O IS200TRTDH1D é uma placa terminal de entrada RTD projetada pela General Electric (GE) para seu sistema de controle Mark VIe. Esta placa é uma importante revisão de hardware dentro da série TRTD, usada principalmente para aceitar 16 entradas RTD (detector de temperatura de resistência) de três fios, fornecendo sinais precisos de medição de temperatura para o sistema de controle. A placa IS200TRTDH1D funciona em conjunto com pacotes de E/S PRTD, utilizando dois pacotes de E/S PRTD para obter aquisição e processamento de 16 sinais RTD.
O design do IS200TRTDH1D atende às demandas de aplicações de campo industrial. Possui dois blocos de terminais tipo barreira, cada um com 24 terminais, aceitando fios de até #12 AWG. Uma régua de terminais de blindagem conectada ao aterramento do chassi está localizada imediatamente à esquerda de cada bloco de terminais para conectar as blindagens dos cabos. Os circuitos de entrada na placa possuem circuitos de supressão de ruído para proteção contra surtos e ruído de alta frequência, garantindo a precisão e estabilidade dos sinais de medição.
Os principais recursos do IS200TRTDH1D incluem:
16 entradas RTD: Suporta RTDs de três fios, capazes de medir vários tipos de RTD.
Coordenação com PRTD: Dois pacotes de E/S PRTD são conectados diretamente na placa, cada um lidando com 8 entradas, totalizando 16.
Medição de longa distância: Os RTDs podem ser localizados a até 300 metros (984 pés) do gabinete de controle, com resistência máxima de cabo bidirecional de 15 Ω.
Corrente de excitação: Fornece corrente de excitação multiplexada (não contínua) de 10 mA CC, suportando RTDs aterrados ou não aterrados.
Supressão de ruído: Todos os sinais RTD possuem desacoplamento de alta frequência com o terra na entrada do sinal.
Detecção de falhas: Pode detectar circuitos abertos de RTD, curtos-circuitos e condições fora do limite de hardware.
Calibração Automática: Usa fonte de calibração filtrada e tensões nulas para calibração automática.
Vários tipos de RTD: Suporta platina, cobre, níquel e outros materiais RTD, cobrindo uma ampla faixa de temperatura.
Identificação do chip de identificação: A placa possui um chip de identificação lido pelo PRTD para garantir a compatibilidade do hardware.
Coordenação Redundante de Marcapasso: A multiplexação de RTD no PRTD é coordenada por marcapassos redundantes, garantindo que a perda de um único cabo ou PRTD não cause a perda de nenhum sinal RTD no banco de dados de controle.
A placa opera em uma faixa de temperatura de -30 a 65°C (0 a 60°C quando usada com PRTD), adequada para ambientes de gabinete de controle industrial. É importante observar que o TRTDH1D suporta apenas sistemas simplex e não é aplicável para aplicações TMR.
II. Principais Funções
As funções principais do IS200TRTDH1D incluem, mas não estão limitadas a, o seguinte:
1. Aquisição de sinal RTD
A placa IS200TRTDH1D fornece 16 canais de entrada RTD de três fios para aquisição de sinais de vários sensores de temperatura de campo. Cada RTD se conecta aos dois blocos terminais da placa por meio de três fios: excitação positiva, sinal positivo e comum.
2. Fornecimento de corrente de excitação
A placa, por meio dos pacotes de E/S PRTD, fornece uma corrente de excitação multiplexada (não contínua) de 10 mA CC para cada RTD. Este design reduz o consumo de energia e os efeitos de autoaquecimento, melhorando a precisão da medição. Os RTDs podem ser aterrados ou não, adaptando-se às diferentes condições de instalação em campo.
3. Suporte para medição de longa distância
Os RTDs podem ser instalados em locais remotos do gabinete de controle, até uma distância máxima de 300 metros (984 pés), com resistência máxima do cabo bidirecional de 15 Ω. Esse recurso permite que os RTDs sejam implantados de forma flexível em vários pontos de medição no campo industrial, sem a necessidade de que o gabinete de controle esteja localizado próximo ao equipamento em teste.
