GE IS200SSCAH2A Morsettiera di ingresso/uscita di comunicazione seriale simplex

IS200SSCAH2A è una morsettiera di ingresso/uscita per comunicazione seriale simplex progettata da General Electric (GE) per il suo sistema di controllo Mark VIe™. Questa scheda è la versione della serie SSCA dotata di morsettiere collegabili. La sua funzione principale è fornire fino a sei canali di comunicazione seriale, ciascuno configurabile in modo indipendente per i protocolli di comunicazione RS-232C, RS-485 o RS-422, consentendo lo scambio di dati tra il sistema di controllo e vari dispositivi esterni.

La funzione principale della scheda IS200SSCAH2A è quella di collegare dispositivi di campo (come PLC, strumenti intelligenti, azionamenti, controller di terze parti, ecc.) al sistema di controllo Mark VIe tramite interfacce di comunicazione seriale. Il pacchetto I/O si collega al connettore DC-62 pin sulla scheda per ottenere la comunicazione Ethernet con il controller Mark VIe, integrando così i dati seriali nel sistema di controllo.

IS200SSCAH2A è la versione H2 della serie SSCA e la sua caratteristica principale risiede nel design della morsettiera:

• SSCAH1: presenta una morsettiera a 48 terminali montata in modo permanente.

• SSCAH2A: presenta un'intestazione ad angolo retto che accetta una gamma di morsettiere collegabili disponibili in commercio, fornendo anche 48 terminali.

Questo design collegabile facilita notevolmente il cablaggio e la manutenzione in loco. Gli utenti possono selezionare il tipo di morsettiera appropriato in base alle necessità e, durante l'installazione o la sostituzione della scheda, non è necessario ricablare; è sufficiente scollegare la morsettiera.

La tavola ha un design compatto, misura 15,9 cm × 10,2 cm. È montato su guida DIN utilizzando un supporto in lamiera e un supporto isolante in plastica. Questo gruppo può anche essere imbullonato direttamente in un armadio. La scheda utilizza la tecnologia a montaggio superficiale e funziona in un intervallo di temperature compreso tra -30 e 65°C, rendendola adatta per ambienti industriali.

Le caratteristiche principali della scheda IS200SSCAH2A includono:

• Sei canali seriali indipendenti: ciascun canale può essere configurato in modo indipendente per RS-232, RS-422 o RS-485.

• Morsettiere collegabili: facilitano il cablaggio e la manutenzione in loco.

• Configurazione flessibile del resistore di terminazione: i ponticelli consentono la selezione di resistori di terminazione da 121 Ω.

• Metodo di messa a terra RET selezionabile: la linea RET per ciascun canale può essere selezionata per la messa a terra resistiva o capacitiva.

• Identificazione del chip ID: il connettore JA sulla scheda presenta un chip ID letto dal pacchetto I/O per l'identificazione.

• Configurazione software: parametri come i protocolli di comunicazione vengono configurati tramite il software ToolboxST.

  
  

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II. Funzioni principali

Le funzioni principali di IS200SSCAH2A includono, ma non sono limitate a, quanto segue:

1. Comunicazione seriale multiprotocollo

Ciascuno dei sei canali indipendenti sulla scheda IS200SSCAH2A può essere configurato via software per uno dei tre protocolli di comunicazione:

• RS-232C: comunicazione punto a punto, adatta per brevi distanze (fino a 50 piedi o carico capacitivo 2500 pF).

• RS-422: comunicazione differenziale, adatta per distanze maggiori (fino a 1000 piedi), che supporta full-duplex.

• RS-485: comunicazione differenziale, adatta per distanze maggiori (fino a 1000 piedi), che supporta connessioni multi-drop half-duplex (fino a 8 nodi).

2. Design della morsettiera collegabile

IS200SSCAH2A è dotato di un'intestazione ad angolo retto che accetta varie morsettiere collegabili disponibili in commercio, fornendo 48 terminali. I vantaggi di questo design includono:

• Cablaggio semplice: il cablaggio può essere eseguito offline e quindi la morsettiera collegata alla scheda.

• Manutenzione conveniente: quando si sostituisce la scheda, non è necessario ricablare; è sufficiente scollegare la morsettiera e collegarla alla nuova scheda.

• Elevata flessibilità: è possibile scegliere diversi tipi di morsettiere (ad esempio, a vite, a molla) in base alle esigenze.

