IS400TCASH1AFD adalah papan terminal berkinerja tinggi milik seri TCAS dalam sistem kontrol GE Mark VIe. Ini merupakan bagian integral dari PCAA (Core Analog I/O Pack) dan berfungsi sebagai antarmuka pengkabelan medan utama untuk sinyal analog. IS400TCASH1AFD menyediakan titik koneksi dan perutean sinyal kepada pelanggan, memungkinkan transmisi berbagai sinyal analog yang akurat dan andal dari perangkat lapangan – seperti turbin gas, kompresor, dan mesin berputar industri lainnya – ke papan pemrosesan analog BCAA dan BCAB di dalam modul PCAA.
IS400TCASH1AFD menangani sebagian besar sinyal analog I/O yang diperlukan untuk mengoperasikan turbin gas. Mendukung input termokopel, I/O loop arus 4‑20 mA, input seismik, eksitasi dan umpan balik LVDT (Linear Variable Differential Transformer), input denyut nadi, dan output kumparan servo. Papan terminal dapat diterapkan dalam konfigurasi simpleks (PCAA tunggal) dan TMR (Triple Modular Redundant) (tiga modul PCAA), memenuhi persyaratan yang menuntut ketersediaan tinggi, keandalan, dan keamanan dalam aplikasi kontrol industri.
IS400TCASH1AFD menerima daya kontrol 28 V dc melalui konektor P5 dan menyuplai daya 28 V dc ke papan terminal JGPA melalui konektor P4 untuk terminasi pelindung kabel lapangan. Ia juga terhubung ke papan terminal TCAT melalui dua konektor kabel 68-pin (P1 dan P2) untuk mencapai penyebaran sinyal, mendistribusikan satu sinyal medan ke satu atau tiga modul PCAA. Sebuah papan terminal TCAT tunggal memberi masukan sinyal ke satu atau tiga modul PCAA yang terhubung, dan ground pelindung bersama dengan terminal daya medan 24 V pada papan JGPA yang berdekatan melengkapi terminal pada PCAA dan TCAT.
Sebagai bagian dari modul PCAA – yang dianggap sebagai unit yang paling tidak dapat diganti (LRU) – IS400TCASH1AFD bekerja sama dengan papan utama BCAA, papan antarmuka BCAB, dan papan prosesor BPPx. Modul ini tidak dirancang untuk penggantian papan individual; kegagalan apa pun memerlukan penggantian seluruh rakitan PCAA. IS400TCASH1AFD menggunakan teknologi pemasangan di permukaan dan blok terminal tipe kotak pluggable bergaya Euro, menawarkan ketahanan yang sangat baik terhadap getaran, suhu ekstrem, dan interferensi elektromagnetik, serta beroperasi dengan andal di lingkungan industri yang keras.
II. Struktur dan Antarmuka Perangkat Keras
2.1 Dimensi Fisik dan Pemasangan
Dimensi fisik IS400TCASH1AFD identik dengan modul seri TCAS lainnya:
Parameter |
Nilai |
Tinggi |
8,26 cm (3,25 inci) |
Lebar |
4,19 cm (1,65 inci) |
Kedalaman |
12,1 cm (4,78 inci) |
Metode Pemasangan |
Dipasang dengan aman sebagai bagian dari rakitan PCAA; modul PCAA dipasang langsung ke panel atau rak. Modul ini menggunakan blok terminal tipe kotak gaya Euro yang dapat dicolokkan untuk memudahkan pemasangan kabel di lapangan. |
2.2 Konektor Utama
IS400TCASH1AFD dilengkapi dengan konektor berikut:
Konektor |
Jenis |
Keterangan |
hal5 |
Konektor daya 3 pin |
Input daya 28 V dc untuk modul dan papan terminal. Catatan: Modul beroperasi dari sumber daya yang diterapkan langsung ke konektor P5, bukan melalui konektor daya normal yang terletak pada papan prosesor. |
