IS220YAICS1A GE के मार्क VIeS नियंत्रण प्रणाली के भीतर एक महत्वपूर्ण घटक है, जो एनालॉग इनपुट/आउटपुट मॉड्यूल की YAIC श्रृंखला से संबंधित है। इस मॉड्यूल को मांग वाले औद्योगिक वातावरण में उच्च परिशुद्धता, अत्यधिक विश्वसनीय एनालॉग सिग्नल प्रोसेसिंग क्षमताएं प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसका व्यापक रूप से बिजली उत्पादन, प्रक्रिया स्वचालन और भारी मशीनरी नियंत्रण जैसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। सुरक्षा-रेटेड I/O मॉड्यूल के रूप में, YAICS1A नियंत्रक को फ़ील्ड एनालॉग डिवाइस (जैसे सेंसर, ट्रांसमीटर और एक्चुएटर्स) से जोड़ने वाले पुल के रूप में कार्य करता है।
IS220YAICS1A मॉड्यूल का मुख्य कार्य वोल्टेज और वर्तमान इनपुट सहित मल्टी-चैनल एनालॉग सिग्नल को संसाधित करना और वर्तमान आउटपुट प्रदान करना है। यह विभिन्न अनुप्रयोगों की सुरक्षा और उपलब्धता आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सिंप्लेक्स और ट्रिपल मॉड्यूलर रिडंडेंट (टीएमआर) कॉन्फ़िगरेशन का समर्थन करता है। मॉड्यूल दोहरे ईथरनेट इंटरफेस के माध्यम से ऊपरी-स्तरीय नियंत्रक के साथ डेटा का आदान-प्रदान करता है और सिस्टम अखंडता और परिचालन सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए व्यापक स्व-निदान और स्थिति निगरानी कार्यों को एकीकृत करता है।
2. मुख्य विशेषताएं
1. मल्टी-चैनल एनालॉग सिग्नल इनपुट
IS220YAICS1A मॉड्यूल उच्च कॉन्फ़िगरेशन लचीलेपन के साथ 10 एनालॉग इनपुट चैनल प्रदान करता है।
चैनल 1 से 8 को निम्नलिखित मोड के लिए व्यक्तिगत रूप से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है:
चैनल 9 और 10 वर्तमान इनपुट के लिए समर्पित हैं, जिन्हें इस प्रकार कॉन्फ़िगर किया जा सकता है:
2. उच्च परिशुद्धता एनालॉग सिग्नल आउटपुट
मॉड्यूल 2 स्वतंत्र 0-20 एमए एनालॉग वर्तमान आउटपुट को एकीकृत करता है।
प्रत्येक आउटपुट में 18 V अनुपालन वोल्टेज होता है और यह अधिकतम 800 Ω का लोड चला सकता है।
आउटपुट चैनल टीएमआर सिस्टम में लोड शेयरिंग का समर्थन करते हैं, जहां तीन अनावश्यक मॉड्यूल एकल, स्थिर आउटपुट प्रदान करने के लिए एक साथ काम करते हैं।
3. लचीला इंटरफ़ेस और नेटवर्क अतिरेक
दोहरे आरजे-45 ईथरनेट इंटरफेस (ईएनईटी1, ईएनईटी2) से सुसज्जित, निरर्थक नेटवर्क संचार का समर्थन करता है।
ENET1 आमतौर पर R नियंत्रक नेटवर्क से जुड़ा प्राथमिक संचार इंटरफ़ेस है, जिसमें ENET2 बैकअप के रूप में कार्य करता है।
मॉड्यूल किसी भी नेटवर्क पोर्ट पर सामान्य रूप से काम कर सकता है, यदि एक नेटवर्क पथ विफल हो जाता है तो निर्बाध संचार सुनिश्चित करता है।
4. व्यापक निदान और स्थिति की निगरानी
मॉड्यूल मेमोरी, ईथरनेट पोर्ट और प्रोसेसर हार्डवेयर जांच सहित पावर-ऑन सेल्फ-टेस्ट (POST) करता है।
आंतरिक बिजली आपूर्ति स्थिति (+5V, ±15V) की लगातार निगरानी करता है।
एनालॉग इनपुट पर हार्डवेयर सीमा जाँच और सिस्टम सीमा जाँच करता है; सीमा से बाहर के सिग्नलों को अमान्य चिह्नित किया जाता है और अलार्म चालू हो जाते हैं।
डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर (डीएसी) और आउटपुट सर्किटरी के स्वास्थ्य को सत्यापित करने के लिए एनालॉग आउटपुट के लिए कमांड वैल्यू बनाम फीडबैक वैल्यू तुलना करता है।
आउटपुट 'सुसाइड' रिले की स्थिति पर नज़र रखता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि उनकी कार्रवाई कमांड से मेल खाती है।
5. सिग्नल कंडीशनिंग और शोर प्रतिरक्षा
सभी एनालॉग इनपुट चैनलों को 75.15 हर्ट्ज (500 रेड/सेकेंड) की कटऑफ आवृत्ति के साथ एक निष्क्रिय कम-पास फिल्टर के माध्यम से संसाधित किया जाता है, जो प्रभावी रूप से उच्च-आवृत्ति शोर को दबा देता है।
सिग्नल गुणवत्ता को और अधिक अनुकूलित करने के लिए चयन योग्य कटऑफ आवृत्तियों (0.75 हर्ट्ज, 1.5 हर्ट्ज, 3 हर्ट्ज, 6 हर्ट्ज, 12 हर्ट्ज) के साथ एक कॉन्फ़िगर करने योग्य सॉफ़्टवेयर डिजिटल फ़िल्टर प्रदान करता है।
उत्कृष्ट सामान्य-मोड अस्वीकृति अनुपात (सीएमआरआर) की विशेषताएं:
3. कार्य सिद्धांत
1. एनालॉग इनपुट सिग्नल प्रोसेसिंग चेन
एनालॉग इनपुट सिग्नल की प्रोसेसिंग एक सटीक, बहु-चरणीय प्रक्रिया है जो सटीक और विश्वसनीय डेटा अधिग्रहण सुनिश्चित करती है:
सिग्नल एक्सेस और कंडीशनिंग: फील्ड सेंसर या ट्रांसमीटर से एनालॉग सिग्नल टर्मिनल बोर्ड के माध्यम से एक्सेस किए जाते हैं। वर्तमान इनपुट (उदाहरण के लिए, 4-20 एमए) के लिए, टर्मिनल बोर्ड में एक सटीक 250 Ω बोझ अवरोधक शामिल होता है, जो मॉड्यूल अधिग्रहण के लिए वर्तमान सिग्नल को वोल्टेज सिग्नल (1-5 वी) में परिवर्तित करता है। वोल्टेज सिग्नल सीधे जुड़े हुए हैं।
फ़िल्टरिंग: परिवर्तित वोल्टेज सिग्नल पहले 75.15 हर्ट्ज की कोने की आवृत्ति के साथ एकल-पोल निष्क्रिय कम-पास फ़िल्टर से गुजरता है। यह हार्डवेयर फिल्टर फील्ड इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस (ईएमआई) और रेडियो फ्रीक्वेंसी इंटरफेरेंस (आरएफआई) के खिलाफ रक्षा की पहली पंक्ति है।
मल्टीप्लेक्सिंग और स्केलिंग: 10 इनपुट सिग्नल क्रमिक रूप से एक एनालॉग मल्टीप्लेक्सर (एमयूएक्स) द्वारा चुने जाते हैं। फिर सिग्नल एक प्रोग्रामेबल गेन एम्पलीफायर में प्रवेश करता है, जहां इसे एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (एडीसी) की इनपुट रेंज से मेल करने के लिए कॉन्फ़िगर किए गए इनपुट प्रकार (±5V, ±10V, 1-5V के अनुरूप 4-20mA) के आधार पर उचित रूप से स्केल किया जाता है।
एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण (एडीसी): स्केल किए गए सिग्नल को 16-बिट उच्च-परिशुद्धता एडीसी द्वारा डिजिटलीकृत किया जाता है। 16-बिट रिज़ॉल्यूशन का मतलब है कि यह पूर्ण-स्केल सिग्नल को 65,536 अलग-अलग स्तरों में विभाजित कर सकता है, जो अत्यधिक उच्च माप सटीकता और मिनट सिग्नल परिवर्तनों को हल करने की क्षमता प्रदान करता है।
डेटा डिलीवरी: डिजीटल डेटा प्रोसेसर द्वारा पढ़ा जाता है और बंद-लूप नियंत्रण, तर्क संचालन, या मानव-मशीन इंटरफ़ेस (एचएमआई) डिस्प्ले के लिए ईथरनेट के माध्यम से नियंत्रक को भेजा जाता है।
2. एनालॉग आउटपुट सिग्नल जेनरेशन चेन
एनालॉग आउटपुट की पीढ़ी एक बंद-लूप नियंत्रण प्रक्रिया है जो सटीक और स्थिर आउटपुट करंट सुनिश्चित करती है:
कमांड रिसेप्शन और डिजिटल-से-एनालॉग रूपांतरण: नियंत्रक ईथरनेट के माध्यम से आउटपुट कमांड भेजता है। मॉड्यूल का आंतरिक प्रोसेसर इस डिजिटल कमांड को 14-बिट रिज़ॉल्यूशन डिजिटल-टू-एनालॉग कनवर्टर (डीएसी) पर भेजता है। DAC कमांड मान के आनुपातिक एक संदर्भ वोल्टेज उत्पन्न करता है।
वर्तमान विनियमन और ड्राइविंग: यह संदर्भ वोल्टेज आवश्यक 0-20 एमए आउटपुट करंट उत्पन्न करने के लिए एक सटीक वर्तमान नियामक/पावर ड्राइवर सर्किट चलाता है।
बंद-लूप फीडबैक और स्वास्थ्य निदान: आउटपुट करंट की सटीकता एक बंद-लूप प्रणाली द्वारा सुनिश्चित की जाती है:
आंतरिक करंट सेंसिंग: मॉड्यूल वर्तमान आउटपुट को आंतरिक रूप से मापता है।
बाहरी कुल करंट सेंसिंग: टीबीएआई टर्मिनल बोर्ड पर, एक सटीक सेंस रेसिस्टर लोड के माध्यम से बहने वाले कुल करंट को मापता है। टीएमआर प्रणाली में, यह तीन अनावश्यक YAIC मॉड्यूल से आउटपुट धाराओं का योग है।
तुलना और सत्यापन: मॉड्यूल लगातार डीएसी संदर्भ वोल्टेज, आंतरिक रूप से महसूस किए गए वर्तमान और बाहरी कुल वर्तमान फीडबैक की तुलना करता है। कोई भी महत्वपूर्ण विसंगति एक डायग्नोस्टिक अलार्म को ट्रिगर करती है, जो संभावित हार्डवेयर खराबी का संकेत देती है।
3. टीएमआर आउटपुट रिडंडेंसी और 'आत्महत्या' रिले तंत्र
टीएमआर अनुप्रयोगों में, IS220YAICS1A की एनालॉग आउटपुट कार्यक्षमता इसकी उच्च-विश्वसनीयता डिज़ाइन को प्रदर्शित करती है:
लोड शेयरिंग: तीन अनावश्यक YAIC मॉड्यूल संयुक्त रूप से समान लोड चलाते हैं। उनके वर्तमान नियामकों को लोड करंट को स्वचालित रूप से साझा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उदाहरण के लिए, यदि 12 एमए आउटपुट की आवश्यकता है, तो प्रत्येक मॉड्यूल लगभग 4 एमए का योगदान देगा।
दोष अलगाव ('आत्महत्या' रिले): प्रत्येक एनालॉग आउटपुट चैनल एक सामान्य रूप से खुले यांत्रिक रिले से सुसज्जित है, जिसे 'आत्महत्या' रिले के रूप में जाना जाता है। जब मॉड्यूल आंतरिक डायग्नोस्टिक्स (जैसे ऊपर उल्लिखित वर्तमान तुलना) या वोटिंग तर्क के माध्यम से अपने स्वयं के आउटपुट सर्किट में एक स्थायी खराबी का पता लगाता है, तो यह सक्रिय रूप से इस रिले को खोलता है।
सिस्टम इंटीग्रिटी सुनिश्चित करना: एक बार रिले खुलने के बाद, दोषपूर्ण मॉड्यूल का आउटपुट सर्किट लोड लूप से पूरी तरह से भौतिक रूप से अलग हो जाता है। शेष दो स्वस्थ मॉड्यूल तुरंत कुल भार में परिवर्तन का पता लगाते हैं और दोष-सहिष्णु संचालन को सक्षम करते हुए, आदेशित मूल्य पर कुल वर्तमान को बनाए रखने के लिए अपने आउटपुट को स्वचालित रूप से पुन: समायोजित करते हैं। सिस्टम शटडाउन की आवश्यकता के बिना कार्य करना जारी रख सकता है। इस रिले की स्थिति (खुली/बंद) एक फीडबैक सिग्नल और एक पैनल एलईडी के साथ इंगित की जाती है।
4. पावर प्रबंधन और आरंभीकरण
मॉड्यूल को इसके किनारे पर 3-पिन कनेक्टर के माध्यम से बाहरी 28 वी डीसी पावर प्राप्त होती है।
इसमें एक सॉफ्ट-स्टार्ट सर्किट शामिल है जो पावर-अप के दौरान इनरश करंट को प्रभावी ढंग से दबाता है, जिससे आसान रखरखाव के लिए हॉट स्वैपिंग की अनुमति मिलती है।
