Входная клеммная колодка RTD GE IS200TRTDH1CBA представляет собой компактную входную клеммную колодку для резистивных термометров, используемую в промышленных системах управления GE. Являясь членом семейства плат TRTD, плата входных клемм RTD IS200TRTDH1CBA принимает 16 трехпроводных входов RTD и обеспечивает согласование на стороне поля, подавление шума и преобразование сигнала, необходимые для точного измерения температуры в архитектурах управления Mark VIe. Плата обменивается данными с пакетами ввода-вывода PRTD, которые преобразуют значения сопротивления RTD в цифровые значения температуры и передают их в контроллер Mark VIe.
Входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA 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 «TRTD» указывает функциональное назначение платы как входной клеммной колодки RTD. Обозначение «H1» идентифицирует группу оборудования и стандартный вариант фильтрации, а суффикс «CBA» идентифицирует комбинацию графического 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.
Входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA представляет собой версию H1D семейства TRTD, которая обеспечивает фильтрацию, совместимую со стандартной скоростью сканирования пакета ввода-вывода PRTD. Семейство TRTD также включает версию H2D, которая обеспечивает меньшую фильтрацию для обеспечения надлежащей производительности при выборе высокой скорости сканирования PRTD, а также симплексную входную клеммную колодку RTD SRTD, которая обеспечивает восемь входов RTD в более компактном корпусе, монтируемом на DIN-рейку. Входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA предназначена для симплексных приложений, в которых один блок ввода-вывода PRTD обеспечивает восемь входов, а два пакета ввода-вывода PRTD обеспечивают 16 входов, и она совместима с пакетом ввода-вывода PRTDH1A, но не с платой DRTD, монтируемой на DIN-рейку.
В этом описании продукта представлена подробная техническая информация, функциональные описания, назначения разъемов, руководство по настройке и подробные характеристики входной клеммной колодки RTD GE IS200TRTDH1CBA, 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
Входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA построена на базе надежной измерительной архитектуры RTD, которая поддерживает 16 трехпроводных входов RTD, каждый из которых имеет шумоподавление и высокочастотную развязку. Плата выполняет несколько различных функций, которые обеспечивают точное и надежное измерение температуры в промышленных средах с электрическими помехами.
16 трехпроводных входов RTD входной клеммной колодки RTD IS200TRTDH1CBA подключены к двум клеммным колодкам барьерного типа, каждая из которых удерживается двумя винтами и имеет 24 клеммы, к которым можно подключить провода до #12 AWG. Экранированная клеммная колодка, прикрепленная к заземлению корпуса, расположена сразу слева от каждой клеммной колодки, обеспечивая надлежащее экранирование и заземление кабелей RTD. Для платы требуется провод с двойным экраном, и все экраны должны быть подключены к клеммной колодке экрана, при этом экраны на конечном устройстве не должны оставаться незаделанными, чтобы обеспечить надлежащую помехозащищенность.
Плата подает мультиплексированный, а не непрерывный ток возбуждения постоянного тока 10 мА на каждый RTD, который может быть заземлен или незаземлен. 16 термометров сопротивления могут быть расположены на расстоянии до 300 метров (984 футов) от шкафа управления турбиной с максимальным сопротивлением двустороннего кабеля 15 Ом, что позволяет плате взаимодействовать с термометрами сопротивления, установленными на значительном расстоянии от шкафа управления. Входы RTD и обработка сигналов включают высокочастотную развязку с землей при входе сигнала, а мультиплексирование RTD в PRTD координируется резервными кардиостимуляторами, так что потеря одного кабеля или PRTD не приводит к потере каких-либо сигналов RTD в базе данных управления.
Аналого-цифровой преобразователь в PRTD производит выборку каждого сигнала и тока возбуждения четыре раза в секунду для сканирования в нормальном режиме и 25 раз в секунду для сканирования в быстром режиме, используя временной интервал выборки, связанный с частотой энергосистемы. Программное обеспечение выполняет линеаризацию для выбора 15 типов RTD, обеспечивая точное измерение температуры в широком диапазоне типов RTD и температурных диапазонов. Обрывы и короткие замыкания РДТ обнаруживаются по значениям, выходящим за пределы диапазона, а РДТ, который находится за пределами аппаратных ограничений, удаляется из сканируемых входов, чтобы предотвратить неблагоприятное воздействие на другие входные каналы. Восстановленные каналы восстанавливаются автоматически через 20 секунд или могут быть восстановлены вручную.
