La scheda di estensione ISBus GE IS200ISBEH2ABC è un'interfaccia in fibra ottica specializzata e un modulo di bypass di rete utilizzato all'interno dei sistemi di controllo GE Industrial. In quanto membro della famiglia di schede ISBE, la scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC è collegata tra una sorgente full duplex ISBus, un modulo BAIA o un modulo ACL, e l'ISBus. La sua funzione principale è fornire la conversione da fibra ottica a elettrica dei segnali RS-485 e la capacità di bypassare un nodo dell'ISBus quando viene interrotta l'alimentazione al nodo o viene aperta una connessione di interblocco all'interno dell'interfaccia full duplex. Questa funzione di estensione è essenziale per estendere la rete ISBus su distanze che superano i limiti pratici del cablaggio in rame, mentre la funzione di bypass mantiene la continuità e la disponibilità della rete in architetture di sistemi di controllo ridondanti o critici.
La scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC è identificata dalla convenzione di numerazione delle parti GE utilizzata in tutta la linea di prodotti dei sistemi di controllo industriale. Il prefisso 'IS200' identifica la scheda come un prodotto GE Industrial Control Systems, dove '200' indica specificamente che la scheda è un assieme di livello base. L'acronimo 'ISBE' identifica la designazione funzionale della scheda come scheda di estensione ISBus. La designazione 'H2' identifica il gruppo hardware e il rivestimento conforme, mentre il suffisso 'ABC' identifica la combinazione di grafica e revisione funzionale. Tutte le cifre sono importanti quando si ordina o si sostituisce una scheda, poiché schede con livelli di revisione diversi potrebbero non contenere hardware identico e GE garantisce la compatibilità con le versioni precedenti delle schede sostitutive, tenendo presente che livelli di revisione diversi potrebbero non contenere componenti identici.
La scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC funziona tramite un relè di bypass che collega i segnali di trasmissione dall'ingresso full duplex (P1A) o dall'ingresso AUX XMIT DATA IN (P1B) ai dati di uscita di trasmissione in fibra ottica (P2). Ciò avviene attraverso la conversione elettrico-ottico di trasmissione e il connettore ottico di ingresso-dati-ricezione (P3) dell'ISBus, al connettore full duplex attraverso il convertitore ottico-elettrico di ricezione quando sono disponibili 24 V CC su P1A o TB2 e la connessione di interblocco su P1A o P1 è chiusa. La scheda include quattro indicatori LED che indicano l'alimentazione, l'ingresso dei dati di trasmissione, l'interblocco attivo e lo stato di rilevamento dei dati ottici.
Questa presentazione del prodotto fornisce informazioni tecniche dettagliate, descrizioni funzionali, assegnazioni dei connettori, linee guida per la configurazione e specifiche complete per la scheda di estensione ISBus GE IS200ISBEH2ABC, fungendo da riferimento essenziale per ingegneri di sistemi di controllo, tecnici di manutenzione e integratori di sistemi che lavorano con apparecchiature di controllo industriale GE.
Architettura funzionale ed elaborazione del segnale
La scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC è costruita attorno a una robusta architettura di conversione in fibra ottica e bypass basata su relè che fornisce un funzionamento di bypass deterministico e a prova di guasto insieme a una trasmissione affidabile del segnale ottico. Questa architettura garantisce che la rete ISBus possa essere estesa su lunghe distanze utilizzando cavi in fibra ottica, mentre la funzione di bypass funziona in modo affidabile anche in condizioni di brownout o di perdita totale di potenza.
Il nucleo della scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC è il relè di bypass, che fa parte della scheda ed esegue le funzioni di instradamento del segnale. Quando sono disponibili 24 V CC su P1A o TB2 e la connessione di interblocco su P1A o P1 è chiusa, il relè di bypass viene eccitato e collega i segnali di trasmissione dall'ingresso full duplex (P1A) o dall'ingresso AUX XMIT DATA IN (P1B) attraverso la conversione da elettrico a ottico di trasmissione ai dati di uscita di trasmissione in fibra ottica (P2) e collega il connettore di ingresso dati di ricezione ottico (P3) attraverso la conversione da ottico a elettrico di ricezione a il connettore full duplex. In questo normale stato operativo, il nodo è completamente connesso all'ISBus e può trasmettere e ricevere dati normalmente tramite il collegamento in fibra ottica.
