Placa terminal de entrada RTD simples de GE IS200DRTDH1A

A IS200DRTDH1A é uma placa terminal de entrada RTD Simplex projetada pela General Electric (GE) para seu sistema de controle Mark VI. Esta placa é a versão padrão da série DRTD, apresentando um design compacto específico para montagem em trilho DIN. Ele fornece ao sistema de controle 8 canais de entrada RTD (Resistance Temperature Detector) para aquisição e processamento de sinais. A placa IS200DRTDH1A funciona em conjunto com a placa processadora VRTD, conectando-se através de um único cabo de 37 pinos para adquirir 8 sinais RTD.

O design das placas IS200DRTDH1A aborda limitações de espaço de campo industrial e requisitos de aplicação. Suas dimensões compactas permitem que múltiplas placas sejam empilhadas verticalmente em um trilho DIN, economizando significativamente espaço no painel de controle. Cada placa processadora VRTD pode suportar duas placas DRTD, fornecendo um total de 16 entradas de temperatura. A placa possui um bloco de terminais do tipo Euro-Block montado permanentemente com 36 terminais para conexão de fios RTD. Um chip de identificação integrado identifica a placa no VRTD para fins de diagnóstico do sistema.

Os principais recursos do IS200DRTDH1A incluem:

• Design compacto: Adequado para montagem em trilho DIN, pode ser empilhado verticalmente para economizar espaço no gabinete.

• 8 entradas RTD: Suporta RTDs de três fios, capazes de medir vários tipos de RTD.

• Coordenação com VRTD: Conecta-se à placa do processador VRTD por meio de um único cabo de 37 pinos. Cada VRTD pode suportar duas placas DRTD, fornecendo um total de 16 entradas RTD.

• Medição de longa distância: Os RTDs podem ser localizados a até 300 metros (984 pés) do gabinete de controle, com resistência máxima de cabo bidirecional de 15 Ω.

• Corrente de excitação: Fornece corrente de excitação multiplexada (não contínua) de 10 mA CC, suportando RTDs aterrados ou não aterrados.

• Supressão de ruído: Apresenta supressão de ruído semelhante à placa TRTD.

• Detecção de falhas: Pode detectar circuitos abertos de RTD, curtos-circuitos e condições fora do limite de hardware.

• Vários tipos de RTD: Suporta 15 tipos de RTD, cobrindo uma ampla faixa de temperatura.

• Identificação do chip de identificação: O chip de identificação integrado lido pelo VRTD garante compatibilidade de hardware.

• Design sem jumper: A placa não possui jumpers configuráveis; todas as funções são fixas, simplificando a manutenção em campo.

A placa opera em uma faixa de temperatura de -30 a 65°C, adequada para ambientes de gabinete de controle industrial. É importante observar que o DRTD está disponível apenas na versão simplex, não suporta aplicações TMR e não é compatível com o pacote de E/S PRTD.

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II. Principais Funções

As funções principais do IS200DRTDH1A incluem, mas não estão limitadas a, o seguinte:

1. Aquisição de sinal RTD

A placa IS200DRTDH1A fornece 8 canais de entrada RTD de três fios para aquisição de sinais de vários sensores de temperatura de campo. Cada RTD se conecta ao bloco terminal na placa por meio de três fios: excitação positiva, sinal positivo e comum (fio B).

2. Fornecimento de corrente de excitação

A placa, por meio da placa processadora VRTD, fornece uma corrente de excitação multiplexada (não contínua) de 10 mA CC para cada RTD. Este design reduz o consumo de energia e os efeitos de autoaquecimento, melhorando a precisão da medição. Os RTDs podem ser aterrados ou não, adaptando-se às diferentes condições de instalação em campo.

3. Suporte para medição de longa distância

Os RTDs podem ser instalados em locais remotos do gabinete de controle, até uma distância máxima de 300 metros (984 pés), com resistência máxima do cabo bidirecional de 15 Ω. Esse recurso permite que os RTDs sejam implantados de forma flexível em vários pontos de medição no campo industrial, sem a necessidade de que o gabinete de controle esteja localizado próximo ao equipamento em teste.