hal4 |
Konektor keluaran daya |
Menyediakan daya 28 V dc ke papan JGPA yang terletak untuk terminasi pelindung kawat. |
P1 / P2 |
Konektor kepadatan tinggi 68 pin |
Hubungkan ke papan terminal TCAT untuk penyebaran sinyal (mendistribusikan satu sinyal medan ke satu atau tiga modul PCAA dalam simpleks atau TMR). |
ENET1 / ENET2 |
Port Ethernet RJ‑45 |
Antarmuka sistem primer (ENET1) dan redundan/sekunder (ENET2) untuk koneksi ke jaringan IONet. |
Terminal 120 Euro |
Blok terminal tipe kotak yang dapat dicolokkan |
Untuk pengkabelan sinyal perangkat lapangan, mendukung berbagai jenis konduktor dan penampang melintang. |
2.3 Spesifikasi Pengkabelan Terminal
Terminal kotak gaya Euro pada IS400TCASH1AFD menerima konduktor dengan karakteristik berikut:
Tipe Konduktor |
Penampang melintang Minimum |
Penampang maksimum |
Konduktor padat |
0,2mm² |
2,5mm² |
Konduktor terdampar |
0,2mm² |
2,5mm² |
Konduktor terdampar dengan ferrule tanpa selongsong plastik |
0,25 mm² |
2,0 mm² |
Konduktor terdampar dengan ferrule dengan selongsong plastik |
0,25 mm² |
2,5mm² |
spesifikasi AWG |
24 AWG |
12 AWG |
Dua konduktor dengan penampang yang sama, padat |
0,2mm² |
1,0mm² |
Dua konduktor dengan penampang yang sama, terdampar |
0,2mm² |
1,5mm² |
Dua konduktor, terdampar, ferrule tanpa selongsong plastik |
0,25 mm² |
1,0mm² |
Dua konduktor, terdampar, ferrule TWIN dengan selongsong plastik |
0,5 mm² |
1,5mm² |
AKU AKU AKU. Jenis Sinyal dan Alokasi I/O
IS400TCASH1AFD menangani serangkaian sinyal analog yang komprehensif. Berdasarkan pemisahan sinyal antara terminal PCAA dan terminal TCAT (seperti yang didokumentasikan dalam GEH‑6721_Vol_III_BG), sinyal yang disambungkan langsung ke papan terminal ini dan sinyal yang dikipasi melalui TCAT dirinci di bawah.
3.1 Sinyal Disambungkan Langsung ke IS400TCASH1AFD (Terminal PCAA)
Jumlah Sinyal |
Tipe Sinyal |
Sekrup per Sinyal |
25 |
Input termokopel (didukung Tipe E, J, K, S, T) |
2 |
10 |
Input analog 4‑20 mA |
2 |
2 |
Input analog 4‑20 mA atau ±10 V yang dapat dikonfigurasi |
2 |
2 |
Output analog 4‑20 mA |
2 |
1 |
Output daya ±12 V dc (peringkat 50 mA) |
2 |
6 |
Output eksitasi LVDT (drive 7 Vrms, 3,2 kHz, 60 mA) |
2 |
6 |
Output driver koil servo (±10 mA) |
2 |
3 |
Koneksi umum (COM) |
1 |
2 |
Input denyut nadi TTL (dengan daya sensor) |
2 (termasuk daya) |
3.2 Sinyal Dikibarkan melalui TCAT (Diproses melalui IS400TCASH1AFD)
Jumlah Sinyal |
Tipe Sinyal |
Sekrup per Sinyal |
12 |
Input seismik yang dikipaskan (sensor kecepatan) |
2 |
24 |
Input analog 4‑20 mA yang dikipaskan |
2 |
12 |
Daya keluaran 24 V pada masing-masing 25 mA (untuk pemancar) |
2 |
3 |
Memilih output 4‑20 mA (untuk konfigurasi TMR) |
2 |
12 |
Sinyal umpan balik LVDT yang dikipaskan |
2 |
2 |
Input laju pulsa magnetik yang dikipas (pengukur aliran servo) |
2 |
1 |
Input relai bunuh diri servo (untuk dua output servo pertama) |
2 |
IV. Spesifikasi Akurasi Sinyal
Tabel berikut mencantumkan akurasi yang ditentukan dan tipikal untuk setiap jenis sinyal yang didukung oleh IS400TCASH1AFD.
