De IS200SRTDH2A is een compact, simplex weerstandstemperatuurdetector (RTD) ingangsklemmenbord met hoge dichtheid binnen het General Electric (GE) Mark VIe-regelsysteem. Als lid van de SRTD-familie is de IS200SRTDH2A speciaal ontworpen om te worden aangesloten op het PRTD I/O-processorpakket, dat 8 kanalen met driedraads RTD-ingang biedt voor industriële procescontrole. Het zet de weerstandssignalen van veldtemperatuursensoren nauwkeurig om in digitale temperatuurwaarden die door de controller kunnen worden gebruikt. Met een handig inplugbaar Euro-blokterminalontwerp en ondersteuning voor zowel DIN-rail- als platte montage, is dit bord een ideaal front-end acquisitieapparaat voor temperatuurbewaking en beveiligingslussen in de energieopwekking, petrochemische en staalindustrie.
De belangrijkste voordelen van de IS200SRTDH2A liggen in het compacte formaat, de flexibele montagemethoden en de betrouwbare mogelijkheden voor signaalconditionering. Het integreert 8 RTD-ingangskanalen op een dimensionaal geoptimaliseerd bord en werkt in combinatie met het PRTD I/O-pakket voor een naadloze verbinding met het Mark VIe-besturingsnetwerk via Ethernet. Hierdoor wordt een geïntegreerde digitale keten gerealiseerd van de veldtemperatuursensor naar de controller. Het insteekbare terminalontwerp maakt veldbedrading en vervanging van de kaart uiterst gemakkelijk, waardoor de stilstandtijd voor onderhoud aanzienlijk wordt verminderd.
Systeempositionering en compatibiliteit
Binnen de Mark VIe-besturingsarchitectuur dient de IS200SRTDH2A als onderdeel van het proces-I/O-subsysteem, gepositioneerd tussen het Ethernet-netwerk van de controller en de veldtemperatuursensoren. De werkingsmodus is als volgt: het PRTD I/O-pakket wordt rechtstreeks op de DC-37-pins connector op het IS200SRTDH2A-bord aangesloten en wisselt hogesnelheidsgegevens uit met de controller via dubbele RJ-45 Ethernet-poorten. Eén IS200SRTDH2A komt overeen met één PRTD I/O-pakket en vormt een compacte simplex temperatuurregistratie-eenheid.
De IS200SRTDH2A ondersteunt alleen simplex-bediening en ondersteunt geen Triple Modular Redundant (TMR)-toepassingen, waardoor hij geschikt is voor temperatuurbewakingslussen die kostengevoelig zijn of minder strenge redundantie-eisen hebben. Het compatibele PRTD I/O-pakket communiceert met de controller via Ethernet en ondersteunt redundante dubbele netwerkpoorten voor betrouwbare communicatie. Eén PRTD I/O-pakket kan 8 RTD-ingangen verwerken. Als er 16 RTD-ingangen nodig zijn, kan het TRTD-klemmenbord worden geselecteerd, dat plaats biedt aan twee PRTD I/O-pakketten.
Kern functionele kenmerken
1. Acht kanalen met driedraads RTD-ingang
De IS200SRTDH2A biedt 8 volledig onafhankelijke driedraads RTD-ingangskanalen. De driedraadsverbindingsmethode compenseert effectief de weerstand van de geleidingsdraad, waardoor de meetnauwkeurigheid wordt gegarandeerd, en is een algemeen aanvaarde standaard bij industriële temperatuurmetingen. De kaart levert een gemultiplexte (niet continue) bekrachtigingsstroom van 10 mA DC aan elke RTD, die geaard of ongeaard kan worden geïnstalleerd. De 8 RTD's kunnen tot op 300 meter (984 voet) van de turbine-I/O-kast worden geplaatst, met een maximale totale tweewegkabelweerstand van 15 Ω.
