Placa extensora GE IS200ISBEH2A ISBus

A IS200ISBEH2A é uma placa extensora ISBus projetada pela General Electric (GE) para seus sistemas de controle. Esta placa é uma revisão de hardware da série ISBE, usada principalmente para conexão entre uma fonte ISBus full duplex (um módulo BAIA ou ACL) e o ISBus. Ele fornece conversão de fibra óptica para elétrica de sinais RS-485 e a capacidade de ignorar um nó do ISBus quando a energia do nó é interrompida ou uma conexão de intertravamento dentro da interface full duplex é aberta.

A placa IS200ISBEH2A desempenha um papel crítico nos sistemas de controle da GE como relé e extensor de comunicação. Através de seu relé de bypass, ele consegue roteamento flexível de sinal: quando a placa é alimentada normalmente e o intertravamento está fechado, ele conecta os sinais de transmissão da entrada full duplex (P1A) à saída de transmissão de fibra óptica (P2) e conecta simultaneamente o sinal da entrada de recepção de fibra óptica (P3) à saída full duplex (P1A). Quando a placa é desenergizada, ela desvia automaticamente o sinal da entrada de recepção de fibra óptica (P3) diretamente para a saída de transmissão de fibra óptica (P2), implementando a funcionalidade de desvio de nó e garantindo comunicação ininterrupta no ISBus.

Os principais recursos do IS200ISBEH2A incluem:

• Conversão de fibra óptica para elétrica: Fornece conversão bidirecional entre sinais RS-485 e sinais de fibra óptica.

• Função de desvio de nó: Desvia automaticamente um nó quando há falta de energia ou o intertravamento é aberto, garantindo comunicação ISBus ininterrupta.

• Comunicação de longa distância: alcança distâncias de link de até 1 km ou mais ao usar fibra HCS ou fibra de vidro de 62,5/125 μm.

• Isolamento elétrico: O isolamento do sinal superior a 1 MΩ @ 500 V rms garante a segurança do sistema.

• Vários modos de operação: suporta modo repetidor, modo de conversão óptico para elétrico e modo de E/S padrão.

• Indicação de status: 4 indicadores LED fornecem status de energia, transmissão de dados, status de intertravamento e detecção de sinal óptico.

• Opções flexíveis de energia: Pode ser alimentado via P1A, P2 ou P3, entre outros métodos.

• Intertravamento configurável: O jumper JP1 permite selecionar se o sinal de intertravamento externo deve ser ignorado.

A placa é montada em trilho DIN, com os pés de montagem servindo como ponto de conexão para o aterramento do chassi. A placa possui cinco conectores de encaixe, uma placa de terminais, dois conectores de fibra óptica tipo ST e um jumper ajustável. Não possui fusíveis ou pontos de teste.

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II. Principais Funções

As funções principais do IS200ISBEH2A incluem, mas não estão limitadas a, o seguinte:

1. Conversão e roteamento de sinal

A função principal da placa IS200ISBEH2A é converter e rotear sinais ISBus entre formas elétricas e ópticas. Suporta os seguintes caminhos de sinal:

• Modo Normal (Nó não ignorado): Os dados transmitidos de P1A (elétrico) são convertidos em um sinal óptico e emitidos por U9 (TX); os dados ópticos recebidos de U5 (RX) são convertidos em um sinal elétrico e emitidos por P1A.

• Modo Bypass (Nó ignorado): Os dados ópticos recebidos do U5 (RX) são diretamente convertidos em um sinal óptico e emitidos pelo U9 (TX), ignorando o nó local.

2. Proteção contra desvio de nó

Se 24 V CC não forem fornecidos à placa ISBE, a placa entrará automaticamente no modo bypass:

• A conexão de transmissão entre P1 e P2 está interrompida (quebrada).

• A conexão de recepção entre P3 e P1 está interrompida (quebrada).

• Uma conexão é estabelecida entre U5 (RX) e U9 (TX), onde os dados de entrada óptica recebidos são convertidos em sinais elétricos, opcionalmente reprogramados e reconvertidos em um sinal de saída óptica.

