Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện GE IS200TBTCH1CBB là bảng mạch đầu cuối đo nhiệt độ chuyên dụng được sử dụng trong Hệ thống điều khiển công nghiệp GE. Là thành viên của dòng bo mạch TBTC, Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB chấp nhận 24 đầu vào cặp nhiệt điện và cung cấp đầu cuối phía trường, bù mối nối lạnh, khử nhiễu và điều hòa tín hiệu cần thiết để đo nhiệt độ chính xác trong kiến trúc điều khiển Mark VIe. Bo mạch hỗ trợ các cặp nhiệt điện Loại E, J, K, S và T và khi được sử dụng với gói I/O PTCCH2, nó còn hỗ trợ thêm các cặp nhiệt điện Loại B, N và R, cho phép bo mạch phù hợp với nhiều loại cảm biến nhiệt độ công nghiệp.
Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB được xác định bằng quy ước đánh số bộ phận GE được sử dụng trong toàn bộ dòng sản phẩm Hệ thống điều khiển công nghiệp. Tiền tố 'IS200' xác định bo mạch là sản phẩm của Hệ thống Điều khiển Công nghiệp GE, với '200' chỉ ra cụ thể rằng bo mạch là một cụm lắp ráp cấp cơ sở. Từ viết tắt 'TBTC' xác định tên chức năng của bo mạch là Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện. Ký hiệu 'H1' xác định nhóm phần cứng, trong khi hậu tố 'CBB' xác định sự kết hợp giữa tác phẩm nghệ thuật và sửa đổi chức năng, với bản sửa đổi C cung cấp cấu hình đơn giản với hai đầu nối loại DC. Tất cả các chữ số đều quan trọng khi đặt hàng hoặc thay thế bất kỳ bo mạch nào, vì các bo mạch ở các cấp sửa đổi khác nhau có thể không chứa phần cứng giống hệt nhau và GE đảm bảo khả năng tương thích ngược của các bảng thay thế đồng thời lưu ý rằng các cấp sửa đổi khác nhau có thể không chứa các thành phần giống hệt nhau.
Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB có hai cấu hình chung trong dòng: phiên bản TBTC_1C dành cho các ứng dụng đơn giản, có hai đầu nối loại DC và cung cấp dung lượng cho 24 đầu vào cặp nhiệt điện với hai gói I/O và phiên bản TBTC_1B cho các ứng dụng đơn giản và TMR, có sáu đầu nối loại DC và cung cấp dung lượng cho 24 đầu vào cặp nhiệt điện ở dạng đơn giản với hai gói I/O được kết nối với JRA và JTB hoặc 12. đầu vào cặp nhiệt điện trong cấu hình TMR. Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB là phiên bản C của bảng H1, cung cấp cấu hình đơn giản được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển Mark VIe.
Phần giới thiệu sản phẩm này cung cấp thông tin kỹ thuật chi tiết, mô tả chức năng, phân công đầu nối, hướng dẫn cấu hình và thông số kỹ thuật toàn diện cho Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện GE IS200TBTCH1CBB, đóng vai trò là tài liệu tham khảo cần thiết cho các kỹ sư hệ thống điều khiển, kỹ thuật viên bảo trì và nhà tích hợp hệ thống làm việc với thiết bị điều khiển công nghiệp GE.
Kiến trúc chức năng và xử lý tín hiệu
Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB được xây dựng dựa trên kiến trúc đo cặp nhiệt điện mạnh mẽ hỗ trợ 24 đầu vào cặp nhiệt điện, mỗi đầu vào có chức năng khử tiếng ồn, bù mối nối lạnh và kiểm tra giới hạn phần cứng. Bảng mạch thực hiện một số chức năng riêng biệt nhằm đảm bảo đo nhiệt độ chính xác và đáng tin cậy trong môi trường công nghiệp ồn ào về điện.
24 đầu vào cặp nhiệt điện của Bảng đầu cuối đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB được nối với hai khối đầu cuối loại rào cản được gắn trên bảng đầu cuối. Mỗi khối có 24 đầu cuối chấp nhận dây AWG #12 và một dải đầu cuối dạng tấm chắn được gắn vào mặt đất khung nằm ở phía bên trái của mỗi khối đầu cuối để đảm bảo che chắn và nối đất thích hợp cho cáp cặp nhiệt điện. Các khối đầu cuối có thể được rút ra khỏi bo mạch để bảo trì, đơn giản hóa việc nối dây hiện trường và thay thế bo mạch. Các cặp nhiệt điện có thể được nối đất hoặc không nối đất, mang lại sự linh hoạt cho các yêu cầu lắp đặt khác nhau.
