Входная клеммная колодка термопары GE IS200TBTCH1CBB — это специализированная клеммная колодка для измерения температуры, используемая в системах промышленного управления GE. Являясь членом семейства плат TBTC, плата входных клемм термопар IS200TBTCH1CBB принимает 24 входа термопар и обеспечивает согласование на стороне поля, компенсацию холодного спая, подавление шума и преобразование сигнала, необходимые для точного измерения температуры в архитектурах управления Mark VIe. Плата поддерживает термопары типов E, J, K, S и T, а при использовании с блоком ввода-вывода PTCCH2 она дополнительно поддерживает термопары типов B, N и R, что позволяет использовать плату с широким спектром промышленных датчиков температуры.
Входная клеммная колодка термопары IS200TBTCH1CBB 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 «TBTC» указывает функциональное назначение платы как клеммная колодка входных термопар. Обозначение «H1» идентифицирует группу оборудования, а суффикс «CBB» идентифицирует комбинацию художественного оформления и функциональной версии, при этом версия C обеспечивает симплексную конфигурацию с двумя разъемами постоянного тока. 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.
Клеммная колодка входа термопары IS200TBTCH1CBB доступна в двух основных конфигурациях внутри семейства: версия TBTC_1C для симплексных приложений, которая имеет два разъема постоянного тока и обеспечивает возможность подключения 24 входов термопар с двумя блоками ввода-вывода, и версия TBTC_1B для симплексных приложений и приложений TMR, которая имеет шесть разъемов постоянного тока и обеспечивает возможность подключения 24 входов термопар в симплексном режиме с двумя входами-выходами. блоки, подключенные к JRA и JTB, или 12 входов термопар в конфигурациях TMR. Входная клеммная колодка термопары IS200TBTCH1CBB представляет собой версию C платы H1, обеспечивающую симплексную конфигурацию, которая широко используется в системах управления Mark VIe.
В этом вводном документе представлена подробная техническая информация, функциональные описания, назначения разъемов, руководство по настройке и подробные характеристики входной клеммной колодки термопары GE IS200TBTCH1CBB, 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
Клеммная колодка ввода термопар IS200TBTCH1CBB построена на основе надежной архитектуры измерения термопар, которая поддерживает 24 входа термопар, каждый из которых имеет шумоподавление, компенсацию холодного спая и аппаратную проверку пределов. Плата выполняет несколько различных функций, которые обеспечивают точное и надежное измерение температуры в промышленных средах с электрическими помехами.
24 входа термопар клеммной колодки входов термопар IS200TBTCH1CBB подключены к двум клеммным колодкам барьерного типа, установленным на клеммной колодке. Каждый блок имеет 24 клеммы, к которым можно подключить провода размером до 12 AWG, а клеммная колодка экрана, прикрепленная к заземлению корпуса, расположена на левой стороне каждого клеммного блока, чтобы обеспечить надлежащее экранирование и заземление кабелей термопар. Клеммные колодки можно отсоединять от платы для технического обслуживания, что упрощает монтаж проводки и замену платы. Термопары могут быть как заземленными, так и незаземленными, что обеспечивает гибкость при различных требованиях к установке.
Клеммная колодка входа термопары IS200TBTCH1CBB принимает входы термопар типов E, J, K, S и T, а при подключении к блоку ввода-вывода PTCCH2 она дополнительно принимает термопары типов B, N и R. Диапазон входного сигнала составляет от –8 мВ до +45 мВ, если плата подключена к PTCCH1 или VTCCH1, и от –20 мВ до +95 мВ при подключении к PTCCH2 или VTCCH2. Плата также принимает милливольтовые входы, что позволяет использовать ее для измерения низкого напряжения, помимо измерения температуры термопарой.
Компенсация холодного спая обеспечивается путем измерения температуры эталонного спая в двух местах на каждой клеммной колодке H1C, а точность холодного спая составляет 1,1 °C (2 °F). Поскольку ошибка в 1 °F при компенсации холодного спая приведет к ошибке в 1 °F в показаниях термопары, точность холодного спая является критическим фактором в общей точности измерений платы. Сигналы холодного спая поступают в пространство сигналов и доступны для мониторинга, и обычно используется среднее из двух значений. Настраиваются допустимые пределы, и если холодный спай выходит за пределы предела, выдается логический сигнал.
Диапазоны и пределы термопар
Клеммная колодка входных термопар IS200TBTCH1CBB поддерживает полномасштабные входные диапазоны для каждого типа термопар, а входные напряжения для различных типов термопар в сравнении с минимальным и максимальным диапазонами температур определены в технической документации. Предполагается, что диапазон температур холодного спая составляет от –30 до 65 °C (от –22 до 149 °F).
Для плат TBTC_1B и TBTC_1C диапазон термопар типа E составляет от -51 °C при -7,174 мВ до 593 °C при 44,547 мВ, диапазон термопар типа J от -51 °C при -6,132 мВ до 760 °C при 42,922 мВ, диапазон термопар типа K от -51 °C при от -4,779 мВ до 1093 °C при 44,856 мВ, диапазон термопар типа S от -17,78 °C при -0,524 мВ до 1760 °C при 18,612 мВ, а диапазон термопар типа T от -51 °C при -4,764 мВ до 399 °C при 20,801 мВ. Эти диапазоны охватывают типичные промышленные требования к измерению температуры для каждого типа термопары.