पावर-अप पर, स्व-परीक्षण अनुक्रम पूरा होने तक सभी आउटपुट अक्षम रहते हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि सिस्टम तैयार होने से पहले खराबी का कारण नहीं बन सकता है।
4. सिस्टम एकीकरण और कॉन्फ़िगरेशन
1. अनुकूलता
प्रोसेसर बोर्ड: IS220YAICS1A में BPPB प्रोसेसर बोर्ड शामिल है।
फ़र्मवेयर और सॉफ़्टवेयर: फ़र्मवेयर संस्करण V04.06 के साथ संगत, कंट्रोलएसटी सॉफ़्टवेयर सुइट V04.06 और बाद के संस्करण द्वारा समर्थित।
टर्मिनल बोर्ड संगतता:
अतिरेक विन्यास नियम:
टीएमआर सेट में सभी तीन YAIC मॉड्यूल एक ही हार्डवेयर मॉडल (YAICS1A) के होने चाहिए; YAICS1A और YAICS1B को मिलाने की अनुमति नहीं है।
सिम्प्लेक्स सिस्टम 1 मॉड्यूल का उपयोग करते हैं, टीएमआर सिस्टम 3 मॉड्यूल का उपयोग करते हैं।
2. स्थापना प्रक्रिया
चयनित टर्मिनल बोर्ड (TBAIS1C या STAIS#A) को बेसप्लेट पर सुरक्षित रूप से माउंट करें।
YAIC मॉड्यूल को सीधे संरेखित करें और इसे टर्मिनल बोर्ड के DC-37 इंटरफ़ेस में प्लग करें।
मॉड्यूल को स्लाइड करने और इसे टर्मिनल बोर्ड-विशिष्ट माउंटिंग ब्रैकेट में सुरक्षित करने के लिए ईथरनेट पोर्ट से सटे थ्रेडेड स्टड का उपयोग करें। यह सुनिश्चित करने के लिए ब्रैकेट स्थिति को समायोजित करें कि DC-37 कनेक्टर पर कोई साइड बल लागू न हो।
एक या दो ईथरनेट केबल कनेक्ट करें। मानक अभ्यास ENET1 को प्राथमिक (R) नियंत्रक नेटवर्क से जोड़ना है।
किनारे पर 3-पिन 28 वी डीसी पावर कनेक्टर कनेक्ट करें।
मॉड्यूल को कॉन्फ़िगर करने और पैरामीटर डाउनलोड करने के लिए टूलबॉक्सएसटी इंजीनियरिंग सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें।
3. मुख्य कॉन्फ़िगरेशन पैरामीटर (टूलबॉक्सएसटी के माध्यम से)
इनपुट कॉन्फ़िगरेशन:
इनपुट प्रकार : प्रत्येक चैनल के लिए सिग्नल प्रकार का चयन करें (जैसे, 4-20 mA, ±5V)।
लो_इनपुट /हाई_इनपुट & लो_वैल्यू /हाई_वैल्यू : एनालॉग सिग्नल रेंज और रैखिक स्केलिंग को इंजीनियरिंग इकाइयों पर सेट करें।
इनपुटफ़िल्टर : सॉफ़्टवेयर डिजिटल फ़िल्टर के लिए कटऑफ़ आवृत्ति का चयन करें।
SysLimitEnab /SysLimit : सिस्टम अलार्म को उच्च/निम्न सीमा सक्षम और सेट करें।
DiagHighEnab /DiagLowEnab : 4-20 mA सिग्नल के लिए हार्डवेयर वायर-ब्रेक/शॉर्ट-सर्किट डायग्नोस्टिक्स सक्षम करें।
आउटपुट कॉन्फ़िगरेशन:
आउटपुट_एमए : 0-20 एमए आउटपुट चुनें।
आउटपुटस्टेट : नियंत्रक के साथ संचार खो जाने पर व्यवहार को परिभाषित करें (उदाहरण के लिए, अंतिम मान रखें, आउटपुट सुरक्षित मान, आउटपुट को डी-एनर्जाइज़ करें)।
टीएमआर_सुसाइड : टीएमआर अनुप्रयोगों में 'सुसाइड' रिले फ़ंक्शन को सक्षम करें।
TMR_SusideLimit : लोड-शेयरिंग विचलन सीमा सेट करें जो 'आत्महत्या' कार्रवाई को ट्रिगर करती है।
5. निदान एवं रखरखाव
IS220YAICS1A मॉड्यूल टूलबॉक्सएसटी सॉफ़्टवेयर और पैनल एलईडी के माध्यम से पहुंच योग्य और समस्या निवारण योग्य पदानुक्रमित नैदानिक जानकारी प्रदान करता है:
सभी डायग्नोस्टिक अलार्म को लैचिंग मोड के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है और RSTDIAG सिग्नल के माध्यम से रीसेट किया जा सकता है। गलती दूर होने के बाद कंट्रोलर लॉजिक में
