IS200SHRAH2A — это высокопроизводительная компактная клеммная колодка аналогового ввода/вывода с поддержкой HART (выносной адресный датчик для магистралей) в системе управления General Electric (GE) Mark VIe. Являясь членом семейства SHRA, IS200SHRAH2A специально разработан для подключения к блоку ввода-вывода PHRA (модель IS220PHRA), обеспечивая 10 каналов аналогового входа 4–20 мА и 2 канала аналогового выхода 4–20 мА для управления промышленными процессами. Он одновременно поддерживает прозрачную двустороннюю передачу протокола связи HART. Благодаря удобной конструкции съемных клемм, которая значительно упрощает монтаж проводки и работы по техническому обслуживанию, эта плата является идеальным выбором для сбора технологических сигналов и контуров управления в нефтехимической, энергетической и металлургической промышленности.
Основное преимущество IS200SHRAH2A заключается в возможности сквозной передачи данных HART. Он позволяет командам HART, исходящим из системы управления (через пакет ввода-вывода PHRA), беспрепятственно передаваться интеллектуальным полевым преобразователям с поддержкой HART, а также возвращает ответные сигналы HART от полевых устройств обратно в систему управления. Это позволяет удаленно настраивать параметры, получать диагностические данные и контролировать состояние устройства, не влияя на нормальную передачу аналогового сигнала 4–20 мА. Эта функция позволяет пользователям полностью использовать расширенные функциональные возможности интеллектуальных полевых устройств без необходимости дополнительной проводки.
Расположение системы и совместимость
В архитектуре управления Mark VIe IS200SHRAH2A служит частью подсистемы ввода-вывода процесса, расположенной между сетью Ethernet контроллера и полевыми устройствами. Режим его работы следующий: блок ввода-вывода PHRA подключается непосредственно к разъему типа D на плате IS200SHRAH2A и осуществляет высокоскоростной обмен данными с контроллером через Ethernet. Один IS200SHRAH2A соответствует одному блоку ввода-вывода PHRA, образуя компактный симплексный аналоговый блок сбора и вывода.
Важно отметить, что IS200SHRAH2A совместим только с пакетом ввода-вывода PHRA (все версии IS220PHRA) и не совместим с пакетом ввода-вывода YHRA. Плата обеспечивает только симплексную конфигурацию и не поддерживает приложения тройного модульного резервирования (TMR), что делает ее подходящей для контуров управления, которые чувствительны к стоимости или имеют менее строгие требования к резервированию.
Основные функциональные особенности
1. Богатые аналоговые входные и выходные каналы
IS200SHRAH2A имеет 10 аналоговых входов и 2 аналоговых выхода, всего 12 каналов. Из них 8 входов можно настроить с помощью перемычек либо на токовый вход 4–20 мА, либо на вход напряжения ±5 В постоянного тока, что соответствует различным требованиям к интерфейсу преобразователя. Дополнительные 2 входа можно настроить для токового входа 4–20 мА или ±1 мА, что обеспечивает гибкий метод подключения для специальных слаботочных сигналов. Два аналоговых выхода представляют собой стандартные токовые выходы 4–20 мА, способные напрямую управлять нагрузками, такими как приводы, позиционеры или регистраторы.
Плата обеспечивает питание 24 В постоянного тока для всех датчиков с максимальным током 21 мА на канал. Это может напрямую питать двухпроводные передатчики, упрощая схему распределения мощности в полевых условиях.
2. Прозрачная связь HART.
Протокол HART — это промышленный стандарт, который накладывает частотные сигналы на аналоговый сигнал 4–20 мА для обеспечения цифровой связи. IS200SHRAH2A поддерживает полную передачу сигнала HART: когда входной канал сконфигурирован для режима тока 4–20 мА с помощью перемычек, модулированные сигналы HART могут передаваться в двунаправленном режиме через канал передачи данных, включающий клеммную плату, блок ввода-вывода PHRA и контроллер. Системы управления активами или портативные HART-коммуникаторы в системе управления могут использовать этот путь для удаленного доступа к полевым устройствам HART, считывания идентификации устройства, параметров конфигурации, диагностической информации и данных с несколькими переменными. Это значительно повышает эффективность управления оборудованием и возможности профилактического обслуживания.
Обратите внимание, что связь HART доступна только в том случае, если вход установлен в режим 4–20 мА. Если вход настроен на режим напряжения ±5 В постоянного тока или тока ±1 мА, сигнал HART будет изолирован или отфильтрован, предотвращая обмен данными.
3. Конструкция съемного терминала
В отличие от фиксированных клемм SHRAH1A, в IS200SHRAH2A используется прямоугольный разъем, к которому можно подключить различные имеющиеся в продаже стандартные вставные 48-контактные клеммные колодки типа Euro-block. Такая конструкция обеспечивает значительное удобство: при монтаже на месте все кабели сначала можно подсоединить к съемной клеммной колодке, которую затем можно вставить в плату как единое целое для быстрой установки. При замене платы необходимо отсоединить только клеммную колодку, что исключает необходимость отсоединения каждого провода по отдельности, что значительно сокращает время простоя на техническое обслуживание. Точка заземления экрана кабеля ввода-вывода расположена рядом с клеммной колодкой, что эффективно подавляет электромагнитные помехи.