3. Configurazione del resistore di terminazione

Per la comunicazione RS-422 e RS-485, sono necessari resistori di terminazione su entrambe le estremità della linea di trasmissione per abbinare l'impedenza e prevenire riflessioni del segnale. IS200SSCAH2A fornisce resistori di terminazione selezionabili per ciascuna coppia di linee di segnale per canale:

• Jumper JP#A: controlla la resistenza di terminazione tra i segnali A e B (121 Ω, 1/2 W, 1%).

• Jumper JP#B: controlla la resistenza di terminazione tra i segnali C e D (121 Ω, 1/2 W, 1%).

La posizione predefinita del ponticello è aperta, con la resistenza di terminazione scollegata. Se necessario, il ponticello può essere impostato sulla posizione IN per collegare il resistore.

4. Selezione del metodo di messa a terra RET

Nella comunicazione RS-232C, spesso non è desiderabile avere una terra dura del percorso del segnale RET su entrambe le estremità di un cavo. IS200SSCAH2A fornisce opzioni di messa a terra selezionabili per la linea RET di ciascun canale:

• Terra resistiva (RES): messa a terra tramite un resistore da 100 Ω (posizione predefinita).

• Terra capacitiva (CAP): messa a terra tramite un condensatore da 0,01 uF in parallelo con un resistore da 1 MΩ.

Se il dispositivo collegato dispone già di una terra dura sulla linea RET, è necessario selezionare la terra capacitiva. Se il dispositivo collegato non dispone di una terra dura, è necessario selezionare la terra resistiva.

5. Assegnazione e disposizione dei segnali

I 48 terminali dell'SSCAH2A sono raggruppati per canale. Ciascun canale utilizza 6 terminali nell'ordine SCOM, A, B, C, D, RET. Le assegnazioni dei terminali per i sei canali sono le seguenti:

6. Identificazione dell'ID hardware

Il connettore JA sulla scheda è dotato di un chip ID di sola lettura che memorizza il numero di serie, il tipo, il numero di revisione e le informazioni sulla posizione del connettore della scheda. Il pacchetto I/O legge queste informazioni durante l'inizializzazione. Se viene rilevata una mancata corrispondenza, viene generato un errore di incompatibilità hardware.

7. Configurazione del software

Fatta eccezione per i resistori di terminazione e il metodo di messa a terra RET, che sono configurati tramite ponticelli hardware, tutti gli altri parametri (come selezione del protocollo di comunicazione, velocità di trasmissione, bit di dati, bit di stop, parità, ecc.) sono configurati tramite il software ToolboxST.

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III. Applicazioni di sistema

1. Applicazione nel sistema di controllo Mark VIe

IS200SSCAH2A è una morsettiera chiave per l'espansione della comunicazione seriale all'interno del sistema di controllo Mark VIe. I suoi ruoli all'interno del sistema includono:

• Conversione di protocollo: converte i protocolli di comunicazione seriale (RS-232, RS-422, RS-485) dai dispositivi di campo in formati dati riconoscibili dal sistema di controllo.

• Integrazione dei dati: integra i dati dei dispositivi seriali nel sistema di controllo Mark VIe tramite il pacchetto I/O ed Ethernet per il monitoraggio e il controllo centralizzati.

• Interfaccia dispositivo: fornisce interfacce fisiche per vari dispositivi seriali, inclusi PLC, strumenti intelligenti, unità, lettori di codici a barre e controller di terze parti.

• Espansione della rete: tramite connessioni multi-drop RS-485, è possibile collegare fino a 8 dispositivi, espandendo la capacità I/O del sistema di controllo.

2. Differenze rispetto a IS200SSCAH1A

La differenza principale tra IS200SSCAH2A e IS200SSCAH1A risiede nel design della morsettiera:

• IS200SSCAH1A: presenta una morsettiera a 48 terminali montata in modo permanente; il cablaggio non è rimovibile.

• IS200SSCAH2A: presenta un'intestazione ad angolo retto che accetta morsettiere collegabili; il cablaggio può essere rimosso scollegando la morsettiera.

Vantaggi del design collegabile:

• Il cablaggio può essere effettuato prima dell'installazione della scheda, aumentando l'efficienza dell'installazione.

• Quando si sostituisce la scheda non è necessario ricablare; è sufficiente scollegare la morsettiera e collegarla alla nuova scheda.