4. Condicionamento de Sinal e Supressão de Ruído

O IS200DRTDH1A apresenta supressão de ruído integrada semelhante à placa TRTD, incluindo filtragem e proteção contra surtos, garantindo a integridade do sinal em ambientes industriais adversos. Todos os sinais RTD passam por processamento de supressão de ruído ao entrar na placa, reduzindo efetivamente o impacto da interferência eletromagnética.

5. Conversão e digitalização analógico-digital

O conversor A/D tipo VCO do VRTD utiliza conversores de tensão para frequência e contadores de amostragem. O conversor amostra cada sinal e a corrente de excitação em um intervalo de tempo relacionado à frequência do sistema de potência:

• Modo de varredura normal: 4 amostras por segundo (período de varredura de 250 ms).

• Modo de varredura rápida: 25 amostras por segundo (período de varredura de 40 ms).

6. Processamento de Linearização

O processador de sinal digital dentro do VRTD realiza a linearização dos sinais RTD via software, suportando 15 tipos de RTD, incluindo platina, cobre, níquel e outros materiais, cobrindo uma ampla faixa de temperatura.

7. Detecção de falhas

Circuitos abertos e curtos-circuitos do RTD são detectados por valores fora da faixa. Quando é determinado que um RTD está fora dos limites de hardware, esse canal de entrada é removido das entradas varridas para evitar efeitos adversos em outros canais de entrada. Os canais reparados podem ser restabelecidos automaticamente após 20 segundos ou podem ser restabelecidos manualmente.

8. Identificação do chip de identificação

A placa possui um chip de identificação somente leitura que armazena o número de série, tipo, número de revisão e informações de localização do conector da placa. O VRTD lê esta informação durante a inicialização. Se for encontrada uma incompatibilidade, será gerada uma falha de incompatibilidade de hardware, evitando problemas no sistema causados ​​por configuração incorreta.

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III. Aplicativos do sistema

1. Aplicação no Sistema de Controle Mark VI

O IS200DRTDH1A é uma placa terminal compacta para medição de temperatura dentro do sistema de controle Mark VI, amplamente utilizada para monitoramento de temperatura em turbinas a gás, turbinas a vapor, geradores e outros equipamentos. Trabalhando com a placa processadora VRTD, ele forma um subsistema de entrada RTD completo.

No sistema, IS200DRTDH1A desempenha as seguintes funções:

• Monitoramento de temperatura: Adquire pontos críticos de temperatura, como temperatura do rolamento, temperatura de exaustão e temperatura do meio de resfriamento.

• Controle de Processo: Fornece sinais de feedback para circuitos de controle de temperatura.

• Funções de proteção: Fornece sinais de entrada para proteção contra superaquecimento.

• Monitoramento de Desempenho: Adquire parâmetros de temperatura para cálculos de eficiência e desempenho.

2. Diferenças do TRTD

As principais diferenças entre DRTD e TRTD são tamanho e método de montagem:

3. Cenários típicos de aplicação

• Turbinas a Gás: Monitoramento das temperaturas de entrada/saída do compressor, temperaturas dos mancais, etc.

• Turbinas a Vapor: Monitoramento de temperaturas de rolamentos, temperaturas de cilindros, etc.

• Geradores: Monitoramento da temperatura do enrolamento do estator, temperatura do rolamento, temperatura do meio de resfriamento, etc.

• Equipamento Auxiliar: Monitoramento da temperatura do sistema de óleo, temperatura do sistema de água de resfriamento, etc.

• Sistemas de controle pequenos: Adequado para sistemas de controle pequenos com pontos de E/S e espaço limitados.

  
  

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4. Descrição detalhada da interface

1. Bloco de terminais

O IS200DRTDH1A possui um bloco de terminais tipo Euro-Block de 36 terminais montado permanentemente para conectar os 8 RTDs de três fios. As atribuições dos terminais são as seguintes:

• Terminais 1-24: 8 entradas RTD (cada entrada usa 3 terminais: excitação, sinal, comum).

