De IS200TRTDH1D is een RTD-ingangsklemmenbord ontworpen door General Electric (GE) voor zijn Mark VIe-besturingssysteem. Dit bord is een belangrijke hardwarerevisie binnen de TRTD-serie en wordt voornamelijk gebruikt om 16 driedraads RTD-ingangen (Resistance Temperature Detector) te accepteren, waardoor nauwkeurige temperatuurmeetsignalen voor het besturingssysteem worden geleverd. Het IS200TRTDH1D-bord werkt in combinatie met PRTD I/O-pakketten en maakt gebruik van twee PRTD I/O-pakketten om de acquisitie en verwerking van 16 RTD-signalen te realiseren.
Het ontwerp van de IS200TRTDH1D voldoet aan de eisen van industriële veldtoepassingen. Het beschikt over twee barrière-type klemmenblokken, elk met 24 klemmen, geschikt voor maximaal #12 AWG-draden. Direct links van elk klemmenblok bevindt zich een afschermingsklemmenstrook die is bevestigd aan de chassisaarde voor het aansluiten van kabelafschermingen. De ingangscircuits op de kaart zijn voorzien van ruisonderdrukkingscircuits om te beschermen tegen spanningspieken en hoogfrequente ruis, waardoor de nauwkeurigheid en stabiliteit van meetsignalen wordt gegarandeerd.
De belangrijkste kenmerken van de IS200TRTDH1D zijn onder meer:
16 RTD-ingangen: Ondersteunt driedraads RTD's, geschikt voor het meten van verschillende RTD-typen.
Coördinatie met PRTD: Twee PRTD I/O-pakketten kunnen rechtstreeks op het bord worden aangesloten, die elk 8 ingangen verwerken, in totaal 16.
Meting over lange afstanden: RTD's kunnen tot op 300 meter (984 voet) van de schakelkast worden geplaatst, met een maximale tweewegskabelweerstand van 15 Ω.
Excitatiestroom: Biedt 10 mA DC gemultiplexte (niet-continue) bekrachtigingsstroom, ondersteunt geaarde of niet-geaarde RTD's.
Ruisonderdrukking: Alle RTD-signalen hebben een hoogfrequente ontkoppeling naar aarde bij signaalinvoer.
Foutdetectie: Kan RTD-open circuits, kortsluitingen en omstandigheden buiten de hardwarelimiet detecteren.
Automatische kalibratie: gebruikt gefilterde kalibratiebron en nulspanningen voor automatische kalibratie.
Meerdere RTD-typen: Ondersteunt platina, koper, nikkel en andere RTD-materialen, die een breed temperatuurbereik bestrijken.
ID-chipidentificatie: Het bord is voorzien van een ID-chip die door de PRTD wordt gelezen om hardwarecompatibiliteit te garanderen.
Redundante pacemakercoördinatie: RTD-multiplexing in de PRTD wordt gecoördineerd door redundante pacemakers, waardoor wordt gegarandeerd dat het verlies van een enkele kabel of PRTD niet het verlies van RTD-signalen in de besturingsdatabase veroorzaakt.
De kaart werkt binnen een temperatuurbereik van -30 tot 65°C (0 tot 60°C bij gebruik met PRTD), geschikt voor industriële schakelkastomgevingen. Het is belangrijk op te merken dat de TRTDH1D alleen simplex-systemen ondersteunt en niet van toepassing is op TMR-toepassingen.
II. Belangrijkste functies
De primaire functies van de IS200TRTDH1D omvatten, maar zijn niet beperkt tot, het volgende:
1. RTD-signaalverwerving
De IS200TRTDH1D-kaart biedt 16 driedraads RTD-ingangskanalen voor het verkrijgen van signalen van verschillende veldtemperatuursensoren. Elke RTD wordt via drie draden aangesloten op de twee klemmenblokken op de kaart: excitatie positief, signaal positief en gemeenschappelijk.
2. Excitatiestroomvoorziening
De kaart levert via de PRTD I/O-pakketten een gemultiplexte (niet-continue) bekrachtigingsstroom van 10 mA dc aan elke RTD. Dit ontwerp vermindert het energieverbruik en de zelfverhittingseffecten, waardoor de meetnauwkeurigheid wordt verbeterd. RTD's kunnen zowel geaard als ongeaard zijn, waardoor ze zich kunnen aanpassen aan verschillende installatieomstandigheden in het veld.
