GE IS220YAICS1A(IS220YAICS1AJ) YAIC اینالاگ I/O پیک

IS220YAICS1A GE کے مارک VIeS کنٹرول سسٹم کے اندر ایک اہم جزو ہے، جو ینالاگ ان پٹ/آؤٹ پٹ ماڈیولز کی YAIC سیریز سے تعلق رکھتا ہے۔ اس ماڈیول کو صنعتی ماحول کے مطالبے میں اعلیٰ درستگی، انتہائی قابل اعتماد ینالاگ سگنل پروسیسنگ کی صلاحیتیں فراہم کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جو بڑے پیمانے پر اہم شعبوں جیسے کہ پاور جنریشن، پروسیس آٹومیشن، اور بھاری مشینری کنٹرول میں استعمال ہوتا ہے۔ حفاظتی درجہ بندی والے I/O ماڈیول کے طور پر، YAICS1A کنٹرولر کو فیلڈ اینالاگ ڈیوائسز (جیسے سینسرز، ٹرانسمیٹر، اور ایکچویٹرز) سے جوڑنے والے پل کا کام کرتا ہے۔

IS220YAICS1A ماڈیول کا بنیادی کام ملٹی چینل اینالاگ سگنلز بشمول وولٹیج اور کرنٹ ان پٹس پر کارروائی کرنا اور موجودہ آؤٹ پٹ فراہم کرنا ہے۔ یہ مختلف ایپلی کیشنز کی حفاظت اور دستیابی کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے سمپلیکس اور ٹرپل ماڈیولر ریڈنڈنٹ (TMR) کنفیگریشنز کو سپورٹ کرتا ہے۔ ماڈیول ڈوئل ایتھرنیٹ انٹرفیس کے ذریعے اوپری سطح کے کنٹرولر کے ساتھ ڈیٹا کا تبادلہ کرتا ہے اور نظام کی سالمیت اور آپریشنل حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے جامع خود تشخیص اور حیثیت کی نگرانی کے افعال کو مربوط کرتا ہے۔

---

2. کلیدی خصوصیات

1. ملٹی چینل اینالاگ سگنل ان پٹ

• IS220YAICS1A ماڈیول اعلی کنفیگریشن لچک کے ساتھ 10 اینالاگ ان پٹ چینلز فراہم کرتا ہے۔

• چینلز 1 سے 8 کو انفرادی طور پر درج ذیل طریقوں کے لیے ترتیب دیا جا سکتا ہے:

• ±5 V DC وولٹیج ان پٹ

• ±10 V DC وولٹیج ان پٹ

• 4-20 ایم اے موجودہ لوپ ان پٹ

• چینلز 9 اور 10 موجودہ ان پٹ کے لیے وقف ہیں، اس طرح ترتیب دیے جا سکتے ہیں:

• 4-20 ایم اے موجودہ ان پٹ

• ±1 ایم اے کرنٹ ان پٹ (مخصوص کم کرنٹ سگنلز کے لیے)

2. ہائی پریسجن اینالاگ سگنل آؤٹ پٹ

• ماڈیول 2 آزاد 0-20 ایم اے اینالاگ کرنٹ آؤٹ پٹس کو ضم کرتا ہے۔

• ہر آؤٹ پٹ میں 18 V کمپلائنس وولٹیج ہوتا ہے اور زیادہ سے زیادہ 800 Ω کا بوجھ چلا سکتا ہے۔

• آؤٹ پٹ چینلز TMR سسٹمز میں لوڈ شیئرنگ کی حمایت کرتے ہیں، جہاں تین بے کار ماڈیول ایک ساتھ کام کرتے ہیں تاکہ ایک مستحکم پیداوار فراہم کی جا سکے۔

3. لچکدار انٹرفیس اور نیٹ ورک فالتو پن

• دوہری RJ-45 ایتھرنیٹ انٹرفیس (ENET1, ENET2) سے لیس، فالتو نیٹ ورک کمیونیکیشن کو سپورٹ کرتا ہے۔

