A placa terminal de entrada de termopar GE IS200TBTCH1CCB 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 IS200TBTCH1CCB aceita 24 entradas de termopar e fornece terminação no lado do campo, compensação de junta 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 do termopar IS200TBTCH1CCB 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 “CCB” 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 IS200TBTCH1CCB 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 IS200TBTCH1CCB 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 IS200TBTCH1CCB, 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 IS200TBTCH1CCB 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 junção 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 IS200TBTCH1CCB 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 IS200TBTCH1CCB 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 IS200TBTCH1CCB 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 entre -30 e 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 IS200TBTCH1CCB 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 IS200TBTCH1CCB 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 IS200TBTCH1CCB 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 redundância não é necessária.
Diagnóstico e detecção de falhas
A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CCB 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 IS200TBTCH1CCB 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.
Adequação de aplicativos e integração de sistemas
A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CCB é uma interface versátil de medição de temperatura que pode ser usada em uma ampla variedade de aplicações do sistema de controle industrial GE. Suas 24 entradas de termopar, suportando termopares Tipo E, J, K, S e T com o PTCCH1 e, adicionalmente, termopares Tipo B, N e R com o PTCCH2, permitem que a placa faça interface com termopares usados na medição de temperatura de exaustão de turbinas a gás, monitoramento de temperatura de metal de turbina a vapor, medição de temperatura de tubo de caldeira e muitas outras aplicações de medição de temperatura industrial.
Em sistemas de controle Mark VIe, a placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CCB funciona com o pacote de E/S PTCC, com dois pacotes de E/S PTCC conectados à placa em JRA e JTB para um total de 24 entradas na configuração simplex. Os blocos de terminais desconectáveis da placa e os conectores claramente identificados simplificam a instalação, verificação e manutenção, e os diagnósticos abrangentes, incluindo verificação de limite de hardware, detecção de circuito aberto e monitoramento de junção fria, garantem que as falhas do termopar sejam detectadas e relatadas.
O suporte da placa para termopares aterrados e não aterrados oferece flexibilidade para diferentes requisitos de instalação, e o circuito de supressão de ruído garante medições precisas mesmo em ambientes industriais eletricamente ruidosos. A compensação de junta fria, com duas junções de referência por placa H1C e uma estratégia de valor de backup para falhas de junta fria, garante que a medição de temperatura permaneça precisa e confiável mesmo se um sensor de junta fria falhar.
Manutenção e Ciclo de Vida
A placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CCB foi projetada para longa vida útil com manutenção mínima. A placa não contém peças móveis e sua construção robusta garante alta confiabilidade em operação industrial contínua. A manutenção de rotina consiste na inspeção visual periódica da placa, dos blocos de terminais e da fiação, na verificação de que as referências da junção fria estão dentro das especificações e na confirmação de que os terminais da blindagem estão conectados corretamente.
Os recursos de diagnóstico da placa, incluindo verificação de limite de hardware, detecção de circuito aberto, monitoramento de junção fria e chip de identificação integrado, simplificam a solução de problemas e garantem que a placa correta seja instalada em cada local. Se um termopar abrir, a corrente injetada cria uma leitura de baixa temperatura, permitindo que o circuito aberto seja detectado. Se uma junta fria ultrapassar os limites codificados, a junta fria será declarada ruim e o valor de backup será usado, permitindo que a medição de temperatura continue.
Se a placa precisar ser substituída, o processo é simples. Após desenergizar o equipamento associado e verificar se não existe energia, os blocos terminais conectáveis devem ser etiquetados e removidos, e a placa deve ser removida de sua montagem. A placa de substituição deve ser instalada na mesma posição e os blocos terminais reconectados conforme etiquetado antes de retornar o sistema ao serviço.
A GE Industrial Control Systems garante a compatibilidade de suas placas de substituição, mesmo que placas de diferentes níveis de revisão possam não conter hardware idêntico. Ao solicitar uma placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CCB de reposição, forneça o número completo da peça e a descrição, o número de série do inversor ou do sistema e o número da lista de materiais (ML). A fábrica pode substituir versões posteriores com base na disponibilidade e melhorias de design, mas a compatibilidade retroativa das placas de substituição é garantida.
Conclusão
A placa terminal de entrada de termopar GE IS200TBTCH1CCB é uma interface de medição de temperatura confiável, robusta e versátil para sistemas de controle industrial GE. Suas 24 entradas de termopar, que suportam termopares Tipo E, J, K, S, T, B, N e R, dependendo do pacote de E/S, sua compensação de junção fria, sua supressão de ruído e seus diagnósticos abrangentes fornecem a flexibilidade e a precisão necessárias para uma ampla gama de aplicações de medição de temperatura industrial.
Com seus blocos terminais desconectáveis, conectores claramente identificados, diagnósticos abrangentes e compatibilidade com o pacote de E/S Mark VIe PTCC, a placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CCB foi projetada para fácil instalação, verificação e manutenção. Apoiada pela fabricação de qualidade da GE, pela rede de suporte global e pelo compromisso com a compatibilidade com versões anteriores, a placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CCB continua a oferecer o desempenho, a durabilidade e a confiabilidade que os usuários industriais esperam da GE. Seja usada em uma nova instalação ou como substituição de uma placa existente, a placa terminal de entrada de termopar IS200TBTCH1CCB fornece a funcionalidade de entrada de termopar necessária para uma operação confiável e eficiente do sistema de controle.