3. Ondersteuning voor metingen over lange afstanden
RTD's kunnen worden geïnstalleerd op locaties op afstand van de schakelkast, tot een maximale afstand van 300 meter (984 voet), met een maximale tweewegkabelweerstand van 15 Ω. Dankzij deze functie kunnen RTD's flexibel worden ingezet op verschillende meetpunten in de industriële sector, zonder dat de schakelkast zich in de buurt van de te testen apparatuur hoeft te bevinden.
4. Signaalconditionering en ruisonderdrukking
Alle RTD-signalen ondergaan een hoogfrequente ontkoppeling wanneer ze de kaart binnenkomen, waardoor hoogfrequente ruisinterferentie effectief wordt onderdrukt. De ingangscircuits op de kaart bieden ook overspanningsbeveiliging, waardoor de signaalintegriteit in zware industriële omgevingen wordt gewaarborgd.
5. Analoog-naar-digitaal conversie en scannen
De A/D-converter in het PRTD I/O-pakket bemonstert elk signaal en de bekrachtigingsstroom op een tijdsinterval gerelateerd aan de frequentie van het voedingssysteem:
6. Linearisatieverwerking
De processor in de PRTD voert de linearisatie van de RTD-signalen uit via software en ondersteunt 15 RTD-typen, waaronder platina, koper, nikkel en andere materialen, die een breed temperatuurbereik van -60 tot 1616 °F bestrijken.
7. Foutdetectie
RTD-open en kortsluitingen worden gedetecteerd door waarden die buiten het bereik liggen. Wanneer wordt vastgesteld dat een RTD zich buiten de hardwarelimieten bevindt, wordt dat ingangskanaal verwijderd van de gescande ingangen om nadelige effecten op andere ingangskanalen te voorkomen. Herstelde kanalen kunnen na 20 seconden automatisch worden hersteld of kunnen handmatig worden hersteld.
8. Redundante pacemakercoördinatie
RTD-multiplexing in de PRTD wordt gecoördineerd door redundante pacemakers, waardoor wordt gegarandeerd dat het verlies van een enkele kabel of PRTD niet het verlies van RTD-signalen in de besturingsdatabase veroorzaakt. Dit ontwerp verbetert de systeembetrouwbaarheid aanzienlijk.
9. Automatische kalibratie
RTD-ingangskanalen worden automatisch gekalibreerd met behulp van de gefilterde kalibratiebron en nulspanningen, waardoor meetnauwkeurigheid op de lange termijn wordt gegarandeerd en kalibratieonderhoud ter plaatse wordt verminderd.
10. ID-chipidentificatie
Het bord is voorzien van een alleen-lezen ID-chip die het serienummer, het type, het revisienummer en de locatie van de connector opslaat. De PRTD leest deze informatie tijdens de initialisatie. Als er een mismatch wordt aangetroffen, wordt er een hardware-incompatibiliteitsfout gegenereerd, waardoor systeemproblemen worden voorkomen die worden veroorzaakt door een onjuiste configuratie.
III. Systeemtoepassingen
1. Toepassing in het Mark VIe-besturingssysteem
De IS200TRTDH1D is een belangrijk klemmenbord voor temperatuurmeting binnen het Mark VIe-regelsysteem, dat veel wordt gebruikt voor temperatuurbewaking in gasturbines, stoomturbines, generatoren en andere apparatuur. In combinatie met het PRTD I/O-pakket vormt het een compleet RTD-invoersubsysteem.
In het systeem speelt IS200TRTDH1D de volgende rollen:
Temperatuurbewaking: Verkrijgt kritische temperatuurpunten zoals lagertemperatuur, uitlaatgastemperatuur en koelmediumtemperatuur.
Procesregeling: levert feedbacksignalen voor temperatuurregellussen.
Beveiligingsfuncties: Biedt ingangssignalen voor bescherming tegen oververhitting.
Prestatiebewaking: verkrijgt temperatuurparameters voor efficiëntie- en prestatieberekeningen.
2. Coördinatie met PRTD
Het IS200TRTDH1D-bord is voorzien van twee DC-37-pins connectoren waarop respectievelijk twee PRTD I/O-packs kunnen worden aangesloten. Elke PRTD verwerkt 8 RTD-ingangen, waarbij twee PRTD's alle 16 ingangen verwerken. Dit ontwerp biedt flexibele configuratieopties:
Eén PRTD kan de eerste 8 ingangen afhandelen, terwijl de andere PRTD de laatste 8 ingangen afhandelt.
De twee PRTD's opereren onafhankelijk; een storing in de ene heeft geen invloed op de input van de andere.
Redundante pacemakercoördinatie zorgt ervoor dat het verlies van een enkele kabel of PRTD niet het verlies van RTD-signalen veroorzaakt.