• ENET1 عام طور پر بنیادی مواصلاتی انٹرفیس ہے جو R کنٹرولر نیٹ ورک سے منسلک ہوتا ہے، جس میں ENET2 بیک اپ کے طور پر کام کرتا ہے۔

• ماڈیول کسی بھی نیٹ ورک پورٹ پر عام طور پر کام کر سکتا ہے، اگر ایک نیٹ ورک کا راستہ ناکام ہو جاتا ہے تو بلاتعطل مواصلات کو یقینی بناتا ہے۔

4. جامع تشخیص اور حیثیت کی نگرانی

• ماڈیول پاور آن سیلف ٹیسٹ (POST) کرتا ہے، بشمول میموری، ایتھرنیٹ پورٹ، اور پروسیسر ہارڈویئر چیک۔

• مسلسل اندرونی بجلی کی فراہمی کی حیثیت کی نگرانی کرتا ہے (+5V، ±15V)۔

• ینالاگ ان پٹ پر ہارڈ ویئر کی حد کی جانچ اور سسٹم کی حد کی جانچ کرتا ہے۔ حد سے باہر سگنلز کو غلط اور ٹرگر الارم کے طور پر نشان زد کیا جاتا ہے۔

• ڈیجیٹل سے اینالاگ کنورٹر (DAC) اور آؤٹ پٹ سرکٹری کی صحت کی توثیق کرنے کے لیے ینالاگ آؤٹ پٹس کے لیے کمانڈ ویلیو بمقابلہ فیڈ بیک ویلیو کا موازنہ کرتا ہے۔

• آؤٹ پٹ 'خودکش' ریلے کی حیثیت کی نگرانی کرتا ہے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ ان کا عمل کمانڈ سے میل کھاتا ہے۔

5. سگنل کنڈیشنگ اور شور سے استثنیٰ

• تمام اینالاگ ان پٹ چینلز کو 75.15 Hz (500 rad/s) کی کٹ آف فریکوئنسی کے ساتھ ایک غیر فعال کم پاس فلٹر کے ذریعے پروسیس کیا جاتا ہے، جو مؤثر طریقے سے ہائی فریکوئنسی شور کو دباتا ہے۔

• سگنل کے معیار کو مزید بہتر بنانے کے لیے قابل انتخاب کٹ آف فریکوئنسی (0.75 Hz، 1.5 Hz، 3 Hz، 6 Hz، 12 Hz) کے ساتھ ایک قابل ترتیب سافٹ ویئر ڈیجیٹل فلٹر فراہم کرتا ہے۔

• بہترین کامن موڈ ریجیکشن ریشو (CMRR) کی خصوصیات:

• AC CMRR: 60 dB @ 60 Hz (کامن موڈ وولٹیج ±5 V)

• DC CMRR: 80 dB (کامن موڈ وولٹیج -5 V سے +7 V)

  
  

---

3. کام کرنے کا اصول

1. اینالاگ ان پٹ سگنل پروسیسنگ چین

ینالاگ ان پٹ سگنلز کی پروسیسنگ درست اور قابل بھروسہ ڈیٹا کے حصول کو یقینی بنانے والا ایک درست، کثیر مرحلہ عمل ہے:

• سگنل تک رسائی اور کنڈیشنگ: فیلڈ سینسرز یا ٹرانسمیٹر سے اینالاگ سگنلز تک ٹرمینل بورڈ کے ذریعے رسائی حاصل کی جاتی ہے۔ موجودہ ان پٹ کے لیے (مثلاً، 4-20 mA)، ٹرمینل بورڈ ایک درست 250 Ω بوجھ ریزسٹر کو شامل کرتا ہے، موجودہ سگنل کو ماڈیول کے حصول کے لیے وولٹیج سگنل (1-5 V) میں تبدیل کرتا ہے۔ وولٹیج سگنل براہ راست جڑے ہوئے ہیں۔

