IS220PRTDH1A, Mark VIe ve Mark VIeS Kontrol Sistemlerinde kullanılan dağıtılmış I/O modülü ailesinin bir üyesidir ve özellikle Direnç Sıcaklık Dedektörü (RTD) sinyallerinin alınması ve işlenmesi için tasarlanmıştır. RTD sensörleri ile üst düzey kontrol sistemi arasında kritik bir arayüz görevi gören, RTD direnç değişikliklerini yüksek hassasiyetli dijital sıcaklık değerlerine dönüştürmekten ve bunları endüstriyel Ethernet aracılığıyla Mark VIe kontrol cihazına iletmekten sorumlu entegre bir I/O bileşenidir.
Bu modülün temel işlevi, özellikle gaz türbinleri gibi yüksek güvenilirlikli sıcaklık izleme gerektiren uygulamalar için endüstriyel proses kontrolü için kararlı, doğru ve tanısal açıdan yetenekli bir sıcaklık girişi çözümü sağlamaktır. IS220PRTDH1A, eksiksiz bir RTD sinyal toplama alt sistemi oluşturmak için belirli RTD giriş terminal kartlarıyla (örn., TRTDH1D, TRTDH2D, SRTD) birlikte kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
2. Ayrıntılı İşlevsel Açıklama
Sinyal Toplama Yeteneği
100 Ohm Platin (PT100, çeşitli standartlar: SAMA, DIN, PURE, USIND)
200 Ohm Platin (PT200)
120 Ohm Nikel (N120)
10 Ohm Bakır (CU10)
Kullanıcılar konfigürasyon yazılımı (ToolboxST) aracılığıyla her kanal için karşılık gelen RTD tipini seçebilir ve modül otomatik olarak doğrusallaştırma ve sıcaklık hesaplamasını gerçekleştirir.
Kanal Sayısı: Her IS220PRTDH1A modülü 8 bağımsız RTD giriş kanalını işleyebilir. Tek bir TRTD terminal kartına iki PRTD modülü takılarak sistem 16 RTD girişini yönetecek şekilde genişletilebilir.
Desteklenen RTD Türleri: Modül ürün yazılımı, aşağıdakiler de dahil olmak üzere birden fazla ortak RTD türünü destekler:
3 Kablolu Bağlantı: Kablo direncinden kaynaklanan ölçüm hatalarının telafi edilmesine yardımcı olan 3 kablolu RTD bağlantısını destekler.
Elektriksel Arayüz ve İletişim
Terminal Kartı Arayüzü: Modül, ilgili RTD terminal kartına doğrudan takılabilir bağlantı için alt tarafında bir DC-37 pinli konnektör sağlar. Bu arayüz 8 RTD sinyalini, modül kimliği tanımlama sinyalini ve gücü iletir.
Ağ İletişimi: Modül, yedekli ağ bağlantılarını destekleyen, kendi tarafında çift RJ-45 Ethernet bağlantı noktası (ENET1 ve ENET2) sağlar. Bu, modül ile Mark VIe kontrol cihazı arasındaki veri alışverişi için birincil kanaldır. Standart uygulama ENET1'i R denetleyiciyle ilişkili ağa bağlamaktır.
Güç Girişi: Modülün yan tarafındaki 3 pinli güç konektörü, hem I/O modülünün kendisine hem de bağlı terminal kartına güç sağlayan 28V DC güç kaynağını bağlamak için kullanılır. Modül, açılış sırasında ani akımı kontrol etmek için yumuşak başlatma özelliğine sahiptir.
Teşhis ve Durum Göstergesi
Donanım Limitleri: Kontroller, her RTD tipi için çalışma aralığının sonuna yakın bir yerde belirlenen önceden ayarlanmış (yapılandırılamayan) yüksek ve düşük seviyelere dayanır. Bir limit aşılırsa, bir mantık sinyali ayarlanır ve diğer kanalların etkilenmesini önlemek için bu girişin taranması durdurulur. Limitini aşan herhangi bir tek giriş, L3DIAG_PRTD üretir. tüm karta ilişkin bir bileşik teşhis alarmı
Sistem Limitleri: Kontroller yapılandırılabilir yüksek ve düşük sıcaklık limitlerine dayanmaktadır. Bunlar uygulama kodunda proses alarmları oluşturmak için kullanılabilir ve etkinleştirme/devre dışı bırakma ve kilitleme/kilitlemesiz olarak yapılandırılabilir.
Açılışta Otomatik Test: RAM'i, Flash belleği, Ethernet bağlantı noktalarını ve çoğu işlemci donanımını kontrol eder.
Dahili güç kaynaklarının sürekli izlenmesi.
