GE IS200SSCAH2A Simplex seriële communicatie-ingang/uitgang-klemmenbord

De IS200SSCAH2A is een Simplex seriële communicatie-ingang/uitgang-terminalbord ontworpen door General Electric (GE) voor zijn Mark VIe™-besturingssysteem. Dit bord is de versie binnen de SSCA-serie met inplugbare klemmenblokken. De primaire functie is het leveren van maximaal zes seriële communicatiekanalen, elk onafhankelijk configureerbaar voor RS-232C-, RS-485- of RS-422-communicatieprotocollen, waardoor gegevensuitwisseling tussen het besturingssysteem en verschillende externe apparaten mogelijk wordt gemaakt.

De kernfunctie van de IS200SSCAH2A-kaart is het verbinden van veldapparaten (zoals PLC's, slimme instrumenten, aandrijvingen, controllers van derden, enz.) via seriële communicatie-interfaces met het Mark VIe-besturingssysteem. Het I/O-pakket wordt aangesloten op de DC-62-pins connector op het bord om Ethernet-communicatie met de Mark VIe-controller tot stand te brengen, waardoor seriële gegevens in het besturingssysteem worden geïntegreerd.

De IS200SSCAH2A is de H2-versie binnen de SSCA-serie en het belangrijkste kenmerk ligt in het klemmenblokontwerp:

• SSCAH1: Beschikt over een permanent gemonteerd klemmenblok met 48 klemmen.

• SSCAH2A: Beschikt over een rechthoekige header die een reeks in de handel verkrijgbare inplugbare klemmenblokken accepteert en ook 48 klemmen biedt.

Dit inplugbare ontwerp vergemakkelijkt de bedrading en het onderhoud ter plaatse aanzienlijk. Gebruikers kunnen indien nodig het juiste klemmenbloktype selecteren, en bij het installeren of vervangen van de kaart is herbedrading niet nodig; Koppel eenvoudigweg het klemmenblok los.

Het bord heeft een compact ontwerp en meet 15,9 cm x 10,2 cm. Het wordt op een DIN-rail gemonteerd met behulp van een metalen drager en een kunststof isolatorbevestiging. Dit geheel kan ook rechtstreeks in een kast worden vastgeschroefd. Het bord maakt gebruik van opbouwtechnologie en werkt binnen een temperatuurbereik van -30 tot 65 °C, waardoor het geschikt is voor industriële veldomgevingen.

De belangrijkste kenmerken van het IS200SSCAH2A-bord zijn onder meer:

• Zes onafhankelijke seriële kanalen: elk kanaal kan onafhankelijk worden geconfigureerd voor RS-232, RS-422 of RS-485.

• Inplugbare eindblokken: Vergemakkelijkt bedrading en onderhoud ter plaatse.

• Flexibele configuratie van afsluitweerstanden: Met jumpers kunt u afsluitweerstanden van 121 Ω selecteren.

• Selecteerbare RET-aardingsmethode: De RET-lijn voor elk kanaal kan worden geselecteerd voor resistieve of capacitieve aarding.

• ID-chipidentificatie: De JA-connector op het bord is voorzien van een ID-chip die door het I/O-pakket wordt gelezen voor identificatie.

• Softwareconfiguratie: Parameters zoals communicatieprotocollen worden geconfigureerd via ToolboxST-software.

  
  

---

II. Belangrijkste functies

De primaire functies van de IS200SSCAH2A omvatten, maar zijn niet beperkt tot, het volgende:

1. Seriële communicatie met meerdere protocollen

Elk van de zes onafhankelijke kanalen op de IS200SSCAH2A-kaart kan softwarematig worden geconfigureerd voor een van de drie communicatieprotocollen:

• RS-232C: Point-to-point communicatie, geschikt voor korte afstanden (tot 15 meter of 2500 pF capacitieve belasting).

• RS-422: Differentiële communicatie, geschikt voor langere afstanden (tot 300 meter), ondersteunt full-duplex.

• RS-485: Differentiële communicatie, geschikt voor langere afstanden (tot 300 meter), ondersteunt half-duplex multi-drop-verbindingen (tot 8 knooppunten).

2. Insteekbaar aansluitblokontwerp

De IS200SSCAH2A is voorzien van een rechthoekige header die verschillende in de handel verkrijgbare inplugbare aansluitblokken accepteert, waardoor er 48 aansluitpunten beschikbaar zijn. De voordelen van dit ontwerp zijn onder meer:

• Eenvoudige bedrading: de bedrading kan offline worden uitgevoerd en vervolgens kan het klemmenblok op het bord worden aangesloten.