• فلٹرنگ: تبدیل شدہ وولٹیج سگنل سب سے پہلے 75.15 ہرٹز کے کونے کی فریکوئنسی کے ساتھ سنگل پول غیر فعال کم پاس فلٹر سے گزرتا ہے۔ یہ ہارڈویئر فلٹر فیلڈ الیکٹرو میگنیٹک مداخلت (EMI) اور ریڈیو فریکوئنسی مداخلت (RFI) کے خلاف دفاع کی پہلی لائن ہے۔

• ملٹی پلیکسنگ اور اسکیلنگ: 10 ان پٹ سگنلز کو ترتیب وار ایک اینالاگ ملٹی پلیکسر (MUX) کے ذریعے منتخب کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد سگنل ایک قابل پروگرام گین ایمپلیفائر میں داخل ہوتا ہے، جہاں اسے ینالاگ سے ڈیجیٹل کنورٹر (ADC) کی ان پٹ رینج سے مماثل بنانے کے لیے ترتیب شدہ ان پٹ قسم (±5V، ±10V، 4-20mA 1-5V) کی بنیاد پر مناسب طریقے سے اسکیل کیا جاتا ہے۔

• ینالاگ سے ڈیجیٹل کنورژن (ADC): اسکیلڈ سگنل کو 16 بٹ ہائی پریسجن ADC کے ذریعے ڈیجیٹائز کیا جاتا ہے۔ 16 بٹ ریزولوشن کا مطلب ہے کہ یہ پورے پیمانے پر سگنل کو 65,536 مجرد سطحوں میں تقسیم کر سکتا ہے، انتہائی اعلی پیمائش کی درستگی اور منٹ سگنل کی تبدیلیوں کو حل کرنے کی صلاحیت فراہم کرتا ہے۔

• ڈیٹا ڈیلیوری: ڈیجیٹائزڈ ڈیٹا کو پروسیسر کے ذریعے پڑھا جاتا ہے اور بند لوپ کنٹرول، لاجک آپریشنز، یا ہیومن مشین انٹرفیس (HMI) ڈسپلے کے لیے ایتھرنیٹ کے ذریعے کنٹرولر کو بھیجا جاتا ہے۔

2. اینالاگ آؤٹ پٹ سگنل جنریشن چین

اینالاگ آؤٹ پٹس کی جنریشن ایک بند لوپ کنٹرول کا عمل ہے جو درست اور مستحکم آؤٹ پٹ کرنٹ کو یقینی بناتا ہے:

• کمانڈ ریسپشن اور ڈیجیٹل سے اینالاگ کنورژن: کنٹرولر ایتھرنیٹ کے ذریعے آؤٹ پٹ کمانڈ بھیجتا ہے۔ ماڈیول کا اندرونی پروسیسر اس ڈیجیٹل کمانڈ کو 14 بٹ ریزولوشن ڈیجیٹل سے اینالاگ کنورٹر (DAC) کو بھیجتا ہے۔ DAC کمانڈ ویلیو کے متناسب حوالہ وولٹیج تیار کرتا ہے۔

• کرنٹ ریگولیشن اور ڈرائیونگ: یہ حوالہ وولٹیج ایک درست کرنٹ ریگولیٹر/پاور ڈرائیور سرکٹ چلاتا ہے تاکہ مطلوبہ 0-20 ایم اے آؤٹ پٹ کرنٹ پیدا کیا جا سکے۔

• کلوزڈ لوپ فیڈ بیک اور صحت کی تشخیص: آؤٹ پٹ کرنٹ کی درستگی کو بند لوپ سسٹم کے ذریعے یقینی بنایا جاتا ہے:

1. اندرونی کرنٹ سینسنگ: ماڈیول موجودہ آؤٹ پٹ کو اندرونی طور پر خود ہی ماپتا ہے۔

2. ایکسٹرنل ٹوٹل کرنٹ سینسنگ: TBAI ٹرمینل بورڈ پر، ایک پریزیشن سینس ریزسٹر لوڈ کے ذریعے بہنے والے کل کرنٹ کی پیمائش کرتا ہے۔ TMR سسٹم میں، یہ تین بے کار YAIC ماڈیولز سے آؤٹ پٹ کرنٹ کا مجموعہ ہے۔

3. موازنہ اور تصدیق: ماڈیول مسلسل DAC حوالہ وولٹیج، اندرونی طور پر محسوس شدہ کرنٹ، اور بیرونی کل کرنٹ فیڈ بیک کا موازنہ کرتا ہے۔ کوئی بھی اہم تضاد تشخیصی الارم کو متحرک کرتا ہے، جو ہارڈ ویئر کی ممکنہ خرابی کی نشاندہی کرتا ہے۔

3. TMR آؤٹ پٹ فالتو پن اور 'خودکش' ریلے میکانزم

TMR ایپلی کیشنز میں، IS220YAICS1A کی اینالاگ آؤٹ پٹ فعالیت اس کے اعلی قابل اعتماد ڈیزائن کو ظاہر کرتی ہے:

• لوڈ شیئرنگ: تین بے کار YAIC ماڈیول مشترکہ طور پر ایک ہی بوجھ کو چلاتے ہیں۔ ان کے موجودہ ریگولیٹرز لوڈ کرنٹ کو خود بخود شیئر کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ مثال کے طور پر، اگر 12 ایم اے آؤٹ پٹ درکار ہے، تو ہر ماڈیول تقریباً 4 ایم اے کا حصہ ڈالے گا۔

• فالٹ آئسولیشن ('خودکش' ریلے): ہر اینالاگ آؤٹ پٹ چینل عام طور پر کھلے مکینیکل ریلے سے لیس ہوتا ہے، جسے 'خودکش' ریلے کہا جاتا ہے۔ جب ماڈیول اندرونی تشخیص کے ذریعے اپنے آؤٹ پٹ سرکٹ میں مستقل خرابی کا پتہ لگاتا ہے (جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا موجودہ موازنہ) یا ووٹنگ منطق، یہ اس ریلے کو فعال طور پر کھولتا ہے۔

• سسٹم کی سالمیت کو یقینی بنانا: ریلے کے کھلنے کے بعد، ناقص ماڈیول کا آؤٹ پٹ سرکٹ مکمل طور پر جسمانی طور پر لوڈ لوپ سے الگ ہو جاتا ہے۔ باقی دو صحت مند ماڈیولز فوری طور پر کل بوجھ میں تبدیلی کا پتہ لگاتے ہیں اور اپنے آؤٹ پٹ کو خود بخود ایڈجسٹ کرتے ہیں تاکہ کل کرنٹ کو کمانڈڈ ویلیو پر برقرار رکھا جا سکے، جس سے فالٹ ٹولرنٹ آپریشن کو قابل بنایا جا سکے۔ نظام شٹ ڈاؤن کی ضرورت کے بغیر کام جاری رکھ سکتا ہے۔ اس ریلے کی حیثیت (کھلی/بند) فیڈ بیک سگنل سے ظاہر ہوتی ہے اور اس کے ساتھ ایک پینل LED ہوتا ہے۔

4. پاور مینجمنٹ اور ابتدائیہ

• ماڈیول اپنی طرف ایک 3 پن کنیکٹر کے ذریعے بیرونی 28 V DC پاور حاصل کرتا ہے۔

• ایک سافٹ سٹارٹ سرکٹ شامل کرتا ہے جو پاور اپ کے دوران انرش کرنٹ کو مؤثر طریقے سے دباتا ہے، اور آسان دیکھ بھال کے لیے ہاٹ سویپنگ کی اجازت دیتا ہے۔