Donanım seti eşleşmesini sağlamak için terminal kartından, toplama kartından ve işlemci kartından gelen elektronik kimlik bilgilerini doğrular ve yüklenen uygulama kodunun donanım seti için doğru olup olmadığını kontrol eder.
LED Göstergeleri: Modül ön paneli, işlemci durumu, ağ bağlantısı durumu, güç durumu ve arıza göstergesi dahil olmak üzere görsel teşhis için bir dizi LED göstergesi sağlar.
Kapsamlı Kendi Kendine Teşhis: Modül bir dizi kendi kendine test işlevi gerçekleştirir:
Donanım ve Sistem Limit Kontrolü:
Otomatik Kurtarma: Arızalar nedeniyle (donanım hasarı değil) taramadan kaldırılan RTD kanallarını yaklaşık 20 saniyelik bir kurtarma süresiyle otomatik olarak geri yüklemek için bir Otomatik Sıfırlama işlevi içerir veya bunlar manuel olarak geri yüklenebilir.
3. Derinlemesine Çalışma Prensibi Analizi
IS220PRTDH1A modülünün çalışma prensibi birden fazla aşamayı içerir: analog sinyal alımı, dijital dönüştürme, veri işleme ve ağ iletişimi.
Sinyal Uyarma ve Toplama
4 Hz Normal Tarama Modunda (50/60 Hz hat frekansı reddi için), her 250 milisaniyede bir (saniyede 4 kez) 22 milisaniye uzunluğunda bir darbe üretilir.
25 Hz Hızlı Tarama Modunda (özel hava akışı ölçümleri için), her 40 milisaniyede bir (saniyede 25 kez) 4 milisaniye uzunluğunda bir darbe üretilir.
Uyarma Akımı: Modül, her RTD sensörüne 10 mA DC, çok katlı (sürekli olmayan) bir uyarma akımı sağlar. Bu akım, modülün tarama modu ayarlarına bağlı olarak süresi ve periyodikliği değişen darbeli bir akımdır.
Elektriksel İzolasyon ve Koruma: PRTDH1A, RTD giriş devresi için galvanik izolasyon sağlar. Uyarma devresi ±15V izole edilmiş DC kaynaklarla çalışır. Her RTD terminali, geçici koruma için bipolar 15V kelepçe diyotları ve 0,001 uF filtre kapasitörleriyle donatılmıştır. Akım ve voltaj seviyeleri, Sınıf IIC gazları için IEC60079-11 yönergelerine uygundur.
Gerilim Ölçümü: Modül, uyarma akımından kaynaklanan RTD boyunca gerilim düşüşünü ölçer. Desteklenen giriş voltajı aralığı yaklaşık 0,069V ila 4,054V olup, yaklaşık 7 ila 405 Ohm'luk bir RTD direnç aralığına karşılık gelir.
Sinyal Dönüştürme ve İşleme
Normal Mod: Saniyede 4 kez (250 ms aralık), her RTD'yi döngü başına 22 ms olarak örnekleme. Bu mod, 50 Hz ve 60 Hz hat frekansı parazitini etkili bir şekilde reddeder.
Hızlı Mod: Saniyede 25 kez (40 ms aralık), her RTD'yi döngü başına 4 ms olarak örnekleme. Bu mod daha hızlı yanıt sağlar ancak hat frekansı reddinden ödün verir.
A/D Dönüşümü: Alınan analog voltaj sinyalleri, modül içindeki 14 bit çözünürlüklü bir A/D dönüştürücü tarafından örneklenir.
Örnekleme Oranı:
Doğrusallaştırma ve Hesaplama: A/D dönüştürücüsünden gelen ham sayımlar modül içindeki işlemci tarafından işlenir. ToolboxST'deki her kanal için seçilen bağlı olarak RTDTip parametresine işlemci, direnç değerini bir sıcaklık değerine (Santigrat veya Fahrenhayt) doğrusallaştırmak için karşılık gelen algoritmayı yürütür. Bu yazılım tabanlı doğrusallaştırma daha fazla esneklik sunar.
Veri İşleme ve İletişim
İşlenen sıcaklık verileri, kanal durumu ve teşhis bilgileri paketlenir.
Board Ürün Paketi (BPPB) işlemcisi ve Ethernet denetleyicisi aracılığıyla bu veri paketleri, ENET1 veya ENET2 bağlantı noktası üzerinden belirlenen endüstriyel Ethernet ağına gönderilir ve sonuçta Mark VIe denetleyicisine ulaşır.
Modül ayrıca denetleyiciden yapılandırma komutlarını ve sorgularını alır.