Совместимость и системная интеграция
Входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA совместима с пакетом ввода-вывода PRTD и поддерживает только симплексные приложения. Пакет ввода-вывода PRTDH1A совместим с входными клеммными панелями RTD TRTDH1D, TRTDH2D и платой SRTD, но не с платой DRTD, монтируемой на DIN-рейку. В системе управления Mark VIe пакет ввода-вывода PRTD работает с TRTD: один PRTD обеспечивает восемь входов, а два PRTD обеспечивают 16 входов. Пакет ввода-вывода подключается к 37-контактному разъему DC-37 на клеммной колодке и обменивается данными с контроллером через Ethernet, при этом возможны одно или два сетевых подключения в зависимости от конфигурации системы.
Входная клеммная плата RTD IS200TRTDH1CBA обеспечивает гальваническую развязку входной цепи RTD, что требует внесения изменений в защиту от переходных процессов клеммной колодки, как это предусмотрено на платах TRTDH1D и TRTDH2D. Версия платы H1D обеспечивает фильтрацию, совместимую со стандартной скоростью сканирования PRTD, что делает ее подходящей для приложений, в которых используется стандартная скорость сканирования. Если PRTD установлен на плате TRTD более ранней версии, будет сообщено о несовместимости, хотя физического повреждения не произойдет.
Установка и подключение
Входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA предназначена для простой установки и прокладки проводки на месте. Плата должна быть надежно закреплена, а один или два блока ввода-вывода PRTD для симплексного управления восемью или 16 RTD должны быть подключены непосредственно к разъемам клеммной колодки. Пакеты должны быть механически закреплены с помощью резьбовых вставок, прилегающих к портам Ethernet, при этом вставки соединяются с помощью монтажного кронштейна, соответствующего типу клеммной колодки. Расположение кронштейна следует отрегулировать таким образом, чтобы к штыревому разъему DC-37 между блоком и клеммной колодкой не прикладывалось прямоугольное усилие, и такая регулировка должна требоваться только один раз в течение срока службы изделия.
Провода для 16 термометров сопротивления подключаются непосредственно к двум клеммным колодкам на клеммной колодке, а для платы требуется провод с двойным экраном, все экраны которого заканчиваются на клеммной колодке экрана. На плате имеются два 37-контактных разъема постоянного тока, к которым подключаются PRTD, по одному на каждый набор из восьми входов RTD, что позволяет подключать один или два блока PRTD в зависимости от конфигурации системы. Один или два кабеля Ethernet должны быть подключены к блоку для согласования правильной работы любого порта, а если используются двойные соединения, стандартной практикой является подключение ENET1 к сети, связанной с контроллером R. Питание к блоку подается путем подключения разъема на боковой стороне блока, и нет необходимости отключать питание от кабеля перед его подключением, поскольку блок ввода-вывода имеет встроенную функцию плавного запуска, которая контролирует бросок тока при подаче питания.
Размер платы и способ монтажа рассчитаны на установку в стандартные шкафы управления турбиной, а приложение ToolboxST используется для настройки пакета ввода-вывода по мере необходимости. Если загружаемая конфигурация содержит пакеты ввода-вывода с идентификаторами модулей, отличными от идентификаторов модулей, выполняющихся в данный момент, при загрузке может быть установлена неправильная прошивка для некоторых пакетов ввода-вывода, и в этом случае контроллер должен запускать новую конфигурацию, всю систему следует перезапустить, а мастер загрузки ToolboxST следует запустить снова.
Типы и диапазоны термометров сопротивления
Входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA поддерживает широкий спектр типов RTD и температурных диапазонов, обеспечивая гибкость для различных приложений измерения температуры. Входы RTD поддерживаются в полном диапазоне входного напряжения от 0,3532 до 4,054 В благодаря току возбуждения 10 мА, а также поддерживаются входы RTD в диапазоне от 34 до 405 Ом.