• پاور اپ ہونے پر، تمام آؤٹ پٹ اس وقت تک غیر فعال رہتے ہیں جب تک کہ سیلف ٹیسٹ کی ترتیب مکمل نہ ہو جائے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ سسٹم تیار ہونے سے پہلے خرابی کا باعث نہیں بن سکتا۔

  
  

---

4. سسٹم انٹیگریشن اور کنفیگریشن

1. مطابقت

• پروسیسر بورڈ: IS220YAICS1A BPPB پروسیسر بورڈ کو شامل کرتا ہے۔

• فرم ویئر اور سافٹ ویئر: فرم ویئر ورژن V04.06 کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے، جسے ControlST سافٹ ویئر سوٹ V04.06 اور بعد میں سپورٹ کیا جاتا ہے۔

• ٹرمینل بورڈ مطابقت:

• TBAIS1C: TMR اینالاگ ان پٹ/آؤٹ پٹ ٹرمینل بورڈ (سمپلیکس اور TMR کو سپورٹ کرتا ہے)

• STAIS#A: سمپلیکس اینالاگ ان پٹ/آؤٹ پٹ ٹرمینل بورڈ (صرف سمپلیکس کو سپورٹ کرتا ہے)

• فالتو کنفیگریشن کے اصول:

• TMR سیٹ میں تینوں YAIC ماڈیولز ایک ہی ہارڈویئر ماڈل (YAICS1A) کے ہونے چاہئیں؛ YAICS1A اور YAICS1B کو ملانے کی اجازت نہیں ہے۔

• سمپلیکس سسٹم 1 ماڈیول استعمال کرتے ہیں، ٹی ایم آر سسٹم 3 ماڈیول استعمال کرتے ہیں۔

2. تنصیب کا طریقہ کار

1. منتخب ٹرمینل بورڈ (TBAIS1C یا STAIS#A) کو محفوظ طریقے سے بیس پلیٹ پر لگائیں۔

2. YAIC ماڈیول کو براہ راست سیدھا کریں اور اسے ٹرمینل بورڈ کے DC-37 انٹرفیس میں لگائیں۔

3. ماڈیول کو سلائیڈ کرنے اور اسے ٹرمینل بورڈ کے مخصوص ماؤنٹنگ بریکٹ میں محفوظ کرنے کے لیے ایتھرنیٹ پورٹس سے ملحق تھریڈڈ اسٹڈز کا استعمال کریں۔ DC-37 کنیکٹر پر کوئی سائیڈ فورس لاگو نہ ہونے کو یقینی بنانے کے لیے بریکٹ پوزیشن کو ایڈجسٹ کریں۔

4. ایک یا دو ایتھرنیٹ کیبلز کو جوڑیں۔ معیاری مشق ENET1 کو بنیادی (R) کنٹرولر نیٹ ورک سے جوڑنا ہے۔

5. سائیڈ پر 3-پن 28 V DC پاور کنیکٹر کو جوڑیں۔

6. ماڈیول کو ترتیب دینے اور پیرامیٹرز کو ڈاؤن لوڈ کرنے کے لیے ToolboxST انجینئرنگ سافٹ ویئر کا استعمال کریں۔

3. کلیدی کنفیگریشن پیرامیٹرز (بذریعہ ToolboxST)

• ان پٹ کنفیگریشن:

• ان پٹ کی قسم : ہر چینل کے لیے سگنل کی قسم منتخب کریں (مثال کے طور پر، 4-20 mA، ±5V)۔

• Low_Input /High_Input & Low_Value /High_Value : اینالاگ سگنل رینج اور لکیری اسکیلنگ کو انجینئرنگ یونٹس پر سیٹ کریں۔