2. Uitgebreide ondersteuning voor RTD-type en temperatuurbereik
De IS200SRTDH2A ondersteunt, in combinatie met het PRTD I/O-pakket, een verscheidenheid aan standaard RTD-typen, die een breed meetbereik bestrijken, van lage tot hoge temperaturen. De ondersteunde RTD-typen omvatten:
RTD-type |
Naam/Standaard |
Bereik °C |
Bereik °F |
10 Ω Koper |
MINCO_CA GE 10 Ω Koper |
-51 tot 260 |
-60 tot 500 |
100 Ω Platina |
SAMA 100 |
-51 tot 593 |
-60 tot 1100 |
100 Ω Platina |
DIN 43760 / IEC-751 / PT100_DIN |
-51 tot 700 |
-60 tot 1292 |
100 Ω Platina |
MINCO_PA / IPTS-68 / PT100_PURE |
-51 tot 700 |
-60 tot 1292 |
100 Ω Platina |
MINCO_PB / Rosemount 104 / PT100_USIND |
-51 tot 700 |
-60 tot 1292 |
120 Ω Nikkel |
MINCO_NA / N 120 |
-51 tot 249 |
-60 tot 480 |
200 Ω Platina |
PT 200 |
-51 tot 204 |
-60 tot 400 |
Het volledige ingangsbereik voor alle RTD-typen is 0,3532 tot 4,054 V (gebaseerd op een bekrachtigingsstroom van 10 mA, overeenkomend met een weerstandsbereik van ongeveer 34 tot 405 Ω). Linearisatie wordt via software uitgevoerd door de processor in het PRTD I/O-pakket, waardoor een hoge nauwkeurigheid bij temperatuurconversie wordt gegarandeerd.
3. Insteekbaar terminalontwerp
De IS200SRTDH2A maakt gebruik van een rechthoekige header die een verscheidenheid aan in de handel verkrijgbare standaard inplugbare Euro-blokklemmen accepteert, met in totaal 36 terminals. Vergeleken met de versie met vaste terminal (SRTDH1) biedt dit insteekbare ontwerp aanzienlijk gemak: tijdens veldbedrading kunnen alle kabels eerst op het insteekbare klemmenblok worden aangesloten, dat vervolgens als één geheel op de printplaat kan worden gestoken voor een snelle installatie. Bij het vervangen van de printplaat hoeft alleen het klemmenblok te worden losgekoppeld, waardoor het niet meer nodig is om elke draad afzonderlijk te verwijderen en de uitvaltijd voor onderhoud aanzienlijk wordt verminderd.
4. Zeer nauwkeurige signaalconditionering en ruisonderdrukking
De IS200SRTDH2A-kaart integreert ruisonderdrukkingscircuits om effectief te beschermen tegen overspanning en hoogfrequente ruisinterferentie. Alle RTD-signalen zijn voorzien van hoogfrequente ontkoppeling naar aarde op het punt van signaalinvoer, waardoor de signaalintegriteit in industriële elektromagnetische omgevingen wordt gewaarborgd. De A/D-converter in het PRTD I/O-pakket bemonstert elk signaal en de excitatiestroom met behulp van een tijdsbemonsteringsinterval gerelateerd aan de frequentie van het voedingssysteem: 4 keer per seconde (250 ms) voor scannen in normale modus en 25 keer per seconde (40 ms) voor scannen in snelle modus. De resolutie van de A/D-converter is 14-bit, met AC common mode-onderdrukking van 60 dB bij 50/60 Hz, DC common-mode-onderdrukking van 80 dB en normale modus-onderdrukking van maximaal 250 mV rms bij 50/60 Hz systeemfrequentie met 60 dB voor normale scanmodus.
5. Automatische kalibratie en foutdetectie
RTD-ingangen worden automatisch gekalibreerd met behulp van een gefilterde kalibratiebron en nulspanningen, waardoor handmatige kalibratie ter plaatse overbodig wordt. De IS200SRTDH2A, die werkt met het PRTD I/O-pakket, biedt meerdere niveaus van foutdetectie:
Controle van hardwarelimieten : Elk RTD-type heeft vooraf ingestelde (niet-configureerbare) hoge en lage hardwarelimieten die zijn ingesteld nabij de uiteinden van het werkbereik. Als deze limiet wordt overschreden, wordt een logisch signaal ingesteld en wordt de overeenkomstige invoer uit de scanreeks verwijderd om nadelige effecten op andere invoerkanalen te voorkomen. Herstelde kanalen worden binnen 20 seconden automatisch opnieuw in de scan opgenomen of kunnen handmatig worden hersteld.
Systeemlimietcontrole : Elke RTD-ingang heeft configureerbare hoge en lage systeemlimieten die kunnen worden gebruikt om alarmen te genereren, configureerbaar voor in-/uitschakelen en als vergrendelend/niet-vergrendelend.
Detectie van open/kortsluiting : RTD open en kortsluiting worden gedetecteerd via waarden die buiten het bereik liggen.
Kaart-ID-chipverificatie : Een ingebouwde alleen-lezen ID-chip slaat het serienummer van het aansluitbord, het kaarttype, het revisienummer en de connectorlocatie op. Het PRTD I/O-pakket leest deze informatie bij het opstarten, en er wordt een hardware-incompatibiliteitsfout gegenereerd als er een mismatch wordt gedetecteerd.