Bảng đầu cuối đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB chấp nhận đầu vào cặp nhiệt điện loại E, J, K, S và T và khi được kết nối với gói I/O PTCCH2, nó cũng chấp nhận các cặp nhiệt điện loại B, N và R. Khoảng đầu vào là −8 mV đến +45 mV khi bo mạch được kết nối với PTCCH1 hoặc VTCCH1 và −20 mV đến +95 mV khi kết nối với PTCCH2 hoặc VTCCH2. Bo mạch cũng chấp nhận đầu vào millivolt, cho phép sử dụng nó cho các ứng dụng đo điện áp mức thấp ngoài phép đo nhiệt độ cặp nhiệt điện.
Bù điểm nối nguội được cung cấp bằng cách đo nhiệt độ điểm nối tham chiếu tại hai vị trí trên mỗi bảng đầu cuối H1C và độ chính xác của điểm nối lạnh là 1,1 °C (2 °F). Bởi vì sai số 1°F trong việc bù điểm nối nguội sẽ gây ra sai số 1°F khi đọc cặp nhiệt điện, nên độ chính xác của điểm nối nguội là yếu tố quan trọng trong độ chính xác đo tổng thể của bo mạch. Các tín hiệu tiếp giáp lạnh đi vào không gian tín hiệu và có sẵn để theo dõi và thông thường, mức trung bình của cả hai tín hiệu sẽ được sử dụng. Các giới hạn chấp nhận được sẽ được định cấu hình và nếu điểm nối lạnh vượt ra ngoài giới hạn thì tín hiệu logic sẽ được đặt.
Phạm vi và giới hạn của cặp nhiệt điện
Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB hỗ trợ phạm vi đầu vào quy mô đầy đủ cho từng loại cặp nhiệt điện và điện áp đầu vào cho các loại cặp nhiệt điện khác nhau so với phạm vi nhiệt độ tối thiểu và tối đa được xác định trong tài liệu kỹ thuật. Phạm vi nhiệt độ điểm nối lạnh được giả định là từ −30 đến 65 ° C (−22 đến 149 ° F).
Đối với bo mạch TBTC_1B và TBTC_1C, cặp nhiệt điện loại E trải rộng từ −51 °C ở −7,174 mV đến 593 °C ở 44,547 mV, cặp nhiệt điện loại J trải rộng từ −51 °C ở −6,132 mV đến 760 °C ở 42,922 mV, cặp nhiệt điện loại K trải dài từ −51 °C ở −4,779 mV đến 1093 °C ở 44,856 mV, cặp nhiệt điện loại S trải dài từ −17,78 °C ở −0,524 mV đến 1760 °C ở 18,612 mV và cặp nhiệt điện loại T trải dài từ −51 °C ở −4,764 mV đến 399 °C ở 20,801 mV. Các phạm vi này bao gồm các yêu cầu đo nhiệt độ công nghiệp điển hình cho từng loại cặp nhiệt điện.
Đối với TBTC có PTCCH2, các cặp nhiệt điện loại B, N và R bổ sung được hỗ trợ, mở rộng khả năng đo đến nhiệt độ cao hơn và các ứng dụng chuyên dụng. Cặp nhiệt điện loại B trải dài từ 0 °C ở −0,0114 mV đến 1800 °C ở 13,593 mV, cặp nhiệt điện loại N trải dài từ −51 °C ở −3,195 mV đến 1250 °C ở 45,694 mV và cặp nhiệt điện loại R trải dài từ −17,78 °C ở −0,512 mV đến 1700 °C ở 20,220 mV.
Bồi thường ngã ba lạnh
Chức năng bù điểm nối nguội của Bảng đầu cuối đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB rất quan trọng để đo cặp nhiệt điện chính xác, vì cặp nhiệt điện đo chênh lệch nhiệt độ giữa điểm nối nóng và điểm nối lạnh, đồng thời phải biết nhiệt độ điểm nối lạnh để tính toán nhiệt độ điểm nối nóng. Bảng đo nhiệt độ điểm nối tham chiếu tại hai vị trí trên mỗi bảng đầu cuối H1C và bảng TMR H1B có sáu điểm tham chiếu điểm nối lạnh, trong đó chỉ có ba điểm có sẵn cùng với gói I/O.