4. Condicionamento de Sinal e Supressão de Ruído
Todos os sinais RTD passam por desacoplamento de alta frequência ao entrar na placa, suprimindo efetivamente a interferência de ruído de alta frequência. Os circuitos de entrada na placa também fornecem proteção contra surtos, garantindo a integridade do sinal em ambientes industriais adversos.
5. Conversão e digitalização analógico-digital
O conversor A/D no pacote de E/S PRTD amostra cada sinal e a corrente de excitação em um intervalo de tempo relacionado à frequência do sistema de potência:
6. Processamento de Linearização
O processador no PRTD realiza a linearização dos sinais RTD via software, suportando 15 tipos de RTD, incluindo platina, cobre, níquel e outros materiais, cobrindo uma ampla faixa de temperatura de -60 a 1616°F.
7. Detecção de falhas
Circuitos abertos e curtos-circuitos do RTD são detectados por valores fora da faixa. Quando é determinado que um RTD está fora dos limites de hardware, esse canal de entrada é removido das entradas varridas para evitar efeitos adversos em outros canais de entrada. Os canais reparados podem ser restabelecidos automaticamente após 20 segundos ou podem ser restabelecidos manualmente.
8. Coordenação Redundante de Marcapasso
A multiplexação de RTD no PRTD é coordenada por marca-passos redundantes, garantindo que a perda de um único cabo ou PRTD não cause a perda de nenhum sinal RTD no banco de dados de controle. Este design aumenta significativamente a confiabilidade do sistema.
9. Calibração Automática
Os canais de entrada do RTD são calibrados automaticamente usando a fonte de calibração filtrada e tensões nulas, garantindo precisão de medição a longo prazo e reduzindo a manutenção de calibração no local.
10. Identificação do chip de identificação
A placa possui um chip de identificação somente leitura que armazena o número de série, tipo, número de revisão e informações de localização do conector da placa. O PRTD lê essas informações durante a inicialização. Se for encontrada uma incompatibilidade, será gerada uma falha de incompatibilidade de hardware, evitando problemas no sistema causados por configuração incorreta.
III. Aplicativos do sistema
1. Aplicação no sistema de controle Mark VIe
O IS200TRTDH1D é uma placa terminal chave para medição de temperatura dentro do sistema de controle Mark VIe, amplamente utilizada para monitoramento de temperatura em turbinas a gás, turbinas a vapor, geradores e outros equipamentos. Trabalhando com o pacote de E/S PRTD, ele forma um subsistema de entrada RTD completo.
No sistema, IS200TRTDH1D desempenha as seguintes funções:
Monitoramento de temperatura: Adquire pontos críticos de temperatura, como temperatura do rolamento, temperatura de exaustão e temperatura do meio de resfriamento.
Controle de Processo: Fornece sinais de feedback para circuitos de controle de temperatura.
Funções de proteção: Fornece sinais de entrada para proteção contra superaquecimento.
Monitoramento de Desempenho: Adquire parâmetros de temperatura para cálculos de eficiência e desempenho.
2. Coordenação com PRTD
A placa IS200TRTDH1D possui dois conectores DC-37 pinos para inserir dois pacotes de E/S PRTD respectivamente. Cada PRTD lida com 8 entradas RTD, com dois PRTDs lidando com todas as 16 entradas. Este design oferece opções de configuração flexíveis:
Um PRTD pode lidar com as primeiras 8 entradas e o outro PRTD pode lidar com as últimas 8 entradas.
Os dois PRTDs operam de forma independente; uma falha em um não afeta as entradas do outro.
A coordenação redundante do marcapasso garante que a perda de um único cabo ou PRTD não cause a perda de nenhum sinal RTD.
3. Diferenças da versão H1C
Comparado com a versão H1C, as principais melhorias no IS200TRTDH1D são:
Recurso de redundância aprimorada: A multiplexação de RTD no PRTD é coordenada por marca-passos redundantes, garantindo nenhuma perda de sinal devido a falhas de ponto único.
Suporte mais amplo ao tipo de RTD: Suporta uma ampla variedade de tipos de linearização de RTD.
