Плата расширения GE IS200ISBEH2ABC ISBus — это специализированный оптоволоконный интерфейс и модуль сетевого обхода, используемый в промышленных системах управления GE. Являясь членом семейства плат ISBE, плата расширения ISBus IS200ISBEH2ABC подключается между полнодуплексным источником ISBus — либо модулем BAIA, либо модулем ACL — и ISBus. Его основная функция заключается в обеспечении оптоволоконного преобразования сигналов RS-485 в электрический и возможности обхода узла ISBus при прерывании подачи питания на узел или открытии блокировки соединения в полнодуплексном интерфейсе. Эта функция расширения необходима для расширения сети ISBus на расстояния, которые превышают практические пределы использования медных кабелей, а функция обхода поддерживает непрерывность и доступность сети в резервированных или критических архитектурах систем управления.
Плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus идентифицируется по нумерации деталей GE, используемой во всей линейке продуктов промышленных систем управления. Префикс «IS200» идентифицирует плату как продукт GE Industrial Control Systems, а префикс «200» указывает, что плата представляет собой сборку базового уровня. Аббревиатура «ISBE» указывает функциональное назначение платы как платы расширения ISBus. Обозначение «H2» идентифицирует группу аппаратного обеспечения и защитное покрытие, а суффикс «ABC» идентифицирует комбинацию художественного оформления и функциональной версии. Все цифры важны при заказе или замене любой платы, поскольку платы разных уровней ревизии могут не содержать идентичное оборудование, и GE обеспечивает обратную совместимость заменяемых плат, отмечая при этом, что разные уровни ревизии могут не содержать идентичные компоненты.
Плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus работает посредством обходного реле, которое соединяет сигналы передачи либо с полнодуплексного входа (P1A), либо с входа AUX XMIT DATA IN (P1B) с выходными данными оптоволоконной передачи (P2). Это осуществляется через электро-оптическое преобразование передачи и оптический разъем приема-ввода данных (P3) ISBus к полнодуплексному разъему через приемный оптико-электрический преобразователь, когда 24 В постоянного тока доступно на P1A или TB2 и соединение блокировки на P1A или P1 закрыто. Плата включает в себя четыре светодиодных индикатора, которые указывают питание, ввод передаваемых данных, активную блокировку и состояние обнаружения оптических данных.
В этом вводном документе представлена подробная техническая информация, функциональные описания, назначения разъемов, руководство по настройке и подробные характеристики платы расширения ISBus GE IS200ISBEH2ABC, которая служит важным справочным материалом для инженеров систем управления, техников по техническому обслуживанию и системных интеграторов, работающих с промышленным оборудованием управления GE.
Функциональная архитектура и обработка сигналов
Плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus построена на базе надежного оптоволоконного преобразования и архитектуры релейного обхода, которая обеспечивает детерминированную, отказоустойчивую работу обхода наряду с надежной передачей оптического сигнала. Такая архитектура гарантирует, что сеть ISBus может быть расширена на большие расстояния с помощью оптоволоконного кабеля, а функция обхода надежно работает даже в условиях отключения электроэнергии или полной потери мощности.
Сердцем платы расширения IS200ISBEH2ABC ISBus является байпасное реле, которое является частью платы и выполняет функции маршрутизации сигналов. Когда 24 В постоянного тока доступно на P1A или TB2 и соединение блокировки на P1A или P1 замкнуто, байпасное реле включается и подключает сигналы передачи либо от полнодуплексного входа (P1A), либо от входа AUX XMIT DATA IN (P1B) посредством электронно-оптического преобразования передачи в выходные данные передачи по оптоволокну (P2) и подключает оптический разъем приема-ввода данных (P3) через приемный разъем. опто-электрическое преобразование в полнодуплексный разъем. В этом нормальном рабочем состоянии узел полностью подключен к ISBus и может нормально передавать и получать данные по оптоволоконному каналу.
Когда напряжение 24 В постоянного тока не подается на плату расширения IS200ISBEH2ABC ISBus, обходное реле отключается и происходит следующее: соединение передачи между P1 и P2 прерывается (разрыв), соединение приема между P3 и P1 прерывается (разрыв), а соединение между входом приема (P3) и выходом передачи (P2) устанавливается таким образом, что принимаемые оптические входные данные преобразуются в электрические сигналы, при необходимости повторно синхронизируются и повторно преобразуются. в оптический выходной сигнал. Эта конфигурация обратной связи эффективно удаляет неисправный или изолированный узел из ISBus и передает сетевые сигналы на следующий узел, поддерживая непрерывность сети ISBus.
