El IS200EBKPG1C es un backplane de excitador diseñado por General Electric (GE) para su sistema de control de excitación EX2100™. Esta placa es un componente central del módulo de control EX2100 y proporciona la base de montaje y las conexiones eléctricas para varios tableros de control, así como interfaces para los cables del tablero de terminales de E/S. La placa IS200EBKPG1C está dividida en tres secciones de controlador independientes: M1, M2 y C. Cada sección tiene su propia fuente de alimentación independiente, lo que garantiza aislamiento eléctrico y operación redundante entre controladores.
En un sistema EX2100 típico, las secciones M1 y M2 albergan placas de control como ACLO o ACLE, DSPX, EISB, EMIO y ESEL, mientras que la sección C alberga placas DSPX, EISB y EMIO. El backplane EBKPG1C está montado en un bastidor que contiene estas placas de control, con dos ventiladores de refrigeración en la parte superior para garantizar un funcionamiento confiable de las placas dentro del rango de temperatura nominal.
La parte superior del backplane IS200EBKPG1C contiene 24 conectores DIN para enchufar varios tableros de control; la parte inferior contiene 27 conectores D-SUB, tres conectores DIN circulares, tres enchufes de alimentación de 12 pines, tres enchufes de alimentación del ventilador y 30 puntos de prueba. Todos los conectores están claramente etiquetados para facilitar el cableado y el mantenimiento en el sitio. El diseño de la placa cumple con los estándares de grado industrial y es adecuado para aplicaciones críticas en sistemas de excitación de plantas de energía.
II. Funciones principales
Las funciones principales del IS200EBKPG1C incluyen, entre otras, las siguientes:
1. Montaje e interconexión del tablero de control
El backplane IS200EBKPG1C proporciona ubicaciones de montaje físico y conexiones eléctricas para varios tableros de control en el sistema de control de excitación EX2100, que incluyen:
ACLO/ACLE: Tablero de retroalimentación de CA
DSPX: Placa procesadora de señal digital
EISB: Placa de interfaz del excitador
EMIO: Placa de entrada/salida multifunción de excitador
ESEL: Tablero de selección de excitador
A través de los conectores DIN en el backplane, estas placas pueden lograr una interconexión de señales de alta velocidad, formando el núcleo del sistema de control de excitación.
2. Interfaces del tablero de terminales de E/S
La parte inferior del backplane cuenta con múltiples conectores D-SUB para conectar varios tableros de terminales de E/S, que incluyen:
EGPA/EHPA: Amplificador de pulso de puerta excitadora (admite hasta 6 placas)
ECTB: Tablero de terminales de contacto del excitador
EXTB/EXHS: Tablero de terminales del excitador / Tablero de interfaz de alta velocidad del excitador
Estas interfaces conectan los tableros de control a señales de campo (como voltaje, corriente, E/S de contacto, activación de pulso, etc.), lo que permite monitorear y controlar el sistema de excitación.
3. Secciones de Potencia Independientes
El backplane IS200EBKPG1C proporciona conexiones de alimentación independientes para las tres secciones del controlador M1, M2 y C. La alimentación para cada sección proviene del módulo de alimentación EPSM correspondiente y se ingresa a través de los conectores de alimentación de 12 pines en el backplane (J602T, J610, J612). Las fuentes de alimentación incluyen:
+24 VCC
+15 VCC
+5 VCC
-15 VCC
Común digital
Común analógico
Las secciones de potencia independientes garantizan el aislamiento eléctrico entre los controladores, lo que mejora la confiabilidad y la redundancia del sistema.
4. Fuente de alimentación del ventilador de refrigeración
El backplane cuenta con tres conectores de alimentación de ventilador Mini-Mate-N-Lock de 4 pines (J502, J510, J512), que suministran energía a los ventiladores de refrigeración para las secciones M1, M2 y C, respectivamente. La potencia del ventilador es de +24 V CC, lo que garantiza una disipación de calor adecuada para las placas dentro del bastidor.
5. Puntos de prueba y salidas de señal
El backplane IS200EBKPG1C proporciona un conjunto de siete puntos de prueba para cada sección del controlador con fines de diagnóstico y depuración. Los puntos de prueba incluyen:
La función de estos puntos de prueba se puede configurar utilizando el software Toolbox, lo que permite monitorear señales clave. En las placas Rev C y posteriores, las cuatro salidas DAC de las secciones M1 y C también están disponibles a través de los conectores J604 y J614, que se pueden conectar a módulos de aislamiento de salidas analógicas montados en riel DIN para aplicaciones de medición y monitoreo.