3. Verschillen met de H1C-versie
Vergeleken met de H1C-versie zijn de belangrijkste verbeteringen in de IS200TRTDH1D:
Verbeterde redundantiefunctie: RTD-multiplexing in de PRTD wordt gecoördineerd door redundante pacemakers, waardoor geen signaalverlies als gevolg van single point-storingen wordt gegarandeerd.
Bredere RTD-typeondersteuning: Ondersteunt een breder scala aan RTD-linearisatietypen.
Verbeterde compatibiliteit: Compatibel met nieuwere PRTD-firmwarerevisies.
4. Typische toepassingsscenario's
Gasturbines: Bewaking van de inlaat-/uitlaattemperaturen van de compressor, de temperatuur van de verbrandingskamer, de uitlaatgastemperatuur, de lagertemperaturen, enz.
Stoomturbines: bewaken van de hoofdstoomtemperatuur, de temperatuur van de opwarmstoom, de temperatuur van de extractiestoom, de lagertemperaturen, enz.
Generatoren: Bewaking van de temperatuur van de statorwikkeling, kerntemperatuur, temperatuur van het koelmedium, lagertemperaturen, enz.
Stoomgeneratoren met warmteterugwinning (HRSG): Bewaking van de rookgastemperatuur en stoomtemperatuur in verschillende secties.
Hulpapparatuur: bewaken van de temperatuur van het oliesysteem, de temperatuur van het koelwatersysteem, enz.
IV. Gedetailleerde interfacebeschrijving
1. Klemmenblokken
De IS200TRTDH1D-kaart beschikt over twee barrière-klemmenblokken, elk met 24 klemmen, voor het aansluiten van de 16 driedraads RTD's. Elke RTD gebruikt drie terminals:
2. Scherm aansluitstrips af
Direct links van elk klemmenblok bevindt zich een afschermingsklemmenstrook die is verbonden met de chassisaarde. Deze worden gebruikt voor het afsluiten van de afschermingen van RTD-kabels om elektromagnetische interferentie te verminderen. Er moet dubbel afgeschermde draad worden gebruikt. Alle afschermingen moeten worden aangesloten op de klemmenstrook van de afscherming. Sluit geen eindschermen aan op het eindapparaat.
3. I/O-pakketconnectoren
Het bord is voorzien van twee DC-37-pins connectoren voor het rechtstreeks aansluiten van de PRTD I/O-pakketten. Elke connector bevat 8 RTD-ingangssignalen, ID-signaal, relaisspoelvermogen en feedbackmultiplex-commando. Deze twee connectoren komen overeen met twee groepen van elk 8 ingangen.
4. Voeding
Het PRTD I/O-pakket accepteert 28 V gelijkstroom via een 3-pins voedingsconnector aan de zijkant, waardoor zowel het I/O-pakket als het klemmenbord van stroom worden voorzien.
V. Diagnose en onderhoud
1. Diagnostische functies
De IS200TRTDH1D biedt de volgende diagnosefuncties via het PRTD I/O-pakket:
| Diagnostische |
itembeschrijving |
| Hardwarelimietcontrole |
Elk RTD-type heeft vooraf ingestelde hardwarematige hoge/lage limieten. Als u de limieten overschrijdt, stopt het scannen van het kanaal en wordt een logisch signaal ingesteld. Elk kanaal dat de limieten overschrijdt, genereert het samengestelde diagnostische alarm L3DIAG_PRTD. |
| Systeemlimietcontrole |
Elke RTD-ingang beschikt over systeemlimietcontroles op basis van configureerbare hoge/lage niveaus, die kunnen worden gebruikt om alarmen te genereren en kunnen worden geconfigureerd als vergrendelend of niet-vergrendelend. |
| ID-chipverificatie |
De PRTD leest de ID-chip van het bord en vergelijkt deze met de configuratie. Een mismatch genereert een hardware-incompatibiliteitsfout. |
| Zelftest bij opstarten |
Inclusief controles van RAM, Flash-geheugen, Ethernet-poorten en de meeste hardware van de processorkaart. |
| Interne voedingbewaking |
Controleert voortdurend de interne voedingen op correcte werking. |
| Elektronische identiteitscontrole |
Controleert elektronische ID-informatie van het aansluitbord, het acquisitiebord en het processorbord om te bevestigen dat de hardwareset overeenkomt. |
2. Foutafhandeling
Wanneer een kanaal de hardwarelimieten overschrijdt, wordt het verwijderd uit de gescande ingangen om te voorkomen dat andere kanalen worden beïnvloed.
