Płytka przedłużająca GE IS200ISBEH2A ISBus

IS200ISBEH2A to płytka przedłużacza ISBus zaprojektowana przez firmę General Electric (GE) do systemów sterowania. Ta płytka jest wersją sprzętową serii ISBE, używaną głównie do połączenia pomiędzy źródłem pełnego dupleksu ISBus (moduł BAIA lub ACL) a ISBus. Zapewnia konwersję sygnałów RS-485 ze światłowodu na elektryczną oraz możliwość ominięcia węzła magistrali ISBus w przypadku przerwania zasilania węzła lub otwarcia połączenia blokującego w ramach interfejsu pełnego dupleksu.

Płyta IS200ISBEH2A odgrywa kluczową rolę w systemach sterowania GE jako przekaźnik komunikacyjny i przedłużacz. Dzięki przekaźnikowi obejściowemu zapewnia elastyczne kierowanie sygnału: gdy płytka jest zasilana normalnie i blokada jest zamknięta, łączy sygnały nadawcze z wejścia pełnego dupleksu (P1A) z światłowodowym wyjściem nadawczym (P2) i jednocześnie łączy sygnał ze światłowodowego wejścia odbiorczego (P3) z wyjściem w trybie pełnego dupleksu (P1A). Gdy płytka jest pozbawiona zasilania, automatycznie omija sygnał ze światłowodowego wejścia odbiorczego (P3) bezpośrednio do światłowodowego wyjścia nadawczego (P2), wdrażając funkcję obejścia węzła i zapewniając nieprzerwaną komunikację w magistrali ISBus.

Kluczowe cechy IS200ISBEH2A obejmują:

• Konwersja światłowodowa na elektryczną: zapewnia dwukierunkową konwersję pomiędzy sygnałami RS-485 i sygnałami światłowodowymi.

• Funkcja obejścia węzła: automatycznie omija węzeł w przypadku utraty zasilania lub otwarcia blokady, zapewniając nieprzerwaną komunikację ISBus.

• Komunikacja na duże odległości: Osiąga odległości łącza do 1 km lub więcej przy użyciu światłowodu HCS lub włókna szklanego 62,5/125 μm.

• Izolacja elektryczna: Izolacja sygnału większa niż 1 MΩ przy 500 V rms zapewnia bezpieczeństwo systemu.

• Wiele trybów pracy: Obsługuje tryb wzmacniacza, tryb konwersji optyczno-elektrycznej i standardowy tryb we/wy.

• Wskazanie stanu: 4 wskaźniki LED informują o stanie zasilania, transmisji danych, stanie blokady i wykryciu sygnału optycznego.

• Elastyczne opcje zasilania: Można zasilać między innymi poprzez P1A, P2 lub P3.

• Konfigurowalna blokada: Zworka JP1 umożliwia wybór, czy sygnał zewnętrznej blokady ma zostać ominięty.

Płytka jest montowana na szynie DIN, a nóżki montażowe służą jako punkt połączenia masy obudowy. Na płytce znajduje się pięć złączy wtykowych, jedna listwa zaciskowa, dwa złącza światłowodowe typu ST i jedna regulowana zworka. Nie posiada bezpieczników ani punktów testowych.

---

II. Główne funkcje

Podstawowe funkcje IS200ISBEH2A obejmują między innymi:

1. Konwersja i routing sygnału

Podstawową funkcją płytki IS200ISBEH2A jest konwersja i kierowanie sygnałów ISBus pomiędzy formą elektryczną i optyczną. Obsługuje następujące ścieżki sygnałowe:

• Tryb normalny (węzeł nie jest pomijany): Dane transmisyjne z P1A (elektryczne) są konwertowane na sygnał optyczny i wysyłany z U9 (TX); odebrane dane optyczne z U5 (RX) są konwertowane na sygnał elektryczny i wyprowadzany z P1A.

• Tryb obejścia (węzeł z pominięciem): odebrane dane optyczne z U5 (RX) są bezpośrednio konwertowane na sygnał optyczny i wysyłany z U9 (TX), z pominięciem węzła lokalnego.

2. Ochrona obejścia węzła

Jeśli do karty ISBE nie zostanie dostarczone napięcie prądu stałego 24 V, płyta automatycznie przejdzie w tryb obejścia:

• Połączenie nadawcze pomiędzy P1 i P2 zostało przerwane (przerwane).

• Połączenie odbiorcze pomiędzy P3 i P1 zostało przerwane (przerwane).

• Nawiązywane jest połączenie pomiędzy U5 (RX) i U9 (TX), gdzie odebrane optyczne dane wejściowe są konwertowane na sygnały elektryczne, opcjonalnie z przekrojonym czasem, i ponownie konwertowane na optyczny sygnał wyjściowy.

Taka konstrukcja gwarantuje, że nawet w przypadku utraty zasilania w węźle łącze komunikacyjne ISBus pozostanie nieprzerwane, co zwiększa niezawodność systemu.

3. Komunikacja światłowodowa na duże odległości

Wejścia i wyjścia optyczne są kompatybilne ze włóknem HCS 200 µm lub włóknem szklanym 62,5/125 µm przy zastosowaniu złączy typu ST. Wydajność optyczna odpowiada parze nadajnik/odbiornik, która zapewnia łącze o długości co najmniej 1 km w przypadku użycia kabla światłowodowego HCS lub włókna szklanego 62,5/125 μm.

4. Kondycjonowanie sygnału nadawczego

Kondycjonowanie sygnału transmisyjnego obejmuje izolację i terminację sygnału wejściowego, multipleksowanie obejściowe i konwersję sygnału elektrycznego na optyczny. Izolacja sygnału jest większa niż 1 megaom przy 500 V rms przez jedną sekundę. Zakończenie wejścia wynosi 100 Ω ±10%.

Multipleksowanie obejściowe zapewnia łączność w następujący sposób:

• Węzeł nie ominięty: Od wejścia danych do transmisji (elektryczne) do wyjścia danych do transmisji (optyczne).

• Węzeł pominięty: od wejścia danych odbiorczych (optyczne) do wyjścia danych nadawczych (optyczne).

5. Odbiór kondycjonowania sygnału

Kondycjonowanie sygnału odbiorczego zapewnia izolację sygnału wyjściowego, multipleksowanie obejściowe i konwersję sygnału optycznego na elektryczny. Izolacja sygnału jest większa niż 1 megaom przy 500 V rms. Obwód odbiornika może sterować obciążeniem wyjściowym sprzężonym z transformatorem z zakończeniem rezystancyjnym 100 Ω ±10%, zachowując jednocześnie zgodność ze specyfikacjami RS-485. Wyjście odbiornika nie wykazuje na wyjściu różnicowych poziomów prądu stałego.

Multipleksowanie obejściowe zapewnia łączność w następujący sposób:

• Węzeł nie pominięty: od wejścia danych odbiorczych (optyczne) do wyjścia danych odbiorczych (elektryczne).

• Węzeł pominięty: od wejścia danych odbiorczych (optyczne) do wyjścia danych nadawczych (optyczne).

6. Wiele trybów pracy

IS200ISBEH2A obsługuje trzy tryby pracy:

• Tryb wzmacniaka: Przekaźnik pozbawiony napięcia; brak zworki na P1A-4,5; brak zworki pomiędzy JP1-2,3; zasilanie dostarczane przez P3; wykorzystuje wyłącznie wejścia/wyjścia światłowodowe.

• Tryb konwertera optyczno-elektrycznego: wykorzystuje wejście optyczne i wyjście elektryczne na P1A-3,6 lub wykorzystuje wejście elektryczne na P1B-3,6 i wyjście optyczne; przekaźnik musi być pod napięciem (podać 24V między JP1-2,3); zasilanie dostarczane przez P2.

• Standardowy tryb we/wy: podłącz płytę montażową lub listę ACL do P1; zapewnić zasilanie przekaźnika poprzez P1-7,8 lub P2-1,2; zworka P1A-4,5 dla blokady; zasilanie dostarczane przez P3.

7. Elastyczność zasilania

Wbudowany konwerter DC-DC akceptuje napięcie wejściowe od 18 do 36 V prądu stałego i ma maksymalne zapotrzebowanie na moc wejściową wynoszącą 5 watów. Zasilanie można zapewnić na wiele sposobów:

• P1A-7,8 (z płyty montażowej lub ACL).

• P2 (zasilanie blokady pomocniczej).

• P3 (zasilanie elektroniki płytki).

  
  

---

III. Aplikacje systemowe

1. Zastosowanie w rozszerzeniu komunikacyjnym ISBus

IS200ISBEH2A to karta kluczy zwiększająca zasięg komunikacji ISBus i zwiększająca elastyczność węzłów w systemach sterowania GE. Jego role w systemie obejmują:

• Przekaźnik komunikacyjny: Działa jako wzmacniacz w komunikacji ISBus na duże odległości, zwiększając zasięg komunikacji.

• Node Bypass: automatycznie omija węzeł w przypadku utraty lub awarii zasilania, zapewniając nieprzerwaną komunikację magistrali.

• Konwersja mediów: Zapewnia konwersję pomiędzy sygnałami elektrycznymi RS-485 i sygnałami światłowodowymi, zapewniając izolację galwaniczną i odporność na zakłócenia.

• Rozbudowa sieci: umożliwia dodanie większej liczby węzłów do magistrali ISBus przy jednoczesnym zachowaniu niezawodności komunikacji.

2. Koordynacja z BAIA i ACL

IS200ISBEH2A można podłączyć pomiędzy źródłem pełnego dupleksu ISBus (moduł BAIA lub ACL) a magistralą ISBus. Dzięki elastycznym opcjom trasowania zasilania i sygnału można go dostosować do różnych wymagań konfiguracyjnych systemu.

3. Typowe scenariusze zastosowań

• Komunikacja ISBus na duże odległości: stosowana w elektrowniach, obiektach przemysłowych i innych lokalizacjach wymagających komunikacji na duże odległości w celu rozszerzenia zasięgu ISBus za pomocą światłowodów.

• Systemy sterowania o wysokiej niezawodności: W zastosowaniach wymagających wysokiej dostępności funkcja obejścia węzła zapobiega powodowaniu przerw w komunikacji pojedynczym punktom awarii.

• Zastosowania wymagające izolacji elektrycznej: Stosowane tam, gdzie wymagana jest silna izolacja elektryczna, zapewniając izolację pomiędzy urządzeniami ISBus za pośrednictwem światłowodów.

• Zastosowania w trudnych warunkach środowiskowych: W środowiskach przemysłowych o dużych zakłóceniach elektromagnetycznych komunikacja światłowodowa poprawia integralność sygnału.

  
  

---

IV. Szczegółowy opis interfejsu

1. Złącze pełnodupleksowe P1A

P1A to 8-pinowe ekranowane złącze RJ45 do podłączenia źródła pełnego dupleksu (BAIA lub ACL). Przypisanie pinów jest następujące:

2. Pomocnicze złącze transmisji P1B

P1B to 8-pinowe ekranowane złącze RJ45 do zastosowań, w których płytka jest wykorzystywana wyłącznie do konwersji sygnału światłowodowego na elektryczny i nie wykorzystuje P1A. Używane są tylko piny 3 i 6:

3. Złącze zasilania dodatkowej blokady P2

P2 to 2-pinowe złącze z zaciskami śrubowymi do podłączenia pomocniczego/zewnętrznego źródła zasilania:

4. Złącze zasilania elektroniki płytki P3

P3 to 2-pinowe złącze z zaciskami śrubowymi do zasilania aktywnych elementów płytki:

Uwaga: Zasilanie to powinno pochodzić z niezależnego źródła zasilania, aby utrzymać zasilanie płyty w przypadku odłączenia zasilania szafy.

5. Złącza światłowodowe

złącza	Opis
U5	Interfejs odbioru danych do ISBus (typ ST)
U9	Interfejs transmisji danych do ISBus (typ ST)

---

V. Wskaźniki LED i konfiguracja zworek

1. Wskaźniki LED

2. konfiguracyjnej zworki JP1

pozycji	Opis
1-2	Pozycja domyślna; płyta musi mieć zamkniętą blokadę zewnętrzną, aby zasilić przekaźnik(i)
2-3	Zwiera blokadę; aby zasilić przekaźniki, należy doprowadzić zasilanie do płytki przez P1-7,8 lub P2-1,2

---

VI. Instalacja i konserwacja

1. Miejsce montażu

Płytkę IS200ISBEH2A montuje się na szynie DIN, a nóżki montażowe służą jako punkt podłączenia uziemienia obudowy. Należy go zainstalować w dostępnym miejscu w szafie sterowniczej, aby ułatwić podłączenie i konserwację kabli światłowodowych.

2. Kroki instalacji

1. Zainstaluj szynę DIN: Upewnij się, że szyna DIN jest bezpiecznie zamontowana wewnątrz szafy.

2. Płyta montażowa: Zatrzaśnij płytę IS200ISBEH2A na szynie DIN.

3. Połączenie uziemiające: Zapewnij dobry kontakt pomiędzy nóżkami montażowymi a uziemieniem obudowy szafy.

4. Podłącz zasilanie: Wybierz P1A, P2 lub P3 dla zasilania, zgodnie z wymaganiami.

5. Podłącz kable ISBus: Podłącz źródło pełnego dupleksu do P1A lub podłącz pomocnicze źródło transmisji do P1B.

6. Podłącz światłowód: Podłącz kable światłowodowe ISBus do U5 (RX) i U9 (TX).

7. Skonfiguruj zworkę: Ustaw JP1 zgodnie z wymaganiami systemowymi.

8. Sprawdź diody LED: Po włączeniu zasilania sprawdź, czy diody LED wskazują normalny stan.

3. Zalecenia dotyczące konserwacji

• Kontrola okresowa: Sprawdź złącza światłowodowe pod kątem czystości i solidności połączeń.

• Czyszczenie: Regularnie czyść tablicę, aby zapobiec gromadzeniu się kurzu.

• Ochrona ESD: Podczas obsługi płytki należy nosić pasek uziemiający i przechowywać ją w workach antystatycznych.

• Zarządzanie częściami zamiennymi: Utrzymuj zapasową kartę IS200ISBEH2A, aby skrócić przestoje w przypadku awarii.