• ان پٹ فلٹر : سافٹ ویئر ڈیجیٹل فلٹر کے لیے کٹ آف فریکوئنسی منتخب کریں۔

• SysLimitEnab /SysLimit : سسٹم کے الارم کو زیادہ/کم حدوں کو فعال اور سیٹ کریں۔

• DiagHighEnab /DiagLowEnab : 4-20 mA سگنلز کے لیے ہارڈویئر وائر بریک/شارٹ سرکٹ تشخیص کو فعال کریں۔

• آؤٹ پٹ کنفیگریشن:

• آؤٹ پٹ_ایم اے : 0-20 ایم اے آؤٹ پٹ منتخب کریں۔

• آؤٹ پٹ اسٹیٹ : جب کنٹرولر کے ساتھ مواصلت ختم ہوجائے تو رویے کی وضاحت کریں (مثال کے طور پر، ہولڈ لاسٹ ویلیو، آؤٹ پٹ سیف ویلیو، آؤٹ پٹ کو ڈی انرجائز کریں)۔

• TMR_Suicide : TMR ایپلی کیشنز میں 'Suicide' ریلے فنکشن کو فعال کریں۔

• TMR_SuicideLimit : لوڈ شیئرنگ انحراف کی حد متعین کریں جو 'خودکش' کارروائی کو متحرک کرے۔

  
  

---

5. تشخیص اور دیکھ بھال

IS220YAICS1A ماڈیول درجہ بندی کی تشخیصی معلومات فراہم کرتا ہے، ToolboxST سافٹ ویئر اور پینل LEDs کے ذریعے قابل رسائی اور قابل حل:

• پینل اسٹیٹس ایل ای ڈی:

• ENAX (پیلا): یہ بتاتا ہے کہ متعلقہ اینالاگ آؤٹ پٹ چینل کا 'خودکش' ریلے متحرک ہے (آؤٹ پٹ فعال)۔

• عام تشخیصی الارم اور ٹربل شوٹنگ ڈائریکشنز:

• ہارڈ ویئر کی حد کا الارم: ان پٹ سگنل سینسر کی معقول حد سے زیادہ ہے (مثال کے طور پر، 4-20 mA سگنل 3.8 mA سے نیچے یا 20.5 mA سے اوپر)۔ سینسر، پاور سپلائی اور وائرنگ چیک کریں۔

• سسٹم کی حد کا الارم: ان پٹ سگنل اس عمل کے لیے مقرر کردہ محفوظ حد سے زیادہ ہے۔ عمل کی حیثیت یا سینسر کیلیبریشن چیک کریں۔

• TMR ووٹ اختلافی الارم: TMR سسٹم میں، ایک ہی ان پٹ سگنل کے لیے تین ماڈیولز کی ریڈنگز بہت زیادہ مختلف ہوتی ہیں۔ ماڈیول کنفیگریشن، ٹرمینل بورڈ کی وائرنگ چیک کریں یا ماڈیول کو تبدیل کریں۔

• اینالاگ آؤٹ پٹ فیڈ بیک کی خرابی: آؤٹ پٹ کرنٹ کمانڈ ویلیو اور فیڈ بیک کی اصل قیمت کے درمیان فرق۔ لوڈ امپیڈنس، آؤٹ پٹ وائرنگ چیک کریں، یا ماڈیول/ٹرمینل بورڈ کو تبدیل کریں۔

• 'خودکش' ریلے ایکٹیویشن: ماڈیول نے شدید خرابی کی وجہ سے خود کو آؤٹ پٹ لوپ سے الگ کر لیا ہے۔ ماڈیول کی تشخیصی معلومات کو چیک کریں اور اگر غلطی کی تصدیق ہو جائے تو ماڈیول کو تبدیل کریں۔

تمام تشخیصی الارم کو لیچنگ موڈ کے لیے کنفیگر کیا جا سکتا ہے اور RSTDIAG سگنل کے ذریعے دوبارہ ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ فالٹ صاف ہونے کے بعد کنٹرولر لاجک میں