Tipe Sinyal |
Akurasi yang Ditentukan (termasuk semua kesalahan) |
Akurasi Khas (pada 25°C) |
Input termokopel (Tipe E, J, K, S, T) |
±0,10% skala penuh (kisaran -13,8 hingga +45,5 mV) |
±0,06% |
Input analog 4‑20 mA (PCAA dan TCAT) |
±0,25% |
±0,10% |
Input analog 0‑10 V dc |
±0,50% |
±0,20% |
Input denyut nadi |
±0,05% dari pembacaan |
— |
Masukan laju aliran |
±0,05% dari pembacaan |
— |
Input seismik (puncak ±1,5 V) |
±2,00% |
±0,90% |
Input LVDT (0‑7,07 Vrms) |
±1,00% |
±0,25% |
Input monitor eksitasi LVDT |
±1,00% |
±0,55% |
Keluaran eksitasi LVDT |
RMS 7 V ac ±5,00% |
±3,00% (pada 25°C) |
Keluaran driver servo (±10 mA) |
±3,50% |
±0,70% |
Output analog 4‑20 mA (PCAA dan TCAT) |
±0,75% |
±0,43% |
Output daya 24 V (JGPA dan TCAT) |
24 V dc ±0,5% pada rentang 0‑25 mA |
— |
V. Konfigurasi dan Pengoperasian
Setiap saluran input analog pada IS400TCASH1AFD memiliki jumper (JP1 hingga JP12) yang berdekatan dengan terminal untuk memilih apakah terminal kembali di-ground (GND) atau mengambang (OPEN) . Posisi jumper default adalah mengambang/terbuka. Untuk input analog 11 dan 12, jumper tambahan (JP13, JP14) memilih antara MA (mode 4‑20 mA dengan resistor beban 250 Ω) dan VOLT (mode tegangan ±10 V, resistor beban dihilangkan). Papan JGPA terkait menyediakan dua belas terminal 24 V dc, satu untuk setiap input pemancar 4‑20 mA.
5.2 Konfigurasi Keluaran Servo
Enam output servo masing-masing dapat dikonfigurasi melalui jumper (JP15 hingga JP20) sebagai berikut:
Peloncat |
Posisi 1‑2 (TMR) |
Posisi 2‑3 (Simpleks) |
JP15 |
Pilihan output servo 1 (TMR 3 koil) |
Pilihan output servo 1 (2 koil simpleks) |
JP16 |
Pilihan output servo 2 (TMR 3 koil) |
Pilihan output servo 2 (2 koil simpleks) |
JP17 |
Pilihan output servo 3 (TMR 3 koil) |
Pilihan output servo 3 (2 koil simpleks) |
JP18 |
Pilihan keluaran servo 4 (TMR 3 koil) |
Pilihan output servo 4 (2 koil simpleks) |
JP19 |
Pilihan output servo 5 (TMR 3 koil) |
Pilihan output servo 5 (2 koil simpleks) |
JP20 |
Pilihan output servo 6 (TMR 3 koil) |
Pilihan output servo 6 (2 koil simpleks) |
Dua keluaran servo pertama (Servo 1 dan Servo 2) juga menyediakan fungsi bunuh diri eksternal melalui terminal 107 dan 108 (SVRL1, SVRL2). Ketika kontak eksternal menutup terminal ini, driver servo terputus dari terminal output dan sirkuit pasif membiaskan servo untuk menutup. Fitur ini digunakan ketika diperlukan untuk menyertakan aksi servo dalam respons proteksi kontrol. Jika tindakan perlindungan tidak diperlukan, biarkan terminal 107 dan 108 terbuka.
5.3 Sistem Servo Posisi LVDT
IS400TCASH1AFD menerima sinyal sisi sekunder dari sensor LVDT melalui papan terminal TCAT. Sinyal-sinyal ini dikondisikan oleh papan akuisisi BCAA, mengubah tegangan RMS menjadi sinyal setara dc yang dibaca oleh prosesor melalui konverter A/D. Firmware PCAA dapat menjalankan hingga enam regulator servo digital independen, setiap loop dilakukan pada 100 Hz . laju sampel Output regulator digital ditulis ke konverter D/A, dan output D/A adalah perintah arus untuk regulator arus analog.