Este design garante que, mesmo que um nó perca energia, o link de comunicação ISBus permaneça ininterrupto, aumentando a confiabilidade do sistema.

3. Comunicação de fibra óptica de longa distância

As entradas e saídas ópticas são compatíveis com fibra HCS de 200 μm ou fibra de vidro de 62,5/125 μm, utilizando conectores tipo ST. O desempenho óptico atende ao de um par transmissor/receptor que fornece um link de pelo menos 1 km quando usado com um cabo de fibra óptica HCS ou uma fibra de vidro de 62,5/125 μm.

4. Condicionamento de Sinal de Transmissão

O condicionamento do sinal de transmissão consiste em isolamento e terminação do sinal de entrada, multiplexação de bypass e conversão de sinal elétrico em óptico. O isolamento do sinal é superior a 1 Megohm a 500 V rms por um segundo. A terminação de entrada é 100 Ω ±10%.

A multiplexação bypass fornece conectividade da seguinte forma:

• Nó não ignorado: Da entrada de transmissão de dados (elétrica) à saída de transmissão de dados (óptica).

• Nó ignorado: Da entrada de dados de recepção (óptica) à saída de dados de transmissão (óptica).

5. Receba Condicionamento de Sinal

O condicionamento de sinal de recepção fornece isolamento de sinal de saída, multiplexação de bypass e conversão de sinal óptico para elétrico. O isolamento do sinal é superior a 1 Megohm a 500 V rms. O circuito do receptor é capaz de acionar uma carga de saída acoplada ao transformador com uma terminação resistiva de 100 Ω ±10%, ao mesmo tempo que atende às especificações RS-485. A saída do receptor não apresenta nenhum nível DC diferencial em sua saída.

A multiplexação bypass fornece conectividade da seguinte forma:

• Nó não ignorado: Da entrada de dados recebidos (óptica) até a saída de dados recebidos (elétrica).

• Nó ignorado: Da entrada de dados de recepção (óptica) à saída de dados de transmissão (óptica).

6. Vários modos operacionais

O IS200ISBEH2A suporta três modos de operação:

• Modo Repetidor: Relé desenergizado; nenhum jumper em P1A-4,5; nenhum jumper entre JP1-2,3; alimentação fornecida via P3; usa apenas E/S de fibra óptica.

• Modo Conversor Óptico para Elétrico: Utiliza entrada óptica e saída elétrica em P1A-3,6, ou utiliza entrada elétrica em P1B-3,6 e saída óptica; o relé deve estar energizado (aplicar 24V entre JP1-2,3); alimentação fornecida via P2.

• Modo de E/S padrão: Conecte backplane ou ACL a P1; fornecer alimentação do relé via P1-7,8 ou P2-1,2; jumper P1A-4,5 para intertravamento; alimentação fornecida via P3.

7. Flexibilidade da fonte de alimentação

O conversor CC-CC integrado aceita uma tensão de entrada de 18 a 36 V CC e tem um requisito máximo de potência de entrada de 5 watts. A energia pode ser fornecida através de vários métodos:

• P1A-7,8 (do backplane ou ACL).

• P2 (potência de intertravamento auxiliar).

• P3 (alimentação da eletrônica da placa).

  
  

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III. Aplicativos do sistema

1. Aplicação em Extensão de Comunicação ISBus

O IS200ISBEH2A é uma placa-chave para estender a distância de comunicação ISBus e aumentar a flexibilidade dos nós nos sistemas de controle GE. Suas funções dentro do sistema incluem:

• Relé de Comunicação: Atua como repetidor na comunicação ISBus de longa distância, ampliando o alcance da comunicação.

• Node Bypass: Desvia automaticamente um nó em caso de perda ou falha de energia, garantindo comunicação de barramento ininterrupta.

• Conversão de Mídia: Proporciona conversão entre sinais elétricos RS-485 e sinais de fibra óptica, oferecendo isolamento elétrico e imunidade a ruídos.

• Expansão da Rede: Permite adicionar mais nós ao ISBus mantendo a confiabilidade da comunicação.