6. Nulconfiguratie, plug-and-play
De IS200SRTDH2A is ontworpen als een hardwareapparaat zonder configuratie: het bord heeft geen jumpers of hardware-instellingsschakelaars en gaat bij installatie automatisch naar de werkende staat. Alle kanaalconfiguratie, RTD-typeselectie, samplingfrequentie-instellingen, alarmlimieten en andere parameters worden uitgevoerd door het PRTD I/O-pakket via de ToolboxST-toepassingssoftware, waardoor de complexiteit van installatie en inbedrijfstelling aanzienlijk wordt verminderd.
Hoogtepunten van installatie en bedrading
De IS200SRTDH2A ondersteunt twee montagemethoden: vastklikken op een DIN-rail of directe vlakke montage via montagegaten. Tijdens de installatie wordt het klemmenbord eerst stevig gemonteerd. Het PRTD I/O-pakket wordt vervolgens rechtstreeks op de DC-37-pins connector op het klemmenbord aangesloten en mechanisch vastgezet met behulp van de schroefdraadinzetstukken naast de Ethernet-poorten, in combinatie met een montagebeugel die specifiek is voor het type klemmenbord. Dit zorgt ervoor dat er geen haakse kracht op de connector wordt uitgeoefend.
Voor de bedrading moet dubbel afgeschermde kabel worden gebruikt. Alle afschermingen moeten worden aangesloten op de afschermingsklemmenstrook die zich naast de klemmenblokken bevindt; afschermingen mogen niet worden geaard aan de kant van het veldapparaat. Het wordt aanbevolen om #18 AWG (ongeveer 0,8 mm²) afgeschermde, getwiste aderparen te gebruiken. Voor de inplugbare klemmenblokken: steek de gestripte draaduiteinden in de overeenkomstige gaten van het klemmenblok en draai de schroeven vast. Nadat u heeft gecontroleerd of de aansluitingen goed vastzitten, lijnt u het gehele klemmenblok uit met de rechthoekige kop op de kaart en drukt u het op zijn plaats om de elektrische aansluiting te voltooien. Tijdens onderhoudsvervanging kunt u eenvoudigweg het klemmenblok loskoppelen van de oude printplaat, de nieuwe printplaat installeren en het klemmenblok weer aansluiten. Er is geen nieuwe bedrading nodig.
Houd er rekening mee dat de IS200SRTDH2A alleen simplex-bediening ondersteunt. Het PRTD I/O-pakket communiceert met de controller via dubbele RJ-45 Ethernet-poorten (ENET1 en ENET2). Als dubbele verbindingen worden gebruikt, is het de standaardpraktijk om ENET1 aan te sluiten op het netwerk dat is gekoppeld aan de R-controller. Het I/O-pakket beschikt over een ingebouwde softstartfunctie voor de firmware, waardoor de voedingsconnector kan worden aangesloten terwijl deze onder spanning staat, zonder eerst de stroom te hoeven loskoppelen.
Nauwkeurigheid Specificaties
De onderstaande tabel vermeldt de typische meetnauwkeurigheid bij 400 °F (ca. 204 °C) voor verschillende RTD-typen. De nauwkeurigheid wordt beïnvloed door de geselecteerde versterkingsgroep.
RTD-type |
Groepswinst |
Nauwkeurigheid bij 400 °F |
120 Ω Nikkel |
120 Ω Nikkel |
2 °F (1,1 °C) |
200 Ω Platina |
Normaal_1.0 |
2 °F (1,1 °C) |
100 Ω Platina |
Normaal_1.0 |
4 °F (2,2 °C) |
100 Ω Platina (-51 tot 204 °C) |
Versterking_2.0 |
2 °F (1,1 °C) |
10 Ω Koper |
10 Ω Cu_10 |
10 °F (5,6 °C) |
Toepassingsscenario's
De IS200SRTDH2A is geschikt voor diverse industriële procesbesturingstoepassingen die nauwkeurige temperatuurbewaking vereisen. Typische toepassingen zijn onder meer:
Bewaking van de lager- en smeermiddeltemperaturen van stoom- en gasturbines.
Bewaking van de statorwikkeling en kerntemperaturen van de generator.
Bewaking van de temperaturen van de transformatorwikkelingen en het koelsysteem.
Bewaking van lagertemperaturen voor hulpapparatuur zoals pompen en compressoren.
Meting van de mediatemperatuur van procespijpleidingen.
Voor elk simplex besturingssysteem dat 8 of minder RTD-ingangen nodig heeft, biedt de IS200SRTDH2A, gecombineerd met het PRTD I/O-pakket, een compacte, betrouwbare en uiterst nauwkeurige oplossing voor temperatuurregistratie.
