L'IS200TRTDH1D est un bornier d'entrée RTD conçu par General Electric (GE) pour son système de contrôle Mark VIe. Cette carte est une révision matérielle importante au sein de la série TRTD, principalement utilisée pour accepter 16 entrées RTD (Détecteur de température à résistance) à trois fils, fournissant des signaux de mesure de température précis pour le système de contrôle. La carte IS200TRTDH1D fonctionne conjointement avec les packs d'E/S PRTD, en utilisant deux packs d'E/S PRTD pour réaliser l'acquisition et le traitement de 16 signaux RTD.
La conception de l'IS200TRTDH1D répond aux exigences des applications industrielles. Il comporte deux borniers de type barrière, chacun avec 24 bornes, acceptant jusqu'à des fils #12 AWG. Un bornier de blindage fixé à la masse du châssis est situé immédiatement à gauche de chaque bornier pour connecter les blindages de câbles. Les circuits d'entrée de la carte sont dotés de circuits de suppression du bruit pour protéger contre les surtensions et le bruit haute fréquence, garantissant ainsi la précision et la stabilité des signaux de mesure.
Les principales fonctionnalités de l'IS200TRTDH1D incluent :
16 entrées RTD : prend en charge les RTD à trois fils, capables de mesurer différents types de RTD.
Coordination avec PRTD : Deux packs d'E/S PRTD se branchent directement sur la carte, chacun gérant 8 entrées, pour un total de 16.
Mesure longue distance : les RTD peuvent être situés jusqu'à 300 mètres (984 pieds) de l'armoire de commande, avec une résistance de câble bidirectionnelle maximale de 15 Ω.
Courant d'excitation : fournit un courant d'excitation multiplexé (non continu) de 10 mA CC, prenant en charge les RTD mis à la terre ou non.
Suppression du bruit : tous les signaux RTD ont un découplage haute fréquence vers la terre à l'entrée du signal.
Détection des défauts : peut détecter les circuits ouverts RTD, les courts-circuits et les conditions hors limites matérielles.
Calibrage automatique : utilise une source d'étalonnage filtrée et des tensions nulles pour l'étalonnage automatique.
Plusieurs types RTD : prend en charge le platine, le cuivre, le nickel et d’autres matériaux RTD, couvrant une large plage de températures.
Identification de la puce d'identification : la carte est dotée d'une puce d'identification lue par le PRTD pour garantir la compatibilité matérielle.
Coordination des stimulateurs cardiaques redondants : le multiplexage RTD dans le PRTD est coordonné par des stimulateurs cardiaques redondants, garantissant que la perte d'un seul câble ou PRTD n'entraîne pas la perte d'un signal RTD dans la base de données de contrôle.
La carte fonctionne dans une plage de températures de -30 à 65°C (0 à 60°C lorsqu'elle est utilisée avec PRTD), adaptée aux environnements d'armoires de commande industrielles. Il est important de noter que le TRTDH1D prend uniquement en charge les systèmes simplex et n'est pas applicable aux applications TMR.
II. Fonctions principales
Les fonctions principales de l'IS200TRTDH1D incluent, sans s'y limiter, les éléments suivants :
1. Acquisition de signaux RTD
La carte IS200TRTDH1D fournit 16 canaux d'entrée RTD à trois fils pour acquérir des signaux provenant de divers capteurs de température de terrain. Chaque RTD se connecte aux deux borniers de la carte via trois fils : positif d'excitation, positif de signal et commun.
2. Alimentation en courant d'excitation
La carte, via les packs d'E/S PRTD, fournit un courant d'excitation multiplexé (non continu) de 10 mA CC à chaque RTD. Cette conception réduit la consommation d'énergie et les effets d'auto-échauffement, améliorant ainsi la précision des mesures. Les RTD peuvent être mis à la terre ou non, s'adaptant aux différentes conditions d'installation sur le terrain.
3. Prise en charge des mesures longue distance
Les RTD peuvent être installés à des endroits éloignés de l'armoire de commande, jusqu'à une distance maximale de 300 mètres (984 pieds), avec une résistance de câble bidirectionnelle maximale de 15 Ω. Cette fonctionnalité permet aux RTD d'être déployés de manière flexible à différents points de mesure dans le domaine industriel sans nécessiter que l'armoire de commande soit située à proximité de l'équipement testé.
