Le bornier d'entrée/sortie analogique GE IS200TBAIH1CDC est un bornier d'interface analogique polyvalent utilisé dans les systèmes de contrôle industriels GE. En tant que membre de la famille de cartes TBAI, le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC prend en charge 10 entrées analogiques et 2 sorties analogiques, fournissant les fonctions de terminaison côté terrain, de conditionnement de signal et de distribution de signal redondante requises pour les signaux de processus analogiques dans les architectures de contrôle Mark VI et Mark VIe. La carte peut accueillir des transmetteurs à deux, trois fils, quatre fils et alimentés en externe, et prend en charge les applications à redondance modulaire simplex et triple (TMR).
Le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC est identifié 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 « TBAI » identifie la désignation fonctionnelle de la carte en tant que carte à bornes d'entrée/sortie analogique. La désignation 'H1' identifie le groupe de matériel, tandis que le suffixe 'CDC' 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.
Le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC fournit trois connecteurs DC-37 broches pour la connexion aux processeurs d'E/S. Les applications Simplex sont prises en charge à l'aide d'un seul connecteur (JR1), tandis que les applications TMR sont prises en charge à l'aide des trois connecteurs (JR1, JS1 et JT1). Dans les applications TMR, les signaux d'entrée sont ventilés vers les trois connecteurs pour les commandes R, S et T, et les sorties TMR combinent le courant des trois pilotes de sortie connectés, déterminent le courant total avec un shunt de mesure et présentent le signal de courant total aux processeurs d'E/S pour une régulation au point de consigne commandé. Cette architecture garantit qu'un défaut dans un canal de contrôle ne compromet pas la mesure ou la sortie analogique, offrant ainsi la haute disponibilité requise pour les applications de contrôle critiques.
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 le bornier d'entrée/sortie analogique GE IS200TBAIH1CDC, 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
Le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC est construit autour d'une architecture de conditionnement de signal analogique flexible et robuste qui prend en charge plusieurs types de transmetteurs, plages d'entrée, plages de sortie et configurations de redondance. La carte comprend un circuit de suppression du bruit sur les entrées et sorties pour protéger contre les surtensions et le bruit haute fréquence, garantissant ainsi une mesure précise et un contrôle fiable dans les environnements industriels électriquement bruyants.
Les 10 entrées analogiques du bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC peuvent accueillir des transmetteurs à deux, trois fils, quatre fils ou alimentés en externe. Les entrées 1 à 8 prennent en charge les signaux ±10 V CC, ±5 V CC ou 4 à 20 mA, tandis que les entrées 9 et 10 prennent en charge les signaux 4 à 20 mA ou ±1 mA, fournissant une plage de courant faible dédiée aux transmetteurs spécialisés. La plage d'entrée des transmetteurs est de 1 à 5 V CC à partir d'une entrée de courant de 4 à 20 mA, et la résistance maximale du câble est de 15 ohms dans les deux sens avec une longueur de câble allant jusqu'à 300 mètres (984 pieds), garantissant une mesure précise même avec de longs parcours de câblage sur site. Avec la suppression du bruit et le filtrage, la réjection du mode commun CA d'entrée est de 60 dB et la réjection du mode commun CC est de 80 dB.
Les deux sorties analogiques du bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC peuvent être configurées pour un courant de 0 à 20 mA ou de 0 à 200 mA. Le cavalier J0 sélectionne le type de sortie courant, avec la sortie 1 configurable comme 20 mA ou 200 mA et la sortie 2 fixée entre 4 et 20 mA dans la configuration standard. La capacité de charge de sortie dépend du couplage du contrôleur : 500 ohms pour la sortie 4-20 mA avec le TBAIH1B et le VAICH1C, 800 ohms pour la sortie 4-20 mA avec le TBAIH1C et le VAICH1D ou PAIC, et 50 ohms pour la sortie 200 mA. Ces valeurs de charge garantissent que les sorties peuvent piloter les appareils de terrain connectés avec une marge adéquate tout en conservant la précision.
Chaque sortie d'alimentation 24 V CC du bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC est conçue pour fournir 21 mA en continu et est protégée contre le fonctionnement en court-circuit. Les émetteurs et les transducteurs peuvent être alimentés par la source 24 V CC du système de contrôle ou peuvent être alimentés indépendamment, offrant ainsi une flexibilité pour les différentes exigences des instruments de terrain.
Applications simplex et TMR
Le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC prend en charge les applications simplex et TMR, permettant d'utiliser le même bornier sur différents niveaux de redondance du système.
Dans les applications simplex, la carte utilise un seul connecteur (JR1) pour se connecter au processeur d'E/S. Les signaux d'entrée sont terminés sur la carte et acheminés via le connecteur vers le processeur, et les signaux de sortie sont pilotés du processeur via le connecteur vers les appareils de terrain. Cette configuration fournit une interface analogique simple et économique pour les applications où la redondance n'est pas requise.
