GE IS200ISBEH2A ISBus-uitbreidingskaart

De IS200ISBEH2A is een ISBus Extender Board ontworpen door General Electric (GE) voor zijn besturingssystemen. Dit bord is een hardwarerevisie binnen de ISBE-serie, voornamelijk gebruikt voor verbinding tussen een ISBus full-duplexbron (een BAIA- of een ACL-module) en de ISBus. Het biedt glasvezel-naar-elektrische conversie van RS-485-signalen en de mogelijkheid om een ​​knooppunt van de ISBus te omzeilen wanneer de stroom naar het knooppunt wordt onderbroken of een interlockverbinding binnen de full-duplexinterface wordt geopend.

De IS200ISBEH2A-kaart speelt een cruciale rol in GE-besturingssystemen als communicatierelais en extender. Via het bypass-relais bereikt het een flexibele signaalroutering: wanneer de kaart normaal wordt gevoed en de vergrendeling gesloten is, verbindt het de zendsignalen van de full-duplexingang (P1A) met de glasvezelzenduitgang (P2), en verbindt het tegelijkertijd het signaal van de glasvezelontvangstingang (P3) met de full-duplexuitgang (P1A). Wanneer de kaart spanningsvrij is, wordt het signaal van de glasvezelontvangstingang (P3) automatisch rechtstreeks naar de glasvezelzenduitgang (P2) omzeild, waardoor de node-bypassfunctionaliteit wordt geïmplementeerd en een ononderbroken communicatie op de ISBus wordt gegarandeerd.

De belangrijkste kenmerken van de IS200ISBEH2A zijn onder meer:

• Glasvezel-naar-elektrische conversie: Biedt bidirectionele conversie tussen RS-485-signalen en glasvezelsignalen.

• Node Bypass-functie: omzeilt automatisch een knooppunt wanneer de stroom uitvalt of de vergrendeling wordt geopend, waardoor een ononderbroken ISBus-communicatie wordt gegarandeerd.

• Langeafstandscommunicatie: Bereikt verbindingsafstanden tot 1 km of meer bij gebruik van HCS-glasvezel of 62,5/125 μm glasvezel.

• Elektrische isolatie: Signaalisolatie groter dan 1 MΩ bij 500 V rms zorgt voor systeemveiligheid.

• Meerdere bedrijfsmodi: ondersteunt repeatermodus, optisch-naar-elektrische conversiemodus en standaard I/O-modus.

• Statusindicatie: 4 LED-indicatoren geven status voor voeding, gegevensoverdracht, vergrendelingsstatus en optische signaaldetectie.

• Flexibele voedingsopties: Kan onder andere worden gevoed via P1A, P2 of P3.

• Configureerbare vergrendeling: Met jumper JP1 kan worden geselecteerd of het externe vergrendelingssignaal moet worden omzeild.

Het bord is op een DIN-rail gemonteerd, waarbij de montagevoeten dienen als verbindingspunt voor chassisaarde. De printplaat beschikt over vijf connectoren, één klemmenbord, twee glasvezelconnectoren van het ST-type en één verstelbare jumper. Er zijn geen zekeringen of testpunten aanwezig.

---

II. Belangrijkste functies

De primaire functies van de IS200ISBEH2A omvatten, maar zijn niet beperkt tot, het volgende:

1. Signaalconversie en routering

De kernfunctie van de IS200ISBEH2A-kaart is het omzetten en routeren van ISBus-signalen tussen elektrische en optische vormen. Het ondersteunt de volgende signaalpaden:

• Normale modus (knooppunt niet omzeild): verzendgegevens van P1A (elektrisch) worden omgezet in een optisch signaal en uitgevoerd vanaf U9 (TX); ontvangen optische gegevens van U5 (RX) worden omgezet in een elektrisch signaal en uitgevoerd vanaf P1A.

• Bypassmodus (knooppunt omzeild): Ontvangen optische gegevens van U5 (RX) worden direct omgezet in een optisch signaal en uitgevoerd vanuit U9 (TX), waarbij het lokale knooppunt wordt omzeild.

2. Knooppunt-bypass-beveiliging

Als er geen 24 V DC wordt geleverd aan de ISBE-kaart, gaat de kaart automatisch naar de bypass-modus:

• De zendverbinding tussen P1 en P2 is onderbroken (gebroken).

• De ontvangstverbinding tussen P3 en P1 is onderbroken (gebroken).

• Er wordt een verbinding tot stand gebracht tussen U5 (RX) en U9 (TX), waar ontvangen optische invoergegevens worden omgezet in elektrische signalen, eventueel opnieuw getimed, en opnieuw omgezet in een optisch uitvoersignaal.