4. Conditionnement du signal et suppression du bruit
Tous les signaux RTD subissent un découplage haute fréquence dès leur entrée dans la carte, supprimant ainsi efficacement les interférences sonores haute fréquence. Les circuits d'entrée de la carte offrent également une protection contre les surtensions, garantissant l'intégrité du signal dans les environnements industriels difficiles.
5. Conversion et numérisation analogique-numérique
Le convertisseur A/D du pack d'E/S PRTD échantillonne chaque signal et le courant d'excitation à un intervalle de temps lié à la fréquence du système électrique :
6. Traitement de linéarisation
Le processeur du PRTD effectue la linéarisation des signaux RTD via un logiciel, prenant en charge 15 types de RTD, dont le platine, le cuivre, le nickel et d'autres matériaux, couvrant une large plage de températures de -60 à 1 616 °F.
7. Détection des défauts
Les circuits ouverts et les courts-circuits du RTD sont détectés par des valeurs hors plage. Lorsqu'un RTD est déterminé comme étant en dehors des limites matérielles, ce canal d'entrée est supprimé des entrées analysées pour éviter des effets néfastes sur les autres canaux d'entrée. Les chaînes réparées peuvent être rétablies automatiquement après 20 secondes ou peuvent être rétablies manuellement.
8. Coordination de stimulateur cardiaque redondante
Le multiplexage RTD dans le PRTD est coordonné par des stimulateurs cardiaques redondants, garantissant que la perte d'un seul câble ou PRTD n'entraîne pas la perte d'un signal RTD dans la base de données de contrôle. Cette conception améliore considérablement la fiabilité du système.
9. Calibrage automatique
Les canaux d'entrée RTD sont automatiquement calibrés à l'aide de la source d'étalonnage filtrée et des tensions nulles, garantissant ainsi une précision de mesure à long terme et réduisant la maintenance d'étalonnage sur site.
10. Identification de la puce d'identification
La carte comporte une puce d'identification en lecture seule stockant le numéro de série, le type, le numéro de révision et l'emplacement des connecteurs de la carte. Le PRTD lit ces informations lors de l'initialisation. Si une incompatibilité est rencontrée, un défaut d'incompatibilité matérielle est généré, évitant ainsi les problèmes système causés par une configuration incorrecte.
III. Applications système
1. Application dans le système de contrôle Mark VIe
L'IS200TRTDH1D est un bornier clé pour la mesure de la température au sein du système de contrôle Mark VIe, largement utilisé pour la surveillance de la température dans les turbines à gaz, les turbines à vapeur, les générateurs et autres équipements. Travaillant avec le pack d'E/S PRTD, il forme un sous-système d'entrée RTD complet.
Dans le système, IS200TRTDH1D joue les rôles suivants :
Surveillance de la température : acquiert les points de température critiques tels que la température des roulements, la température des gaz d'échappement et la température du fluide de refroidissement.
Contrôle de processus : fournit des signaux de retour pour les boucles de contrôle de température.
Fonctions de protection : fournit des signaux d'entrée pour la protection contre la surchauffe.
Surveillance des performances : acquiert les paramètres de température pour les calculs d’efficacité et de performances.
2. Coordination avec PRTD
La carte IS200TRTDH1D comporte deux connecteurs à broches DC-37 pour insérer respectivement deux packs d'E/S PRTD. Chaque PRTD gère 8 entrées RTD, avec deux PRTD gérant les 16 entrées. Cette conception offre des options de configuration flexibles :
Un PRTD peut gérer les 8 premières entrées et l'autre PRTD gère les 8 dernières entrées.
Les deux PRTD fonctionnent indépendamment ; une défaillance dans l’un n’affecte pas les entrées de l’autre.
La coordination redondante du stimulateur cardiaque garantit que la perte d'un seul câble ou PRTD n'entraîne pas la perte d'un signal RTD.
3. Différences par rapport à la version H1C
Par rapport à la version H1C, les principales améliorations de l'IS200TRTDH1D sont :
Fonction de redondance améliorée : le multiplexage RTD dans le PRTD est coordonné par des stimulateurs cardiaques redondants, garantissant ainsi l'absence de perte de signal due à des défaillances ponctuelles.