Преобразователь постоянного тока на плате расширения IS200ISBEH2ABC ISBus способен принимать входное напряжение от 18 до 36 В и имеет максимальную входную мощность 5 Вт. Широкий диапазон входного напряжения гарантирует надежную работу платы от различных источников питания, а низкое энергопотребление сводит к минимуму рассеивание тепла и нагрузку на источник питания.
Оптические входы и выходы платы расширения IS200ISBEH2ABC ISBus совместимы с волокном из твердого кремнезема (HCS) толщиной 200 мкм или стекловолокном 62,5/125 мкм, а входные/выходные разъемы относятся к типу ST. Оптические характеристики соответствуют характеристикам пары передатчик/приемник, которая обеспечивает связь длиной не менее 1 км при использовании либо оптоволоконного кабеля HCS, либо стеклянного волокна 62,5/125 мкм. Такие оптические характеристики позволяют расширять сеть ISBus на расстояния до 1 км, что значительно превышает практические ограничения передачи данных по медному кабелю RS-485 и обеспечивает гальваническую развязку между сегментами сети.
Использование волокна HCS или стекловолокна 62,5/125 мкм обеспечивает отличную устойчивость к электромагнитным помехам, разностям потенциалов земли и другим источникам электрических помех, которые могут ухудшать медные сигналы в промышленных условиях. Разъемы типа ST широко доступны и легко подключаются, что упрощает установку и обслуживание.
Формирование сигнала передачи
Формирование передаваемого сигнала платы расширения IS200ISBEH2ABC ISBus состоит из изоляции и согласования входного сигнала, обходного мультиплексирования и преобразования электрического сигнала в оптический. Изоляция сигнала превышает 1 МОм при среднеквадратичном напряжении 500 В в течение одной секунды по отношению к любой другой клемме, что обеспечивает превосходную изоляцию между сигналами ISBus и внутренней схемой платы. Входное сопротивление составляет 100 Ом (±10%), что обеспечивает правильное согласование импедансов и минимизирует отражения сигнала.
Обходное мультиплексирование обеспечивает соединение следующим образом: от входа передаваемых данных (электрического) к выходу передаваемых данных (оптическому), когда узел не обходится, и от входа принимаемых данных (оптического) к выходу передаваемых данных (оптическому), когда узел обходится. Такая схема мультиплексирования гарантирует, что путь передачи правильно маршрутизируется как в нормальном, так и в обходном состояниях, поддерживая целостность сети ISBus.
Получение сигнала
Формирование принимаемого сигнала платы расширения IS200ISBEH2ABC ISBus обеспечивает изоляцию выходного сигнала, обходное мультиплексирование и преобразование оптического сигнала в электрический. Изоляция сигнала превышает 1 МОм при среднеквадратическом напряжении 500 В в течение одной секунды, а схема приемника способна управлять выходной нагрузкой с трансформаторной связью с резистивной нагрузкой 100 Ом (±10%) и при этом соответствовать спецификациям RS-485. Выход приемника не представляет каких-либо дифференциальных уровней постоянного тока на своем выходе.
Обходное мультиплексирование обеспечивает соединение следующим образом: от входа принимаемых данных (оптический) к выходу принимаемых данных (электрический), когда узел не обходится, и от входа принимаемых данных (оптический) к выходу передаваемых данных (оптический), когда узел обходится. Такое расположение гарантирует, что путь приема правильно маршрутизируется как в нормальном, так и в обходном состояниях, сохраняя целостность сети ISBus.
Режимы работы
Плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus поддерживает три различных режима работы, каждый из которых настраивается с помощью разъемов, перемычек и разъемов питания на плате.
В режиме повторителя реле остается обесточенным, если не перемыкать P1A-4,5 и не устанавливать перемычку между JP1-2,3. Питание на модуль подается путем подачи напряжения 24 В между P3-1,2, при этом используется только оптоволоконный ввод/вывод. Этот режим полезен для расширения сети ISBus на большие расстояния без подключения к медному узлу.
В режиме опто-электрического преобразователя путь оптического входа/электрического выхода использует оптический вход и пару № 2 DATA OUT (P1A-3,6), тогда как путь оптического выхода/электрического входа использует AUX DATA INPUT (P1B-3,6) и оптический выход. Реле должно быть запитано при подаче напряжения 24 В между JP1-2,3, а питание на модуль подается при подаче напряжения 24 В между P2-1,2. Этот режим полезен для преобразования оптических и электрических сегментов ISBus.
