A placa terminal de entrada RTD GE IS200TRTDH1CBB é uma placa terminal de entrada de dispositivo de temperatura de resistência compacta usada nos sistemas de controle industrial da GE. Como membro da família de placas TRTD, a placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB aceita 16 entradas RTD de três fios e fornece terminação no lado do campo, supressão de ruído e condicionamento de sinal necessários para medição precisa de temperatura em arquiteturas de controle Mark VIe. A placa se comunica com os pacotes de E/S PRTD, que convertem os valores de resistência RTD em valores digitais de temperatura e os transferem para o controlador Mark VIe.
A placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB 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 “TRTD” identifica a designação funcional da placa como uma placa terminal de entrada RTD. A designação “H1” identifica o grupo de hardware e a variante de filtragem padrão, enquanto o sufixo “CBB” identifica a arte e a combinação de revisão funcional. 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 RTD IS200TRTDH1CBB é a versão H1D da família TRTD, que fornece filtragem compatível com a taxa de varredura padrão do pacote de E/S PRTD. A família TRTD também inclui a versão H2D, que fornece menos filtragem para permitir o desempenho adequado quando a taxa de varredura rápida do PRTD é selecionada, e a placa terminal de entrada RTD simplex SRTD, que fornece oito entradas RTD em um pacote mais compacto montado em trilho DIN. A placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB foi projetada para aplicações simplex, nas quais um pacote de E/S PRTD fornece oito entradas e dois pacotes de E/S PRTD fornecem 16 entradas, e é compatível com o pacote de E/S PRTDH1A, mas não com a placa DRTD montada em trilho DIN.
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 RTD GE IS200TRTDH1CBB, 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 RTD IS200TRTDH1CBB é construída em torno de uma arquitetura robusta de medição RTD que suporta 16 entradas RTD de três fios, cada uma com supressão de ruído e desacoplamento de alta frequência. A placa executa diversas funções distintas que garantem medição de temperatura precisa e confiável em ambientes industriais eletricamente ruidosos.
As 16 entradas RTD de três fios da placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB são conectadas a dois blocos terminais do tipo barreira, com cada bloco preso por dois parafusos e tendo 24 terminais aceitando fios AWG de até #12. Uma régua de terminais de blindagem conectada ao aterramento do chassi está localizada imediatamente à esquerda de cada bloco de terminais, garantindo blindagem e aterramento adequados dos cabos RTD. A placa requer fio com blindagem dupla e todas as blindagens devem terminar na barra terminal da blindagem, com as blindagens no dispositivo final não deixadas sem terminação, para garantir a imunidade adequada a ruídos.
A placa fornece uma corrente de excitação multiplexada de 10 mA CC, não contínua, para cada RTD, que pode ser aterrado ou não. Os 16 RTDs podem ser localizados a até 300 metros (984 pés) do gabinete de controle da turbina com uma resistência máxima de cabo bidirecional de 15 ohms, permitindo que a placa faça interface com RTDs instalados a uma distância considerável do gabinete de controle. As entradas do RTD e o processamento de sinal incluem desacoplamento de alta frequência com o terra na entrada do sinal, e a multiplexação do RTD no PRTD é coordenada por marca-passos redundantes para que a perda de um único cabo ou PRTD não cause a perda de nenhum sinal RTD no banco de dados de controle.
O conversor A/D no PRTD amostra cada sinal e a corrente de excitação quatro vezes por segundo para varredura no modo normal e 25 vezes por segundo para varredura no modo rápido, usando um intervalo de amostragem de tempo relacionado à frequência do sistema de potência. O software realiza a linearização para a seleção de 15 tipos de RTD, fornecendo medição precisa de temperatura em uma ampla variedade de tipos de RTD e faixas de temperatura. Circuitos abertos e curtos-circuitos do RTD são detectados por valores fora da faixa, e um RTD determinado como estando fora dos limites de hardware é removido das entradas varridas para evitar efeitos adversos em outros canais de entrada. Os canais reparados são restabelecidos automaticamente em 20 segundos ou podem ser restabelecidos manualmente.
Compatibilidade e integração de sistemas
A placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB é compatível com o pacote de E/S PRTD e suporta apenas aplicações simplex. O pacote de E/S PRTDH1A é compatível com as placas terminais de entrada RTD TRTDH1D, TRTDH2D e a placa SRTD, mas não com a placa DRTD montada em trilho DIN. No sistema de controle Mark VIe, o pacote de E/S PRTD funciona com o TRTD, com um PRTD fornecendo oito entradas e dois PRTDs fornecendo 16 entradas. O pacote de E/S é conectado ao conector de pinos DC-37 na placa terminal e se comunica com o controlador via Ethernet, com uma ou duas conexões de rede possíveis, dependendo da configuração do sistema.
A placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB fornece isolamento galvânico do circuito de entrada RTD, o que requer alterações na proteção transitória da placa terminal conforme fornecido nas placas TRTDH1D e TRTDH2D. A versão H1D da placa fornece filtragem compatível com a taxa de varredura padrão do PRTD, tornando-a adequada para aplicações onde a taxa de varredura padrão é usada. Se o PRTD for montado em uma revisão anterior da placa TRTD, será relatada uma incompatibilidade, embora nenhum dano físico ocorra.
Instalação e fiação
A placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB foi projetada para instalação simples e fiação de campo. A placa deve ser montada com segurança e um ou dois pacotes de E/S PRTD, para controle simplex de oito ou 16 RTDs, devem ser conectados diretamente aos conectores da placa terminal. Os pacotes devem ser fixados mecanicamente usando inserções roscadas adjacentes às portas Ethernet, com as inserções conectadas a um suporte de montagem específico para o tipo de placa terminal. A localização do suporte deve ser ajustada de forma que não haja força em ângulo reto aplicada ao conector de pino DC-37 entre o conjunto e a placa terminal, e esse ajuste só deve ser necessário uma vez na vida útil do produto.
Os fios dos 16 RTDs são conectados diretamente aos dois blocos de terminais na placa de terminais, e a placa requer fio com blindagem dupla, com todas as blindagens terminadas na barra de terminais da blindagem. A placa inclui dois conectores DC-37 pinos que recebem os PRTDs, um para cada conjunto de oito entradas RTD, permitindo a conexão de um ou dois pacotes PRTD dependendo da configuração do sistema. Um ou dois cabos Ethernet devem ser conectados ao pacote para negociar a operação adequada em qualquer uma das portas e, se conexões duplas forem usadas, a prática padrão é conectar o ENET1 à rede associada ao controlador R. A energia é aplicada ao pacote conectando-se o conector na lateral do pacote, e não é necessário remover a energia do cabo antes de conectá-lo porque o pacote de E/S possui capacidade inerente de inicialização suave que controla a corrente de entrada na aplicação de energia.
O tamanho da placa e o arranjo de montagem são projetados para instalação em gabinetes de controle de turbina padrão, e o aplicativo ToolboxST é usado para configurar o pacote de E/S conforme necessário. Se a configuração que está sendo baixada contiver pacotes de E/S com IDs de módulo diferentes da configuração atualmente em execução, o download poderá instalar firmware incorreto em alguns pacotes de E/S; nesse caso, o controlador deverá estar executando a nova configuração, todo o sistema deverá ser reiniciado e o Assistente de download do ToolboxST deverá ser iniciado novamente.
Tipos e faixas de RTD
A placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB suporta uma ampla variedade de tipos de RTD e faixas de temperatura, proporcionando flexibilidade para diferentes aplicações de medição de temperatura. As entradas RTD são suportadas em uma faixa de entrada de escala completa de 0,3532 a 4,054 V devido à corrente de excitação de 10 mA, e entradas RTD que variam de 34 a 405 ohms são suportadas.
Os tipos de RTD suportados incluem cobre de 10 ohm, platina de 100 ohm, níquel de 120 ohm e platina de 200 ohm. Os RTDs de cobre MINCO_CA de 10 ohms e GE de cobre de 10 ohms cobrem uma faixa de -51 a 260 °C (-60 a 500 °F). Os RTDs de platina de 100 ohms incluem os padrões SAMA 100, DIN 43760, IEC-751, MINCO_PD, MINCO_PE, PT100_DIN, MINCO_PA, IPTS-68, PT100_PURE, MINCO_PB, Rosemount 104 e PT100_USIND, cobrindo faixas de -51 a 700 °C (−60 a 1292 °F). Os RTDs de níquel MINCO_NA e N 120 de 120 ohms cobrem uma faixa de -51 a 249 °C (-60 a 480 °F), e os RTDs de platina PT 200 de 200 ohms cobrem uma faixa de -51 a 204 °C (-60 a 400 °F). A placa também suporta o RTD de platina MINCO_PK de 200 ohms com uma faixa de -51 a 268 °C (-60 a 514 °F) para a faixa de entrada de 34 a 405,2 ohms.
A precisão da medição varia de acordo com o tipo de RTD e o ganho do grupo. Para o RTD de níquel de 120 ohms com ganho normal de 1,0, a precisão a 400 °F é de 1,1 °C (2 °F). Para o RTD de platina de 200 ohms com ganho normal de 1,0, a precisão a 400 °F é de 1,1 °C (2 °F). Para o RTD de platina de 100 ohms com ganho normal de 1,0, a precisão a 400 °F é de 2,22 °C (4 °F), e com a configuração de ganho de 2,0 para a faixa de -51 a 204 °C, a precisão é de 1,11 °C (2 °F). Para o RTD de cobre de 10 ohms com ganho de 10 Ω Cu_10, a precisão a 400 °F é de 5,55 °C (10 °F).
Diagnóstico e detecção de falhas
A placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB fornece recursos de diagnóstico abrangentes que auxiliam na verificação do sistema e no isolamento de falhas. O pacote de E/S executa um autoteste de inicialização que inclui verificações de RAM, memória Flash, portas Ethernet e a maior parte do hardware da placa do processador, monitoramento contínuo das fontes de alimentação internas para operação correta e uma verificação das informações de identificação eletrônica da placa de terminal, placa de aquisição e placa do processador para confirmar se o conjunto de hardware corresponde, seguido por uma verificação de que o código do aplicativo carregado da memória flash está correto para o conjunto de hardware.