Terminal Kartı İşbirliği
IS220PRTDH1A, uyumlu bir terminal kartıyla (örneğin, TRTDH1D) birlikte çalışmalıdır:
TRTDH1D: PRTD standart tarama hızıyla uyumlu filtreleme sağlar. Modülü dalgalanmalardan ve yüksek frekanslı gürültüden korumak için gürültü bastırma devresi içerir. Terminal panosunun bariyer tipi terminal blokları saha kablolamasını kolaylaştırır ve çift ekranlı kabloların kullanımını destekler. Tüm ekranlamalar , terminal kartı tarafındaki ekran terminal şeridinde sonlandırılmalıdır . değil sensör ucunda
Terminal kartı ayrıca sistem doğrulaması için DC-37 pinli konnektör aracılığıyla PRTD modülüne kimlik bilgisi sağlar.
4. Kurulum ve Yapılandırma
Mekanik Tesisat
IS220PRTDH1A, doğrudan takılabilir montaj stilini kullanır. Alttaki DC-37 pin konektörü doğrudan hizalanır ve güvenli bir şekilde monte edilmiş terminal panosunun (örn. TRTDH1D) JA1 (veya JA2) konektörüne takılır.
G/Ç modülünü mekanik olarak sabitlemek için Ethernet bağlantı noktalarının yanındaki dişli parçaları ve terminal kartına özel montaj braketini kullanın ve DC-37 pin konektörüne dik açılı kuvvet uygulanmadığından emin olun.
Elektrik Bağlantıları
Güç: 28V DC güç kaynağını modülün yan tarafındaki 3 pinli güç konektörüne bağlayın.
Ağ: En az bir Ethernet kablosunu (ve sistem gereksinimlerine bağlı olarak yedeklilik için bir ikinci) ENET1 (ve ENET2) bağlantı noktalarına bağlayın.
RTD Sensörleri: RTD sensörlerinin üç ucu (Sinyal, Uyarma, Dönüş), terminal panosundaki işaretlere göre (örn. TRTDH1D kablo bağlantı şeması) ilgili bariyer terminallerine bağlanır. Koruma terminal panosu ucunda topraklanmış olacak şekilde çift ekranlı kablo kullanılmalıdır.
Yazılım Yapılandırması
Modülü yapılandırmak için GE ToolboxST yazılımını kullanın. Anahtar parametreler şunları içerir:
RTDType : İlgili RTD sensör tipini seçin veya her kanal için 'Kullanılmıyor' olarak ayarlayın.
Grup Hızı : Tarama hızını ve hat frekansı filtresini seçin (4 Hz/50Hz, 4 Hz/60Hz, 25 Hz).
RTDGain : Sensör kazancını seçin; örneğin, Gain_2_0 , ohm <190 olduğunda daha yüksek doğruluk için kullanılabilir.
RTDUnit : Sıcaklık birimini seçin (Santigrat veya Fahrenhayt). Not: Bu parametrenin değiştirilmesi denetleyiciye gönderilen gerçek değeri etkiler; uygulama kodu ve HMI ayarlarıyla tutarlılığı sağlayın. Genellikle bunun keyfi olarak değiştirilmesi tavsiye edilmez.
SysLimitEnable , SysLimitLatch , SysLimitType , SysLimit1/2 : Sistem sıcaklık sınırı alarmlarını yapılandırın.
Otomatik Sıfırlama : RTD kanallarının otomatik kurtarılmasını etkinleştirin veya devre dışı bırakın.
5. Teşhis ve Özel Alarmlar
IS220PRTDH1A modülü, hızlı sorun gidermeye yardımcı olmak için belirli teşhis alarmlarını bildirir:
Alarmlar 32-39: RTD [ ] Gerilim aralık dışında - Ham Sayımlar [ ]. Olası Neden: RTD kablolamasında açık devre, yüksek empedans, terminal kartı bağlantı sorunu, RTD arızası veya dahili modül donanım arızası.
Alarmlar 64-71: RTD [ ] Akım aralık dışında - Ham Sayımlar [ ]. Olası Neden: RTD kablolaması veya sensör sorunları, terminal kartı bağlantı sorunu, modül uyarım akımı kaynağı arızası veya ölçüm cihazı arızası.
Alarmlar 96-103: RTD [ ] Direnç aralık dışında ([ ] Ohm). Olası Neden: Yanlış yapılandırılmış RTD tipi veya yüksek voltaj ve/veya düşük akımın oluşturduğu yüksek direnç değerleri.
Alarm 128: Dahili referans aralık dışında - Gerilim devresi. Genellikle modülün değiştirilmesini gerektiren dahili modül donanım kontrollerinin başarısızlığını gösterir.
Alarm 144: Dahili referans aralık dışında - Akım devresi. Ayrıca değiştirilmesi gereken dahili modül donanım arızasını da gösterir.