Quando i 24 V CC non vengono forniti alla scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC, il relè di bypass si diseccita e si verifica quanto segue: la connessione di trasmissione tra P1 e P2 viene interrotta (rotta), la connessione di ricezione tra P3 e P1 viene interrotta (rotta) e la connessione tra l'ingresso di ricezione (P3) e l'uscita di trasmissione (P2) viene effettuata in modo tale che i dati di ingresso ottico di ricezione vengono convertiti in segnali elettrici, opzionalmente riprogrammati e riconvertiti in un'uscita ottica segnale. Questa configurazione di loopback rimuove effettivamente il nodo guasto o isolato dall'ISBus e trasmette i segnali di rete al nodo successivo, mantenendo la continuità della rete ISBus.
Il convertitore CC-CC sulla scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC è in grado di accettare una tensione di ingresso compresa tra 18 e 36 V e ha un requisito massimo di potenza di ingresso di 5 watt. Questo ampio intervallo di tensione di ingresso garantisce che la scheda possa funzionare in modo affidabile da una varietà di fonti di alimentazione, mentre il basso requisito energetico riduce al minimo la dissipazione del calore e il carico sull'alimentatore.
Gli ingressi e le uscite ottici della scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC sono compatibili con la fibra Hard Clad Silica (HCS) da 200 μm o la fibra di vetro da 62,5/125 μm e i connettori di ingresso/uscita sono di tipo ST. Le prestazioni ottiche soddisfano quelle di una coppia trasmettitore/ricevitore che fornisce un collegamento di almeno 1 km se utilizzato con un cavo in fibra ottica HCS o una fibra di vetro da 62,5/125 μm. Queste prestazioni ottiche consentono di estendere la rete ISBus su distanze fino a 1 km, superando di gran lunga i limiti pratici della trasmissione RS-485 basata su rame e fornendo isolamento galvanico tra i segmenti di rete.
L'uso della fibra HCS o della fibra di vetro da 62,5/125 μm fornisce un'eccellente immunità alle interferenze elettromagnetiche, alle differenze di potenziale di terra e ad altre fonti di rumore elettrico che possono degradare i segnali basati su rame negli ambienti industriali. I connettori di tipo ST sono ampiamente disponibili e facili da terminare, semplificando l'installazione e la manutenzione.
Trasmissione del condizionamento del segnale
Il condizionamento del segnale di trasmissione della scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC consiste nell'isolamento e nella terminazione del segnale di ingresso, nel multiplexing di bypass e nella conversione del segnale da elettrico a ottico. L'isolamento del segnale è maggiore di 1 megaohm a 500 V RMS per un secondo verso qualsiasi altro terminale, fornendo un eccellente isolamento tra i segnali ISBus e i circuiti interni della scheda. La terminazione di ingresso è di 100 ohm (±10%), garantendo un corretto adattamento dell'impedenza e riducendo al minimo le riflessioni del segnale.
Il multiplexing di bypass fornisce la connettività come segue: dall'ingresso dei dati di trasmissione (elettrico) all'uscita dei dati di trasmissione (ottica) quando il nodo non viene bypassato e dall'ingresso dei dati di ricezione (ottico) all'uscita dei dati di trasmissione (ottica) quando il nodo viene bypassato. Questa disposizione di multiplexing garantisce che il percorso di trasmissione venga instradato correttamente sia nello stato normale che in quello di bypass, mantenendo l'integrità della rete ISBus.