Cada tipo de RTD 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 das oito entradas for definido, ele cria um alarme de diagnóstico composto, L3DIAG_PRTD, referente a toda a placa, e detalhes dos diagnósticos individuais estão disponíveis na caixa de ferramentas. Os sinais de diagnóstico podem ser bloqueados individualmente e depois redefinidos com o sinal RESET_DIA.
Cada entrada RTD possui verificação de limite do sistema com base em níveis altos e baixos configuráveis, que podem ser usados para gerar alarmes e podem ser configurados para habilitado ou desabilitado e como travado ou não travado. O sinal RESET_SYS redefine os sinais fora do limite e os detalhes dos diagnósticos individuais estão disponíveis na caixa de ferramentas. Os sinais de diagnóstico podem ser travados individualmente e, em seguida, redefinidos com o sinal RESET_DIA se ficarem íntegros.
A resistência de cada RTD é verificada e comparada com o valor correto e, se for alta ou baixa, é criada uma falha. Cada conector possui seu próprio dispositivo de identificação, que é interrogado pela placa processadora de E/S. O ID da placa terminal é codificado em um chip somente leitura contendo o número de série da placa terminal, o tipo de placa, o número de revisão e a localização do conector. Se for encontrada uma incompatibilidade, será criada uma falha de incompatibilidade de hardware, evitando que o sistema opere com hardware incorreto ou incompatível.
Adequação de aplicativos e integração de sistemas
A placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB 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 16 entradas RTD de três fios, suportando tipos de RTD de platina de 10, 100 e 200 ohm, cobre de 10 ohm e níquel de 120 ohm em uma ampla faixa de temperaturas, permitem que a placa faça interface com os RTDs usados na medição de temperatura de exaustão de turbinas a gás, monitoramento de temperatura de metal de turbina a vapor, monitoramento de temperatura de rolamentos e muitas outras aplicações de medição de temperatura industrial.
Em sistemas de controle Mark VIe, a placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB funciona com o pacote de E/S PRTD, com um PRTD fornecendo oito entradas e dois PRTDs fornecendo 16 entradas. Os blocos terminais do tipo barreira da placa e os conectores claramente identificados simplificam a instalação, verificação e manutenção, e os diagnósticos abrangentes, incluindo verificação de limite de hardware, verificação de limite do sistema, verificação de resistência do RTD e detecção de abertura e curto, garantem que as falhas do RTD sejam detectadas e relatadas.
O suporte da placa para RTDs aterrados e não aterrados oferece flexibilidade para diferentes requisitos de instalação, e o circuito de supressão de ruído e a necessidade de fio com blindagem dupla garantem medições precisas mesmo em ambientes industriais eletricamente ruidosos. A corrente de excitação multiplexada de 10 mA e a resolução do conversor A/D de 14 bits fornecem medição de temperatura precisa e estável em toda a faixa operacional.
Manutenção e Ciclo de Vida
A placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB 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 leituras do RTD estão dentro das especificações e na confirmação de que os terminais da blindagem estão conectados corretamente.
Os recursos de diagnóstico da placa, incluindo a verificação de limite de hardware, a verificação de limite do sistema, a verificação de resistência do RTD e o chip de identificação integrado, simplificam a solução de problemas e garantem que a placa correta seja instalada em cada local. Se for determinado que um RTD está fora dos limites de hardware, a entrada será removida das entradas digitalizadas para evitar efeitos adversos em outros canais de entrada, e o canal reparado será restabelecido automaticamente em 20 segundos ou poderá ser restabelecido manualmente.
Se a placa precisar ser substituída, o processo é simples. Depois de desenergizar o equipamento associado e verificar se não existe energia, os blocos terminais conectáveis devem ser etiquetados e removidos, os pacotes de E/S do PRTD devem ser desconectados e a placa deve ser removida de sua montagem. A placa de substituição deve ser instalada na mesma posição e os blocos de terminais e pacotes PRTD 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 RTD IS200TRTDH1CBB 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 RTD GE IS200TRTDH1CBB é uma interface de medição de temperatura confiável, robusta e versátil para sistemas de controle industrial GE. Suas 16 entradas de RTD de três fios, seu suporte para tipos de RTD de platina de 10, 100 e 200 ohms, cobre de 10 ohms e níquel de 120 ohms em uma ampla gama de faixas de temperatura, seu diagnóstico abrangente e sua compatibilidade com o pacote de E/S PRTD fornecem a flexibilidade, precisão e confiabilidade necessárias para uma ampla gama de aplicações de medição de temperatura industrial.
Com seus blocos terminais do tipo barreira, conectores claramente identificados, diagnósticos abrangentes e compatibilidade com o sistema de controle Mark VIe, a placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB 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 RTD IS200TRTDH1CBB continua a oferecer o desempenho, a durabilidade e a confiabilidade que os usuários industriais esperam da GE. Quer seja usada em uma nova instalação ou como substituição de uma placa existente, a placa terminal de entrada RTD IS200TRTDH1CBB fornece a funcionalidade de entrada RTD necessária para uma operação confiável e eficiente do sistema de controle.