• Terminais 25-34: Terminais sobressalentes.

• Terminais 35-36: SCOM (blindagem comum), devem ser conectados ao terra.

2. Conector

A placa se conecta à placa do processador VRTD por meio de um único conector tipo D de 37 pinos com fechos de travamento. Este cabo é idêntico aos utilizados na placa terminal TRTD, facilitando o gerenciamento de peças de reposição.

3. Requisitos de aterramento

Importante: O SCOM (terminais 35 e 36) deve ser conectado ao terra para garantir a eficácia da blindagem e a estabilidade do sistema. A placa não possui régua de terminais de blindagem dedicada, tornando esta conexão de aterramento particularmente crítica. O fio terra deve ser o mais curto possível.

4. Precauções com fiação

• Use fio triplo trançado blindado nº 18 AWG.

• Aterramento opcional: O fio B pode ser conectado ao aterramento.

• Fiação do Grupo RTD: Os fios B podem ser compartilhados; amarre os fios B nos RTDs, amarre os fios de sinal na placa terminal e interconecte com um fio.

  
  

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V. Diagnóstico e Manutenção

1. Funções de diagnóstico

O IS200DRTDH1A fornece as seguintes funções de diagnóstico através do VRTD:

2. Tratamento de falhas

• Quando um canal excede os limites de hardware, ele é removido das entradas digitalizadas para evitar afetar outros canais.

• Os canais reparados podem ser restabelecidos automaticamente após 20 segundos ou manualmente.

• Os sinais de diagnóstico podem ser bloqueados individualmente e redefinidos com o sinal RESET_DIA após retornarem ao normal.

• Os sinais fora da faixa do limite do sistema podem ser redefinidos com RESET_SYS.

3. Solução de problemas comuns

4. Recomendações de manutenção

• Inspeção Periódica: Verifique os blocos de terminais quanto a folgas e os fios quanto a oxidação.

• Limpeza: Limpe regularmente a placa para evitar o acúmulo de poeira que afeta a dissipação de calor e o isolamento.

• Proteção ESD: Use uma pulseira de aterramento ao manusear a placa e guarde-a em sacos antiestáticos.

• Gerenciamento de peças sobressalentes: mantenha uma placa IS200DRTDH1A sobressalente para reduzir o tempo de inatividade em caso de falha.

  
  

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VI. Instalação e configuração

1. Etapas de instalação

1. Monte o suporte do trilho DIN: Instale o suporte de plástico no trilho DIN.

2. Instale a placa: deslize a placa DRTD no suporte até que ela se encaixe no lugar.

3. Conecte os fios do RTD: Conecte os três fios de cada RTD aos terminais correspondentes no bloco de terminais. Use fio triplo trançado blindado nº 18 AWG.

4. Conexão de aterramento: Conecte os terminais 35 e 36 (SCOM) ao aterramento usando o fio mais curto possível.

5. Cabo de conexão: Conecte o cabo de 37 pinos à placa e à placa do processador VRTD.

6. Verifique a instalação: confirme se todas as conexões estão seguras.

2. Empilhamento de múltiplas placas

Quando são necessárias múltiplas placas DRTD, elas podem ser empilhadas verticalmente no trilho DIN. Cada placa se conecta independentemente à placa do processador VRTD (cada VRTD pode suportar até duas placas DRTD). Ao empilhar, garanta um espaçamento adequado entre as placas para dissipação de calor e acesso à fiação.

3. Precauções com fiação

• Use fio trigêmeo trançado blindado para reduzir a interferência eletromagnética.

• A conexão do SCOM deve ser a mais curta possível e conectada diretamente ao terra.

• Para aterramento opcional, o fio B pode ser conectado ao terra conforme necessário.

• Ao agrupar a fiação, garanta conexões confiáveis ​​para os fios B de cada RTD.