Kalibrasi LVDT dilakukan menggunakan perangkat lunak ToolboxST. Pengguna memilih mode kalibrasi LVDT dan mengatur keluaran pengontrol CalibEnab# ke TRUE. Dalam mode kalibrasi, pengguna dapat menggunakan output servo dalam mode loop terbuka untuk memaksa katup ke posisi tertutup penuh dan terbuka penuh. Selama kalibrasi, PCAA menetapkan tegangan RMS yang mewakili posisi terbuka dan tertutup ke parameter konfigurasi MinVrms dan MaxVrms. Pengguna kemudian memilih Kalibrasi dan Simpan untuk menyimpan tegangan keluaran eksitasi LVDT dalam parameter ExcitMonCal yang dapat dikonfigurasi.
5.4 Konfigurasi Termokopel
PCAA (termasuk IS400TCASH1AFD) mendukung jenis termokopel dan rentang suhu yang tercantum dalam tabel spesifikasi. Sebuah sambungan dingin tunggal disediakan dengan setiap modul PCAA. Modul menerima nilai sambungan dingin cadangan pengontrol (CIBackup) jika masalah terdeteksi dengan sensor lokal. PCAA dapat dikonfigurasi untuk menggunakan nilai sambungan dingin jarak jauh (CJRemote) yang disediakan pengontrol. Semua input termokopel dibias dengan tegangan dc yang menggerakkan sinyal suhu skala penuh menjadi negatif jika terjadi kabel terbuka.
5.5 Catatan Konfigurasi Penting – Parameter ThermCplUnit
Parameter ThermCplUnit mempengaruhi unit asli variabel aplikasi pengontrol. Hal ini hanya terkait secara tidak langsung dengan ikon baki dan kemampuan perpindahan unit terkait HMI. Jangan mengubah parameter ThermCplUnit di ToolboxST karena perubahan ini memerlukan perubahan terkait pada kode aplikasi dan Spesifikasi Format atau unit dari variabel yang terhubung. Parameter ini mengubah nilai aktual yang dikirim ke pengontrol seperti yang terlihat pada kode aplikasi. Kode aplikasi yang ditulis dengan perkiraan derajat Fahrenheit tidak akan berfungsi dengan benar jika pengaturan ini diubah. Perangkat eksternal seperti HMI dan Sejarawan juga mungkin terpengaruh.
VI. Diagnostik dan Alarm
IS400TCASH1AFD, sebagai bagian dari modul PCAA, melakukan pengujian diagnostik mandiri yang ekstensif. Ini termasuk:
Uji mandiri penyalaan (RAM, memori flash, port Ethernet, dan sebagian besar perangkat keras papan prosesor)
Pemantauan berkelanjutan terhadap pasokan listrik internal
Pemeriksaan ID elektronik dari papan terminal, papan akuisisi, dan papan prosesor untuk memastikan kecocokan perangkat keras, diikuti dengan pemeriksaan apakah kode aplikasi yang dimuat dari flash sudah benar untuk perangkat keras tersebut
Pemeriksaan rentang tinggi/rendah berbasis grup untuk input analog 4‑20 mA; jika sinyal berada di luar rentang yang ditentukan, kesehatan sinyal dinyatakan buruk
Tegangan referensi presisi di setiap pemindaian; nilai terukur dibandingkan dengan nilai yang diharapkan untuk memastikan kesehatan konverter A/D
Arus keluaran analog dirasakan pada papan terminal menggunakan resistor beban kecil; paket mengkondisikan sinyal ini dan membandingkannya dengan arus yang diperintahkan untuk memastikan kesehatan konverter D/A
Relai bunuh diri keluaran analog terus dipantau untuk kesesuaian antara status yang diperintahkan dan indikasi umpan balik
Rangkaian termokopel dibias dengan arus dc kecil; jika termokopel terbuka, sinyal suhu berubah menjadi pembacaan negatif skala penuh
Rangkaian masukan seismik dibias dengan arus dc kecil; jika sirkuit sensor seismik terbuka, alarm akan dihasilkan dan kesehatan sinyal diatur untuk menunjukkan adanya masalah
Berikut ini adalah alarm tipikal khusus untuk paket I/O PCAA yang relevan dengan IS400TCASH1AFD:
Kode Alarm |
Keterangan |
Kemungkinan Penyebabnya |
Larutan |
33‑67 |
Termokopel [] Tidak sehat |
Masukan milivolt melebihi rentang termokopel; jenis TC yang salah dikonfigurasi; kawat terbuka; tegangan menyimpang atau kebisingan menyebabkan input melebihi -63 mV |