Dans les applications TMR, la carte utilise les trois connecteurs (JR1, JS1 et JT1) pour se connecter aux trois contrôleurs d'E/S (VAIC ou PAIC). Les signaux d'entrée sont répartis vers les trois connecteurs pour les commandes R, S et T, permettant à chaque contrôleur de mesurer indépendamment le signal de champ. L'alimentation 24 V CC des transducteurs provient des trois contrôleurs et est partagée par diodes sur le TBAI, assurant ainsi la redondance de l'alimentation du transmetteur. Chaque sortie de courant analogique est alimentée par les courants des trois contrôleurs, et le courant de sortie réel est mesuré avec une résistance série, qui renvoie une tension à chaque contrôleur d'E/S. La sortie résultante est la valeur moyenne votée (médiane) des trois courants, garantissant qu'un défaut dans un contrôleur ne provoque pas une sortie incorrecte. Cette architecture TMR offre la haute disponibilité et la tolérance aux pannes requises pour les applications de contrôle critiques.
Dans le système Mark VI, le TBAI fonctionne avec le processeur VAIC et prend en charge les applications simplex et TMR, avec un ou deux TBA connectés au VAIC et trois cartes VAIC câblées au TBAI dans les systèmes TMR. Dans le système Mark VIe, le TBAI fonctionne avec le pack d'E/S PAIC et prend en charge les applications simplex et TMR, avec trois PAIC se connectant directement au TBAI dans les systèmes TMR.
Installation et câblage
Le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC est conçu pour une installation et un câblage sur site simples. Les fils d'entrée et de sortie se connectent directement à deux borniers d'E/S montés sur le bornier. Chaque bloc est maintenu avec deux vis et dispose de 24 bornes acceptant jusqu'à des fils #12 AWG, offrant une connexion robuste et fiable pour le câblage sur site. Un point de fixation de borne de blindage est situé à côté de chaque bornier, garantissant un blindage et une mise à la terre appropriés des câbles de signaux analogiques. Les borniers de type barrière peuvent être débranchés de la carte pour la maintenance, simplifiant ainsi le câblage sur site et le remplacement de la carte.
La carte prend en charge les types d'E/S analogiques suivants : entrée analogique provenant de transmetteurs à deux fils, de transmetteurs à trois fils, de transmetteurs à quatre fils et de transmetteurs alimentés en externe ; entrée analogique pour tension ±5 V DC et ±10 V DC ; sortie analogique de 0 à 20 mA ; et sortie analogique de 0 à 200 mA. Les connexions de câblage, les positions des cavaliers et les connexions de câbles sont affichées sur le schéma de câblage TBAI, qui doit être consulté lors de l'installation pour garantir une configuration correcte. La taille de la carte est de 10,16 cm de large sur 33,02 cm de haut (4,0 pouces x 13 pouces) et la plage de températures de fonctionnement est de -30 à 65 °C (-22 à +149 °F).
Configuration des cavaliers
Le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC est configuré par des cavaliers, qui permettent à chaque canal d'entrée et de sortie d'être adapté aux exigences spécifiques du dispositif de terrain et de l'application.
Les cavaliers J1A à J8A sélectionnent soit l'entrée de courant, soit l'entrée de tension pour les entrées 1 à 8. Les cavaliers J1B à J8B sélectionnent si le retour est connecté au commun ou reste ouvert pour les entrées 1 à 8. Les cavaliers J9A et J10A sélectionnent un courant d'entrée de 1 mA ou 20 mA pour les entrées 9 et 10, et les cavaliers J9B et J10B sélectionnent si le retour est connecté au commun ou reste ouvert pour ces deux canaux. Le cavalier J0 règle la sortie 1 sur 20 mA ou 200 mA.
Les réglages des cavaliers doivent être vérifiés par rapport au schéma de câblage et aux exigences spécifiques du transmetteur de terrain avant que la carte ne soit mise en service. Des réglages incorrects des cavaliers peuvent entraîner des lectures inexactes, des signaux hors de portée ou des dommages à l'équipement connecté.
Diagnostic et détection de défauts
Le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC offre des capacités de diagnostic complètes qui facilitent la vérification du système et l'isolation des défauts. La carte fournit la chute de tension aux bornes d'une résistance série pour indiquer le courant de sortie, permettant au processeur d'E/S de surveiller le courant de sortie et de détecter les conditions anormales. Le processeur d'E/S crée une alarme de diagnostic (défaut) si l'une des deux sorties devient défectueuse.
