GE IS200SRTDH2A Morsettiera di ingresso RTD simplex

IS200SRTDH2A è una morsettiera di ingresso per rilevatore di temperatura a resistenza (RTD) simplex compatta e ad alta densità all'interno del sistema di controllo Mark VIe di General Electric (GE). Come membro della famiglia SRTD, IS200SRTDH2A è progettato specificamente per il collegamento al pacchetto processore I/O PRTD, fornendo 8 canali di ingresso RTD a tre fili per il controllo dei processi industriali. Converte accuratamente i segnali di resistenza provenienti dai sensori di temperatura sul campo in valori di temperatura digitali utilizzabili dal controller. Caratterizzata da un comodo design con terminale Euro-block collegabile e che supporta sia il montaggio su guida DIN che piatto, questa scheda è un dispositivo di acquisizione front-end ideale per il monitoraggio della temperatura e i circuiti di protezione nei settori della produzione di energia, petrolchimico e siderurgico.

I vantaggi principali dell'IS200SRTDH2A risiedono nelle dimensioni compatte, nei metodi di montaggio flessibili e nelle capacità affidabili di condizionamento del segnale. Integra 8 canali di ingresso RTD su una scheda dimensionalmente ottimizzata, lavorando insieme al pacchetto I/O PRTD per connettersi perfettamente alla rete di controllo Mark VIe tramite Ethernet. Ciò realizza una catena digitale integrata dal sensore di temperatura sul campo al controller. Il design del terminale collegabile rende il cablaggio sul campo e la sostituzione della scheda estremamente convenienti, riducendo significativamente i tempi di inattività per manutenzione.

Posizionamento e compatibilità del sistema

All'interno dell'architettura di controllo Mark VIe, IS200SRTDH2A funge da parte del sottosistema I/O di processo, posizionato tra la rete Ethernet del controller e i sensori di temperatura sul campo. La sua modalità operativa è la seguente: il pacchetto I/O PRTD si collega direttamente al connettore DC-37 pin sulla scheda IS200SRTDH2A e scambia dati ad alta velocità con il controller tramite doppie porte Ethernet RJ-45. Un IS200SRTDH2A corrisponde a un pacchetto I/O PRTD, formando un'unità di acquisizione della temperatura simplex compatta.

IS200SRTDH2A supporta solo il funzionamento simplex e non supporta applicazioni TMR (Triple Modular Redundant), rendendolo adatto per circuiti di monitoraggio della temperatura sensibili ai costi o con requisiti di ridondanza meno rigorosi. Il pacchetto I/O PRTD compatibile comunica con il controller tramite Ethernet, supportando doppie porte di rete ridondanti per l'affidabilità della comunicazione. Un pacchetto I/O PRTD può gestire 8 ingressi RTD. Se sono necessari 16 ingressi RTD, è possibile selezionare la morsettiera TRTD, che può ospitare due pacchetti I/O PRTD.

Caratteristiche funzionali principali

1. Otto canali di ingresso RTD a tre fili

IS200SRTDH2A fornisce 8 canali di ingresso RTD a tre fili completamente indipendenti. Il metodo di connessione a tre fili compensa efficacemente la resistenza del cavo, garantendo la precisione della misurazione ed è uno standard ampiamente adottato nella misurazione della temperatura industriale. La scheda fornisce una corrente di eccitazione multiplexata (non continua) di 10 mA CC a ciascun RTD, che può essere installato con o senza messa a terra. Gli 8 RTD possono essere posizionati fino a 300 metri (984 piedi) dall'armadio I/O della turbina, con una resistenza totale massima del cavo bidirezionale di 15 Ω.

2. Ampio supporto per tipi di RTD e intervalli di temperatura

L'IS200SRTDH2A, insieme al pacchetto I/O PRTD, supporta una varietà di tipi di RTD standard, coprendo un ampio intervallo di misurazione dalle basse alle alte temperature. I tipi RTD supportati includono:

L'intervallo di ingresso a fondo scala per tutti i tipi di RTD è compreso tra 0,3532 e 4,054 V (basato su una corrente di eccitazione di 10 mA, corrispondente a un intervallo di resistenza compreso tra circa 34 e 405 Ω). La linearizzazione viene eseguita dal processore nel pacchetto I/O PRTD tramite software, garantendo un'elevata precisione nella conversione della temperatura.

3. Design del terminale collegabile

IS200SRTDH2A utilizza un'intestazione ad angolo retto che accetta una varietà di morsettiere Euroblock collegabili standard disponibili in commercio, per un totale di 36 terminali. Rispetto alla versione con terminale fisso (SRTDH1), questo design a innesto offre una notevole comodità: durante il cablaggio sul campo, tutti i cavi possono prima essere fatti passare sulla morsettiera a innesto, che può poi essere inserita sulla scheda come una singola unità per un'installazione rapida. Quando si sostituisce la scheda, è necessario scollegare solo la morsettiera, eliminando la necessità di rimuovere ciascun cavo singolarmente e riducendo notevolmente i tempi di inattività per la manutenzione.

4. Condizionamento del segnale ad alta precisione e soppressione del rumore

La scheda IS200SRTDH2A integra circuiti di soppressione del rumore per proteggere efficacemente da sovratensioni e interferenze da rumore ad alta frequenza. Tutti i segnali RTD sono dotati di disaccoppiamento ad alta frequenza verso terra nel punto di ingresso del segnale, garantendo l'integrità del segnale negli ambienti elettromagnetici industriali. Il convertitore A/D nel pacchetto I/O PRTD campiona ciascun segnale e la corrente di eccitazione utilizzando un intervallo di tempo di campionamento correlato alla frequenza del sistema di alimentazione: 4 volte al secondo (250 ms) per la scansione in modalità normale e 25 volte al secondo (40 ms) per la scansione in modalità veloce. La risoluzione del convertitore A/D è a 14 bit, con reiezione della modalità comune CA di 60 dB a 50/60 Hz, reiezione della modalità comune CC di 80 dB e reiezione della modalità normale fino a 250 mV rms alla frequenza del sistema di 50/60 Hz con 60 dB per la modalità di scansione normale.

