IS200TRTDH1C è una morsettiera di ingresso RTD progettata da General Electric (GE) per il suo sistema di controllo Mark VIe™. Questa scheda è una revisione hardware della serie TRTD, utilizzata principalmente per accettare 16 ingressi RTD (rilevatore di temperatura di resistenza) a tre fili, fornendo segnali di misurazione della temperatura precisi per il sistema di controllo. La scheda IS200TRTDH1C funziona insieme ai pacchetti I/O PRTD, utilizzando due pacchetti I/O PRTD per ottenere l'acquisizione e l'elaborazione di 16 segnali RTD.
Il design delle schede IS200TRTDH1C soddisfa le esigenze delle applicazioni in campo industriale. È dotato di due morsettiere a barriera, ciascuna con 24 terminali, che accettano cavi fino a #12 AWG. Una morsettiera schermata collegata alla terra del telaio si trova immediatamente a sinistra di ciascuna morsettiera per il collegamento delle schermature dei cavi. I circuiti di ingresso sulla scheda sono dotati di circuiti di soppressione del rumore per proteggere da sovratensioni e rumore ad alta frequenza, garantendo la precisione e la stabilità dei segnali di misurazione.
Le caratteristiche principali dell'IS200TRTDH1C includono:
16 ingressi RTD: supporta RTD a tre fili, in grado di misurare vari tipi di RTD.
Coordinamento con PRTD: due pacchetti I/O PRTD si collegano direttamente alla scheda, ciascuno gestisce 8 ingressi, per un totale di 16.
Misurazione a lunga distanza: gli RTD possono essere posizionati fino a 300 metri (984 piedi) dal quadro elettrico, con una resistenza massima del cavo bidirezionale di 15 Ω.
Corrente di eccitazione: fornisce una corrente di eccitazione multiplexata (non continua) di 10 mA CC, supportando RTD con o senza messa a terra.
Soppressione del rumore: tutti i segnali RTD presentano un disaccoppiamento ad alta frequenza verso terra all'ingresso del segnale.
Rilevamento guasti: può rilevare circuiti aperti, cortocircuiti e condizioni fuori dai limiti dell'hardware dell'RTD.
Calibrazione automatica: utilizza una sorgente di calibrazione filtrata e tensioni nulle per la calibrazione automatica.
Diversi tipi di RTD: supporta platino, rame, nichel e altri materiali RTD, coprendo un ampio intervallo di temperature.
Identificazione del chip ID: la scheda è dotata di un chip ID letto dal PRTD per garantire la compatibilità hardware.
La scheda funziona in un intervallo di temperatura compreso tra -30 e 65°C (da 0 a 60°C se utilizzata con PRTD), adatto per ambienti di quadri elettrici industriali. È importante notare che TRTDH1C supporta solo sistemi simplex e non è applicabile per applicazioni TMR.
II. Funzioni principali
Le funzioni principali dell'IS200TRTDH1C includono, ma non sono limitate a, quanto segue:
1. Acquisizione del segnale RTD
La scheda IS200TRTDH1C fornisce 16 canali di ingresso RTD a tre fili per l'acquisizione di segnali da vari sensori di temperatura sul campo. Ciascun RTD si collega alle due morsettiere sulla scheda tramite tre fili: positivo di eccitazione, positivo di segnale e comune.
2. Alimentazione di corrente di eccitazione
La scheda, tramite i pacchetti I/O PRTD, fornisce una corrente di eccitazione multiplexata (non continua) da 10 mA CC a ciascun RTD. Questo design riduce il consumo energetico e gli effetti di autoriscaldamento, migliorando la precisione della misurazione. Gli RTD possono essere collegati o meno a terra, adattandosi alle diverse condizioni di installazione sul campo.
3. Supporto per misurazioni a lunga distanza
Gli RTD possono essere installati in posizioni lontane dal quadro di controllo, fino a una distanza massima di 300 metri (984 piedi), con una resistenza massima del cavo bidirezionale di 15 Ω. Questa caratteristica consente di implementare in modo flessibile gli RTD in vari punti di misurazione nel campo industriale senza richiedere che il quadro di controllo sia posizionato vicino all'apparecchiatura da testare.