6. Interfaz y comunicación hombre-máquina
El backplane proporciona lo siguiente para cada sección del controlador:
Conectores de teclado (J303A, J310A, J313A): Conéctelos al teclado en la puerta del gabinete para operación y visualización local.
Conectores de herramientas (J303B, J310B, J313B): Proporcionan una interfaz de comunicación RS-232C para depuración y diagnóstico entre una computadora externa y la placa DSPX.
III. Aplicaciones del sistema
1. Aplicación en el sistema de control de excitación EX2100
El IS200EBKPG1C es el centro portador y de interconexión para todos los tableros de control dentro del sistema de control de excitación EX2100. Sus funciones dentro del sistema incluyen:
Soporte mecánico: Proporciona una ubicación de montaje estable para tableros de control como DSPX, EISB, EMIO y ESEL.
Interconexión Eléctrica: Facilita la distribución de energía y la transmisión de señales entre tableros de control a través de las pistas impresas en el backplane.
Expansión de E/S: conecta los tableros de control a los tableros de terminales de campo (p. ej., ECTB, EXTB, EGPA) a través de varios conectores inferiores, lo que permite un monitoreo y control integrales del sistema de excitación.
Aislamiento redundante: Las fuentes de alimentación independientes para las tres secciones del controlador garantizan que una falla en una sección no afecte el funcionamiento normal de las demás.
2. Escenarios de aplicación típicos
Sistemas de excitación de generadores síncronos
Control de excitación del generador de turbina de vapor
Control de excitación del generador de turbina hidráulica
Sistemas de excitación de turbinas de gas
Excitación de motores síncronos industriales
IV. Descripción detallada de la interfaz
1. Conectores EGPA (J306, J307, J406, J407, J506, J507)
Estos conectores de 37 pines se utilizan para conectar placas amplificadoras de pulso de puerta EGPA o EHPA y admiten hasta 6 módulos de conversión de energía (PCM). Las señales transmitidas por cada conector incluyen:
6 señales positivas/negativas del accionamiento de puerta (a EGPA)
Señales del sensor de conducción trifásico (a M1 y M2)
Señal de alarma (a M1 y M2)
Señal de disparo (a M1 y M2)
Suelo
2. Conectores ECTB (J405, J408, J415)
Estos conectores D-SUB de 25 pines se utilizan para conectar la placa de terminales de contacto del excitador ECTB, proporcionando la interfaz entre el EMIO y los contactos del relé del cliente. Las señales principales incluyen:
Entradas de contactos auxiliares (8)
Comandos del controlador de relé (de EMIO)
Comentarios de estado del relé (a EMIO)
+24 V Alimentación y Retorno
3. Conectores EXTB (J505, J508, J515)
Estos conectores D-SUB de 25 pines se utilizan para conectar la placa de terminales del excitador EXTB o EXHS, proporcionando la interfaz entre el EMIO y los relés piloto. El conector J515 para sección C no incluye señales de deexcitación ni de palanca. Las señales principales incluyen:
Señal de retorno de palanca
Señal de retorno de deexcitación
Unidad de bobina K41, K53A, K53B y retroalimentación de estado
Entradas de contacto
+24 V Alimentación y Común
4. Conectores del teclado (J303A, J310A, J313A)
Conectores circulares de 8 pines para conectar el teclado en la puerta del armario. Las señales incluyen:
5. Conectores de herramientas (J303B, J310B, J313B)
Conectores D-SUB de 9 pines para conectar una computadora externa para depuración. Las señales incluyen:
6. Conectores de alimentación (J602T, J610, J612)
Conectores de alimentación de 12 pines de los módulos de alimentación EPSM. Asignaciones de pines:
Pin 1: Común analógico
Pines 2, 3: alimentación común de 24 V
Pin 4: Suministro de -15 V
Pin 5: Común digital
Pines 6, 9: Suministro de +24 V
Pin 7: Común analógico
Pines 8, 11: Suministro de +5 V
Pin 10: Suministro de +15 V
Pin 12: Común digital
7. Conectores de alimentación del ventilador (J502, J510, J512)
Conectores Mini-Mate-N-Lock de 4 pines que proporcionan energía a los ventiladores de refrigeración. Asignaciones de pines:
8. