De IS400TCASH1ADC is een belangrijk onderdeel van het PCAA (Core Analog I/O Pack) binnen het GE Mark VIe-besturingssysteem, specifiek behorend tot het klemmenbord van de TCAS-serie . Als veldsignaalinterface van de PCAA-module biedt dit klemmenbord klantterminals en signaalroutering, waarbij op efficiënte en betrouwbare wijze verschillende analoge signalen van veldapparaten zoals gasturbines en compressoren – inclusief thermokoppels, 4-20 mA-zenders, LVDT’s (Linear Variable Differential Transformers), servodrivers en pulsfrequentiesensoren – worden verzonden naar de BCAA- en BCAB-analoge verwerkingskaarten in de PCAA.
De IS400TCASH1ADC kan worden toegepast in simplex- en TMR-systemen (Triple Modular Redundant) en voldoet aan de industriële eisen voor hoge beschikbaarheid en hoge veiligheid. Het ontvangt 28 V DC-stuurstroom via de P5-connector en levert 28 V DC-stroom aan het JGPA-klemmenbord via de P4-connector voor afsluiting van de veldkabelafscherming. Tegelijkertijd wordt de IS400TCASH1ADC aangesloten op het TCAT-klemmenbord via twee 68-pins kabelconnectoren (P1 en P2) om een signaaluitbreiding te bewerkstelligen, waarbij een enkel veldsignaal naar een of drie PCAA-modules wordt gedistribueerd.
Als onderdeel van de PCAA-module – de minst vervangbare eenheid (LRU) – werkt de IS400TCASH1ADC samen met het BCAA-hoofdbord, de BCAB-interfacekaart en de BPPx-processorkaart. De module maakt gebruik van opbouwtechnologie, die een goede weerstand biedt tegen trillingen, temperatuur en elektromagnetische interferentie, en werkt in zware industriële omgevingen van -30°C tot 65°C.
II. Hardwarestructuur en interfaces
2.1 Fysieke afmetingen en montage
De fysieke afmetingen van de IS400TCASH1ADC komen overeen met standaard TCAS-modules:
Hoogte: 8,26 cm (3,25 inch)
Breedte: 4,19 cm (1,65 inch)
Diepte: 12,1 cm (4,78 inch)
De module maakt gebruik van insteekbare aansluitklemmenblokken in Euro-stijl voor eenvoudige lokale bedrading en onderhoud. Tijdens de installatie wordt de PCAA-module veilig in een kast of op een paneel gemonteerd; de IS400TCASH1ADC, als onderdeel van de PCAA, zit in zijn geheel vast en hoeft niet apart te worden verwijderd.
2.2 Hoofdconnectoren
Connector |
Type |
Beschrijving |
P5 |
3-pins voedingsconnector |
Voert 28 V gelijkstroom in voor de gehele PCAA-module en het klemmenbord. Let op: de stroom komt rechtstreeks binnen via deze connector, niet via de normale voedingsconnector op het processorbord. |
P4 |
Voedingsuitgangsconnector |
Levert 28 V gelijkstroom aan het JGPA-klemmenbord voor aarding van de veldkabelafscherming. |
P1 / P2 |
68-pins connectoren met hoge dichtheid |
Aansluiten op het TCAT-klemmenbord voor signaaluitbreiding (waarbij één veldsignaal wordt gedistribueerd naar één of drie PCAA-modules in simplex of TMR). |
ENET1 / ENET2 |
RJ‑45 Ethernet-interfaces |
Primaire en redundante IONet-netwerkinterfaces voor snelle gegevensuitwisseling met de controller. |
120 Euroterminals |
Insteekbare doosterminals |
Voor signaalbedrading van veldapparatuur; ondersteunen massieve draden, gestrande draden en draden met adereindhulzen. |
2.3 Specificaties terminalbedrading
De euroklemmen van de IS400TCASH1ADC ondersteunen de volgende geleidertypen en -doorsneden:
Dirigenttype |
Minimale doorsnede |
Maximale doorsnede |
Stevige geleider |
0,2 mm² |
2,5 mm² |
Gestrande dirigent |
0,2 mm² |
2,5 mm² |
Gevlochten geleider met adereindhuls en kunststof huls |
0,25 mm² |
2,5 mm² |
Gevlochten geleider met adereindhuls zonder kunststof huls |
0,25 mm² |
2,0 mm² |
AWG-specificatie |
24 AWG |
12 AWG |
III. Signaaltypen en I/O-toewijzing
De IS400TCASH1ADC verzorgt de belangrijkste signaaltoegangstaken aan de PCAA-terminalzijde. Volgens de signaaltoewijzingstabel (PCAA-terminals) in het bijgevoegde document omvatten de signalen die rechtstreeks op dit klemmenbord zijn aangesloten:
3.1 Signalen rechtstreeks aangesloten op de IS400TCASH1ADC
Aantal signalen |
Signaaltype |
Schroeven per signaal |
25 |
Thermokoppelingangen (ondersteunt typen E, J, K, S, T) |
2 |
10 |
Analoge 4‑20 mA-ingangen |
2 |
2 |
Analoge 4‑20 mA of ±10 V configureerbare ingangen |
2 |
2 |
Analoge 4‑20 mA-uitgangen |
2 |
1 |
±12 V DC uitgangsvermogen (50 mA) |
2 |
6 |
LVDT-excitatie-uitgangen (7 Vrms, 3,2 kHz, 60 mA) |
2 |
6 |
Uitgangen servospoeldriver (±10 mA) |
2 |
3 |
Gemeenschappelijke aansluitingen (COM) |
1 |
2 |
TTL-pulsfrequentie-ingangen (met sensorvermogen) |
2 (inclusief stroom) |
3.2 Signalen aangewakkerd via TCAT (de IS400TCASH1ADC doet ook mee)
Aantal signalen |
Signaaltype |
Schroeven per signaal |
12 |
Geventileerde seismische ingangen (snelheidssensoren) |
2 |
24 |
Geventileerde analoge 4‑20 mA-ingangen (van TCAT) |
2 |
12 |
24 V uitgangsvermogen (elk 25 mA, voor zenders) |
2 |
3 |
Stemmende 4‑20 mA-uitgangen (voor TMR-toepassingen) |
2 |
12 |
Gewaaide LVDT-feedbacksignalen |
2 |
2 |
Geventileerde magnetische pulsfrequentie-ingangen (servoflowmeter) |
2 |
1 |
Ingang voor servo-zelfmoordrelais (voor de eerste twee servo-uitgangen) |
2 |
IV. Specificaties signaalnauwkeurigheid
Signaaltype |
Gespecificeerde nauwkeurigheid (inclusief alle fouten) |
Typische nauwkeurigheid (bij 25°C) |
Thermokoppel-ingangen |
±0,10% van volledige schaal (-13,8 tot +45,5 mV) |
±0,06% |
Analoge 4‑20 mA-ingangen |
±0,25% |
±0,10% |
Analoge 0‑10 V-ingangen |
±0,50% |
±0,20% |
Puls-/debietingangen |
±0,05% van meetwaarde |
— |
Seismische ingangen (±1,5 V piek) |
±2,00% |
±0,90% |
LVDT-ingangen (0‑7,07 Vrms) |
±1,00% |
±0,25% |
LVDT-ingangen voor excitatiemonitor |
±1,00% |
±0,55% |
LVDT-excitatie-uitgang |
7 Vrms ±5,00% |
±3,00% |
Servo-uitgang (±10 mA) |
±3,50% |
±0,70% |
Analoge 4‑20 mA-uitgang |
±0,75% |
±0,43% |
24 V-uitgangsvermogen |
24 V gelijkstroom ±0,5% (0‑25 mA) |
— |
V. Configuratie en bediening
Elk analoog ingangskanaal op de IS400TCASH1ADC heeft een jumper (JP1 tot en met JP12) om te selecteren of de retourterminal geaard (GND) of zwevend (OPEN) is . De standaardpositie is OPEN. Voor analoge ingangen 11 en 12 kunnen extra jumpers (JP13, JP14) kiezen tussen MA (4-20 mA-modus met 250 Ω belastingsweerstand) en VOLT (±10 V spanningsmodus, belastingsweerstand verwijderd).
De bijbehorende JGPA-kaart biedt twaalf uitgangsklemmen van 24 V DC, die elk één 4-20 mA tweedraadstransmitter kunnen voeden.
