Placa terminal de entrada de termopar simples GE IS200DTTCH1A

A IS200DTTCH1A é uma placa terminal de entrada de termopar simplex projetada pela General Electric (GE) para seu sistema de controle Mark VI. Esta placa é a versão padrão da série DTTC, apresentando um design compacto específico para montagem em trilho DIN. Ele fornece ao sistema de controle 12 canais de entrada de termopar para aquisição e processamento de sinais. A placa IS200DTTCH1A funciona em conjunto com a placa processadora de termopar VTCC, conectando-se através de um único cabo de 37 pinos para adquirir 12 sinais de termopar.

O design das placas IS200DTTCH1A 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. A placa possui um bloco de terminais do tipo Euro-Block de alta densidade montado permanentemente com 42 terminais para conexão de fios de termopar. Um chip de identificação integrado identifica a placa no VTCC para fins de diagnóstico do sistema.

Os principais recursos do IS200DTTCH1A incluem:

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

• 12 entradas de termopar: Suporta medição de temperatura com vários tipos de termopar.

• Coordenação com VTCC: Conecta-se à placa do processador VTCC por meio de um único cabo de 37 pinos. Cada VTCC pode suportar duas placas DTTC, fornecendo um total de 24 entradas de termopar.

• Condicionamento de sinal integrado: Apresenta os mesmos circuitos de condicionamento de sinal e referência de junção fria (CJ) da placa TBTC.

• Compensação de Junção Fria: Temperatura de junção de referência medida em um local, com precisão CJ de 1,1°C (2°F).

• Detecção de Circuito Aberto: Injeta uma corrente muito pequena em cada caminho do termopar para detectar falhas de circuito aberto.

• Verificação de limite de hardware: verificações de limite de hardware alto/baixo predefinido (não configurável); exceder os limites interrompe a varredura do canal e gera um alarme.

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

• Conexões de blindagem: Um ponto de conexão de blindagem é fornecido para cada terceiro terminal, conectado internamente ao SCOM.

• 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 0 a 60°C, adequada para ambientes de gabinete de controle industrial. É importante observar que o DTTC está disponível apenas na versão simplex, não suporta aplicações TMR e não é compatível com o pacote de E/S PTCC.

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II. Principais Funções

As funções principais do IS200DTTCH1A incluem, mas não estão limitadas a, o seguinte:

1. Aquisição de sinal de termopar

A placa IS200DTTCH1A fornece 12 canais de entrada de termopar para aquisição de sinais de vários sensores de temperatura de campo. Os tipos de termopares podem ser configurados através da placa do processador VTCC, suportando tipos comuns (como J, K, T, E, etc.).

2. Compensação de Junção Fria

A placa possui um circuito de referência Cold Junction (CJ), medindo a temperatura da junção de referência em um único local. O VTCC fornece excitação para a referência CJ no DTTC. A precisão da medição da temperatura da junta fria é de 1,1°C (2°F), garantindo a precisão das medições do termopar.

3. Condicionamento de Sinal

O IS200DTTCH1A apresenta os mesmos circuitos de condicionamento de sinal integrados da placa TBTC, incluindo:

• Amplificação de sinal

• Filtragem

• Processamento de linearização

• Compensação de junta fria

Os sinais condicionados são transmitidos através do conector para a placa do processador VTCC para conversão analógico-digital.

4. Detecção de Circuito Aberto

Ao operar com o processador de E/S, o VTCC injeta uma corrente muito pequena em cada caminho do termopar. A polaridade desta corrente causa uma leitura de alta temperatura se um termopar abrir, permitindo a detecção de falhas de circuito aberto. Este é um método de diagnóstico online eficaz para identificação oportuna de falhas do sensor.

5. Verificação de limite de hardware

Cada tipo de termopar possui verificações de limite de hardware alto/baixo predefinidas (não configuráveis), definidas próximas aos limites da faixa operacional. Se o VTCC detectar um sinal de entrada que exceda esses limites, ele definirá um sinal lógico e interromperá a varredura desse canal de entrada. Qualquer canal de entrada que acione um limite de hardware gera um alarme de diagnóstico composto, L3DIAG_VTCC, indicando um problema em toda a placa.

6. Identificação do chip de identificação

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

7. Conexões de blindagem

Um ponto de conexão de blindagem é fornecido para cada terceiro terminal da placa. Esses pontos de blindagem estão conectados internamente ao SCOM. Este projeto fornece aterramento blindado conveniente para fios de termopares, reduzindo o impacto da interferência eletromagnética nos sinais de medição.