Ricevere il condizionamento del segnale
Il condizionamento del segnale di ricezione della scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC fornisce l'isolamento del segnale di uscita, il multiplexing di bypass e la conversione del segnale da ottico a elettrico. L'isolamento del segnale è maggiore di 1 megaohm a 500 V RMS per un secondo e il circuito del ricevitore è in grado di pilotare un carico di uscita accoppiato a trasformatore con una terminazione resistiva da 100 ohm (±10%) e di soddisfare comunque le specifiche RS-485. L'uscita del ricevitore non presenta alcun livello DC differenziale sulla sua uscita.
Il multiplexing di bypass fornisce la connettività come segue: dall'ingresso dei dati di ricezione (ottico) all'uscita dei dati di ricezione (elettrica) quando il nodo non viene bypassato e dall'ingresso dei dati di ricezione (ottico) all'uscita dei dati di trasmissione (ottica) quando il nodo viene bypassato. Questa disposizione garantisce che il percorso di ricezione venga instradato correttamente sia nello stato normale che in quello di bypass, mantenendo l'integrità della rete ISBus.
Modalità operative
La scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC supporta tre modalità operative distinte, ciascuna delle quali è configurata tramite connettori, ponticelli e connessioni di alimentazione sulla scheda.
Nella modalità ripetitore, il relè viene mantenuto diseccitato non ponticellando P1A-4,5 e non posizionando un ponticello tra JP1-2,3. L'alimentazione viene fornita al modulo applicando 24 V tra P3-1,2 e viene utilizzato solo l'I/O in fibra ottica. Questa modalità è utile per estendere la rete ISBus su lunghe distanze senza connettersi a un nodo in rame.
Nella modalità convertitore ottico-elettrico, il percorso di ingresso ottico/uscita elettrica utilizza l'ingresso ottico e la coppia n. 2 DATA OUT (P1A-3,6), mentre il percorso di uscita ottica/ingresso elettrico utilizza l'INGRESSO DATI AUX (P1B-3,6) e l'uscita ottica. Il relè deve essere eccitato applicando 24 V tra JP1-2,3 e l'alimentazione viene fornita al modulo applicando 24 V tra P2-1,2. Questa modalità è utile per la conversione tra segmenti ISBus ottici ed elettrici.
Nella modalità I/O standard (connessione backplane o ACL), il backplane o l'ACL è collegato a P1, l'alimentazione per il relè è fornita dall'interfaccia del backplane utilizzando 24 V CC dall'HFPA tramite P1-7,8 o dall'interfaccia ACL utilizzando 24 V CC dall'HFPA tramite P2-1,2 e l'interblocco per il relè è fornito ponticellando P1A-4,5 sul backplane o sull'ACL. L'alimentazione viene fornita al modulo applicando 24 V tra P3-1,2. Questa modalità è utile per collegare la scheda di estensione ISBus a un backplane standard o a un nodo ACL.
Indicatori LED
La scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC include quattro indicatori LED che forniscono una chiara indicazione visiva dello stato della scheda. Il LED verde (DS1), POWER, indica che sono disponibili 24 V CC per alimentare il modulo. Il LED giallo (DS2), XMIT DATA IN, indica la presenza dell'ingresso dati di trasmissione da P1. Il LED verde (DS3), INTERBLOCCO ATTIVO, indica che il relè di bypass è alimentato. Il LED verde (DS4), DETECT, indica che vengono ricevuti i dati ottici corretti. Questi indicatori consentono al personale di manutenzione di valutare rapidamente lo stato di funzionamento della scheda e di identificare l'origine di un guasto.
Assegnazioni e interfacce dei connettori
La scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC comprende cinque connettori a spina, una morsettiera e due connettori in fibra ottica. Il connettore P1A è un connettore RJ45 full duplex schermato con otto pin: il pin 1 è XMIT DATA IN+ (ingresso RS-422 positivo), il pin 2 è XMIT DATA IN− (ingresso RS-422 negativo), il pin 3 è RECV DATA OUT+ (uscita RS-422 positiva), il pin 4 è RELAY INTERLOCK (instradamento dei 24 V CC alla sorgente full duplex), il pin 5 è RELAY INTERLOCK RTN (instradamento dei 24 V CC dalla sorgente full duplex per eccitare il relè o i relè), il pin 6 è RECV DATA OUT− (uscita RS-422 negativa), il pin 7 è INTERLOCK 24 V CC (ingresso 24 V CC) e il pin 8 è INTERLOCK 24 V CC RTN (ritorno 24 V CC).
