IS220PRTDH1A मार्क VIe और मार्क VIeS नियंत्रण प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले वितरित I/O मॉड्यूल परिवार का एक सदस्य है, जिसे विशेष रूप से प्रतिरोध तापमान डिटेक्टर (RTD) संकेतों के अधिग्रहण और प्रसंस्करण के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह एक एकीकृत I/O घटक है जो आरटीडी सेंसर और ऊपरी-स्तरीय नियंत्रण प्रणाली के बीच एक महत्वपूर्ण इंटरफ़ेस के रूप में कार्य करता है, जो आरटीडी प्रतिरोध परिवर्तनों को उच्च-सटीक डिजिटल तापमान मूल्यों में परिवर्तित करने और उन्हें औद्योगिक ईथरनेट के माध्यम से मार्क VIe नियंत्रक तक प्रसारित करने के लिए जिम्मेदार है।
इस मॉड्यूल का मुख्य कार्य औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण के लिए एक स्थिर, सटीक और नैदानिक रूप से सक्षम तापमान इनपुट समाधान प्रदान करना है, विशेष रूप से गैस टरबाइन जैसे उच्च-विश्वसनीयता तापमान निगरानी की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए। IS220PRTDH1A को एक संपूर्ण RTD सिग्नल अधिग्रहण सबसिस्टम बनाने के लिए विशिष्ट RTD इनपुट टर्मिनल बोर्ड (जैसे, TRTDH1D, TRTDH2D, SRTD) के संयोजन में उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
2. विस्तृत कार्यात्मक विवरण
सिग्नल अधिग्रहण क्षमता
100 ओम प्लैटिनम (पीटी100, विभिन्न मानक: एसएएमए, डीआईएन, शुद्ध, यूएसइंड)
200 ओम प्लैटिनम (पीटी200)
120 ओम निकेल (N120)
10 ओम कॉपर (CU10)
उपयोगकर्ता कॉन्फ़िगरेशन सॉफ़्टवेयर (टूलबॉक्सएसटी) के माध्यम से प्रत्येक चैनल के लिए संबंधित आरटीडी प्रकार का चयन कर सकते हैं, और मॉड्यूल स्वचालित रूप से रैखिककरण और तापमान गणना करता है।
चैनल गणना: प्रत्येक IS220PRTDH1A मॉड्यूल 8 स्वतंत्र आरटीडी इनपुट चैनलों को संभाल सकता है। एक एकल टीआरटीडी टर्मिनल बोर्ड पर दो पीआरटीडी मॉड्यूल स्थापित करके, सिस्टम को 16 आरटीडी इनपुट को संभालने के लिए विस्तारित किया जा सकता है।
समर्थित आरटीडी प्रकार: मॉड्यूल फर्मवेयर कई सामान्य आरटीडी प्रकारों का समर्थन करता है, जिनमें शामिल हैं:
3-तार कनेक्शन: 3-तार आरटीडी कनेक्शन का समर्थन करता है, जो लीड प्रतिरोध के कारण होने वाली माप त्रुटियों की भरपाई करने में मदद करता है।
विद्युत इंटरफ़ेस और संचार
टर्मिनल बोर्ड इंटरफ़ेस: मॉड्यूल संबंधित आरटीडी टर्मिनल बोर्ड से सीधे प्लग-इन कनेक्शन के लिए इसके नीचे एक डीसी-37 पिन कनेक्टर प्रदान करता है। यह इंटरफ़ेस 8 आरटीडी सिग्नल, मॉड्यूल आईडी पहचान सिग्नल और पावर प्रसारित करता है।
नेटवर्क संचार: मॉड्यूल अपनी तरफ दोहरी आरजे-45 ईथरनेट पोर्ट (ईएनईटी1 और ईएनईटी2) प्रदान करता है, जो अनावश्यक नेटवर्क कनेक्शन का समर्थन करता है। यह मॉड्यूल और मार्क VIe नियंत्रक के बीच डेटा विनिमय के लिए प्राथमिक चैनल है। मानक अभ्यास ENET1 को R नियंत्रक से जुड़े नेटवर्क से जोड़ना है।
पावर इनपुट: मॉड्यूल के किनारे पर एक 3-पिन पावर कनेक्टर का उपयोग 28V डीसी बिजली आपूर्ति को जोड़ने के लिए किया जाता है, जो I/O मॉड्यूल और इसके कनेक्टेड टर्मिनल बोर्ड दोनों को शक्ति प्रदान करता है। मॉड्यूल में पावर-अप के दौरान इनरश करंट को नियंत्रित करने के लिए सॉफ्ट-स्टार्ट क्षमता है।