Herstelde kanalen kunnen na 20 seconden automatisch worden hersteld of handmatig worden hersteld.
Diagnostische signalen kunnen individueel worden vergrendeld en gereset met het RESET_DIA-signaal nadat ze weer normaal zijn.
Systeemlimietsignalen buiten bereik kunnen worden gereset met RESET_SYS.
3. Algemene probleemoplossing
| Storing Symptoom |
Mogelijke oorzaak |
Suggesties voor probleemoplossing |
| Geen lezing op een kanaal |
RTD open circuit, bedradingsfout, kanaalfout |
Controleer RTD en bedrading, meet RTD-weerstand |
| Aflezing abnormaal hoog/laag |
Onjuiste configuratie van het RTD-type, overmatige kabelweerstand |
Controleer de configuratie van het RTD-type, controleer de kabelweerstand |
| Lezen fluctueert of onstabiel |
Slechte aarding van het schild, elektromagnetische interferentie |
Controleer de aarding van de afscherming, controleer de kabelgeleiding |
| L3DIAG_PRTD samengesteld diagnostisch alarm |
Een kanaal heeft de limieten overschreden |
Identificeer het specifieke foutkanaal, controleer de bijbehorende RTD en het meetpunt |
| Hardware-incompatibiliteitsfout |
ID-chipinformatie komt niet overeen |
Controleer het juiste bordmodel en neem contact op met de technische ondersteuning van GE |
4. Onderhoudsaanbevelingen
Periodieke inspectie: Controleer de aansluitblokken op losheid en de draden op oxidatie.
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: Onderhoud reserve IS200TRTDH1D-kaarten en PRTD I/O-pakketten om de uitvaltijd in geval van storingen te verminderen.
VI. Installatie en configuratie
1. Installatiestappen
Klemmenbord monteren: Monteer de IS200TRTDH1D-kaart stevig in de kast met behulp van schroeven.
Sluit RTD-draden aan: Sluit de drie draden van elke RTD aan op de overeenkomstige klemmen op de klemmenblokken. Gebruik dubbel afgeschermde kabel; sluit alle afschermingen af op de afschermingsklemmenstroken.
PRTD I/O-pakketten installeren: Sluit een of twee PRTD I/O-pakketten rechtstreeks aan op de DC-37-pins connectoren van het bord.
Veilige I/O-pakketten: Beveilig de pakketten mechanisch met behulp van de inzetstukken met schroefdraad naast de Ethernet-poorten. De inzetstukken worden aangesloten op een montagebeugel die specifiek is voor het klemmenbordtype. Pas de locatie van de beugel zo aan dat er geen haakse kracht wordt uitgeoefend op de DC-37-pins connector tussen het pakket en het klemmenbord.
Ethernet aansluiten: Sluit een of twee Ethernet-kabels aan. Als er dubbele verbindingen worden gebruikt, is het de standaardpraktijk om ENET1 aan te sluiten op het netwerk dat is gekoppeld aan de R-controller.
Voeding aansluiten: Sluit 28 V gelijkstroom aan op het I/O-pakket via de 3-pins voedingsconnector aan de zijkant.
I/O-pakketten configureren: Gebruik de ToolboxST-applicatie om de I/O-pakketten indien nodig te configureren.
2. Configuratieparameters
De volgende parameters kunnen worden geconfigureerd via de ToolboxST-software:
| Parameter |
Beschrijving |
Keuzes |
| Systeemlimieten |
Schakel tijdelijk alle systeemlimietcontroles uit voor testdoeleinden |
Inschakelen (standaard), Uitschakelen |
| Automatische reset |
Automatisch herstellen van RTD's die uit de scan zijn verwijderd |
Inschakelen (standaard), Uitschakelen |
| Groepstarief |
RTD 1-8 bemonsteringssnelheid en systeemfrequentiefilter |
4 Hz, 50 Hz-filter; 4 Hz, 60 Hz-filter (standaard); 25 Hz |
| RTD-type |
Selecteer RTD-type |
Ongebruikt, CU10, PT100_DIN, PT100_PURE, PT100_USIND, N120, PT200, enz. |
| SysLim1/2 Inschak |
Schakel systeemlimietfoutcontrole in |
Inschakelen, Uitschakelen (standaard) |
| SysLim1/2 Vergrendeld |
Vergrendeling systeemlimietfout |
Vergrendeld (standaard), Ontgrendeld |
| SysLim1/2-type |
Type systeemlimietcontrole |
≥ (standaard), ≤ |
| Systeemlimiet 1/2 |
Grenstemperatuurwaarde instellen |
-60 tot 1300 (standaard) |