Il connettore P1B è un connettore dati di trasmissione ausiliario schermato RJ45 con otto pin: i pin 1 e 2 non sono collegati, il pin 3 è XMIT DATA IN+ (ingresso RS-485 positivo), i pin 4 e 5 non sono collegati, il pin 6 è XMIT DATA IN− (ingresso RS-485 negativo) e i pin 7 e 8 non sono collegati. Questo connettore viene utilizzato per applicazioni che utilizzano la scheda solo per la conversione da fibra ottica a elettrica e non utilizzano P1A.
Il connettore P2 è il connettore di alimentazione di interblocco ausiliario con terminali a vite: il pin 1 è AUX INTERLOCK 24VDC (24 V CC da una fonte di alimentazione ausiliaria o esterna) e il pin 2 è AUX INTERLOCK 24VDC RTN (ritorno a 24 V CC da una fonte di alimentazione ausiliaria o esterna). Il connettore P3 è il connettore di alimentazione dell'elettronica della scheda con terminali a vite: il pin 1 è 24VDC MODULE POWER (alimentazione a 24 V DC ai componenti attivi sulla scheda) e il pin 2 è 24VDC MODULE POWER RTN (ritorno a 24 V DC). Questa alimentazione dovrebbe provenire da un alimentatore indipendente per mantenere l'alimentazione alla scheda nel caso in cui l'alimentazione all'armadio venga rimossa.
I connettori U5 e U9 sono i connettori in fibra ottica ISBus (tipo ST): U5 è l'interfaccia di ricezione dati verso l'ISBus e U9 è l'interfaccia di trasmissione dati verso l'ISBus. Il ponticello JP1 è il ponticello di bypass dell'interblocco: la posizione 1-2 è la posizione predefinita, il che significa che la scheda deve avere l'interblocco esterno chiuso per eccitare il relè o i relè; la posizione 2-3 cortocircuita l'interblocco, anche se sarà necessario fornire alimentazione alla scheda tramite P1-7,8 o TB2-1,2 per eccitare il relè o i relè.
Idoneità applicativa e integrazione di sistema
La scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC è un componente essenziale nei sistemi di controllo GE Industrial che utilizzano la rete ISBus per la comunicazione tra nodi di controllo su lunghe distanze. La sua capacità di convertire tra segnali elettrici RS-485 e segnali in fibra ottica consente alla rete ISBus di essere estesa su distanze fino a 1 km, superando di gran lunga i limiti pratici della trasmissione basata su rame, fornendo allo stesso tempo isolamento galvanico e immunità alle interferenze elettromagnetiche.
La scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC viene generalmente installata tra una sorgente ISBus full duplex, come un modulo BAIA o un modulo ACL, e l'ISBus. Quando la sorgente è alimentata e l'interblocco è chiuso, il relè di bypass è eccitato e la sorgente è completamente collegata all'ISBus tramite il collegamento in fibra ottica, consentendo la normale comunicazione. Se la sorgente perde alimentazione o l'interblocco viene aperto, il relè di bypass si diseccita e la sorgente viene automaticamente bypassata, con l'ingresso ottico di ricezione convertito in elettrico, facoltativamente riprogrammato e riconvertito in un'uscita ottica in modo che i segnali di rete passino al nodo successivo.
Il montaggio su guida DIN della scheda e i piedini di montaggio che fungono da collegamento a terra del telaio semplificano l'installazione in armadi di controllo standard, mentre i quattro indicatori LED forniscono una chiara indicazione visiva dello stato della scheda. Le tre modalità operative della scheda (ripetitore, convertitore ottico-elettrico e I/O standard) forniscono flessibilità nella configurazione della rete ISBus per topologie e requisiti diversi.