5.2 Configuratie servo-uitgang
De zes servo-uitgangen kunnen elk via jumpers (JP15 t/m JP20) worden geconfigureerd als:
De eerste twee servo-uitgangen (Servo 1 en Servo 2) bieden bovendien een externe zelfmoordfunctie via de klemmen 107 en 108 (SVRL1, SVRL2). Wanneer een extern contact over deze klemmen sluit, wordt het servoaandrijfcircuit losgekoppeld van de digitale regelaar en wordt de klep geforceerd gesloten via een stroombegrenzende weerstand (15 mA vaste uitgang) voor beschermende respons.
5.3 LVDT Positieservosysteem
De IS400TCASH1ADC ontvangt signalen aan de secundaire zijde van LVDT-sensoren via het TCAT-klemmenbord. Deze signalen worden geconditioneerd door het BCAA-acquisitiebord, omgezet in gelijkspanning en door de processor gelezen via A/D-converters. De PCAA-firmware kan maximaal zes onafhankelijke digitale servoregelaars aansturen, die elk werken met een van 100 Hz . bemonsteringsfrequentie De uitgang van de regelaar wordt naar een D/A-omzetter geschreven, die vervolgens het stroomcommando voor de analoge stroomregelaar levert.
LVDT-kalibratie wordt uitgevoerd met behulp van ToolboxST-software: de gebruiker stuurt de klep naar de volledig gesloten en volledig open posities, en de software registreert automatisch de overeenkomstige Vrms-waarden (MinVrms / MaxVrms). De gekalibreerde waarden worden gebruikt om real-time Vrms om te zetten in een positiepercentage van 0%–100%.
5.4 Thermokoppels en compensatie van koude verbindingen
Elke PCAA-module bevat een ingebouwde koude-junctietemperatuursensor voor compensatie van thermokoppelreferentiejuncties. Als de lokale sensor uitvalt, kan een back-upwaarde (CIBackup) of een door de controller geleverde externe koude-junctiewaarde (CJRemote) worden geconfigureerd. Alle thermokoppelingangen zijn voorzien van open-draaddetectie-biascircuits: wanneer een thermokoppel opent, wordt het signaal negatief ingesteld op volledige schaal, voor eenvoudige diagnose.
VI. Diagnostiek en alarmen
Als onderdeel van de PCAA-module biedt de IS400TCASH1ADC uitgebreide zelfdiagnosemogelijkheden. Hieronder volgen typische alarmen die nauw verband houden met dit klemmenbord (gebaseerd op de PCAA-specifieke alarmen in het bijgevoegde document):
Alarmcode |
Beschrijving |
Mogelijke oorzaak |
Oplossing |
33-67 |
Thermokoppel ongezond |
Millivolt-invoer overschrijdt bereik; verkeerd type geconfigureerd; open draad; zwerfspanning |
Controleer lokale bedrading en afscherming; millivoltsignaal meten; controleer of het TC-type overeenkomt met de configuratie |
68 |
Koude verbinding ongezond, er wordt back-up gebruikt |
Lokaal TCAS koude-junctiesignaal buiten bereik (-50 tot 85°C) |
Controleer temperatuur; indien normaal, mogelijk defect in de koude lassensor – vervang de PCAA-module |
69-80 |
Analoge TCAS-ingang is niet in orde |
Verkeerde of ontbrekende bekrachtiging naar zender; defecte zender; jumperconfiguratie komt niet overeen; invoer buiten bereik |
Controleer de lokale bedrading en het apparaat; controleer de grondjumper; verifieer ingang binnen 3,0-21,5 mA, ±10,5 V |
81‑104 |
Analoge TCAT-ingang defect |
Zoals hierboven, plus TCAT‑PCAA-kabels zitten niet goed op hun plaats |
Controleer of de kabels goed vastzitten; controleer of de P1/P2-verbindingen veilig zijn |
117-122 |
LVDT-excitatie mislukt |
Excitatie aardfout; veldbedrading of LVDT-sensorfout; interne hardwarefout |
Controleer de LVDT-bekrachtigingsbedrading en -afscherming; controleer LVDT-sensor; Als er een hardwarefout optreedt, vervang dan PCAA |
123-134 |
LVDT-excitatiespanning buiten bereik |
De werkelijke excitatiespanning wijkt >±10% af van ExcitMonCal |
Meet de excitatiespanning; servo opnieuw kalibreren; PCAA vervangen |
135-146 |
LVDT-positie buiten limiet |
LVDT-excitatieprobleem; sensorstoring; niet gekalibreerd; MinVrms/MaxVrms onjuist ingesteld |
Controleer LVDT-bedrading en sensor; opnieuw kalibreren; controleer of ExcitSelect overeenkomt met de excitatiebron |
155‑160 |
Servo uitgeschakeld: configuratiefout |
Regelaarpositie/flow/drukingang aangesloten op een ongebruikt kanaal |
Controleer configuratieparameters; zorg ervoor dat ingangen zijn aangesloten op ingeschakelde sensoren |
161‑166 |
Servo-uitgang zelfmoord actief |
Feedback buiten bereik; buitensporige fout tussen opgedragen stroom en feedback |
Controleer de aansluitingen van de positiesensor en de mechanische integriteit; controleer de servo-uitgangslus op open of kortsluiting |
217 |
TCAT-configuratie en hardware-mismatch |
TCAT geconfigureerd in ToolboxST maar niet verbonden; TCAT verbonden maar niet geconfigureerd; kabels verwisseld |
Controleer of de configuratie overeenkomt met de hardware; controleer of de P1/P2-kabels niet zijn verwisseld; zet de kabels opnieuw vast en zorg voor aarding; uit- en weer inschakelen om te wissen |
218 |
TCAT-connector P1/P2-type komt niet overeen |
Verbindingstypen (R/R, S/S, T/T) komen niet overeen |
Controleer de P1/P2-kabelverbindingen tussen TCAT en TCAS om typeconsistentie te garanderen |
VII. Belangrijke punten voor installatie en bediening
7.1 Installatiestappen
Monteer de PCAA-module (inclusief het IS400TCASH1ADC-klemmenbord) veilig.
Sluit de JGPA-voedingsaansluiting aan op de P4-connector op de PCAA.
Als u TCAT gebruikt, sluit u de PCAA-module aan op het TCAT-klemmenbord met behulp van twee 68-pins kabels op connectoren P1 en P2 (passend bij PR1/PR2, PS1/PS2 of PT1/PT2 op TCAT). Draai alleen de kabelmontageschroeven met de hand vast om een goede kabelaarding te garanderen. Als u deze niet aandraait, kan de PCAA de elektronische TCAT-ID niet lezen, waardoor de signaalkwaliteit verslechtert.
Sluit één of twee Ethernet-kabels aan, afhankelijk van de systeemconfiguratie. Wanneer een enkele IONet-verbinding wordt gebruikt, werkt de module via beide poorten. Als dubbele verbindingen worden gebruikt, is het de standaardpraktijk om ENET1 aan te sluiten op het netwerk dat is gekoppeld aan de R-controller.
Controleer de aarding van de JGPA-afschermingsklemmen. In de meeste toepassingen worden ze geaard via het montageplaatmetaal. Als onafhankelijke aarding van de afscherming vereist is, zorg dan voor een geschikte aarddraad tussen een of meer JGPA-terminals en het vereiste aardingspotentieel van de afscherming.
Schakel de module van stroom via de P5-connector en controleer de indicatielampjes voor de stroom- en Ethernet-status.
Gebruik de ToolboxST-applicatie om de PCAA- en IS400TCASH1ADC-parameters indien nodig te configureren.
7.2 Belangrijke opmerkingen
Voeding : De module moet 28 V gelijkstroom rechtstreeks van de P5-connector ontvangen; Schakel de voeding niet in via de voedingsconnector van de processorkaart.
Verwijderen van 68-pins kabel : Zorg er bij het verwijderen van de kabels voor dat de zeskantige pinnen in de op de kaart gemonteerde connectoren niet draaien terwijl u de duimschroeven naar buiten draait, om beschadiging van de connectoren te voorkomen.
Aarding : De P1/P2-kabels moeten goed geaard zijn; anders kan de elektronische ID-lezing en de nauwkeurigheid van het analoge signaal worden beïnvloed.
Configuratiewaarschuwing : Wijzig niet willekeurig de ThermCplUnit -parameter in ToolboxST, omdat dit de technische eenheden van thermokoppelsignalen verandert die door de applicatiecode worden gezien en de applicatielogica en HMI-displays kan beïnvloeden.