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III. Aplicativos do sistema

1. Aplicação no Sistema de Controle Mark VI

O IS200DTTCH1A é uma placa terminal compacta para medição de temperatura dentro do sistema de controle Mark VI. Suas funções dentro do sistema incluem:

• Monitoramento da temperatura do processo: Obtém pontos críticos de temperatura para equipamentos como turbinas a gás e turbinas a vapor, incluindo temperatura de exaustão, temperatura dos mancais e temperatura do meio de resfriamento.

• Proteção contra superaquecimento dos gases de escape: Em aplicações de turbinas a gás, fornece sinais de entrada para proteção contra superaquecimento, monitorando a temperatura dos gases de escape.

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

• Expansão de E/S Remota: Expande de forma flexível a capacidade de medição de temperatura do sistema empilhando múltiplas placas DTTC.

2. Diferenças do TBTC

As principais diferenças entre DTTC e TBTC são o tamanho e o método de montagem:

3. Cenários típicos de aplicação

• Controle de Turbina a Gás: Monitoramento da temperatura de exaustão, temperatura de descarga do compressor, temperatura da câmara de combustão, etc.

• Controle da Turbina a Vapor: Monitoramento da temperatura do vapor principal, temperatura do vapor de reaquecimento, temperatura do vapor de extração, etc.

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

• Geradores de Vapor de Recuperação de Calor (HRSG): Monitoramento da temperatura dos gases de combustão e do vapor em diversas seções.

• Controle de Forno Industrial: Monitoramento da temperatura do forno, temperatura da combustão, etc.

  
  

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4. Descrição detalhada da interface

1. Bloco de terminais

O IS200DTTCH1A possui um bloco de terminais tipo Euro-Block de 42 terminais montado permanentemente para conectar fios de termopar. As atribuições dos terminais são as seguintes:

• Terminais 1-40: 12 entradas de termopar (cada entrada usa vários terminais; consulte o diagrama de fiação para alocação específica).

• Terminais 41-42: SCOM (blindagem comum), devem ser conectados ao terra com o fio mais curto possível.

• Pontos de Conexão da Blindagem: Fornecidos para cada terceiro terminal (ex: terminais 3, 6, 9, etc.), conectado internamente ao SCOM, para conexão das blindagens dos fios do termopar.

2. Conector

A placa se conecta à placa do processador do termopar VTCC por meio de um único conector de cabo de 37 pinos (JA1). Este cabo transmite os 12 sinais do termopar, o sinal de compensação de junção fria e as informações do chip de identificação para a placa do processador VTCC para processamento.

3. Requisitos de aterramento

Importante: O SCOM (terminais 41 e 42) deve ser conectado ao terra com o fio mais curto possível para garantir a eficácia da blindagem e a estabilidade da medição. Os pontos de conexão da blindagem na placa estão conectados internamente ao SCOM, portanto o aterramento do terminal SCOM é suficiente.

4. Compensação de Junção Fria

O VTCC fornece excitação para a referência de compensação de junta fria no DTTC. O sensor de compensação de junta fria está localizado na placa e mede a temperatura de referência da junção. Durante a instalação, certifique-se de que a área de compensação da junta fria não seja afetada por fontes externas de calor para uma compensação precisa.

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V. Diagnóstico e Manutenção

1. Funções de diagnóstico

O IS200DTTCH1A fornece as seguintes funções de diagnóstico através do VTCC:

2. Visualizando detalhes de diagnóstico

Detalhes de diagnósticos individuais podem ser visualizados através do software Toolbox. Os sinais de diagnóstico podem ser bloqueados individualmente e redefinidos com o sinal RESET_DIA após retornarem ao normal.

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 IS200DTTCH1A 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 DTTC no suporte até que ela se encaixe no lugar.

3. Conecte os fios do termopar: Conecte os fios do termopar ao bloco terminal. Use fio #18 AWG.

4. Conecte as blindagens: Conecte as blindagens dos fios do termopar aos pontos de conexão da blindagem correspondentes.

5. Conexão à terra: Conecte os terminais 41 e 42 (SCOM) à terra usando o fio mais curto possível.

6. Cabo de conexão: Conecte o cabo de 37 pinos ao conector JA1 da placa e à placa do processador VTCC.

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

2. Empilhamento de múltiplas placas

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

3. Precauções com fiação

• Use fio de extensão de termopar ou cabo de compensação de tamanho apropriado.

• Os fios do termopar devem ser blindados, com a blindagem aterrada na extremidade do DTTC.

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

• Evite passar os fios do termopar paralelos aos cabos de alimentação para reduzir a interferência eletromagnética.

• Certifique-se de que a área de compensação da junta fria não seja afetada por fontes externas de calor.

4. Método de configuração

A placa IS200DTTCH1A não possui jumpers configuráveis. Toda a configuração (como tipo de termopar, faixa, etc.) é feita através do software da placa processadora VTCC. Os usuários devem configurar os parâmetros correspondentes no software Toolbox.

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