निदान और स्थिति संकेत
हार्डवेयर सीमाएँ: जाँचें प्रत्येक आरटीडी प्रकार के लिए ऑपरेटिंग रेंज के अंत के पास निर्धारित पूर्व निर्धारित (गैर-कॉन्फ़िगर करने योग्य) उच्च और निम्न स्तरों पर आधारित होती हैं। यदि एक सीमा पार हो जाती है, तो एक तर्क संकेत सेट किया जाता है, और अन्य चैनलों को प्रभावित होने से रोकने के लिए उस इनपुट की स्कैनिंग रोक दी जाती है। अपनी सीमा से अधिक होने वाला कोई भी इनपुट L3DIAG_PRTD उत्पन्न करता है। पूरे बोर्ड को संदर्भित करते हुए एक समग्र डायग्नोस्टिक अलार्म
सिस्टम सीमाएँ: जाँच विन्यास योग्य उच्च और निम्न तापमान सीमाओं पर आधारित होती हैं। इनका उपयोग प्रक्रिया अलार्म उत्पन्न करने के लिए एप्लिकेशन कोड में किया जा सकता है और इन्हें सक्षम/अक्षम और लैचिंग/नॉन-लैचिंग के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।
पावर-अप स्व-परीक्षण: रैम, फ्लैश मेमोरी, ईथरनेट पोर्ट और अधिकांश प्रोसेसर हार्डवेयर की जांच करता है।
आंतरिक विद्युत आपूर्ति की सतत निगरानी।
हार्डवेयर सेट मिलान सुनिश्चित करने के लिए टर्मिनल बोर्ड, अधिग्रहण बोर्ड और प्रोसेसर बोर्ड से इलेक्ट्रॉनिक आईडी जानकारी सत्यापित करता है, और जांचता है कि लोड किया गया एप्लिकेशन कोड हार्डवेयर सेट के लिए सही है।
एलईडी संकेतक: मॉड्यूल फ्रंट पैनल विज़ुअल डायग्नोस्टिक्स के लिए एलईडी संकेतक का एक सेट प्रदान करता है, जिसमें प्रोसेसर स्थिति, नेटवर्क लिंक स्थिति, पावर स्थिति और गलती संकेत शामिल हैं।
व्यापक स्व-निदान: मॉड्यूल स्व-परीक्षण कार्यों की एक श्रृंखला करता है:
हार्डवेयर और सिस्टम सीमा की जाँच:
स्वचालित पुनर्प्राप्ति: लगभग 20 सेकंड के पुनर्प्राप्ति समय के साथ, दोषों (हार्डवेयर क्षति नहीं) के कारण स्कैनिंग से हटाए गए आरटीडी चैनलों को स्वचालित रूप से पुनर्स्थापित करने के लिए एक ऑटो रीसेट फ़ंक्शन की सुविधा है, या उन्हें मैन्युअल रूप से पुनर्स्थापित किया जा सकता है।
3. गहन कार्य सिद्धांत विश्लेषण
IS220PRTDH1A मॉड्यूल के संचालन सिद्धांत में कई चरण शामिल हैं: एनालॉग सिग्नल अधिग्रहण, डिजिटल रूपांतरण, डेटा प्रोसेसिंग और नेटवर्क संचार।
संकेत उत्तेजना और अधिग्रहण
4 हर्ट्ज सामान्य स्कैन मोड (50/60 हर्ट्ज लाइन आवृत्ति अस्वीकृति के लिए) में, प्रत्येक 250 मिलीसेकंड (प्रति सेकंड 4 बार) 22-मिलीसेकंड लंबी पल्स उत्पन्न होती है।
25 हर्ट्ज फास्ट स्कैन मोड (विशेष एयरफ्लो माप के लिए) में, हर 40 मिलीसेकंड (प्रति सेकंड 25 बार) 4-मिलीसेकंड लंबी पल्स उत्पन्न होती है।
उत्तेजना धारा: मॉड्यूल प्रत्येक आरटीडी सेंसर को 10 एमए डीसी, मल्टीप्लेक्स (गैर-निरंतर) उत्तेजना धारा की आपूर्ति करता है। यह करंट स्पंदित होता है, इसकी अवधि और आवधिकता मॉड्यूल की स्कैन मोड सेटिंग्स के आधार पर भिन्न होती है।
विद्युत अलगाव और सुरक्षा: PRTDH1A आरटीडी इनपुट सर्किट के लिए गैल्वेनिक अलगाव प्रदान करता है। उत्तेजना सर्किटरी ±15V पृथक डीसी आपूर्ति पर संचालित होती है। प्रत्येक आरटीडी टर्मिनल क्षणिक सुरक्षा के लिए द्विध्रुवी 15V क्लैंप डायोड और 0.001 यूएफ फिल्टर कैपेसिटर से सुसज्जित है। वर्तमान और वोल्टेज स्तर कक्षा IIC गैसों के लिए IEC60079-11 दिशानिर्देशों का अनुपालन करते हैं।
वोल्टेज माप: मॉड्यूल उत्तेजना धारा के परिणामस्वरूप आरटीडी में वोल्टेज ड्रॉप को मापता है। समर्थित इनपुट वोल्टेज रेंज लगभग 0.069V से 4.054V है, जो लगभग 7 से 405 ओम की आरटीडी प्रतिरोध रेंज के अनुरूप है।
सिग्नल रूपांतरण और प्रसंस्करण
सामान्य मोड: प्रति सेकंड 4 बार (250 एमएस अंतराल), प्रत्येक आरटीडी को 22 एमएस प्रति चक्र के लिए नमूना लेना। यह मोड 50 हर्ट्ज और 60 हर्ट्ज लाइन आवृत्ति हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से अस्वीकार करता है।
तेज़ मोड: प्रति सेकंड 25 बार (40 एमएस अंतराल), प्रत्येक आरटीडी को 4 एमएस प्रति चक्र के लिए नमूना लेना। यह मोड तेज़ प्रतिक्रिया प्रदान करता है लेकिन लाइन फ़्रीक्वेंसी अस्वीकृति का त्याग करता है।
ए/डी रूपांतरण: अधिग्रहीत एनालॉग वोल्टेज सिग्नल को मॉड्यूल के भीतर 14-बिट रिज़ॉल्यूशन ए/डी कनवर्टर द्वारा नमूना लिया जाता है।
नमूना दर:
रैखिककरण और गणना: ए/डी कनवर्टर से कच्ची गणना मॉड्यूल के भीतर प्रोसेसर द्वारा संसाधित की जाती है। टूलबॉक्सएसटी में प्रत्येक चैनल के लिए चयनित के आधार पर आरटीडीटाइप पैरामीटर , प्रोसेसर प्रतिरोध मान को तापमान मान (सेल्सियस या फ़ारेनहाइट) में रैखिक करने के लिए संबंधित एल्गोरिदम निष्पादित करता है। यह सॉफ़्टवेयर-आधारित रैखिककरण अधिक लचीलापन प्रदान करता है।
डाटा प्रोसेसिंग और संचार
संसाधित तापमान डेटा, चैनल स्थिति और नैदानिक जानकारी पैक की जाती है।
बोर्ड उत्पाद पैक (बीपीपीबी) प्रोसेसर और ईथरनेट नियंत्रक के माध्यम से, ये डेटा पैकेट ENET1 या ENET2 पोर्ट पर निर्दिष्ट औद्योगिक ईथरनेट नेटवर्क पर भेजे जाते हैं, जो अंततः मार्क VIe नियंत्रक तक पहुंचते हैं।
मॉड्यूल को नियंत्रक से कॉन्फ़िगरेशन कमांड और प्रश्न भी प्राप्त होते हैं।
टर्मिनल बोर्ड सहयोग
IS220PRTDH1A को एक संगत टर्मिनल बोर्ड (उदाहरण के लिए, TRTDH1D) के साथ मिलकर काम करना चाहिए:
TRTDH1D: PRTD मानक स्कैन दर के साथ संगत फ़िल्टरिंग प्रदान करता है। इसमें मॉड्यूल को उछाल और उच्च-आवृत्ति शोर से बचाने के लिए शोर दमन सर्किटरी शामिल है। टर्मिनल बोर्ड के बैरियर-प्रकार के टर्मिनल ब्लॉक फील्ड वायरिंग की सुविधा प्रदान करते हैं और डबल-शील्ड केबल के उपयोग का समर्थन करते हैं। सभी शील्ड को टर्मिनल बोर्ड की तरफ शील्ड टर्मिनल स्ट्रिप पर समाप्त किया जाना चाहिए, नहीं । सेंसर के अंत पर
टर्मिनल बोर्ड सिस्टम सत्यापन के लिए DC-37 पिन कनेक्टर के माध्यम से PRTD मॉड्यूल को आईडी जानकारी भी प्रदान करता है।
4. स्थापना और विन्यास
यांत्रिक स्थापना
IS220PRTDH1A प्रत्यक्ष प्लग-इन माउंटिंग शैली का उपयोग करता है। इसके निचले DC-37 पिन कनेक्टर को सीधे संरेखित किया गया है और सुरक्षित रूप से स्थापित टर्मिनल बोर्ड (उदाहरण के लिए, TRTDH1D) के JA1 (या JA2) कनेक्टर में प्लग किया गया है।