Compatibilidade aprimorada: Compatível com revisões de firmware PRTD mais recentes.
4. Cenários típicos de aplicação
Turbinas a Gás: Monitoramento das temperaturas de entrada/saída do compressor, temperatura da câmara de combustão, temperatura de exaustão, temperaturas dos mancais, etc.
Turbinas a Vapor: Monitoramento da temperatura do vapor principal, temperatura do vapor de reaquecimento, temperatura do vapor de extração, temperaturas dos rolamentos, etc.
Geradores: Monitoramento da temperatura do enrolamento do estator, temperatura central, temperatura do meio de resfriamento, temperaturas dos rolamentos, etc.
Geradores de Vapor de Recuperação de Calor (HRSG): Monitoramento da temperatura dos gases de combustão e do vapor em diversas seções.
Equipamento Auxiliar: Monitoramento da temperatura do sistema de óleo, temperatura do sistema de água de resfriamento, etc.
4. Descrição detalhada da interface
1. Blocos terminais
A placa IS200TRTDH1D possui dois blocos de terminais tipo barreira, cada um com 24 terminais, para conexão dos 16 RTDs de três fios. Cada RTD usa três terminais:
2. Tiras de terminais de blindagem
Uma régua de terminais blindada conectada ao aterramento do chassi está localizada imediatamente à esquerda de cada bloco de terminais. Eles são usados para terminar as blindagens dos cabos RTD para reduzir a interferência eletromagnética. Deve ser usado fio com blindagem dupla. Todas as blindagens devem terminar na barra terminal da blindagem. Não termine as blindagens no dispositivo final.
3. Conectores do pacote de E/S
A placa possui dois conectores de pinos DC-37 para conectar diretamente os pacotes de E/S PRTD. Cada conector contém 8 sinais de entrada RTD, sinal ID, alimentação da bobina do relé e comando multiplex de feedback. Estes dois conectores correspondem a dois grupos de 8 entradas cada.
4. Fonte de alimentação
O pacote de E/S PRTD aceita alimentação de 28 V CC por meio de um conector de alimentação de 3 pinos na lateral, alimentando tanto o pacote de E/S quanto a placa terminal.
V. Diagnóstico e Manutenção
1. Funções de diagnóstico
O IS200TRTDH1D fornece as seguintes funções de diagnóstico através do pacote de E/S PRTD:
| do item de diagnóstico |
Descrição |
| Verificação de limite de hardware |
Cada tipo de RTD possui limites altos/baixos de hardware predefinidos. Exceder os limites interrompe a varredura do canal e define um sinal lógico. Qualquer canal que exceda os limites gera o alarme de diagnóstico composto L3DIAG_PRTD. |
| Verificação de limite do sistema |
Cada entrada RTD possui verificação de limite do sistema com base em níveis altos/baixos configuráveis, que podem ser usados para gerar alarmes e configurados como travados ou não travados. |
| Verificação de chip de identificação |
O PRTD lê o chip de identificação da placa e o compara com a configuração. Uma incompatibilidade gera uma falha de incompatibilidade de hardware. |
| Autoteste de inicialização |
Inclui verificações de RAM, memória Flash, portas Ethernet e a maior parte do hardware da placa do processador. |
| Monitoramento da fonte de alimentação interna |
Monitora continuamente as fontes de alimentação internas para operação correta. |
| Verificação de identificação eletrônica |
Verifica as informações de identificação eletrônica da placa de terminal, placa de aquisição e placa do processador para confirmar se o conjunto de hardware corresponde. |
2. Tratamento de falhas
Quando um canal excede os limites de hardware, ele é removido das entradas digitalizadas para evitar afetar outros canais.
Os canais reparados podem ser restabelecidos automaticamente após 20 segundos ou manualmente.
Os sinais de diagnóstico podem ser bloqueados individualmente e redefinidos com o sinal RESET_DIA após retornarem ao normal.
Os sinais fora da faixa do limite do sistema podem ser redefinidos com RESET_SYS.
