A placa terminal de entrada de termopar GE IS200TBCH1CBB é uma placa terminal especializada para medição de temperatura usada nos sistemas de controle industrial da GE. Como membro da família de placas TBTC, a placa terminal de entrada de termopar IS200TBCH1CBB aceita 24 entradas de termopar e fornece terminação no lado do campo, compensação de junção fria, supressão de ruído e condicionamento de sinal necessários para medição precisa de temperatura em arquiteturas de controle Mark VIe. A placa suporta termopares Tipo E, J, K, S e T e, quando usada com o pacote de E/S PTCCH2, também suporta termopares Tipo B, N e R, permitindo que a placa seja compatível com uma ampla gama de sensores de temperatura industriais.
A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CBB é identificada pela convenção de numeração de peça GE usada em toda a linha de produtos de sistemas de controle industrial. O prefixo “IS200” identifica a placa como um produto da GE Industrial Control Systems, com “200” indicando especificamente que a placa é um conjunto de nível básico. O acrônimo “TBTC” identifica a designação funcional da placa como Placa Terminal de Entrada de Termopar. A designação “H1” identifica o grupo de hardware, enquanto o sufixo “CBB” identifica a combinação de arte e revisão funcional, com a revisão C fornecendo a configuração simplex com dois conectores do tipo DC. Todos os dígitos são importantes ao solicitar ou substituir qualquer placa, pois placas de diferentes níveis de revisão podem não conter hardware idêntico, e a GE garante compatibilidade retroativa de placas de substituição, ao mesmo tempo em que observa que diferentes níveis de revisão podem não conter componentes idênticos.
A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CBB está disponível em duas configurações gerais dentro da família: a versão TBTC_1C para aplicações simplex, que possui dois conectores do tipo DC e fornece capacidade para 24 entradas de termopar com dois pacotes de E/S, e a versão TBTC_1B para aplicações simplex e TMR, que possui seis conectores do tipo DC e fornece capacidade para 24 entradas de termopar em simplex com dois pacotes de E/S conectados a JRA e JTB ou 12 entradas de termopar em configurações TMR. A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CBB é a revisão C da placa H1, fornecendo a configuração simplex amplamente utilizada em sistemas de controle Mark VIe.
Esta introdução ao produto fornece informações técnicas detalhadas, descrições funcionais, atribuições de conectores, orientações de configuração e especificações abrangentes para a placa terminal de entrada de termopar GE IS200TBTCH1CBB, servindo como uma referência essencial para engenheiros de sistemas de controle, técnicos de manutenção e integradores de sistemas que trabalham com equipamentos de controle industrial GE.
Arquitetura Funcional e Processamento de Sinais
A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CBB é construída em torno de uma arquitetura robusta de medição de termopar que suporta 24 entradas de termopar, cada uma com supressão de ruído, compensação de junta fria e verificação de limite de hardware. A placa executa diversas funções distintas que garantem medição de temperatura precisa e confiável em ambientes industriais eletricamente ruidosos.
As 24 entradas de termopar da placa terminal de entrada de termopar IS200TBCH1CBB são conectadas a dois blocos terminais do tipo barreira montados na placa terminal. Cada bloco possui 24 terminais que aceitam fios de até #12 AWG, e uma régua de terminais blindada conectada ao aterramento do chassi está localizada no lado esquerdo de cada bloco de terminais para garantir a blindagem e o aterramento adequados dos cabos do termopar. Os blocos terminais podem ser desconectados da placa para manutenção, simplificando a fiação em campo e a substituição da placa. Os termopares podem ser aterrados ou não, proporcionando flexibilidade para diferentes requisitos de instalação.
A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CBB aceita entradas de termopar tipo E, J, K, S e T e, quando conectada ao pacote de E/S PTCCH2, também aceita termopares tipo B, N e R. A amplitude de entrada é de −8 mV a +45 mV quando a placa está conectada ao PTCCH1 ou VTCCH1, e de −20 mV a +95 mV quando conectada ao PTCCH2 ou VTCCH2. A placa também aceita entradas em milivolts, permitindo que seja usada para aplicações de medição de tensão de baixo nível, além da medição de temperatura por termopar.
A compensação da junção fria é fornecida pela medição da temperatura da junção de referência em dois locais em cada placa terminal H1C, e a precisão da junção fria é de 1,1 °C (2 °F). Como um erro de 1 °F na compensação da junta fria causará um erro de 1 °F na leitura do termopar, a precisão da junta fria é um fator crítico na precisão geral da medição da placa. Os sinais de junção fria vão para o espaço de sinais e ficam disponíveis para monitoramento, e normalmente a média dos dois é usada. Os limites aceitáveis são configurados e, se uma junta fria ultrapassar o limite, um sinal lógico é definido.
Faixas e limites do termopar
A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CBB suporta faixas de entrada em escala completa para cada tipo de termopar, e as tensões de entrada para diferentes tipos de termopar versus as faixas de temperatura mínima e máxima são definidas na documentação técnica. As faixas de temperatura da junção fria são consideradas de -30 a 65 °C (-22 a 149 °F).
Para as placas TBTC_1B e TBTC_1C, os termopares Tipo E variam de -51 °C a -7,174 mV a 593 °C a 44,547 mV, os termopares Tipo J variam de -51 °C a -6,132 mV a 760 °C a 42,922 mV, os termopares Tipo K variam de -51 °C a -4,779 mV a 1093 °C a 44,856 mV, os termopares Tipo S variam de -17,78 °C a -0,524 mV a 1760 °C a 18,612 mV, e os termopares Tipo T variam de -51 °C a -4,764 mV a 399 °C a 20,801 mV. Essas faixas cobrem os requisitos típicos de medição de temperatura industrial para cada tipo de termopar.
Para o TBTC com PTCCH2, os termopares adicionais Tipo B, N e R são suportados, ampliando a capacidade de medição para temperaturas mais altas e aplicações especializadas. Os termopares tipo B vão de 0 °C a -0,0114 mV a 1800 °C a 13,593 mV, os termopares tipo N vão de -51 °C a -3,195 mV a 1250 °C a 45,694 mV, e os termopares tipo R vão de -17,78 °C a -0,512 mV a 1700 °C a 20,220mV.
Compensação de junção fria
A função de compensação de junção fria da placa terminal de entrada de termopar IS200TBCH1CBB é crítica para a medição precisa do termopar, porque os termopares medem a diferença de temperatura entre a junção quente e a junção fria, e a temperatura da junção fria deve ser conhecida para calcular a temperatura da junção quente. A placa mede a temperatura de junção de referência em dois locais em cada placa terminal H1C, e a placa TMR H1B possui seis referências de junção fria, das quais apenas três estão disponíveis com os pacotes de E/S.
Os limites codificados são definidos em -40 a 85 °C (-40 a 185 °F), e se uma junção fria sair dessa faixa, ela será considerada ruim. A maioria das falhas de junção fria são abertas ou em curto-circuito e, se a junção fria for declarada ruim, o valor de backup será usado. Este valor de backup pode ser derivado de leituras de junção fria em outras placas de terminais ou pode ser o valor padrão configurado, garantindo que a medição de temperatura continue mesmo se um sensor de junta fria falhar.
Configurações Simplex e TMR
A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CBB suporta configurações simplex, usando dois pacotes de E/S conectados à placa para obter 24 entradas de termopar. No sistema Mark VIe, a placa funciona com o pacote de E/S PTCC e suporta aplicações simplex, dual e TMR, com a placa fornecendo a terminação do lado do campo para os sinais do termopar e o pacote de E/S fornecendo a conversão e processamento analógico-digital.
A família de placas também inclui a versão TBTC_1B para aplicações TMR, na qual os sinais do termopar se espalham para três conectores J e os sistemas de controle Mark VIe acomodam 12 entradas. A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CBB é a versão simplex com dois conectores tipo DC, fornecendo 24 entradas de termopar com dois pacotes de E/S, que é a configuração apropriada para aplicações simplex onde a redundância não é necessária.
Diagnóstico e detecção de falhas
A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CBB fornece recursos de diagnóstico abrangentes que auxiliam na verificação do sistema e no isolamento de falhas. Cada tipo de termopar possui verificação de limite de hardware com base em níveis altos e baixos predefinidos e não configuráveis, definidos perto dos limites da faixa operacional. Se este limite for excedido, um sinal lógico será definido e a entrada não será mais varrida. Se qualquer um dos limites de hardware de entrada for definido, será criado um alarme de diagnóstico composto.
Cada conector da placa terminal possui seu próprio dispositivo de identificação que é interrogado pela placa de E/S. O ID da placa é codificado em um chip somente leitura contendo o número de série da placa terminal, tipo de placa, número de revisão e localização do conector J. Se for encontrada uma incompatibilidade, será criada uma falha de incompatibilidade de hardware, evitando que o sistema opere com hardware incorreto ou incompatível.
Ao operar com o processador de E/S, uma corrente muito pequena é injetada em cada caminho do termopar. Isso é feito para detectar circuitos abertos e tem polaridade para criar uma leitura de baixa temperatura caso um termopar abra. Este recurso de detecção de circuito aberto garante que um termopar com falha seja detectado e relatado, em vez de causar uma leitura incorreta de temperatura que poderia levar a uma ação de controle inadequada.
Os diagnósticos também monitoram leituras de todos os termopares, junções frias, tensões de calibração e leituras de zero de calibração, fornecendo cobertura abrangente da cadeia de medição e garantindo que qualquer falha no termopar, na fiação ou na placa seja detectada e relatada.
Configuração
A placa terminal de entrada do termopar IS200TBTCH1CBB não possui jumpers ou configurações de hardware na placa. Toda a configuração é realizada através do software do sistema e do pacote de E/S, simplificando a instalação e reduzindo o potencial de erros de configuração. O suporte do tipo de termopar e a extensão de entrada da placa são determinados pelo pacote de E/S ao qual ela está conectada, com o PTCCH1 suportando termopares E, J, K, S e T e o PTCCH2 suportando termopares E, J, K, S, T, B, N e R, portanto, o pacote de E/S correto deve ser selecionado para a aplicação.