4. Condizionamento del segnale e soppressione del rumore
Tutti i segnali RTD subiscono un disaccoppiamento ad alta frequenza quando entrano nella scheda, sopprimendo efficacemente le interferenze del rumore ad alta frequenza. I circuiti di ingresso sulla scheda forniscono anche protezione contro le sovratensioni, garantendo l'integrità del segnale in ambienti industriali difficili.
5. Conversione e scansione da analogico a digitale
Il convertitore A/D nel pacchetto I/O PRTD campiona ciascun segnale e la corrente di eccitazione in un intervallo di tempo correlato alla frequenza del sistema di alimentazione:
6. Elaborazione della linearizzazione
Il processore del PRTD esegue la linearizzazione dei segnali RTD tramite software, supportando 15 tipi di RTD, tra cui platino, rame, nichel e altri materiali, coprendo un ampio intervallo di temperature da -60 a 1616 °F.
7. Rilevamento guasti
I circuiti aperti e i cortocircuiti dell'RTD vengono rilevati da valori fuori range. Quando si determina che un RTD è al di fuori dei limiti hardware, quel canale di ingresso viene rimosso dagli ingressi scansionati per evitare effetti negativi su altri canali di ingresso. I canali riparati possono essere ripristinati automaticamente dopo 20 secondi oppure possono essere ripristinati manualmente.
8. Calibrazione automatica
I canali di ingresso dell'RTD vengono calibrati automaticamente utilizzando la sorgente di calibrazione filtrata e tensioni nulle, garantendo la precisione della misurazione a lungo termine e riducendo la manutenzione della calibrazione in loco.
9. Identificazione tramite chip identificativo
La scheda è dotata 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 PRTD legge queste informazioni durante l'inizializzazione. Se viene rilevata una mancata corrispondenza, viene generato un errore di incompatibilità hardware, prevenendo problemi di sistema causati da una configurazione errata.
III. Applicazioni di sistema
1. Applicazione nel sistema di controllo Mark VIe
IS200TRTDH1C è una morsettiera chiave per la misurazione della temperatura all'interno del sistema di controllo Mark VIe, ampiamente utilizzata per il monitoraggio della temperatura in turbine a gas, turbine a vapore, generatori e altre apparecchiature. Insieme al pacchetto I/O PRTD, forma un sottosistema di ingresso RTD completo.
Nel sistema, IS200TRTDH1C svolge i seguenti ruoli:
Monitoraggio della temperatura: acquisisce punti di temperatura critici come la temperatura dei cuscinetti, la temperatura di scarico e la temperatura del mezzo di raffreddamento.
Controllo del processo: fornisce segnali di feedback per i circuiti di controllo della temperatura.
Funzioni di protezione: fornisce segnali di ingresso per la protezione da sovratemperatura.
Monitoraggio delle prestazioni: acquisisce i parametri di temperatura per i calcoli di efficienza e prestazioni.
2. Coordinamento con PRTD
La scheda IS200TRTDH1C è dotata di due connettori DC-37 pin per l'inserimento rispettivamente di due pacchetti I/O PRTD. Ciascun PRTD gestisce 8 ingressi RTD, con due PRTD che gestiscono tutti i 16 ingressi. Questo design offre opzioni di configurazione flessibili:
3. Scenari applicativi tipici
Turbine a gas: monitoraggio delle temperature di ingresso/uscita del compressore, temperatura della camera di combustione, temperatura dei gas di scarico, temperature dei cuscinetti, ecc.
Turbine a vapore: monitoraggio della temperatura del vapore principale, della temperatura del vapore di riscaldamento, della temperatura del vapore di estrazione, delle temperature dei cuscinetti, ecc.