3. Solução de problemas comuns
| Sintoma de falha |
Possível causa |
Sugestões para solução de problemas |
| Nenhuma leitura em um canal |
Circuito aberto do RTD, erro de fiação, falha de canal |
Verifique o RTD e a fiação, meça a resistência do RTD |
| Leitura anormalmente alta/baixa |
Configuração incorreta do tipo RTD, resistência excessiva do condutor |
Verifique a configuração do tipo RTD, verifique a resistência do cabo |
| Leitura flutuante ou instável |
Mau aterramento da blindagem, interferência eletromagnética |
Verifique o aterramento da blindagem, verifique o roteamento dos cabos |
| Alarme de diagnóstico composto L3DIAG_PRTD |
Um canal excedeu os limites |
Identifique o canal de falha específico, verifique o RTD correspondente e o ponto de medição |
| Falha de incompatibilidade de hardware |
Incompatibilidade de informações do chip de identificação |
Verifique o modelo correto da placa, entre em contato com o suporte técnico da GE |
4. Recomendações de manutenção
Inspeção Periódica: Verifique os blocos de terminais quanto a folgas e os fios quanto a oxidação.
Limpeza: Limpe regularmente a placa para evitar o acúmulo de poeira que afeta a dissipação de calor e o isolamento.
Proteção ESD: Use uma pulseira de aterramento ao manusear a placa e guarde-a em sacos antiestáticos.
Gerenciamento de peças sobressalentes: mantenha placas IS200TRTDH1D sobressalentes e pacotes de E/S PRTD para reduzir o tempo de inatividade em caso de falha.
VI. Instalação e configuração
1. Etapas de instalação
Monte a placa terminal: Monte com segurança a placa IS200TRTDH1D no gabinete usando parafusos.
Conecte os fios do RTD: Conecte os três fios de cada RTD aos terminais correspondentes nos blocos de terminais. Utilize cabo com blindagem dupla; termine todas as blindagens nas réguas de terminais da blindagem.
Instale pacotes de E/S PRTD: Conecte um ou dois pacotes de E/S PRTD diretamente nos conectores DC-37 pinos da placa.
Pacotes de E/S seguros: prenda mecanicamente os pacotes usando inserções rosqueadas adjacentes às portas Ethernet. As inserções são conectadas a um suporte de montagem específico para o tipo de placa terminal. Ajuste a localização do suporte de forma que não haja força em ângulo reto aplicada ao conector de pino DC-37 entre o conjunto e a placa terminal.
Conecte Ethernet: Conecte um ou dois cabos Ethernet. Se forem utilizadas conexões duplas, a prática padrão é conectar o ENET1 à rede associada ao controlador R.
Conexão de alimentação: Aplique alimentação de 28 V CC ao pacote de E/S por meio do conector de alimentação de 3 pinos na lateral.
Configurar pacotes de E/S: Use o aplicativo ToolboxST para configurar os pacotes de E/S conforme necessário.
2. Parâmetros de configuração
Os seguintes parâmetros podem ser configurados através do software ToolboxST:
| de parâmetro |
de descrição |
Opções |
| Limites do sistema |
Desative temporariamente todas as verificações de limite do sistema para fins de teste |
Habilitar (padrão), Desabilitar |
| Redefinição automática |
Restauração automática de RTDs removidos da varredura |
Habilitar (padrão), Desabilitar |
| Taxa de grupo |
Taxa de amostragem RTD 1-8 e filtro de frequência do sistema |
Filtro de 4 Hz, 50 Hz; Filtro de 4 Hz, 60 Hz (padrão); 25Hz |
| Tipo de IDT |
Selecione o tipo de RTD |
Não utilizado, CU10, PT100_DIN, PT100_PURE, PT100_USIND, N120, PT200, etc. |
| Habilitar SysLim1/2 |
Habilitar verificação de falha de limite do sistema |
Habilitar, Desabilitar (padrão) |
| Trava SysLim1/2 |
Falha de limite do sistema de trava |
Travar (padrão), Destravar |
| Tipo SysLim1/2 |
Tipo de verificação de limite do sistema |
≥ (padrão), ≤ |
| Limite do sistema 1/2 |
Definir valor limite de temperatura |
-60 a 1300 (padrão) |