Prise en charge plus large des types RTD : prend en charge une gamme plus large de types de linéarisation RTD.
Compatibilité améliorée : compatible avec les dernières révisions du micrologiciel PRTD.
4. Scénarios d'application typiques
Turbines à gaz : surveillance des températures d'entrée/sortie du compresseur, de la température de la chambre de combustion, de la température des gaz d'échappement, des températures des roulements, etc.
Turbines à vapeur : surveillance de la température de la vapeur principale, de la température de la vapeur de réchauffage, de la température de la vapeur d'extraction, des températures des paliers, etc.
Générateurs : surveillance de la température des enroulements du stator, de la température du noyau, de la température du fluide de refroidissement, des températures des roulements, etc.
Générateurs de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) : surveillance de la température des gaz de combustion et de la température de la vapeur dans diverses sections.
Équipement auxiliaire : surveillance de la température du système d'huile, de la température du système d'eau de refroidissement, etc.
IV. Description détaillée de l'interface
1. Borniers
La carte IS200TRTDH1D comprend deux borniers de type barrière, chacun avec 24 bornes, pour connecter les 16 RTD à trois fils. Chaque RTD utilise trois terminaux :
Excitation positive : fournit un courant d'excitation de 10 mA.
Signal positif : mesure la chute de tension aux bornes du RTD.
Commun : retour du signal.
2. Borniers de blindage
Un bornier de blindage fixé à la masse du châssis est situé immédiatement à gauche de chaque bornier. Ceux-ci sont utilisés pour terminer les blindages des câbles RTD afin de réduire les interférences électromagnétiques. Un fil à double blindage doit être utilisé. Tous les blindages doivent se terminer au niveau du bornier du blindage. Ne terminez pas les protections sur le périphérique final.
3. Connecteurs du pack d'E/S
La carte comporte deux connecteurs à broches DC-37 pour brancher directement les packs d'E/S PRTD. Chaque connecteur contient 8 signaux d'entrée RTD, un signal ID, une alimentation de bobine de relais et une commande multiplex de rétroaction. Ces deux connecteurs correspondent à deux groupes de 8 entrées chacun.
4. Alimentation
Le pack d'E/S PRTD accepte une alimentation de 28 V CC via un connecteur d'alimentation à 3 broches sur son côté, alimentant à la fois le pack d'E/S et le bornier.
V. Diagnostic et maintenance
1. Fonctions de diagnostic
L'IS200TRTDH1D fournit les fonctions de diagnostic suivantes via le pack E/S PRTD :
| Élément de diagnostic |
Description |
| Vérification des limites matérielles |
Chaque type de RTD possède des limites matérielles hautes/basse prédéfinies. Le dépassement des limites arrête le balayage du canal et définit un signal logique. Tout canal dépassant les limites génère l'alarme de diagnostic composite L3DIAG_PRTD. |
| Vérification des limites du système |
Chaque entrée RTD dispose d'une vérification des limites du système basée sur des niveaux haut/bas configurables, qui peuvent être utilisés pour générer des alarmes et configurés comme verrouillés ou non verrouillés. |
| Vérification de la puce d'identification |
Le PRTD lit la puce d'identification de la carte et la compare avec la configuration. Une incompatibilité génère un défaut d'incompatibilité matérielle. |
| Autotest à la mise sous tension |
Comprend des vérifications de la RAM, de la mémoire Flash, des ports Ethernet et de la plupart du matériel de la carte processeur. |
| Surveillance de l'alimentation interne |
Surveille en permanence le bon fonctionnement des alimentations internes. |
| Vérification d'identité électronique |
Vérifie les informations d'identification électronique du bornier, de la carte d'acquisition et de la carte processeur pour confirmer que l'ensemble matériel correspond. |
2. Gestion des pannes
Lorsqu'un canal dépasse les limites matérielles, il est supprimé des entrées analysées pour éviter d'affecter les autres canaux.
Les chaînes réparées peuvent être automatiquement rétablies après 20 secondes ou manuellement.