Periksa kabel dan pelindung lapangan; periksa termokopel untuk sirkuit terbuka; mengukur sinyal milivolt yang masuk; verifikasi jenis TC cocok dengan konfigurasi |
68 |
Persimpangan Dingin Tidak Sehat, Menggunakan Cadangan |
Sinyal sambungan dingin lokal dari papan terminal TCAS berada di luar jangkauan (-50 hingga 85°C) |
Jika perangkat keras berada dalam kisaran suhu normal, kemungkinan kegagalan sensor sambungan dingin; ganti modul PCAA |
69‑80 |
Input Analog (TCAS) [] Tidak sehat |
Eksitasi pada transduser salah atau hilang; transduser rusak; pengaturan jumper konfigurasi tidak cocok; masukan di luar rentang yang ditentukan; sirkuit terbuka atau pendek |
Periksa kabel dan sambungan lapangan; periksa perangkat lapangan; periksa jumper pemilihan ground PCAA; memverifikasi input dalam rentang yang dapat dioperasikan (3,0‑21,5 mA, ±5,25 V, ±10,5 V) |
81‑104 |
Input Analog (TCAT) [] Tidak sehat |
Sama seperti di atas, ditambah kabel TCAT‑PCAA yang tidak terpasang sepenuhnya |
Periksa kabel lapangan; periksa apakah kabel TCAT‑PCAA sudah terpasang sepenuhnya pada konektor; memverifikasi input dalam rentang yang dapat dioperasikan (3,0‑21,5 mA) |
117‑122 |
Eksitasi LVDT [] Gagal |
Kesalahan ground eksitasi; masalah kabel lapangan atau kegagalan sensor LVDT; kegagalan perangkat keras internal |
Periksa kabel lapangan termasuk pelindung untuk keluaran eksitasi LVDT; periksa sensor LVDT; jika perangkat keras rusak, ganti PCAA |
123‑134 |
LVDT [] Tegangan eksitasi di luar jangkauan |
Eksitasi LVDT aktual berada di luar jangkauan (±10% dari ExcitMonCal); kemungkinan kegagalan papan terminal |
Ukur tegangan eksitasi dan verifikasi terhadap parameter konfigurasi; periksa sensor LVDT; mengkalibrasi ulang servo; ganti PCAA |
135‑146 |
LVDT [] Posisi Di Luar Batas |
Masalah eksitasi; transduser rusak; sirkuit terbuka atau pendek; masukan di luar jangkauan; LVDT tidak dikalibrasi |
Periksa kabel lapangan dan eksitasi LVDT; periksa sensor LVDT; mengkalibrasi pengatur servo; verifikasi batas MinVrms dan MaxVrms; verifikasi ExcitSelect cocok dengan sumber eksitasi; verifikasi pengaturan PositionMargin |
155‑160 |
Servo [] Dinonaktifkan: Kesalahan Konfigurasi |
Input posisi servo terhubung ke LVDT yang tidak digunakan; aliran masukan ke PR yang tidak digunakan; masukan tekanan ke masukan analog yang tidak digunakan; konfigurasi yang salah |
Periksa dan perbaiki parameter konfigurasi; pastikan input regulator terhubung ke input sensor ENABLED; gunakan Diagnostik Tingkat Lanjut ToolboxST untuk melihat kesalahan konfigurasi |
161‑166 |
Servo [] Keluaran Bunuh Diri Aktif |
Masalah masukan posisi/aliran/tekanan servo; umpan balik regulator di luar jangkauan; umpan balik servo saat ini berbeda dari perintah |
Periksa konfigurasi; verifikasi input yang terhubung ke input sensor yang digunakan; periksa koneksi sensor posisi dan integritas mekanis; periksa kabel loop keluaran servo untuk sirkuit terbuka atau pendek; periksa kumparan servo pendek atau terbuka |
217 |
Konfigurasi TCAT dan Ketidakcocokan Perangkat Keras |
TCAT dikonfigurasi di ToolboxST tetapi tidak terhubung; TCAT tidak dikonfigurasi tetapi terhubung |
Verifikasi pilihan TCAT di ToolboxST cocok dengan perangkat keras sebenarnya; pastikan sambungan kabel P1 dan P2 tidak tertukar; pastikan kabel sudah disekrup dan papan terminal diarde dengan benar; lakukan pengaturan ulang daya untuk menghapus |
218 |
Konektor TCAT Tipe P1 dan P2 Tidak Cocok |
Tipe (R/R, S/S, T/T) koneksi P1 dan P2 antara TCAT dan TCAS tidak cocok |
Periksa konfigurasi ToolboxST dan sambungan kabel P1 dan P2 papan terminal TCAT; memastikan tidak ada ketidakcocokan jenis |
VII. Petunjuk Instalasi
Untuk memasang modul PCAA yang berisi papan terminal IS400TCASH1AFD:
Pasang modul PCAA dengan aman di panel atau lokasi rak yang ditentukan.