5. Calibrazione automatica e rilevamento guasti

Gli ingressi RTD vengono calibrati automaticamente utilizzando una sorgente di calibrazione filtrata e tensioni nulle, eliminando la necessità di calibrazione manuale in loco. IS200SRTDH2A, lavorando con il pacchetto I/O PRTD, fornisce più livelli di rilevamento dei guasti:

• Controllo dei limiti hardware : ciascun tipo di RTD dispone di limiti hardware superiore e inferiore preimpostati (non configurabili) impostati vicino alle estremità dell'intervallo operativo. Se questo limite viene superato, viene impostato un segnale logico e l'ingresso corrispondente viene rimosso dalla sequenza di scansione per evitare effetti negativi su altri canali di ingresso. I canali riparati vengono ripristinati automaticamente nella scansione entro 20 secondi oppure possono essere ripristinati manualmente.

• Controllo dei limiti di sistema : ciascun ingresso RTD dispone di limiti di sistema alti e bassi configurabili che possono essere utilizzati per generare allarmi, configurabili per abilitare/disabilitare e come latching/non latching.

• Rilevamento circuito aperto/cortocircuito : i circuiti aperti e i cortocircuiti dell'RTD vengono rilevati attraverso valori fuori range.

• Verifica del chip ID della scheda : un chip ID di sola lettura integrato memorizza il numero di serie della morsettiera, il tipo di scheda, il numero di revisione e la posizione del connettore. Il pacchetto I/O PRTD legge queste informazioni all'inizializzazione e se viene rilevata una mancata corrispondenza viene generato un errore di incompatibilità hardware.

6. Configurazione zero, plug-and-play

IS200SRTDH2A è progettato come un dispositivo hardware a configurazione zero: la scheda non ha ponticelli o interruttori di impostazione hardware ed entra automaticamente nello stato di funzionamento al momento dell'installazione. Tutta la configurazione dei canali, la selezione del tipo di RTD, le impostazioni della frequenza di campionamento, i limiti di allarme e altri parametri vengono eseguiti dal pacchetto I/O PRTD tramite il software applicativo ToolboxST, riducendo significativamente la complessità di installazione e messa in servizio.

Caratteristiche principali di installazione e cablaggio

IS200SRTDH2A supporta due metodi di montaggio: inserimento su guida DIN o montaggio piatto diretto tramite fori di montaggio. Durante l'installazione, la morsettiera viene prima montata saldamente. Il pacchetto I/O PRTD viene quindi collegato direttamente al connettore DC-37 pin sulla morsettiera e fissato meccanicamente utilizzando gli inserti filettati adiacenti alle porte Ethernet, insieme a una staffa di montaggio specifica per il tipo di morsettiera. Ciò garantisce che al connettore non venga applicata alcuna forza ad angolo retto.

Per il cablaggio è necessario utilizzare cavo a doppia schermatura. Tutti gli schermi devono essere terminati sulla morsettiera dello schermo situata adiacente alle morsettiere; le schermature non devono essere messe a terra all'estremità del dispositivo di campo. Si consiglia di utilizzare un doppino intrecciato schermato n. 18 AWG (circa 0,8 mm²). Per le morsettiere innestabili: inserire le estremità spelate dei cavi nei fori corrispondenti della morsettiera e serrare le viti. Dopo aver verificato che i collegamenti siano sicuri, allineare l'intera morsettiera con l'intestazione ad angolo retto sulla scheda e spingerla in posizione per completare il collegamento elettrico. Durante la sostituzione per manutenzione, è sufficiente scollegare la morsettiera dalla vecchia scheda, installare la nuova scheda e ricollegare la morsettiera. Non è necessario ricablare.

Si noti che IS200SRTDH2A supporta solo il funzionamento simplex. Il pacchetto I/O PRTD comunica con il controller tramite doppie porte Ethernet RJ-45 (ENET1 ed ENET2). Se si utilizzano connessioni doppie, la pratica standard è connettere ENET1 alla rete associata al controller R. Il pacchetto I/O è dotato di funzionalità di avvio graduale del firmware, che consente di collegare il connettore di alimentazione mentre è sotto tensione senza dover prima scollegare l'alimentazione.

Specifiche di precisione

La tabella seguente elenca la precisione di misurazione tipica a 400 °F (circa 204 °C) per diversi tipi di RTD. La precisione è influenzata dal gruppo di guadagno selezionato.

Scenari applicativi

L'IS200SRTDH2A è adatto a varie applicazioni di controllo dei processi industriali che richiedono un monitoraggio preciso della temperatura. Le applicazioni tipiche includono:

• Monitoraggio delle temperature dei cuscinetti e dei lubrificanti delle turbine a vapore e a gas.

• Monitoraggio dell'avvolgimento dello statore del generatore e delle temperature interne.

• Monitoraggio delle temperature degli avvolgimenti del trasformatore e del sistema di raffreddamento.

• Monitoraggio delle temperature dei cuscinetti per apparecchiature ausiliarie come pompe e compressori.

• Misurazione della temperatura dei fluidi della pipeline di processo.

Per qualsiasi sistema di controllo simplex che richiede 8 o meno ingressi RTD, IS200SRTDH2A, combinato con il pacchetto I/O PRTD, fornisce una soluzione di acquisizione della temperatura compatta, affidabile e ad alta precisione.