Generatori: monitoraggio della temperatura dell'avvolgimento dello statore, della temperatura interna, della temperatura del mezzo di raffreddamento, delle temperature dei cuscinetti, ecc.
Generatori di vapore a recupero di calore (HRSG): monitoraggio della temperatura dei fumi e della temperatura del vapore in varie sezioni.
Attrezzatura ausiliaria: monitoraggio della temperatura del sistema dell'olio, della temperatura del sistema dell'acqua di raffreddamento, ecc.
IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia
1. Morsettiere
La scheda IS200TRTDH1C è dotata di due morsettiere a barriera, ciascuna con 24 terminali, per il collegamento dei 16 RTD a tre fili. Ogni RTD utilizza tre terminali:
Eccitazione positiva: fornisce una corrente di eccitazione di 10 mA.
Segnale positivo: misura la caduta di tensione sull'RTD.
Comune: ritorno del segnale.
2. Morsettiere schermate
Una morsettiera schermata collegata alla terra del telaio si trova immediatamente a sinistra di ciascuna morsettiera. Vengono utilizzati per terminare le schermature dei cavi RTD per ridurre le interferenze elettromagnetiche. È necessario utilizzare un cavo a doppia schermatura. Tutte le schermature devono essere terminate sulla morsettiera della schermatura. Non terminare le protezioni sul dispositivo finale.
3. Connettori del pacchetto I/O
La scheda è dotata di due connettori DC-37 pin per il collegamento diretto dei pacchetti I/O PRTD. Ciascun connettore contiene 8 segnali di ingresso RTD, segnale ID, alimentazione bobina relè e comando multiplex di feedback.
4. Alimentazione
Il pacchetto I/O PRTD accetta alimentazione a 28 V CC tramite un connettore di alimentazione a 3 pin sul lato, alimentando sia il pacchetto I/O che la morsettiera.
V. Diagnostica e Manutenzione
1. Funzioni diagnostiche
IS200TRTDH1C fornisce le seguenti funzioni diagnostiche tramite il pacchetto I/O PRTD:
| dell'elemento diagnostico |
Descrizione |
| Controllo limite hardware |
Ciascun tipo di RTD dispone di limiti hardware alto/basso preimpostati. Il superamento dei limiti interrompe la scansione del canale e imposta un segnale logico. Qualsiasi canale che supera i limiti genera l'allarme diagnostico composito L3DIAG_PRTD. |
| Controllo dei limiti del sistema |
Ciascun ingresso RTD dispone di un controllo dei limiti di sistema basato su livelli alto/basso configurabili, che possono essere utilizzati per generare allarmi e configurati come bloccanti o non bloccanti. |
| Verifica del chip identificativo |
Il PRTD legge il chip ID della scheda e lo confronta con la configurazione. Una mancata corrispondenza genera un errore di incompatibilità hardware. |
| Autotest all'accensione |
Include controlli di RAM, memoria flash, porte Ethernet e gran parte dell'hardware della scheda processore. |
| Monitoraggio dell'alimentazione interna |
Monitora continuamente il corretto funzionamento degli alimentatori interni. |
| Controllo dell'identità elettronica |
Controlla le informazioni sull'ID elettronico dalla scheda terminale, dalla scheda di acquisizione e dalla scheda processore per confermare che il set hardware corrisponde. |
2. Gestione dei guasti
Quando un canale supera i limiti hardware, viene rimosso dagli ingressi scansionati per evitare di influenzare altri canali.
I canali riparati possono essere ripristinati automaticamente dopo 20 secondi o ripristinati manualmente.
I segnali diagnostici possono essere bloccati individualmente e ripristinati con il segnale RESET_DIA dopo il ritorno alla normalità.
I segnali fuori range del limite di sistema possono essere ripristinati con RESET_SYS.