В стандартном режиме ввода-вывода (объединительная плата или соединение ACL) объединительная плата или ACL подключается к P1, питание для реле обеспечивается через интерфейс объединительной платы с использованием 24 В постоянного тока от HFPA через P1-7,8 или через интерфейс ACL с использованием 24 В постоянного тока от HFPA через P2-1,2, а блокировка реле обеспечивается перемычкой P1A-4,5 на объединительной плате или ACL. Питание на модуль подается путем подачи напряжения 24 В между P3-1,2. Этот режим полезен для подключения платы расширения ISBus к стандартной объединительной плате или узлу ACL.
Светодиодные индикаторы
Плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus включает в себя четыре светодиодных индикатора, которые обеспечивают четкую визуальную индикацию состояния платы. Зеленый светодиод (DS1) POWER указывает на наличие напряжения 24 В постоянного тока для питания модуля. Желтый светодиод (DS2) XMIT DATA IN указывает на наличие входных данных передачи от P1. Зеленый светодиод (DS3) «БЛОКИРОВКА АКТИВНА» указывает на наличие питания на обходном реле. Зеленый светодиод (DS4) DETECT указывает на то, что принимаются правильные оптические данные. Эти индикаторы позволяют обслуживающему персоналу быстро оценить рабочее состояние платы и выявить источник неисправности.
Назначение разъемов и интерфейсы
Плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus включает в себя пять штекерных разъемов, одну клеммную колодку и два оптоволоконных разъема. Разъем P1A представляет собой экранированный полнодуплексный разъем RJ45 с восемью контактами: контакт 1 — XMIT DATA IN+ (положительный вход RS-422), контакт 2 — XMIT DATA IN− (отрицательный вход RS-422), контакт 3 — RECV DATA OUT+ (положительный выход RS-422), контакт 4 — RELAY INTERLOCK (направление напряжения 24 В постоянного тока к полнодуплексному источнику), контакт 5 — БЛОКИРОВКА РЕЛЕ RTN (отправка напряжения 24 В постоянного тока обратно от полнодуплексного источника для подачи питания на реле или реле), контакт 6 — ВЫХОД RECV DATA OUT (отрицательный выход RS-422), контакт 7 — БЛОКИРОВКА 24 В постоянного тока (вход 24 В постоянного тока), а контакт 8 — БЛОКИРОВКА 24 В постоянного тока RTN (возврат 24 В постоянного тока).
Разъем P1B представляет собой экранированный вспомогательный разъем передачи данных RJ45 с восемью контактами: контакты 1 и 2 не подключены, контакт 3 — XMIT DATA IN+ (положительный вход RS-485), контакты 4 и 5 не подключены, контакт 6 — XMIT DATA IN− (отрицательный вход RS-485), а контакты 7 и 8 не подключены. Этот разъем используется в приложениях, которые используют плату только для преобразования оптоволокна в электрический и не используют P1A.
Разъем P2 представляет собой разъем питания вспомогательной блокировки с винтовыми клеммами: контакт 1 — ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ БЛОКИРОВКА 24 В постоянного тока (24 В постоянного тока от вспомогательного или внешнего источника питания), а контакт 2 — ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ БЛОКИРОВКА 24 В постоянного тока RTN (возврат 24 В постоянного тока от вспомогательного или внешнего источника питания). Разъем P3 представляет собой разъем питания электроники платы с винтовыми клеммами: контакт 1 — ПИТАНИЕ МОДУЛЯ 24 В постоянного тока (питание 24 В постоянного тока к активным компонентам на плате), а контакт 2 — ПИТАНИЕ МОДУЛЯ 24 В постоянного тока RTN (возврат 24 В постоянного тока). Это питание должно поступать от независимого источника питания для поддержания питания платы в случае отключения питания шкафа.
Разъемы U5 и U9 представляют собой оптоволоконные разъемы ISBus (тип ST): U5 — интерфейс приема данных к ISBus, а U9 — интерфейс передачи данных к ISBus. Перемычка JP1 — это перемычка обхода блокировки: положения 1–2 — это положение по умолчанию, что означает, что на плате должна быть закрыта внешняя блокировка, чтобы подать питание на реле или реле; положение 2-3 замыкает блокировку, хотя для подачи питания на реле или реле придется подать питание на плату через P1-7,8 или TB2-1,2.
Пригодность приложений и системная интеграция
Плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus является важным компонентом промышленных систем управления GE, которые используют сеть ISBus для связи между узлами управления на больших расстояниях. Его способность преобразовывать электрические сигналы RS-485 в оптоволоконные сигналы позволяет расширять сеть ISBus на расстояния до 1 км, что значительно превышает практические пределы передачи по медным кабелям, обеспечивая при этом гальваническую развязку и невосприимчивость к электромагнитным помехам.
Плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus обычно устанавливается между полнодуплексным источником ISBus, например модулем BAIA или модулем ACL, и ISBus. Когда на источник подается питание и блокировка замкнута, на байпасное реле подается питание, и источник полностью подключается к ISBus через оптоволоконный канал, обеспечивая нормальную связь. Если источник теряет питание или открывается блокировка, обходное реле отключается, и источник автоматически отключается, при этом принимаемый оптический вход преобразуется в электрический, при необходимости повторно синхронизируется и повторно преобразуется в оптический выход, чтобы сетевые сигналы проходили к следующему узлу.
Монтаж платы на DIN-рейку и монтажные ножки, служащие для заземления корпуса, упрощают установку в стандартные шкафы управления, а четыре светодиодных индикатора обеспечивают четкую визуальную индикацию состояния платы. Три режима работы платы — повторитель, опто-электрический преобразователь и стандартный ввод-вывод — обеспечивают гибкость в настройке сети ISBus для различных топологий и требований.
Техническое обслуживание и жизненный цикл
Плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus рассчитана на длительный срок службы с минимальным обслуживанием. Плата содержит одно реле в качестве единственной подвижной части, а ее полупроводниковая схема оптического преобразования и минимальное количество компонентов обеспечивают высокую надежность при непрерывной промышленной эксплуатации. Плановое техническое обслуживание состоит из периодического визуального осмотра платы, разъемов, оптоволоконных кабелей и светодиодных индикаторов, а также проверки правильности работы реле обхода путем проверки индикации светодиодов и, при необходимости, тестирования функции обхода во время планового отключения.
Четыре светодиодных индикатора на плате расширения IS200ISBEH2ABC ISBus обеспечивают четкую визуальную индикацию питания платы, входных данных передачи, активности блокировки и состояния обнаружения оптических данных. Если светодиод POWER не горит, техник по техническому обслуживанию должен проверить питание модуля 24 В постоянного тока на P3-1, P3-2. Если светодиод XMIT DATA IN не горит, хотя должен гореть, техник должен проверить соединение P1A или P1B и полнодуплексный источник. Если светодиод INTERLOCK ACTIVE не горит, хотя он должен гореть, техник должен проверить питание блокировки 24 В постоянного тока на P1A-7, P1A-8 или TB2-1, TB2-2 и убедиться, что блокировка на P1A замкнута или что перемычка JP1 настроена правильно. Если светодиод DETECT не горит, хотя должен гореть, техник должен проверить оптоволоконные кабели и удаленный передатчик.
Если плата требует замены, процесс прост. После обесточивания соответствующего оборудования и проверки отсутствия питания разъемы и оптоволоконные кабели следует промаркировать и отсоединить, а плату следует снять с крепления на DIN-рейке. Запасную плату следует установить в то же положение, разъемы и оптоволоконные кабели повторно подключить, как указано на маркировке, а функции обхода и связи проверить перед возвратом системы в эксплуатацию.
GE Industrial Control Systems гарантирует совместимость сменных плат, даже если платы разных версий могут содержать разное оборудование. При заказе замены платы расширения ISBus IS200ISBEH2ABC укажите полный номер детали и описание, серийный номер привода или системы, а также номер списка материалов (ML). Завод может заменить более поздние версии в зависимости от наличия и усовершенствований конструкции, но обратная совместимость замененных плат гарантирована.
Заключение
Плата расширения ISBus GE IS200ISBEH2ABC — это надежный, прочный и незаменимый оптоволоконный интерфейс и модуль сетевого обхода для промышленных систем управления GE, использующих сеть ISBus. Его оптоволоконное преобразование сигналов RS-485 в электрический, архитектура обхода на основе реле, три режима работы и четкие светодиодные индикаторы обеспечивают надежное расширение сети ISBus на большие расстояния, а также автоматический обход неисправных или изолированных узлов, гарантируя, что система управления поддерживает высокую доступность.
Плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus с обширным набором разъемов, настраиваемой перемычкой обхода блокировки, монтажом на DIN-рейку и четко обозначенными светодиодными индикаторами обеспечивает простоту установки, проверки и обслуживания. Благодаря качественному производству GE, глобальной сети поддержки и приверженности обратной совместимости, плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus продолжает обеспечивать производительность, долговечность и надежность, которые промышленные пользователи ожидают от GE. Независимо от того, используется ли она в новой установке или в качестве замены существующей платы, плата расширения IS200ISBEH2ABC ISBus обеспечивает расширение оптоволокна и функции обхода сети, необходимые для надежной и эффективной работы системы управления.