• Handig onderhoud: bij het vervangen van de kaart hoeft u de bedrading niet opnieuw te maken; Koppel eenvoudigweg het aansluitblok los en sluit het aan op de nieuwe kaart.

• Hoge flexibiliteit: Er kunnen indien nodig verschillende soorten klemmenblokken (bijvoorbeeld schroeftype, veertype) worden gekozen.

3. Configuratie van de afsluitweerstand

Voor RS-422- en RS-485-communicatie zijn afsluitweerstanden vereist aan beide uiteinden van de transmissielijn om de impedantie aan te passen en signaalreflecties te voorkomen. De IS200SSCAH2A biedt selecteerbare afsluitweerstanden voor elk paar signaallijnen per kanaal:

• Jumper JP#A: Regelt de afsluitweerstand tussen signalen A en B (121 Ω, 1/2 W, 1%).

• Jumper JP#B: Regelt de afsluitweerstand tussen de signalen C en D (121 Ω, 1/2 W, 1%).

De standaardjumperpositie is open en de afsluitweerstand is losgekoppeld. Indien nodig kan de jumper in de IN-positie worden gezet om de weerstand aan te sluiten.

4. Selectie van RET-aardingsmethode

Bij RS-232C-communicatie is het vaak onwenselijk om aan beide uiteinden van een kabel een harde aarding van het RET-signaalpad te hebben. De IS200SSCAH2A biedt selecteerbare aardingsopties voor de RET-lijn van elk kanaal:

• Resistieve aarding (RES): geaard via een weerstand van 100 Ω (standaardpositie).

• Capacitieve aarde (CAP): geaard via een condensator van 0,01 uF parallel met een weerstand van 1 MΩ.

Als het aangesloten apparaat al een harde aarde op zijn RET-lijn heeft, moet de capacitieve aarde worden geselecteerd. Als het aangesloten apparaat geen harde aarde heeft, moet de resistieve aarde worden geselecteerd.

5. Signaaltoewijzing en -indeling

De 48 terminals op de SSCAH2A zijn gegroepeerd per kanaal. Elk kanaal gebruikt 6 terminals in de volgorde SCOM, A, B, C, D, RET. De terminaltoewijzingen voor de zes kanalen zijn als volgt:

6. Hardware-ID-identificatie

De JA-connector op het bord is voorzien van een alleen-lezen ID-chip die het serienummer, het type, het revisienummer en de locatie-informatie van de connector opslaat. Het I/O-pakket leest deze informatie tijdens de initialisatie. Als er een mismatch wordt aangetroffen, wordt er een hardware-incompatibiliteitsfout gegenereerd.

7. Softwareconfiguratie

Behalve de afsluitweerstanden en de RET-aardingsmethode, die worden geconfigureerd door hardware-jumpers, worden alle andere parameters (zoals selectie van het communicatieprotocol, baudrate, databits, stopbits, pariteit, enz.) geconfigureerd via ToolboxST-software.

---

III. Systeemtoepassingen

1. Toepassing in het Mark VIe-besturingssysteem

De IS200SSCAH2A is een sleutelklemmenbord voor uitbreiding van seriële communicatie binnen het Mark VIe-besturingssysteem. De rollen binnen het systeem omvatten:

• Protocolconversie: Converteert seriële communicatieprotocollen (RS-232, RS-422, RS-485) van veldapparatuur naar gegevensformaten die herkenbaar zijn voor het besturingssysteem.

• Gegevensintegratie: Integreert gegevens van seriële apparaten in het Mark VIe-besturingssysteem via het I/O-pakket en Ethernet voor gecentraliseerde monitoring en controle.

• Apparaatinterface: Biedt fysieke interfaces voor verschillende seriële apparaten, waaronder PLC's, slimme instrumenten, aandrijvingen, barcodescanners en controllers van derden.

• Netwerkuitbreiding: Via RS-485 multi-drop-verbindingen kunnen maximaal 8 apparaten worden aangesloten, waardoor de I/O-mogelijkheden van het besturingssysteem worden uitgebreid.

2. Verschillen met IS200SSCAH1A

Het belangrijkste verschil tussen IS200SSCAH2A en IS200SSCAH1A ligt in het klemmenblokontwerp:

• IS200SSCAH1A: Beschikt over een permanent gemonteerd klemmenblok met 48 klemmen; bedrading is niet verwijderbaar.

• IS200SSCAH2A: Beschikt over een rechthoekige header die inplugbare aansluitblokken accepteert; De bedrading kan worden verwijderd door het aansluitblok los te koppelen.

Voordelen van het steekbare ontwerp:

• De bedrading kan vóór de installatie van de kaart worden uitgevoerd, waardoor de installatie-efficiëntie toeneemt.