• È possibile scegliere diverse marche o tipi di morsettiere in base alle esigenze.

3. Scenari applicativi tipici

• Comunicazione PLC: comunicazione seriale con varie marche di PLC per scambiare comandi di controllo e dati di stato.

• Interfaccia strumento intelligente: connessione di contatori intelligenti, misuratori di portata, analizzatori e altri strumenti per raccogliere dati di processo.

• Controllo azionamento: comunicazione con azionamenti a frequenza variabile, servoazionamenti, ecc., per il controllo del movimento.

• Integrazione di sistemi di terze parti: scambio di dati con sistemi di controllo o sistemi SCADA di terze parti.

• Messa in servizio e manutenzione: funge da interfaccia di messa in servizio temporanea, collegando un computer che esegue software di simulazione come MODSIM.

  
  

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IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia

1. Definizioni dei segnali della morsettiera

I 48 terminali dell'IS200SSCAH2A sono raggruppati per canale. Le definizioni dei segnali per ciascun canale sono le seguenti:

2. Tabella di assegnazione dei terminali

3. Descrizione del ponticello

4. Connettore DC-62 pin

Questo connettore viene utilizzato per collegare il pacchetto I/O, consentendo la comunicazione Ethernet con il controller Mark VIe. Fare riferimento alla documentazione del pacchetto I/O pertinente per le assegnazioni dei pin specifiche.

5. Terra schermata

I terminali SCOM (37-48) devono essere collegati ad una terra schermata adeguata. In genere, la schermatura del cavo I/O deve essere messa a terra tramite una staffa di montaggio esterna e quindi collegata alla scheda tramite il terminale SCOM.

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V. Configurazione e cablaggio

1. Configurazione del protocollo di comunicazione

Il protocollo di comunicazione viene selezionato tramite il software ToolboxST, senza richiedere ponticelli hardware. Ciascun canale può essere configurato in modo indipendente per:

• RS-232C

• RS-422

• RS-485

2. Configurazione del resistore di terminazione

Impostare i ponticelli della resistenza di terminazione corrispondenti in base al protocollo di comunicazione e alla topologia della rete:

3. Configurazione del metodo di messa a terra RET

Impostare il ponticello di messa a terra RET corrispondente a seconda che il dispositivo collegato abbia un RET con messa a terra fissa:

4. Esempio di cablaggio RS-232C

Collegamento del canale SSCA 1 a un dispositivo di terze parti (slave):

5. Esempio di cablaggio half-duplex RS-485 (punto a punto)

Collegamento del canale SSCA 1 a un dispositivo di terze parti (slave):

Impostazioni del ponticello:

• JP1A: IN (resistenza di terminazione collegata)

• JP1B: OUT (resistenza di terminazione scollegata)

• Se un computer è collegato come dispositivo di test, il pin 5 del suo connettore DB9 deve essere collegato a SCOM1.

6. Esempio di cablaggio half-duplex RS-485 (multi-drop)

In una rete multi-drop solo i nodi alle estremità del bus necessitano di resistori di terminazione. JP#A per i nodi intermedi deve essere impostato su OUT.

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VI. Diagnostica e Manutenzione

1. Identificazione tramite chip identificativo

Il connettore JA sulla scheda IS200SSCAH2A è dotato di un chip ID di sola lettura che memorizza le seguenti informazioni:

• Numero di serie della scheda

• Tipo di scheda (IS200SSCAH2A)

• Numero di revisione

• Posizione del connettore J

Il pacchetto I/O legge queste informazioni durante l'avvio e le confronta con i valori previsti. Se viene rilevata una mancata corrispondenza, viene generato un errore di incompatibilità hardware, prevenendo problemi di sistema causati da una configurazione errata.

2. Risoluzione dei problemi comuni

3. Raccomandazioni per la manutenzione

• Ispezione periodica: verificare che le morsettiere siano collegate saldamente e che i cavi non siano allentati.

• Pulizia: pulire regolarmente la scheda per evitare che l'accumulo di polvere comprometta la dissipazione del calore e l'isolamento.

• Protezione ESD: indossare una cinghia di messa a terra quando si maneggia la scheda e conservarla in borse antistatiche.

• Gestione delle parti di ricambio: mantiene una scheda IS200SSCAH2A di riserva per ridurre i tempi di inattività in caso di guasto.