يعد IS200TSVCH1A أحد مكونات الواجهة الأساسية للنظام الفرعي للتحكم المؤازر داخل نظام التحكم General Electric (GE) Mark VIe. باعتبارها لوحة طرفية للإدخال/الإخراج المؤازرة (TSVC)، تم تصميم IS200TSVCH1A خصيصًا للتفاعل مع حزمة معالج الإدخال/الإخراج PSVO ومحرك سيرفو WSVO، مما يوفر محرك تيار ثنائي الاتجاه لصمامات مؤازرة كهروهيدروليكية في توربينات البخار والغاز، بينما يلتقط في الوقت نفسه إشارات ردود الفعل للموضع من المحولات التفاضلية الخطية المتغيرة (LVDT) أو أجهزة استشعار الممانعة التفاضلية الخطية المتغيرة (LVDR). تدعم اللوحة كلاً من التكوينات البسيطة والثلاثية المتكررة (TMR)، مما يلبي متطلبات التحكم التي تتراوح من صمامات دخول التوربينات البخارية البسيطة إلى الأكثر أهمية وصمامات وقود توربينات الغاز.
الميزة الأساسية لإصدار TSVCH1 هي محولات العزل الأربعة المدمجة (T1 إلى T4)، والتي توفر طاقة إثارة معزولة بالمحول لأجهزة استشعار موضع LVDT/LVDR. يعمل تصميم العزل الجلفاني هذا على منع ضوضاء الوضع الشائع وتداخل الحلقة الأرضية بشكل فعال، مما يضمن دقة عالية واستقرار طويل الأمد لإشارات ردود الفعل للموضع. يمكن لـ IS200TSVCH1A التعامل في الوقت نفسه مع ما يصل إلى 8 إشارات ردود فعل لموضع LVDT وإشارتين لتدفق معدل النبض، وإخراج تيارين للتحكم في الصمام المؤازر (كل منهما قادر على تشغيل ما يصل إلى 3 ملفات)، مما يغطي بشكل شامل متطلبات التحكم المؤازر الدقيق لصمامات البخار وصمامات الوقود في وحدات توليد الطاقة الكبيرة.
بنية النظام والميزات الرئيسية
يعمل IS200TSVCH1A بالتنسيق مع حزمة PSVO I/O ومحرك سيرفو WSVO داخل خزانة التحكم. تتوافق أقسام التحكم الثلاثة (R وS وT) مع ثلاثة PSVOs وثلاثة WSVO على التوالي، متصلة عبر موصلات J1 (إلى PSVO) وموصلات J2 (إلى WSVO) على اللوحة لتكامل التوصيل والتشغيل. توفر اللوحة مدخلات طاقة مستقلة بقدرة 28 فولت لكل قسم (عبر الموصل J28). يتم عزل مصادر الطاقة للأقسام الثلاثة بشكل متبادل على اللوحة ويمكن تمكينها يدويًا أو تعطيلها بشكل مستقل باستخدام المفاتيح SW1 وSW2 وSW3، مما يدعم الصيانة عبر الإنترنت.
في تكوين TMR، يمكن لكل مخرج مؤازر تشغيل ثلاثة ملفات مستقلة، مما يتيح إخراج تصويت 2 من 3 على مستوى الأجهزة. حتى لو فشل ملف واحد، فإن الملفين المتبقيين لا يزال بإمكانهما الحفاظ على قوة التحكم الطبيعية للصمام. تتميز اللوحة أيضًا بواجهة رحلة الطوارئ (JD1 أو JD2) لتلقي إشارة رحلة خارجية من وحدة الحماية (PPRO). في ظل ظروف غير طبيعية مثل السرعة الزائدة في حالات الطوارئ، يؤدي ذلك إلى إغلاق الصمام، ليكون بمثابة النسخ الاحتياطي النهائي للسلامة لمضخم المؤازرة.
ميزة أخرى ملحوظة في TSVCH1 هي 'مرحل الانتحار' داخل قناة إخراج المؤازرة. تحت التحكم في البرامج الثابتة، عندما يتجاوز موضع الصمام حدود الأمان الخاصة به، يقوم هذا التتابع بتقصير إشارة خرج PSVO للإشارة المشتركة، مما يقلل بسرعة تيار المؤازرة إلى الصفر. يعود الصمام بعد ذلك إلى موضعه الآمن تحت الزنبرك أو القوة الهيدروليكية. تتطلب هذه الحالة أمر إعادة تعيين يدوي لمسحها، مما يضمن عدم استرداد النظام عن طريق الخطأ قبل تأكيد الخطأ ومعالجته.