Поддерживаемые типы RTD включают медь на 10 Ом, платину на 100 Ом, никель на 120 Ом и платину на 200 Ом. Медные термометры сопротивления 10 Ом MINCO_CA и GE 10 Ом охватывают диапазон от –51 до 260 °C (от –60 до 500 °F). Платиновые термометры сопротивления на 100 Ом соответствуют стандартам SAMA 100, DIN 43760, IEC-751, MINCO_PD, MINCO_PE, PT100_DIN, MINCO_PA, IPTS-68, PT100_PURE, MINCO_PB, Rosemount 104 и PT100_USIND, охватывая диапазон от –51 до 700 Ом. °C (−60 to 1292 °F). Никелевые термометры сопротивления MINCO_NA и N 120 на 120 Ом охватывают диапазон от –51 до 249 °C (от –60 до 480 °F), а платиновые термометры сопротивления PT 200 на 200 Ом – от –51 до 204 °C (от –60 до 400 °F).
Точность измерения зависит от типа RTD и группового коэффициента усиления. Для никелевого RTD сопротивлением 120 Ом с нормальным коэффициентом усиления 1,0 погрешность при температуре 400 °F составляет 1,1 °C (2 °F). Для платинового термометра сопротивления 200 Ом с нормальным коэффициентом усиления 1,0 погрешность при температуре 400 °F составляет 1,1 °C (2 °F). Для платинового RTD на 100 Ом с нормальным коэффициентом усиления 1,0 точность при 400 °F составляет 2,22 °C (4 °F), а при настройке коэффициента усиления 2,0 для диапазона от –51 до 204 °C точность составляет 1,11 °C (2 °F). Для медного термометра сопротивления 10 Ом с усилением 10 Ом Cu_10 погрешность при температуре 400 °F составляет 5,55 °C (10 °F).
Диагностика и обнаружение неисправностей
Входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA обеспечивает комплексные диагностические возможности, помогающие проверять систему и локализовать неисправности. Пакет ввода-вывода выполняет самотестирование при включении питания, которое включает в себя проверку ОЗУ, флэш-памяти, портов Ethernet и большей части аппаратного обеспечения платы процессора, непрерывный контроль правильности работы внутренних источников питания, а также проверку электронной идентификационной информации с клеммной колодки, платы сбора данных и платы процессора для подтверждения соответствия набора аппаратных средств с последующей проверкой того, что код приложения, загруженный из флэш-памяти, соответствует набору аппаратного обеспечения.
Каждый тип RTD 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 восьми аппаратных пределов входа, создается комплексный диагностический сигнал L3DIAG_PRTD, относящийся ко всей плате, а подробные сведения об отдельной диагностике доступны в панели инструментов. Диагностические сигналы могут быть индивидуально зафиксированы и затем сброшены сигналом RESET_DIA.
Каждый вход RTD имеет проверку системных пределов на основе настраиваемых высокого и низкого уровней, которые можно использовать для генерации сигналов тревоги и можно настроить на включение или отключение, а также на фиксацию или нефиксацию. Сигнал RESET_SYS сбрасывает сигналы выхода за пределы, а подробные сведения об индивидуальной диагностике доступны в панели инструментов. Диагностические сигналы можно фиксировать индивидуально, а затем сбрасывать с помощью сигнала RESET_DIA, если они исправны.
Сопротивление каждого RTD проверяется и сравнивается с правильным значением, и если оно высокое или низкое, создается неисправность. Каждый разъем имеет свое собственное идентификационное устройство, которое опрашивается платой процессора ввода-вывода. Идентификатор клеммной колодки закодирован в микросхеме, доступной только для чтения, содержащей серийный номер клеммной колодки, тип платы, номер версии и расположение разъема. При обнаружении несоответствия создается ошибка несовместимости оборудования, не позволяющая системе работать с неправильным или несовместимым оборудованием.