I/O मॉड्यूल को यांत्रिक रूप से सुरक्षित करने के लिए ईथरनेट पोर्ट और टर्मिनल बोर्ड-विशिष्ट माउंटिंग ब्रैकेट से सटे थ्रेडेड इंसर्ट का उपयोग करें, यह सुनिश्चित करते हुए कि DC-37 पिन कनेक्टर पर कोई समकोण बल लागू न हो।
विद्युत कनेक्शन
पावर: 28V DC बिजली आपूर्ति को मॉड्यूल के किनारे 3-पिन पावर कनेक्टर से कनेक्ट करें।
नेटवर्क: कम से कम एक ईथरनेट केबल (और सिस्टम आवश्यकताओं के आधार पर अतिरेक के लिए एक दूसरा) को ENET1 (और ENET2) पोर्ट से कनेक्ट करें।
आरटीडी सेंसर: आरटीडी सेंसर के तीन लीड (सिग्नल, उत्तेजना, रिटर्न) टर्मिनल बोर्ड पर चिह्नों के अनुसार संबंधित बैरियर टर्मिनलों से जुड़े होते हैं (उदाहरण के लिए, टीआरटीडीएच1डी के लिए वायरिंग आरेख)। डबल-शील्ड केबल का उपयोग किया जाना चाहिए, जिसमें टर्मिनल बोर्ड के अंत में शील्ड ग्राउंडेड हो।
सॉफ़्टवेयर कॉन्फ़िगरेशन
मॉड्यूल को कॉन्फ़िगर करने के लिए GE टूलबॉक्सST सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें। मुख्य मापदंडों में शामिल हैं:
आरटीडीटाइप : संबंधित आरटीडी सेंसर प्रकार का चयन करें या प्रत्येक चैनल के लिए 'अप्रयुक्त' पर सेट करें।
ग्रुपरेट : स्कैन दर और लाइन फ्रीक्वेंसी फिल्टर (4 हर्ट्ज/50 हर्ट्ज, 4 हर्ट्ज/60 हर्ट्ज, 25 हर्ट्ज) का चयन करें।
RTDGain : सेंसर गेन का चयन करें, उदाहरण के लिए, Gain_2_0 का उपयोग ओम <190 होने पर उच्च सटीकता के लिए किया जा सकता है।
आरटीडीयूनिट : तापमान इकाई (सेल्सियस या फ़ारेनहाइट) का चयन करें। नोट: इस पैरामीटर को बदलने से नियंत्रक को भेजा गया वास्तविक मान प्रभावित होता है; एप्लिकेशन कोड और एचएमआई सेटिंग्स के साथ एकरूपता सुनिश्चित करें। आमतौर पर इसे मनमाने ढंग से बदलने की सलाह नहीं दी जाती है।
SysLimitEnable , SysLimitLatch , SysLimitType , SysLimit1/2 : सिस्टम तापमान सीमा अलार्म कॉन्फ़िगर करें।
ऑटोरीसेट : आरटीडी चैनलों की स्वचालित पुनर्प्राप्ति सक्षम या अक्षम करें।
5. निदान और विशिष्ट अलार्म
IS220PRTDH1A मॉड्यूल त्वरित समस्या निवारण में सहायता के लिए विशिष्ट डायग्नोस्टिक अलार्म की रिपोर्ट करता है:
अलार्म 32-39: आरटीडी [ ] वोल्टेज सीमा से बाहर - रॉ काउंट [ ]। संभावित कारण: आरटीडी वायरिंग ओपन सर्किट, उच्च प्रतिबाधा, टर्मिनल बोर्ड कनेक्शन समस्या, आरटीडी विफलता, या आंतरिक मॉड्यूल हार्डवेयर दोष।
अलार्म 64-71: आरटीडी [ ] करंट सीमा से बाहर - रॉ काउंट [ ]। संभावित कारण: आरटीडी वायरिंग या सेंसर समस्याएँ, टर्मिनल बोर्ड कनेक्शन समस्या, मॉड्यूल उत्तेजना वर्तमान स्रोत विफलता, या माप उपकरण विफलता।
अलार्म 96-103: आरटीडी [ ] प्रतिरोध सीमा से बाहर ([ ] ओम)। संभावित कारण: गलत तरीके से कॉन्फ़िगर किया गया आरटीडी प्रकार, या उच्च वोल्टेज और/या कम धारा द्वारा निर्मित उच्च प्रतिरोध मान।
अलार्म 128: आंतरिक संदर्भ सीमा से बाहर - वोल्टेज सर्किट। आंतरिक मॉड्यूल हार्डवेयर जांच की विफलता को इंगित करता है, आमतौर पर मॉड्यूल प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है।
अलार्म 144: आंतरिक संदर्भ सीमा से बाहर - वर्तमान सर्किट। आंतरिक मॉड्यूल हार्डवेयर दोष को भी इंगित करता है, जिसे बदलने की आवश्यकता है।