Dit ontwerp zorgt ervoor dat zelfs als een knooppunt stroom verliest, de ISBus-communicatieverbinding ononderbroken blijft, waardoor de systeembetrouwbaarheid wordt vergroot.

3. Glasvezelcommunicatie over lange afstanden

De optische in- en uitgangen zijn compatibel met 200 μm HCS-vezel of 62,5/125 μm glasvezel, met behulp van ST-type connectoren. De optische prestaties komen overeen met die van een zender/ontvangerpaar dat een verbinding van minimaal 1 km biedt bij gebruik met een HCS-glasvezelkabel of een 62,5/125 μm glasvezel.

4. Signaalconditionering verzenden

Transmissiesignaalconditionering bestaat uit isolatie en beëindiging van het ingangssignaal, bypass-multiplexing en elektrisch-naar-optische signaalconversie. De signaalisolatie is groter dan 1 Megohm bij 500 V rms gedurende één seconde. De ingangsafsluiting is 100 Ω ±10%.

Bypass-multiplexing biedt de volgende connectiviteit:

• Knooppunt niet overbrugd: van de zendgegevensinvoer (elektrisch) naar de zendgegevensuitvoer (optisch).

• Knooppunt omzeild: van de ontvangstgegevensinvoer (optisch) naar de verzendgegevensuitvoer (optisch).

5. Signaalconditionering ontvangen

Ontvangstsignaalconditionering zorgt voor uitgangssignaalisolatie, bypass-multiplexing en optisch-naar-elektrische signaalconversie. De signaalisolatie is groter dan 1 Megohm bij 500 V rms. Het ontvangercircuit is in staat een transformatorgekoppelde uitgangsbelasting aan te sturen met een resistieve afsluiting van 100 Ω ±10%, terwijl nog steeds wordt voldaan aan de RS-485-specificaties. De ontvangeruitgang vertoont geen differentiële DC-niveaus op de uitgang.

Bypass-multiplexing biedt de volgende connectiviteit:

• Knooppunt niet overbrugd: van de ontvangstdata-ingang (optisch) naar de ontvangstdata-uitgang (elektrisch).

• Knooppunt omzeild: van de ontvangstgegevensinvoer (optisch) naar de verzendgegevensuitvoer (optisch).

6. Meerdere bedrijfsmodi

De IS200ISBEH2A ondersteunt drie bedrijfsmodi:

• Repeatermodus: relais niet bekrachtigd; geen jumper op P1A-4,5; geen jumper tussen JP1-2,3; stroom geleverd via P3; gebruikt alleen glasvezel I/O.

• Optisch-naar-elektrische convertermodus: gebruikt optische ingang en elektrische uitgang op P1A-3,6, of gebruikt elektrische ingang op P1B-3,6 en optische uitgang; relais moet bekrachtigd zijn (pas 24V toe tussen JP1-2,3); stroom geleverd via P2.

• Standaard I/O-modus: sluit de backplane of ACL aan op P1; relaisvoeding leveren via P1-7,8 of P2-1,2; jumper P1A-4,5 voor vergrendeling; stroom geleverd via P3.

7. Flexibiliteit van de voeding

De ingebouwde DC-DC-converter accepteert een ingangsspanning van 18 tot 36 V DC en heeft een maximaal ingangsvermogen van 5 watt. Stroom kan op meerdere manieren worden geleverd:

• P1A-7,8 (vanaf backplane of ACL).

• P2 (hulpinterlockvoeding).

• P3 (elektronicavermogen van de kaart).

  
  

---

III. Systeemtoepassingen

1. Toepassing in ISBus-communicatie-uitbreiding

De IS200ISBEH2A is een toetsenbord voor het vergroten van de ISBus-communicatieafstand en het vergroten van de knooppuntflexibiliteit binnen GE-besturingssystemen. De rollen binnen het systeem omvatten:

• Communicatierelais: fungeert als repeater bij ISBus-communicatie over lange afstanden, waardoor het communicatiebereik wordt vergroot.

• Node Bypass: omzeilt automatisch een knooppunt bij stroomuitval of -uitval, waardoor een ononderbroken buscommunicatie wordt gegarandeerd.

• Mediaconversie: Biedt conversie tussen elektrische RS-485-signalen en glasvezelsignalen, waardoor elektrische isolatie en ruisimmuniteit wordt geboden.

• Netwerkuitbreiding: Maakt het mogelijk om meer knooppunten aan de ISBus toe te voegen terwijl de betrouwbaarheid van de communicatie behouden blijft.