• Bij het vervangen van de printplaat is geen nieuwe bedrading nodig; Koppel eenvoudigweg het aansluitblok los en sluit het aan op de nieuwe kaart.

• Indien nodig kunnen verschillende merken of typen klemmenblokken worden gekozen.

3. Typische toepassingsscenario's

• PLC-communicatie: Seriële communicatie met diverse merken PLC's om besturingscommando's en statusgegevens uit te wisselen.

• Smart Instrument Interface: Verbinden van slimme meters, flowmeters, analysatoren en andere instrumenten om procesgegevens te verzamelen.

• Aandrijfbesturing: Communiceren met frequentieregelaars, servoaandrijvingen, enz., voor bewegingsbesturing.

• Systeemintegratie van derden: gegevens uitwisselen met besturingssystemen van derden of SCADA-systemen.

• Inbedrijfstelling en onderhoud: fungeert als tijdelijke inbedrijfstellingsinterface en verbindt een computer waarop simulatiesoftware zoals MODSIM draait.

  
  

---

IV. Gedetailleerde interfacebeschrijving

1. Signaaldefinities van klemmenblokken

De 48 terminals op de IS200SSCAH2A zijn per kanaal gegroepeerd. De signaaldefinities voor elk kanaal zijn als volgt:

2. Terminaltoewijzingstabel

3. Jumperbeschrijving

4. DC-62-pins connector

Deze connector wordt gebruikt om het I/O-pakket aan te sluiten, waardoor Ethernet-communicatie met de Mark VIe-controller mogelijk wordt. Raadpleeg de relevante I/O-pakketdocumentatie voor specifieke pintoewijzingen.

5. Schermaarde

SCOM-klemmen (37-48) moeten worden aangesloten op een geschikte afschermingsaarde. Normaal gesproken moet de afscherming van de I/O-kabel worden geaard via een externe montagebeugel en vervolgens via de SCOM-terminal op de kaart worden aangesloten.

---

V. Configuratie en bedrading

1. Configuratie communicatieprotocol

Het communicatieprotocol wordt geselecteerd via ToolboxST-software, waarvoor geen hardwarejumpers nodig zijn. Elk kanaal kan onafhankelijk worden geconfigureerd voor:

• RS-232C

• RS-422

• RS-485

2. Configuratie van de afsluitweerstand

Stel de overeenkomstige afsluitweerstandjumpers in volgens het communicatieprotocol en de netwerktopologie:

3. Configuratie van RET-aardingsmethode

Stel de bijbehorende RET-aardingsjumper in, afhankelijk van of het aangesloten apparaat een hardgeaarde RET heeft:

4. RS-232C-bedradingsvoorbeeld

SSCA-kanaal 1 verbinden met een apparaat van derden (slave):

5. Voorbeeld van RS-485 half-duplex-bedrading (punt-tot-punt)

SSCA-kanaal 1 verbinden met een apparaat van derden (slave):

Jumperinstellingen:

• JP1A: IN (afsluitweerstand aangesloten)

• JP1B: OUT (afsluitweerstand losgekoppeld)

• Als een computer als testapparaat is aangesloten, moet pin 5 van de DB9-connector worden aangesloten op SCOM1.

6. Voorbeeld van RS-485 half-duplex-bedrading (multi-drop)

In een multi-dropnetwerk hebben alleen de knooppunten aan de uiteinden van de bus afsluitweerstanden nodig. JP#A voor tussenliggende knooppunten moet worden ingesteld op OUT.

---

VI. Diagnose en onderhoud

1. ID-chipidentificatie

De JA-connector op de IS200SSCAH2A-kaart is voorzien van een alleen-lezen ID-chip die de volgende informatie opslaat:

• Serienummer van het bord

• Kaarttype (IS200SSCAH2A)

• Revisienummer

• Locatie J-connector

Het I/O-pakket leest deze informatie tijdens het opstarten en vergelijkt deze met de verwachte waarden. Als er een mismatch wordt aangetroffen, wordt er een hardware-incompatibiliteitsfout gegenereerd, waardoor systeemproblemen als gevolg van een onjuiste configuratie worden voorkomen.

2. Algemene probleemoplossing

3. Onderhoudsaanbevelingen

• Periodieke inspectie: Controleer of de aansluitblokken goed zijn aangesloten en of de draden niet los zitten.

• Reiniging: Maak de plaat regelmatig schoon om stofophoping te voorkomen die de warmteafvoer en isolatie beïnvloedt.

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

• Beheer van reserveonderdelen: Zorg voor een reserve IS200SSCAH2A-kaart om de uitvaltijd in geval van een storing te verminderen.