• Emplacement du connecteur J

Le pack d'E/S lit ces informations au démarrage et les compare aux valeurs attendues. Si une incompatibilité est rencontrée, un défaut d'incompatibilité matérielle est généré, évitant ainsi les problèmes système causés par une configuration incorrecte.

2. Dépannage courant

3. Recommandations d'entretien

• Inspection périodique : Vérifiez que les borniers sont bien branchés et que les fils ne sont pas desserrés.

• Nettoyage : nettoyez régulièrement le panneau pour éviter l'accumulation de poussière affectant la dissipation thermique et l'isolation.

• Protection ESD : portez une sangle de mise à la terre lors de la manipulation de la carte et rangez-la dans des sacs antistatiques.

• Gestion des pièces de rechange : conservez une carte IS200SSCAH2A de rechange pour réduire les temps d'arrêt en cas de panne.