2. Coördinatie met BAIA en ACL

De IS200ISBEH2A kan worden aangesloten tussen een ISBus full duplex bron (BAIA of ACL module) en de ISBus. Dankzij de flexibele opties voor stroom- en signaalroutering kan het zich aanpassen aan verschillende systeemconfiguratievereisten.

3. Typische toepassingsscenario's

• ISBus-communicatie over lange afstand: Wordt gebruikt in energiecentrales, industriële faciliteiten en andere locaties die langeafstandscommunicatie vereisen om het ISBus-bereik uit te breiden met behulp van glasvezel.

• Besturingssystemen met hoge betrouwbaarheid: In toepassingen die een hoge beschikbaarheid vereisen, voorkomt de node-bypassfunctie dat afzonderlijke storingspunten communicatieonderbrekingen veroorzaken.

• Toepassingen die elektrische isolatie vereisen: Wordt gebruikt waar sterke elektrische isolatie nodig is en biedt isolatie tussen ISBus-apparaten via glasvezel.

• Toepassingen in zware omgevingen: In industriële omgevingen met hoge elektromagnetische interferentie verbetert glasvezelcommunicatie de signaalintegriteit.

  
  

---

IV. Gedetailleerde interfacebeschrijving

1. P1A full-duplexconnector

P1A is een 8-pins RJ45 afgeschermde connector voor het aansluiten van een full duplex bron (BAIA of ACL). Pintoewijzingen zijn als volgt:

2. P1B extra zendconnector

P1B is een 8-pins RJ45-afgeschermde connector voor toepassingen waarbij de kaart uitsluitend voor glasvezel-naar-elektrische conversie wordt gebruikt en geen P1A wordt gebruikt. Alleen pin 3 en 6 worden gebruikt:

3. P2 Extra vergrendelingsvoedingsconnector

P2 is een 2-pins schroefaansluiting voor het aansluiten van een hulp-/externe stroombron:

4. Voedingsconnector voor P3-kaartelektronica

P3 is een 2-pins schroefterminalconnector voor het voeden van de actieve componenten op het bord:

Opmerking: Deze stroom moet afkomstig zijn van een onafhankelijke voeding om de stroom naar het bord te behouden voor het geval de stroom naar de kast wordt verwijderd.

Glasvezelconnectoren

Connectorbeschrijving	5.
U5	Ontvangstdata-interface naar ISBus (ST-type)
U9	Data-interface naar ISBus verzenden (ST-type)

---

V. LED-indicatoren en jumperconfiguratie

1. LED-indicatoren

2. Jumper JP1 Configuratie

Positie	Beschrijving
1-2	Standaardpositie; op de kaart moet de externe vergrendeling gesloten zijn om de relais(s) te bekrachtigen
2-3	Kortsluit de vergrendeling; Er moet stroom worden geleverd aan de kaart via P1-7,8 of P2-1,2 om de relais(en) te bekrachtigen

---

VI. Installatie en onderhoud

1. Montagelocatie

Het IS200ISBEH2A-bord is op een DIN-rail gemonteerd, waarbij de montagevoeten dienen als verbindingspunt voor chassisaarde. Het moet op een toegankelijke locatie in de schakelkast worden geïnstalleerd voor eenvoudige aansluiting en onderhoud van glasvezelkabels.

2. Installatiestappen

1. Installeer DIN-rail: Zorg ervoor dat de DIN-rail stevig in de kast is gemonteerd.

2. Montagekaart: Klik de IS200ISBEH2A-kaart op de DIN-rail.

3. Aardverbinding: Zorg voor goed contact tussen de montagevoeten en de aarde van het kastchassis.

4. Voeding aansluiten: Selecteer indien nodig P1A, P2 of P3 voor de voeding.

5. ISBus-kabels aansluiten: Sluit de full-duplexbron aan op P1A, of sluit de extra zendbron aan op P1B.

6. Glasvezel aansluiten: Sluit de ISBus glasvezelkabels aan op U5 (RX) en U9 (TX).

7. Jumper configureren: Stel JP1 in volgens de systeemvereisten.

8. Controleer de LED's: Controleer na het inschakelen of de LED's de normale status aangeven.

3. Onderhoudsaanbevelingen

• Periodieke inspectie: Controleer glasvezelconnectoren op reinheid en veilige verbindingen.

• Reiniging: Maak het bord regelmatig schoon om stofophoping te voorkomen.

• ESD-bescherming: Draag een aardingsband wanneer u het bord hanteert en bewaar het in antistatische zakken.

• Beheer van reserveonderdelen: Zorg voor een reserve IS200ISBEH2A-kaart om de uitvaltijd in geval van een storing te verminderen.