Les signaux de diagnostic peuvent être verrouillés individuellement et réinitialisés avec le signal RESET_DIA après retour à la normale.
Les signaux hors plage des limites du système peuvent être réinitialisés avec RESET_SYS.
3. Dépannage courant
| Symptôme de panne |
Cause possible |
Suggestions de dépannage |
| Pas de lecture sur une chaîne |
Circuit ouvert RTD, erreur de câblage, défaut de canal |
Vérifiez le RTD et le câblage, mesurez la résistance du RTD |
| Lecture anormalement élevée/basse |
Configuration incorrecte du type RTD, résistance de câble excessive |
Vérifier la configuration du type RTD, vérifier la résistance du câble |
| Lecture fluctuante ou instable |
Mauvaise mise à la terre du blindage, interférences électromagnétiques |
Vérifier la mise à la terre du blindage, vérifier le cheminement des câbles |
| Alarme de diagnostic composite L3DIAG_PRTD |
Une chaîne a dépassé les limites |
Identifiez le canal de défaut spécifique, vérifiez le RTD et le point de mesure correspondants |
| Défaut d'incompatibilité matérielle |
Incompatibilité des informations sur la puce d'identification |
Vérifiez le modèle de carte correct, contactez le support technique GE |
4. Recommandations d'entretien
Inspection périodique : vérifiez que les borniers ne sont pas desserrés et que les fils ne sont pas oxydés.
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 les cartes IS200TRTDH1D et les packs d'E/S PRTD de rechange pour réduire les temps d'arrêt en cas de panne.
VI. Installation et configuration
1. Étapes d'installation
Monter le bornier : montez solidement la carte IS200TRTDH1D dans l'armoire à l'aide de vis.
Connectez les fils RTD : connectez les trois fils de chaque RTD aux bornes correspondantes sur les borniers. Utilisez un câble à double blindage ; Terminez tous les blindages au niveau des borniers du blindage.
Installez les packs d'E/S PRTD : branchez un ou deux packs d'E/S PRTD directement dans les connecteurs à broches DC-37 de la carte.
Packs d'E/S sécurisés : sécurisez mécaniquement les packs à l'aide des inserts filetés adjacents aux ports Ethernet. Les inserts se connectent à un support de montage spécifique au type de bornier. Ajustez l'emplacement du support de manière à ce qu'aucune force à angle droit ne soit appliquée au connecteur à broches DC-37 entre le pack et le bornier.
Connecter Ethernet : branchez un ou deux câbles Ethernet. Si des connexions doubles sont utilisées, la pratique standard consiste à connecter ENET1 au réseau associé au contrôleur R.
Connexion de l'alimentation : appliquez une alimentation de 28 V CC au pack d'E/S via le connecteur d'alimentation à 3 broches situé sur le côté.
Configurer les packs d'E/S : utilisez l'application ToolboxST pour configurer les packs d'E/S selon vos besoins.
2. Paramètres de configuration
Les paramètres suivants peuvent être configurés via le logiciel ToolboxST :
| Paramètre |
Description |
Choix |
| Limites du système |
Désactiver temporairement toutes les vérifications des limites du système à des fins de test |
Activer (par défaut), Désactiver |
| Réinitialisation automatique |
Restauration automatique des RTD supprimés de l'analyse |
Activer (par défaut), Désactiver |
| Tarif de groupe |
Fréquence d'échantillonnage RTD 1-8 et filtre de fréquence système |
Filtre 4 Hz, 50 Hz ; Filtre 4 Hz, 60 Hz (par défaut) ; 25 Hz |
| Type de RTD |
Sélectionnez le type de RTD |
Inutilisé, CU10, PT100_DIN, PT100_PURE, PT100_USIND, N120, PT200, etc. |
| SysLim1/2 activé |
Activer la vérification des défauts des limites du système |
Activer, Désactiver (par défaut) |
| Verrou SysLim1/2 |
Défaut limite système de verrouillage |
Verrouiller (par défaut), Déverrouiller |
| Type SysLim1/2 |
Type de contrôle des limites du système |
≥ (par défaut), ≤ |
| Limite du système 1/2 |
Définir la valeur de température limite |
-60 à 1300 (par défaut) |