الوظائف الأساسية التفصيلية
1. قنوات الإخراج المؤازرة
يوفر IS200TSVCH1A قناتين مستقلتين تمامًا لإخراج التيار المؤازر ثنائي الاتجاه، كل منها قابلة للتكوين على النحو التالي:
يتم تحديد نطاق التيار المؤازر عبر وصلات التوصيل المدمجة، مما يدعم الخطوات القياسية المتعددة التي تبلغ ±10 مللي أمبير، و±20 مللي أمبير، و±40 مللي أمبير، و±80 مللي أمبير، و±120 مللي أمبير، بالإضافة إلى التركيبات غير القياسية. تقوم وصلات العبور في نفس الوقت بتعيين المقاوم الداخلي المحدود للتيار المقابل، مما يضمن أن سائق WSVO لديه هامش جهد ديناميكي كافٍ عبر ممانعات الملف المختلفة. تدعم اللوحة أطوال كابل مؤازرة تصل إلى 300 متر (984 قدمًا)، مع أقصى مقاومة إجمالية للكابل ثنائي الاتجاه تبلغ 15 أوم، مما يلبي احتياجات التخطيط اللامركزي للوحدات الكبيرة.
2. ردود فعل موقف LVDT
يمكن أن يقبل IS200TSVCH1A ما يصل إلى 8 قنوات من إشارات مستشعر موضع LVDT أو LVDR. يمكن تكوين كل حلقة تحكم مؤازرة باستخدام 1 أو 2 أو 3 أو 4 أجهزة استشعار LVDT، مما يحقق ردود فعل متكررة فردية أو مزدوجة أو ثلاثية أو رباعية. يوفر TSVCH1 قوة إثارة تبلغ 7 فولت و3.2 كيلو هرتز لـ LVDTs من خلال محولات العزل الأربعة T1 إلى T4، مع تشويه توافقي إجمالي أقل من 1%. يفصل التصميم المعزول دائرة المستشعر تمامًا عن إلكترونيات التحكم، مما يقلل بشكل فعال من تداخل الوضع الشائع.
يتم تحويل إشارة خرج التيار المتردد LVDT (عادة 0.7 فولت rms عند موضع الصفر و 3.5 فولت rms عند السكتة الدماغية الكاملة) إلى إشارة DC على اللوحة، مشروطة من خلال مرشح تمرير منخفض، وإرسالها إلى حزمة PSVO I/O لتحويل A/D عبر موصل DC-37. تتميز كل قناة تعليقات بفحص الحد الأقصى/المنخفض للأجهزة وفحص حدود نظام البرامج القابل للتكوين. في تكوين المستشعر الزائد، إذا فشل أحد المستشعرات، فإن نظام التحكم يستبعده تلقائيًا من حساب ردود الفعل ويتحول إلى المستشعر السليم، مما يحقق التشغيل دون انقطاع.
3. مدخلات معدل النبض
يوفر IS200TSVCH1A قناتين لإدخال معدل النبض، متوافقتين مع كل من الالتقاطات المغناطيسية السلبية ومحولات معدل النبض النشطة (نوع TTL) بالتبادل دون تكوين الأجهزة. يتم استخدام هذين المدخلين عادةً لقياس تدفق الوقود السائل ومراقبة التغذية الراجعة لمقسم التدفق في تطبيقات توربينات الغاز، ولا يتم استخدامهما بشكل عام في تطبيقات التوربينات البخارية.
يمكن لمدخلات معدل النبض مراقبة نطاق تردد يتراوح من 2 هرتز إلى 12 كيلو هرتز. إن مصادر الطاقة الثلاثة 28 فولت تيار مستمر التي يتم تقديمها عبر الموصل J28 هي صمام ثنائي عالي التحديد ومحدود التيار على اللوحة لتوفير إثارة 24 فولت تيار مستمر للمسابير النشطة. يتم أخذ عينات من إشارات الإدخال ومعالجتها في حزمة الإدخال/الإخراج PSVO بمعدل 10 مللي ثانية أو 20 مللي ثانية. يتم دعم أطوال الكابلات التي تصل إلى 300 متر، مع التوصية بكابل مزدوج مجدول محمي.