4. Гибкая конфигурация перемычек
IS200SHRAH2A обеспечивает очень гибкую конфигурацию каналов с помощью встроенных перемычек, что позволяет адаптироваться к различным типам полевых сигналов без изменений в аппаратном обеспечении. Конкретные функции перемычки следующие:
Группа перемычек |
Функция |
Параметры конфигурации |
От JP1A до JP8A |
Выберите тип входа для каналов с 1 по 8 |
Токовый вход (4–20 мА) или вход напряжения (±5 В) |
JP1B – JP8B |
Выберите метод обратного подключения для каналов с 1 по 8. |
Возврат подключен к общему или оставлен открытым |
JP9A и JP10A |
Выберите диапазон входного тока для каналов 9 и 10. |
4–20 мА или ±1 мА |
JP9B и JP10B |
Выберите метод обратного подключения для каналов 9 и 10. |
Возврат подключен к общему или оставлен открытым |
Все остальные конфигурации, такие как настройки диапазона, параметры фильтра и включение связи HART, выполняются пакетом ввода-вывода PHRA через прикладное программное обеспечение ToolboxST без необходимости манипулирования самой клеммной колодкой.
5. Бортовая диагностика и идентификация.
IS200SHRAH2A оснащен последовательным резистором для каждого аналогового выходного канала. Падение напряжения на этом резисторе указывает фактический выходной ток, позволяя блоку ввода-вывода PHRA выполнять диагностику в реальном времени. Если какой-либо из аналоговых выходов выйдет из строя (например, из-за обрыва цепи, короткого замыкания или перегрузки), PHRA выдаст диагностический сигнал тревоги.
Также встроен встроенный идентификационный чип, доступный только для чтения, который хранит серийный номер клеммной колодки, тип платы, номер версии и соответствующее расположение разъема JR/JS/JT. Пакет ввода-вывода PHRA считывает этот идентификационный чип при инициализации включения питания. Если обнаружено несоответствие между фактической подключенной моделью платы и настроенной, будет сгенерирована ошибка несовместимости оборудования, что эффективно предотвращает сбои в системе, вызванные неправильной установкой платы.
6. Широкая поддержка передатчиков
IS200SHRAH2A поддерживает несколько способов подключения полевых преобразователей, в том числе:
Двухпроводные преобразователи : Питание от источника постоянного тока 24 В от клеммной колодки; Сигнал и питание разделяют одну пару проводов.
Трехпроводные преобразователи : Питание от источника постоянного тока 24 В от клеммной колодки; сигнал и питание имеют общий обратный провод.
Четырехпроводные передатчики : сигнал и мощность полностью разделены; питание передатчика осуществляется независимо или от бортовой сети.
Передатчики с внешним питанием : Передатчик питается от внешнего источника; к клеммной колодке подключается только сигнал 4–20 мА.
Такая совместимость позволяет IS200SHRAH2A легко интегрироваться в существующие схемы полевой проводки, защищая существующие инвестиции пользователя.
Особенности установки и подключения
Установка IS200SHRAH2A выполняется следующим образом: сначала соберите пластиковый изолятор и клеммную колодку, затем закрепите их на металлической монтажной пластине (или кронштейне). Наконец, закрепите металлическую пластину на DIN-рейке или закрепите ее непосредственно внутри шкафа. Для подключения рекомендуется использовать экранированную витую пару сечением 18 AWG (около 0,8 мм²) для эффективного подавления электромагнитных помех и обеспечения целостности сигнала. Заземляющий провод экрана кабеля должен быть подключен к специальной клемме заземления, расположенной рядом с клеммной колодкой, чтобы избежать образования контуров заземления.
Использование вставных клеммных колодок: вставьте зачищенные концы проводов в соответствующие отверстия клеммной колодки и затяните винты. Убедившись в надежности соединений, совместите всю клеммную колодку с прямоугольным разъемом на плате и вставьте ее на место, чтобы завершить электрическое соединение. Во время профилактической замены просто отсоедините клеммную колодку от старой платы, установите новую плату и снова подключите клеммную колодку. Перемонтаж проводки не требуется, что значительно сокращает время простоя.
Сценарии применения
IS200SHRAH2A подходит для различных приложений управления промышленными процессами. Типичные области применения включают в себя:
Сбор сигналов двухпроводного или четырехпроводного преобразователя таких переменных процесса, как давление, температура, расход и уровень.
Вывод управляющих сигналов 4–20 мА на приводы, такие как интеллектуальные позиционеры клапанов и приводы с регулируемой скоростью.
Проекты управления активами, требующие удаленного доступа к приборам HART для настройки и диагностики.
Симплексные системы с единой архитектурой контроллера, такие как вспомогательные системы, водоподготовка и управление котлом.