Hubungkan sambungan daya JGPA ke konektor P4 di PCAA.
Hubungkan modul PCAA ke papan terminal TCAT opsional yang terkait menggunakan dua kabel 68-pin pada konektor P1 dan P2. Konektor pada TCAT dipasangkan melalui sambungan jaringan: PR1/PR2 menuju ke PCAA yang terhubung ke jaringan pengontrol R, PS1/PS2 menuju ke PCAA yang terhubung ke pengontrol S, dan PT1/PT2 menuju ke PCAA yang terhubung ke pengontrol T. Pasang sepenuhnya sekrup pemasangan kabel, hanya dikencangkan dengan jari , ke dalam PCAA dan TCAT untuk memastikan grounding kabel yang tepat. Kegagalan mengamankan kabel dapat mengakibatkan PCAA tidak mampu membaca ID elektronik pada TCAT dan dapat mengurangi kualitas sinyal.
Hubungkan satu atau dua kabel Ethernet tergantung pada konfigurasi sistem. Ketika koneksi IONet tunggal digunakan, modul beroperasi dengan benar melalui port mana pun. Jika koneksi ganda digunakan, praktik standarnya adalah menyambungkan ENET1 ke jaringan yang terkait dengan pengontrol R. Namun, PCAA tidak sensitif terhadap koneksi Ethernet dan menegosiasikan pengoperasian yang benar pada kedua port. Untuk modul TMR PCAA, sambungan jaringan harus cocok dengan sambungan yang dibuat ke TCAT (misalnya, PCAA dengan sambungan R INet harus memiliki kabel yang menuju ke konektor TCAT PR1 dan PR2).
Periksa ground terminal kabel pelindung JGPA . Dalam sebagian besar aplikasi, terminal ground pelindung JGPA diikat secara elektrik ke lembaran logam tempat papan dipasang. Dalam beberapa aplikasi yang memerlukan ground pelindung yang tidak bergantung pada lembaran logam pemasangan, sediakan kabel ground yang sesuai antara satu atau lebih terminal JGPA dan potensial ground pelindung yang diperlukan.
Berikan daya ke modul melalui konektor P5 dan periksa lampu indikator status daya dan Ethernet.
Gunakan aplikasi ToolboxST untuk mengkonfigurasi PCAA seperlunya. Lihat GEH‑6700 (Panduan Pengguna ToolboxST untuk Kontrol Mark VIe) untuk informasi lebih lanjut.
VIII. Pemesanan dan Kompatibilitas
IS400TCASH1AFD adalah papan terminal yang dapat diganti di lapangan dan merupakan bagian dari PCAA Core Analog I/O Pack. Saat memesan, pastikan kompatibilitas dengan hal berikut:
Versi papan prosesor: PCAAH1A (BPPB) atau PCAAH1B (BPPC dengan ControlST V04.04+)
Konfigurasi redundansi: Simplex atau TMR
Papan terminal terkait: TCAT (opsional untuk simpleks, diperlukan untuk TMR), JGPA untuk terminasi pelindung dan daya medan 24 V
Selalu verifikasi bahwa informasi ID elektronik dari papan terminal, papan akuisisi, dan papan prosesor cocok. Jika ketidakcocokan terdeteksi, modul akan menghasilkan diagnostik dan mungkin tidak beroperasi dengan benar.