Giới hạn mã hóa cứng được đặt ở −40 đến 85 °C (−40 đến 185 °F) và nếu điểm nối lạnh nằm ngoài phạm vi này thì nó được coi là xấu. Hầu hết các sự cố ở điểm nối nguội đều là hở mạch hoặc đoản mạch và nếu điểm nối nguội được tuyên bố là xấu thì giá trị dự phòng sẽ được sử dụng. Giá trị dự phòng này có thể được lấy từ số đọc ở điểm nối nguội trên các bo mạch đầu cuối khác hoặc có thể là giá trị mặc định đã được cấu hình, đảm bảo rằng phép đo nhiệt độ vẫn tiếp tục ngay cả khi một cảm biến ở điểm nối nguội bị lỗi.
Cấu hình Simplex và TMR
Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB hỗ trợ cấu hình đơn giản, sử dụng hai gói I/O được cắm vào bảng để có được 24 đầu vào cặp nhiệt điện. Trong hệ thống Mark VIe, bo mạch hoạt động với gói I/O PTCC và hỗ trợ các ứng dụng đơn giản, kép và TMR, với bo mạch cung cấp đầu cuối phía trường cho tín hiệu cặp nhiệt điện và gói I/O cung cấp khả năng chuyển đổi và xử lý từ tương tự sang kỹ thuật số.
Dòng bo mạch này cũng bao gồm phiên bản TBTC_1B dành cho các ứng dụng TMR, trong đó tín hiệu cặp nhiệt điện phát ra ba đầu nối J và hệ thống điều khiển Mark VIe chứa 12 đầu vào. Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB là phiên bản đơn giản với hai đầu nối loại DC, cung cấp 24 đầu vào cặp nhiệt điện với hai gói I/O, đây là cấu hình thích hợp cho các ứng dụng đơn giản không cần dự phòng.
Chẩn đoán và phát hiện lỗi
Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB cung cấp khả năng chẩn đoán toàn diện hỗ trợ xác minh hệ thống và cách ly lỗi. Mỗi loại cặp nhiệt điện có khả năng kiểm tra giới hạn phần cứng dựa trên các mức cao và thấp đặt trước, không thể cấu hình được đặt gần cuối phạm vi hoạt động. Nếu vượt quá giới hạn này, tín hiệu logic sẽ được đặt và đầu vào không còn được quét nữa. Nếu bất kỳ giới hạn phần cứng đầu vào nào được đặt, nó sẽ tạo ra cảnh báo chẩn đoán tổng hợp.
Mỗi đầu nối bảng đầu cuối có thiết bị ID riêng được bảng I/O thẩm vấn. ID bo mạch được mã hóa thành một chip chỉ đọc chứa số sê-ri của bo mạch đầu cuối, loại bo mạch, số sửa đổi và vị trí đầu nối J. Nếu gặp sự cố không khớp, lỗi không tương thích phần cứng sẽ được tạo ra, khiến hệ thống không thể hoạt động với phần cứng không chính xác hoặc không khớp.
Khi vận hành với bộ xử lý I/O, một dòng điện rất nhỏ được đưa vào từng đường dẫn cặp nhiệt điện. Điều này được thực hiện để phát hiện các mạch hở và có cực tính để tạo ra số đọc nhiệt độ thấp nếu cặp nhiệt điện mở. Tính năng phát hiện mạch hở này đảm bảo rằng cặp nhiệt điện bị lỗi sẽ được phát hiện và báo cáo, thay vì gây ra kết quả đo nhiệt độ không chính xác có thể dẫn đến hành động điều khiển không phù hợp.
Chẩn đoán cũng giám sát các chỉ số từ tất cả các cặp nhiệt điện, mối nối nguội, điện áp hiệu chuẩn và chỉ số điểm 0 hiệu chuẩn, cung cấp phạm vi bao phủ toàn diện cho chuỗi đo lường và đảm bảo rằng mọi lỗi trong cặp nhiệt điện, hệ thống dây điện hoặc bảng mạch đều được phát hiện và báo cáo.
Cấu hình
Bảng mạch đầu vào cặp nhiệt điện IS200TBTCH1CBB không có nút nhảy hoặc cài đặt phần cứng trên bảng. Tất cả cấu hình được thực hiện thông qua phần mềm hệ thống và gói I/O, giúp đơn giản hóa việc cài đặt và giảm khả năng xảy ra lỗi cấu hình. Hỗ trợ loại cặp nhiệt điện và khoảng đầu vào của bo mạch được xác định bởi gói I/O mà nó được kết nối, với PTCCH1 hỗ trợ các cặp nhiệt điện E, J, K, S và T và PTCCH2 hỗ trợ các cặp nhiệt điện E, J, K, S, T, B, N và R, vì vậy phải chọn gói I/O chính xác cho ứng dụng.