Пригодность приложений и системная интеграция
Входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA представляет собой универсальный интерфейс измерения температуры, который можно использовать в самых разных приложениях промышленной системы управления GE. Ее 16 трехпроводных входов RTD, поддерживающих платиновые 10, 100 и 200 Ом, медные 10 Ом и никелевые 120 Ом типы RTD в широком диапазоне температур, позволяют плате взаимодействовать с RTD, используемыми в измерении температуры выхлопных газов газовых турбин, мониторинге температуры металла паровой турбины, мониторинге температуры подшипников и многих других промышленных приложениях измерения температуры.
В системах управления Mark VIe входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA работает с блоком ввода-вывода PRTD, при этом один PRTD обеспечивает восемь входов, а два PRTD обеспечивают 16 входов. Клеммные колодки барьерного типа и четко обозначенные разъемы на плате упрощают установку, проверку и обслуживание, а комплексная диагностика, включая проверку аппаратных пределов, проверку пределов системы, проверку сопротивления RTD, а также обнаружение обрывов и коротких замыканий, гарантирует обнаружение и сообщение о неисправностях RTD.
Поддержка платой как заземленных, так и незаземленных термометров сопротивления обеспечивает гибкость в соответствии с различными требованиями к установке, а схема подавления помех и необходимость использования провода с двойным экраном обеспечивают точные измерения даже в промышленных средах с высоким уровнем электрического шума. Мультиплексированный ток возбуждения 10 мА и разрешение 14-битного аналого-цифрового преобразователя обеспечивают точное и стабильное измерение температуры во всем рабочем диапазоне.
Техническое обслуживание и жизненный цикл
Входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA рассчитана на длительный срок службы с минимальным обслуживанием. Плата не содержит движущихся частей, а ее прочная конструкция обеспечивает высокую надежность при непрерывной промышленной эксплуатации. Плановое техническое обслуживание состоит из периодического визуального осмотра платы, клеммных блоков и проводки, проверки соответствия показаний термометра сопротивления техническим характеристикам и подтверждения правильности подключения экранированных клемм.
Функции диагностики платы, включая проверку аппаратных пределов, проверку системных пределов, проверку сопротивления RTD и встроенный идентификационный чип, упрощают поиск и устранение неисправностей и гарантируют, что в каждом месте установлена правильная плата. Если определяется, что RTD находится за пределами аппаратных ограничений, вход удаляется из сканируемых входов, чтобы предотвратить неблагоприятное воздействие на другие входные каналы, а восстановленный канал восстанавливается автоматически через 20 секунд или может быть восстановлен вручную.
Если плата требует замены, процесс прост. После обесточивания соответствующего оборудования и проверки отсутствия питания следует промаркировать и снять съемные клеммные колодки, отсоединить блоки ввода-вывода PRTD и снять плату с крепления. Запасную плату следует установить в то же положение, а клеммные колодки и блоки PRTD повторно подключить, как указано на этикетке, прежде чем возвращать систему в эксплуатацию.
GE Industrial Control Systems гарантирует совместимость сменных плат, даже если платы разных версий могут содержать разное аппаратное обеспечение. При заказе замены входной клеммной колодки RTD IS200TRTDH1CBA 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
Входная клеммная колодка RTD GE IS200TRTDH1CBA — это надежный, прочный и универсальный интерфейс измерения температуры для промышленных систем управления GE. Его 16 трехпроводных входов RTD, поддержка платиновых 10-, 100- и 200-омных, 10-омных медных и 120-омных никелевых RTD-термисторов в широком диапазоне температур, комплексная диагностика и совместимость с пакетом ввода-вывода PRTD обеспечивают гибкость, точность и надежность, необходимые для широкого спектра промышленных приложений измерения температуры.
Благодаря клеммным колодкам барьерного типа, четко маркированным разъемам, комплексной диагностике и совместимости с системой управления Mark VIe входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA разработана для легкой установки, проверки и обслуживания. Благодаря качественному производству GE, глобальной сети поддержки и приверженности обратной совместимости, плата входных клемм RTD IS200TRTDH1CBA 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, входная клеммная колодка RTD IS200TRTDH1CBA обеспечивает функциональные возможности входа RTD, необходимые для надежной и эффективной работы системы управления.