2. Coordenação com BAIA e ACL

O IS200ISBEH2A pode ser conectado entre uma fonte ISBus full duplex (módulo BAIA ou ACL) e o ISBus. Através de suas opções flexíveis de roteamento de energia e sinal, ele pode se adaptar a diferentes requisitos de configuração do sistema.

3. Cenários típicos de aplicação

• Comunicação ISBus de Longa Distância: Usada em usinas de energia, instalações industriais e outros locais que exigem comunicação de longa distância para ampliar o alcance do ISBus usando fibra óptica.

• Sistemas de controle de alta confiabilidade: Em aplicações que exigem alta disponibilidade, a função de desvio de nó evita que pontos únicos de falha causem interrupções de comunicação.

• Aplicações que requerem isolamento elétrico: Usado onde é necessário um forte isolamento elétrico, fornecendo isolamento entre dispositivos ISBus através de fibra óptica.

• Aplicações em ambientes adversos: Em ambientes industriais com alta interferência eletromagnética, a comunicação por fibra óptica melhora a integridade do sinal.

  
  

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4. Descrição detalhada da interface

1. Conector P1A Full Duplex

P1A é um conector RJ45 blindado de 8 pinos para conexão de uma fonte full duplex (BAIA ou ACL). As atribuições dos pinos são as seguintes:

2. Conector de transmissão auxiliar P1B

P1B é um conector RJ45 blindado de 8 pinos para aplicações que utilizam a placa apenas para conversão de fibra óptica para elétrica e não utilizam P1A. Apenas os pinos 3 e 6 são usados:

3. Conector de alimentação de intertravamento auxiliar P2

P2 é um conector de terminal de parafuso de 2 pinos para conectar uma fonte de alimentação auxiliar/externa:

4. Conector de alimentação eletrônica da placa P3

P3 é um conector terminal de parafuso de 2 pinos para alimentar os componentes ativos da placa:

Nota: Esta alimentação deve vir de uma fonte de alimentação independente para manter a alimentação da placa caso a alimentação do gabinete seja removida.

5.

do conector dos conectores de fibra óptica	Descrição
U5	Receber interface de dados para ISBus (tipo ST)
U9	Interface de transmissão de dados para ISBus (tipo ST)

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V. Indicadores LED e configuração de jumpers

1. Indicadores LED

2. de configuração do jumper JP1

da posição	Descrição
1-2	Posição padrão; a placa deve ter o intertravamento externo fechado para energizar o(s) relé(s)
2-3	Curta o intertravamento; a energia deve ser fornecida à placa através de P1-7,8 ou P2-1,2 para energizar o(s) relé(s)

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VI. Instalação e Manutenção

1. Local de montagem

A placa IS200ISBEH2A é montada em trilho DIN, com os pés de montagem servindo como ponto de conexão para o aterramento do chassi. Deve ser instalado em local acessível dentro do gabinete de controle para fácil conexão e manutenção dos cabos de fibra óptica.

2. Etapas de instalação

1. Instale o trilho DIN: Certifique-se de que o trilho DIN esteja montado com segurança dentro do gabinete.

2. Placa de montagem: Encaixe a placa IS200ISBEH2A no trilho DIN.

3. Conexão de aterramento: Garanta um bom contato entre os pés de montagem e o aterramento do chassi do gabinete.

4. Conectar energia: Selecione P1A, P2 ou P3 para fonte de alimentação conforme necessário.

5. Conecte cabos ISBus: Conecte a fonte full duplex ao P1A ou conecte a fonte de transmissão auxiliar ao P1B.

6. Conecte Fibra Óptica: Conecte os cabos de fibra óptica ISBus a U5 (RX) e U9 (TX).

7. Configurar Jumper: Configure JP1 de acordo com os requisitos do sistema.

8. Verifique os LEDs: Após ligar, verifique se os LEDs indicam status normal.

3. Recomendações de Manutenção

• Inspeção Periódica: Verifique os conectores de fibra óptica quanto à limpeza e conexões seguras.

• Limpeza: Limpe regularmente a placa para evitar o acúmulo de poeira.

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

• Gerenciamento de peças sobressalentes: mantenha uma placa IS200ISBEH2A sobressalente para reduzir o tempo de inatividade em caso de falha.