Для TBTC с PTCCH2 поддерживаются дополнительные термопары типов B, N и R, что расширяет возможности измерения для более высоких температур и специализированных приложений. Диапазон термопар типа B составляет от 0 °C при –0,0114 мВ до 1800 °C при 13,593 мВ, термопары типа N – от –51 °C при –3,195 мВ до 1250 °C при 45,694 мВ, а термопары типа R – от –17,78 °C при температуре от –0,512 мВ до 1700 °C при 20,220 мВ.
Компенсация холодного спая
Функция компенсации холодного спая входной клеммной колодки термопары IS200TBTCH1CBB имеет решающее значение для точных измерений термопары, поскольку термопары измеряют разницу температур между горячим спаем и холодным спаем, а для расчета температуры горячего спая необходимо знать температуру холодного спая. Плата измеряет температуру эталонного спая в двух местах на каждой клеммной колодке H1C, а плата TMR H1B имеет шесть эталонов холодного спая, из которых только три доступны с блоками ввода-вывода.
Жестко запрограммированные пределы установлены в диапазоне от -40 до 85 ° C (от -40 до 185 ° F), и если холодный спай выходит за пределы этого диапазона, он считается плохим. Большинство неисправностей холодного спая связаны с обрывом или коротким замыканием, и если холодный спай признан неисправным, используется резервное значение. Это резервное значение может быть получено из показаний холодного спая на других клеммных колодках или может быть сконфигурированным значением по умолчанию, гарантирующим продолжение измерения температуры даже в случае выхода из строя одного датчика холодного спая.
Конфигурации симплекс и TMR
Клеммная колодка входов термопар IS200TBTCH1CBB поддерживает симплексные конфигурации с использованием двух блоков ввода-вывода, подключенных к плате, для получения 24 входов термопар. В системе Mark VIe плата работает с пакетом ввода-вывода PTCC и поддерживает приложения симплексного, двойного и TMR-приложения, при этом плата обеспечивает терминальную нагрузку на стороне поля для сигналов термопары, а пакет ввода-вывода обеспечивает аналого-цифровое преобразование и обработку.
В семейство плат также входит версия TBTC_1B для приложений TMR, в которой сигналы термопар подаются на три J-разъема, а системы управления Mark VIe имеют 12 входов. Клеммная колодка входов термопар IS200TBTCH1CBB представляет собой симплексную версию с двумя разъемами постоянного тока, обеспечивающую 24 входа термопар с двумя блоками ввода-вывода, что является подходящей конфигурацией для симплексных приложений, где резервирование не требуется.
Диагностика и обнаружение неисправностей
Клеммная колодка входа термопары IS200TBTCH1CBB обеспечивает комплексные диагностические возможности, которые помогают в проверке системы и выявлении неисправностей. Каждый тип термопары имеет аппаратную проверку пределов, основанную на предварительно заданных, ненастраиваемых высоком и низком уровнях, установленных вблизи границ рабочего диапазона. Если этот предел превышен, устанавливается логический сигнал и вход больше не сканируется. Если установлен какой-либо из входных аппаратных пределов, создается комплексный диагностический сигнал тревоги.
Каждый разъем клеммной колодки имеет свое собственное идентификационное устройство, которое опрашивается платой ввода-вывода. Идентификатор платы закодирован в чипе, доступном только для чтения, который содержит серийный номер клеммной колодки, тип платы, номер версии и расположение J-разъема. При обнаружении несоответствия создается ошибка несовместимости оборудования, не позволяющая системе работать с неправильным или несовместимым оборудованием.
При работе с процессором ввода-вывода в каждый путь термопары подается очень небольшой ток. Это делается для обнаружения обрывов цепи и имеет полярность, позволяющую получить показания низкой температуры в случае размыкания термопары. Эта функция обнаружения обрыва цепи гарантирует, что неисправная термопара будет обнаружена и о ней будет сообщено, вместо того, чтобы вызывать неправильные показания температуры, которые могут привести к ненадлежащим действиям по управлению.
Диагностика также контролирует показания всех термопар, холодных спаев, калибровочные напряжения и показания нуля калибровки, обеспечивая полный охват измерительной цепи и гарантируя, что любая неисправность в термопаре, проводке или плате будет обнаружена и сообщена.
Конфигурация
На плате входных клемм термопары IS200TBTCH1CBB нет перемычек или аппаратных настроек. Вся настройка выполняется с помощью системного программного обеспечения и пакета ввода-вывода, что упрощает установку и снижает вероятность ошибок конфигурации. Поддержка типа термопары и входной диапазон платы определяются пакетом ввода-вывода, к которому она подключена: PTCCH1 поддерживает термопары E, J, K, S и T, а PTCCH2 поддерживает термопары E, J, K, S, T, B, N и R, поэтому для данного приложения необходимо выбрать правильный блок ввода-вывода.