4. ميزات السلامة والتكرار
يدمج IS200TSVCH1A ضمانات أمان متعددة:
رحلة الطوارئ : يتم توصيل إشارة رحلة خارجية من وحدة الحماية PPRO بالموصل JD1 أو JD2. في التطبيقات البسيطة، تتحكم إشارة الرحلة مباشرة في مرحل K1 الموجود على اللوحة، مما يؤدي إلى فصل مخرج المؤازرة وتطبيق انحياز لإجبار الصمام على الإغلاق. تكون هذه الوظيفة نشطة فقط عندما يتم قيادة ملفات المؤازرة من القسم R، ومن الضروري التحقق من أن المفتاح SW1 في وضع التشغيل وأن مؤشر LED DS1 الأخضر مضاء، مما يشير إلى أن طاقة P28T متاحة لدائرة K1.
التصويت على مخرجات TMR : في نظام TMR، يتم تشغيل الملفات الثلاثة لكل قناة مؤازرة بشكل مستقل. لا يؤثر فشل المحرك الفردي على قوة التحكم الإجمالية في الصمام. وفي الوقت نفسه، تقوم حزمة PSVO I/O بمراقبة التيار المؤازر وإشارة ردود الفعل LVDT لكل قناة في الوقت الفعلي، وإصدار إنذار تشخيصي في حالة تجاوز الحد.
الصيانة عبر الإنترنت : يتم التحكم في مغذيات الطاقة الثلاثة بقدرة 28 فولت بشكل مستقل عن طريق المفاتيح SW1، وSW2، وSW3. عندما يلزم استبدال PSVO أو WSVO في قسم معين، يجب إيقاف تشغيل مفتاح الطاقة الخاص بتلك القناة المقابلة فقط. يمكن بعد ذلك إزالة المكون بأمان بينما تستمر القنوات المتبقية في الحفاظ على التحكم المؤازر، دون الحاجة إلى إيقاف التشغيل.
5. التكوين والتشخيص
يتم تكوين أجهزة IS200TSVCH1A بشكل أساسي عبر وصلات العبور. في التطبيقات البسيطة، يتم تحديد تيار الملف لـ Servo 1 بواسطة JP1، ولـ Servo 2 بواسطة JP2. في تطبيقات TMR، يتم تحديد تيارات الملف الثلاثة لـ Servo 1 بواسطة JP1 وJP3 وJP5، ويتم تحديد القنوات الثلاث لـ Servo 2 بواسطة JP2 وJP4 وJP6. بالإضافة إلى ذلك، تتميز اللوحة بثلاثة مفاتيح طاقة (SW1-SW3) ومؤشرات LED المقابلة (حالة P28R، P28S، P28T). يتم تكوين جميع معلمات المؤازرة الأخرى (مثل التيار الاسمي، وعدد الملفات المتوازية، وعدد مستشعرات LVDT، وأوقات التصفية، وما إلى ذلك) في حزمة PSVO I/O من خلال تطبيق ToolboxST.
يوفر IS200TSVCH1A، الذي يعمل مع حزمة PSVO I/O، تغطية تشخيصية شاملة:
التيار المؤازر خارج الحدود أو عدم الاستجابة للخطأ.
إشارة ردود فعل LVDT خارج حدود الخطأ (قابلة للقفل).
خطأ عدم تطابق شريحة معرف اللوحة (يمنع استبدال اللوحة بشكل غير صحيح).
القراءة التلقائية لشريحة الهوية على كل موصل، والتحقق من نوع اللوحة، والرقم التسلسلي، والمراجعة.
يمكن عرض جميع المعلومات التشخيصية وإعادة ضبطها بالتفصيل من خلال ToolboxST، مما يسهل تحديد موقع الخطأ وحله بسرعة.
سيناريوهات التطبيق
يتم تطبيق IS200TSVCH1A بشكل أساسي في التحكم المؤازر الدقيق للآلات الدوارة الكبيرة التالية:
التحكم في موضع صمام دخول البخار الرئيسي للتوربينات البخارية.
التحكم في صمام دخول البخار للتوربينات البخارية.
التحكم في صمام التحكم بالوقود في التوربينات الغازية (الوقود الغازي أو السائل).
التحكم في صمام حاكم التوربينات لمضخة مياه التغذية.
ريشة توجيه مدخل الضاغط والتحكم في موضع الصمام المضاد للارتفاع.
أي نظام مؤازر كهروهيدروليكي يتطلب موثوقية عالية ودقة عالية ومحرك كابل لمسافات طويلة.
في تكوين TMR، يفي IS200TSVCH1A الفردي تمامًا بمتطلبات التحكم الزائدة للصمامات المهمة، مما يوفر ضمانًا قويًا للتشغيل الآمن والمستقر لوحدات توليد الطاقة. في التطبيقات البسيطة، يمكن لحجمه الصغير ووظائفه الغنية أيضًا توفير تحكم مؤازر عالي الأداء للوحدات الأصغر أو الأنظمة المساعدة.