3. Risoluzione dei problemi comuni
| Sintomo del guasto |
Possibile causa |
Suggerimenti per la risoluzione dei problemi |
| Nessuna lettura su un canale |
Circuito aperto dell'RTD, errore di cablaggio, guasto del canale |
Controllare l'RTD e il cablaggio, misurare la resistenza dell'RTD |
| Lettura anormalmente alta/bassa |
Configurazione del tipo RTD errata, resistenza del cavo eccessiva |
Controllare la configurazione del tipo RTD, controllare la resistenza del cavo |
| Lettura fluttuante o instabile |
Scarsa messa a terra dello schermo, interferenza elettromagnetica |
Controllare la messa a terra dello schermo, controllare il percorso dei cavi |
| Allarme diagnostico composito L3DIAG_PRTD |
Un canale ha superato i limiti |
Identificare il canale di guasto specifico, controllare l'RTD corrispondente e il punto di misurazione |
| Errore di incompatibilità hardware |
Mancata corrispondenza delle informazioni sul chip ID |
Verificare il modello corretto della scheda, contattare il supporto tecnico GE |
4. Raccomandazioni per la manutenzione
Ispezione periodica: controllare che le morsettiere non siano allentate e che i cavi non siano ossidati.
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: gestione delle schede TRTDH1C e dei pacchetti I/O PRTD di ricambio per ridurre i tempi di inattività in caso di guasto.
VI. Installazione e configurazione
1. Passaggi di installazione
Montaggio della scheda terminali: montare saldamente la scheda IS200TRTDH1C nell'armadio utilizzando le viti.
Collegamento dei fili dell'RTD: collegare i tre fili di ciascun RTD ai terminali corrispondenti sulle morsettiere. Utilizzare un cavo a doppia schermatura; terminare tutte le schermature sulle morsettiere schermate.
Installazione dei pacchetti I/O PRTD: collega uno o due pacchetti I/O PRTD direttamente ai connettori DC-37 pin della scheda.
Pacchetti I/O sicuri: fissare meccanicamente i pacchetti utilizzando gli inserti filettati adiacenti alle porte Ethernet. Gli inserti si collegano con una staffa di montaggio specifica per il tipo di morsettiera. Regolare la posizione della staffa in modo che non venga applicata alcuna forza ad angolo retto al connettore DC-37 pin tra il pacco e la morsettiera.
Connessione Ethernet: collega uno o due cavi Ethernet. Se si utilizzano connessioni doppie, la pratica standard è connettere ENET1 alla rete associata al controller R.
Collegamento dell'alimentazione: applicare l'alimentazione a 28 V CC al pacchetto I/O tramite il connettore di alimentazione a 3 pin sul lato.
Configura pacchetti I/O: utilizzare l'applicazione ToolboxST per configurare i pacchetti I/O secondo necessità.
2. Parametri di configurazione
I seguenti parametri possono essere configurati tramite il software ToolboxST:
| Parametro |
Descrizione |
Scelte |
| Limiti del sistema |
Disattiva temporaneamente tutti i controlli dei limiti di sistema a scopo di test |
Abilita (predefinito), Disabilita |
| Ripristino automatico |
Ripristino automatico degli RTD rimossi dalla scansione |
Abilita (predefinito), Disabilita |
| Tariffa di gruppo |
Frequenza di campionamento RTD 1-8 e filtro di frequenza del sistema |
Filtro 4 Hz, 50 Hz; Filtro 4 Hz, 60 Hz (predefinito); 25 Hz |
| Tipo RTD |
Seleziona il tipo di RTD |
Non utilizzato, CU10, PT100_DIN, PT100_PURE, PT100_USIND, N120, PT200, ecc. |
| SysLim1/2 Abilitaz |
Abilita il controllo degli errori di limite del sistema |
Abilita, Disabilita (predefinito) |
| Chiusura SysLim1/2 |
Guasto limite sistema latch |
Blocca (predefinito), Sblocca |
| Tipo SysLim1/2 |
Tipo di controllo del limite del sistema |
≥ (predefinito), ≤ |
| Limite di sistema 1/2 |
Impostare il valore limite della temperatura |
Da -60 a 1300 (predefinito) |