Manutenzione e ciclo di vita
La scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC è progettata per una lunga durata con una manutenzione minima. La scheda contiene un relè come unica parte mobile, mentre il circuito di conversione ottica a stato solido e il numero minimo di componenti garantiscono un'elevata affidabilità nel funzionamento industriale continuo. La manutenzione ordinaria consiste nell'ispezione visiva periodica della scheda, dei connettori, dei cavi in fibra ottica e degli indicatori LED, nonché nella verifica che il relè di bypass funzioni correttamente controllando le indicazioni dei LED e, se necessario, testando la funzione di bypass durante un'interruzione programmata.
I quattro indicatori LED sulla scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC forniscono una chiara indicazione visiva dell'alimentazione della scheda, dell'input dei dati di trasmissione, dell'interblocco attivo e dello stato di rilevamento dei dati ottici. Se il LED POWER è spento, il tecnico della manutenzione dovrebbe controllare l'alimentazione del modulo a 24 V CC su P3-1, P3-2. Se il LED XMIT DATA IN è spento quando dovrebbe essere acceso, il tecnico dovrebbe controllare la connessione P1A o P1B e la sorgente full duplex. Se il LED INTERBLOCCO ATTIVO è spento quando dovrebbe essere acceso, il tecnico deve controllare l'alimentazione dell'interblocco a 24 V CC su P1A-7, P1A-8 o TB2-1, TB2-2 e verificare che l'interblocco su P1A sia chiuso o che il ponticello JP1 sia configurato correttamente. Se il LED DETECT è spento quando dovrebbe essere acceso, il tecnico dovrebbe controllare i cavi in fibra ottica e il trasmettitore remoto.
Se è necessario sostituire la scheda, il processo è semplice. Dopo aver diseccitato l'apparecchiatura associata e verificato che non vi sia alimentazione, i connettori e i cavi in fibra ottica devono essere etichettati e scollegati e la scheda deve essere rimossa dal relativo montaggio su guida DIN. La scheda sostitutiva deve essere installata nella stessa posizione, i connettori e i cavi in fibra ottica ricollegati come etichettato e le funzioni di bypass e comunicazione verificate prima di rimettere in servizio il sistema.
GE Industrial Control Systems garantisce la compatibilità delle proprie schede sostitutive, anche se schede con livelli di revisione diversi potrebbero non contenere hardware identico. Quando si ordina una scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC sostitutiva, fornire il numero di parte completo e la descrizione, il numero di serie dell'unità o del sistema e il numero dell'elenco dei materiali (ML). La fabbrica può sostituire le versioni successive in base alla disponibilità e ai miglioramenti del design, ma è garantita la compatibilità con le versioni precedenti delle schede sostitutive.
Conclusione
La scheda di estensione ISBus GE IS200ISBEH2ABC è un'interfaccia in fibra ottica affidabile, robusta ed essenziale e un modulo di bypass di rete per i sistemi di controllo GE Industrial che utilizzano la rete ISBus. La conversione da fibra ottica a elettrica dei segnali RS-485, l'architettura di bypass basata su relè, tre modalità operative e indicatori LED chiari forniscono un'estensione affidabile a lunga distanza della rete ISBus insieme al bypass automatico dei nodi guasti o isolati, garantendo che il sistema di controllo mantenga un'elevata disponibilità.
Grazie al set completo di connettori, al ponticello di bypass con interblocco configurabile, al montaggio su guida DIN e agli indicatori LED chiaramente contrassegnati, la scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC è progettata per una facile installazione, verifica e manutenzione. Supportata dalla produzione di qualità di GE, dalla rete di supporto globale e dall'impegno per la compatibilità con le versioni precedenti, la scheda extender ISBus IS200ISBEH2ABC continua a fornire le prestazioni, la durata e l'affidabilità che gli utenti industriali si aspettano da GE. Sia che venga utilizzata in una nuova installazione o in sostituzione di una scheda esistente, la scheda di estensione ISBus IS200ISBEH2ABC fornisce l'estensione in fibra ottica e la funzionalità di bypass di rete necessarie per un funzionamento affidabile ed efficiente del sistema di controllo.
