Placa terminal de entrada RTD simples de GE IS200SRTDH2A

O IS200SRTDH2A é uma placa terminal de entrada de detector de temperatura de resistência (RTD) simplex compacta e de alta densidade dentro do sistema de controle Mark VIe da General Electric (GE). Como membro da família SRTD, o IS200SRTDH2A foi projetado especificamente para se conectar ao pacote de processadores de E/S PRTD, fornecendo 8 canais de entrada RTD de três fios para controle de processos industriais. Ele converte com precisão os sinais de resistência dos sensores de temperatura de campo em valores digitais de temperatura utilizáveis ​​pelo controlador. Apresentando um conveniente design de terminal Euro-bloco conectável e suportando montagem plana e em trilho DIN, esta placa é um dispositivo de aquisição frontal ideal para monitoramento de temperatura e circuitos de proteção nas indústrias de geração de energia, petroquímica e siderúrgica.

As principais vantagens do IS200SRTDH2A residem em seu tamanho compacto, métodos de montagem flexíveis e recursos confiáveis ​​de condicionamento de sinal. Ele integra 8 canais de entrada RTD em uma placa dimensionalmente otimizada, trabalhando em conjunto com o pacote de E/S PRTD para conectar-se perfeitamente à rede de controle Mark VIe via Ethernet. Isto alcança uma cadeia digital integrada do sensor de temperatura de campo ao controlador. O design do terminal conectável torna a fiação em campo e a substituição da placa extremamente convenientes, reduzindo significativamente o tempo de inatividade para manutenção.

Posicionamento e compatibilidade do sistema

Dentro da arquitetura de controle Mark VIe, o IS200SRTDH2A atua como parte do subsistema de E/S do processo, posicionado entre a rede Ethernet do controlador e os sensores de temperatura de campo. Seu modo de operação é o seguinte: o pacote de E/S PRTD se conecta diretamente ao conector DC-37 pinos na placa IS200SRTDH2A e troca dados em alta velocidade com o controlador através de duas portas Ethernet RJ-45. Um IS200SRTDH2A corresponde a um pacote de E/S PRTD, formando uma unidade compacta de aquisição de temperatura simplex.

O IS200SRTDH2A suporta apenas operação simplex e não suporta aplicações Triple Modular Redundant (TMR), tornando-o adequado para loops de monitoramento de temperatura que são sensíveis ao custo ou têm requisitos de redundância menos rigorosos. O pacote de E/S PRTD compatível se comunica com o controlador por Ethernet, suportando portas de rede duplas redundantes para confiabilidade de comunicação. Um pacote de E/S PRTD pode lidar com 8 entradas RTD. Se forem necessárias 16 entradas RTD, a placa terminal TRTD, que pode acomodar dois pacotes de E/S PRTD, pode ser selecionada.

Principais recursos funcionais

1. Oito canais de entrada RTD de três fios

O IS200SRTDH2A fornece 8 canais de entrada RTD de três fios totalmente independentes. O método de conexão de três fios compensa efetivamente a resistência do fio condutor, garantindo a precisão da medição, e é um padrão amplamente adotado na medição de temperatura industrial. A placa fornece uma corrente de excitação multiplexada (não contínua) de 10 mA DC para cada RTD, que pode ser instalado aterrado ou não aterrado. Os 8 RTDs podem ser localizados a até 300 metros (984 pés) do gabinete de E/S da turbina, com uma resistência total máxima do cabo bidirecional de 15 Ω.

2. Amplo tipo de RTD e suporte para faixa de temperatura

O IS200SRTDH2A, em conjunto com o pacote de E/S PRTD, suporta uma variedade de tipos de RTD padrão, cobrindo uma ampla faixa de medição, de baixas a altas temperaturas. Os tipos de RTD suportados incluem:

A faixa de entrada em escala completa para todos os tipos de RTD é de 0,3532 a 4,054 V (com base em uma corrente de excitação de 10 mA, correspondendo a uma faixa de resistência de aproximadamente 34 a 405 Ω). A linearização é realizada pelo processador no pacote de E/S PRTD via software, garantindo alta precisão na conversão de temperatura.

3. Design de terminal conectável

O IS200SRTDH2A emprega um conector em ângulo reto que aceita uma variedade de blocos de terminais Eurobloco plugáveis ​​padrão disponíveis comercialmente, totalizando 36 terminais. Em comparação com a versão de terminal fixo (SRTDH1), este design conectável oferece uma conveniência significativa: durante a fiação de campo, todos os cabos podem primeiro ser colocados no bloco de terminais conectável, que pode então ser inserido na placa como uma unidade única para instalação rápida. Ao substituir a placa, apenas o bloco de terminais precisa ser desconectado, eliminando a necessidade de remover cada fio individualmente e reduzindo bastante o tempo de inatividade para manutenção.

4. Condicionamento de sinal de alta precisão e supressão de ruído

A placa IS200SRTDH2A integra circuitos de supressão de ruído para proteger eficazmente contra surtos e interferência de ruído de alta frequência. Todos os sinais RTD apresentam desacoplamento de alta frequência com o terra no ponto de entrada do sinal, garantindo a integridade do sinal em ambientes eletromagnéticos industriais. O conversor A/D no pacote de E/S PRTD amostra cada sinal e a corrente de excitação usando um intervalo de amostragem de tempo relacionado à frequência do sistema de energia: 4 vezes por segundo (250 ms) para varredura no modo normal e 25 vezes por segundo (40 ms) para varredura no modo rápido. A resolução do conversor A/D é de 14 bits, com rejeição de modo comum CA de 60 dB a 50/60 Hz, rejeição de modo comum CC de 80 dB e rejeição de modo normal de até 250 mV rms na frequência do sistema de 50/60 Hz com 60 dB para modo de varredura normal.

5. Calibração Automática e Detecção de Falhas

As entradas do RTD são calibradas automaticamente usando fonte de calibração filtrada e tensões nulas, eliminando a necessidade de calibração manual no local. O IS200SRTDH2A, trabalhando com o pacote de E/S PRTD, fornece vários níveis de detecção de falhas:

• Verificação de limite de hardware : Cada tipo de RTD possui limites de hardware altos e baixos predefinidos (não configuráveis) definidos perto dos limites da faixa operacional. Se este limite for excedido, um sinal lógico será definido e a entrada correspondente será removida da sequência de varredura para evitar efeitos adversos em outros canais de entrada. Os canais reparados são automaticamente restabelecidos na varredura em 20 segundos ou podem ser restabelecidos manualmente.

• Verificação de limite do sistema : Cada entrada RTD possui limites de sistema altos e baixos configuráveis ​​que podem ser usados ​​para gerar alarmes, configuráveis ​​para ativar/desativar e como travado/não travado.

• Detecção de circuito aberto/curto-circuito : circuitos abertos e curtos-circuitos do RTD são detectados através de valores fora da faixa.

• Verificação do chip de identificação da placa : Um chip de identificação somente leitura integrado armazena o número de série da placa terminal, tipo de placa, número de revisão e localização do conector. O pacote de E/S PRTD lê essas informações na inicialização e uma falha de incompatibilidade de hardware é gerada se uma incompatibilidade for detectada.

6. Configuração Zero, Plug-and-Play

O IS200SRTDH2A foi projetado como um dispositivo de hardware de configuração zero: a placa não possui jumpers ou interruptores de configuração de hardware e entra automaticamente no estado de funcionamento após a instalação. Toda a configuração do canal, seleção do tipo de RTD, configurações de taxa de amostragem, limites de alarme e outros parâmetros são realizados pelo pacote de E/S PRTD por meio do software aplicativo ToolboxST, reduzindo significativamente a complexidade de instalação e comissionamento.

Destaques de instalação e fiação

O IS200SRTDH2A suporta dois métodos de montagem: encaixe em trilho DIN ou montagem plana direta através de furos de montagem. Durante a instalação, a placa de terminais é primeiro montada com segurança. O pacote de E/S PRTD é então conectado diretamente ao conector DC-37 pinos na placa terminal e fixado mecanicamente usando inserções roscadas adjacentes às portas Ethernet, em conjunto com um suporte de montagem específico para o tipo de placa terminal. Isso garante que nenhuma força em ângulo reto seja aplicada ao conector.

Para a fiação, deve-se usar cabo com blindagem dupla. Todas as blindagens devem terminar na barra terminal de blindagem localizada adjacente aos blocos terminais; as blindagens não devem ser aterradas na extremidade do dispositivo de campo. Recomenda-se usar fio de par trançado blindado #18 AWG (aproximadamente 0,8 mm²). Para os blocos de terminais plugáveis: insira as extremidades desencapadas dos fios nos orifícios correspondentes do bloco de terminais e aperte os parafusos. Depois de confirmar que as conexões estão seguras, alinhe todo o bloco de terminais com o conector em ângulo reto na placa e empurre-o no lugar para concluir a conexão elétrica. Durante a substituição para manutenção, simplesmente desconecte o bloco de terminais da placa antiga, instale a nova placa e conecte o bloco de terminais novamente.

Observe que o IS200SRTDH2A suporta apenas operação simplex. O pacote de E/S PRTD se comunica com o controlador por meio de duas portas Ethernet RJ-45 (ENET1 e ENET2). Se forem utilizadas conexões duplas, a prática padrão é conectar o ENET1 à rede associada ao controlador R. O pacote de E/S possui capacidade inerente de inicialização suave do firmware, permitindo que seu conector de alimentação seja conectado enquanto estiver energizado, sem a necessidade de desconectar a alimentação primeiro.

Especificações de precisão

A tabela abaixo lista a precisão de medição típica a 400 °F (aproximadamente 204 °C) para diferentes tipos de RTD. A precisão é influenciada pelo grupo de ganho selecionado.

Cenários de aplicação

O IS200SRTDH2A é adequado para diversas aplicações de controle de processos industriais que exigem monitoramento preciso de temperatura. As aplicações típicas incluem:

• Monitoramento das temperaturas dos rolamentos e lubrificantes das turbinas a vapor e a gás.

• Monitoramento do enrolamento do estator do gerador e das temperaturas centrais.

• Monitoramento das temperaturas dos enrolamentos do transformador e do sistema de refrigeração.

• Monitoramento de temperaturas de mancais de equipamentos auxiliares como bombas e compressores.

• Medição da temperatura do meio do pipeline de processo.

Para qualquer sistema de controle simplex que exija 8 ou menos entradas RTD, o IS200SRTDH2A, combinado com o pacote de E/S PRTD, fornece uma solução de aquisição de temperatura compacta, confiável e de alta precisão.