Chaque connecteur de câble sur le bornier possède son propre périphérique d'identification qui est interrogé par le contrôleur d'E/S. Le périphérique d'identification est une puce en lecture seule codée avec le numéro de série du bornier, le type de carte, le numéro de révision et l'emplacement du connecteur JR, JS ou JT. Lorsque cette puce est lue par le contrôleur d'E/S et qu'une incompatibilité est rencontrée, un défaut d'incompatibilité matérielle est créé, empêchant le système de fonctionner avec un matériel incorrect ou incompatible. Cette fonction de diagnostic garantit que le bornier correct est installé à chaque emplacement et que la configuration du système correspond au matériel physique.
Les diagnostics surveillent chaque sortie et un relais suicide dans le contrôleur d'E/S déconnecte la sortie correspondante si un défaut ne peut pas être éliminé par une commande du processeur, fournissant ainsi une couche de protection supplémentaire pour les appareils de terrain et le processus.
Adéquation des applications et intégration du système
Le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC est une interface analogique polyvalente qui peut être utilisée dans une grande variété d'applications de systèmes de contrôle industriel GE. Ses 10 entrées analogiques, prenant en charge des transmetteurs à deux, trois fils, quatre fils et alimentés en externe sur des plages de tension et de courant, permettent à la carte de s'interfacer avec des transmetteurs de pression, des transmetteurs de température, des débitmètres, des capteurs de niveau et de nombreux autres instruments de terrain analogiques. Ses deux sorties analogiques fournissent des signaux de courant de 0 à 20 mA ou de 0 à 200 mA pour les positionneurs de vannes, les actionneurs, les enregistreurs et autres charges analogiques.
La prise en charge par la carte des applications simplex et TMR la rend adaptée à un large éventail d'architectures système, depuis les installations simplex sensibles aux coûts jusqu'aux installations TMR critiques où une haute disponibilité est requise. Dans les applications TMR, les entrées ventilées de la carte, la puissance d'émetteur partagée par diode et les sorties à vote médian offrent la tolérance aux pannes et la fiabilité requises pour les applications de contrôle les plus exigeantes.
Dans les systèmes Mark VI, le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC fonctionne avec le processeur VAIC, avec un ou deux TBA connectés au VAIC dans les applications simplex et trois cartes VAIC câblées au TBAI dans les applications TMR. Dans les systèmes Mark VIe, la carte fonctionne avec le pack d'E/S PAIC, avec trois PAIC se connectant directement au TBAI dans les applications TMR. Cette compatibilité avec les architectures Mark VI et Mark VIe permet à la carte d'être utilisée dans une large gamme d'installations de systèmes de contrôle GE.
Maintenance et cycle de vie
Le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC est conçu pour une longue durée de vie avec un minimum de maintenance. La carte ne contient aucune pièce mobile et sa construction robuste garantit une fiabilité élevée en fonctionnement industriel continu. La maintenance de routine consiste en une inspection visuelle périodique de la carte, des borniers et du câblage, en une vérification que les cavaliers sont correctement réglés pour chaque canal et en une confirmation que les bornes du blindage sont correctement connectées.
Les fonctionnalités de diagnostic de la carte, notamment la surveillance du courant de sortie, la puce d'identification intégrée et le relais suicide, simplifient le dépannage et garantissent que la carte appropriée est installée à chaque emplacement. Si une sortie devient défectueuse, le processeur d'E/S génère une alarme de diagnostic et le relais suicide déconnecte la sortie si le défaut ne peut pas être éliminé, protégeant ainsi les appareils de terrain et le processus.
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 borniers enfichables doivent être étiquetés et retirés, et la carte doit être retirée de son support. La carte de remplacement doit être installée dans la même position, les cavaliers réglés pour correspondre à la configuration d'origine et les borniers reconnectés comme indiqué 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 à bornes d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC 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
Le bornier d'entrée/sortie analogique GE IS200TBAIH1CDC est une interface analogique fiable, robuste et polyvalente pour les systèmes de contrôle industriels GE. Ses 10 entrées analogiques, prenant en charge plusieurs types de transmetteurs et plages de tension et de courant, ses deux sorties analogiques avec une capacité de 0 à 20 mA ou de 0 à 200 mA, sa prise en charge des applications simplex et TMR, ainsi que sa configuration complète de cavaliers, ses fonctionnalités de diagnostic et de détection de défauts offrent la flexibilité et la fiabilité requises pour une large gamme d'applications industrielles de mesure et de contrôle analogiques.
Avec ses borniers débrochables, ses affectations de cavaliers clairement marquées, ses diagnostics complets et sa compatibilité avec les architectures Mark VI et Mark VIe, le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC est conçu pour une installation, une vérification et une maintenance faciles. Bénéficiant de la qualité de fabrication de GE, de son réseau d'assistance mondial et de son engagement en faveur de la rétrocompatibilité, le bornier d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC 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 à bornes d'entrée/sortie analogique IS200TBAIH1CDC fournit la fonctionnalité d'entrée et de sortie analogique requise pour un fonctionnement fiable et efficace du système de contrôle.
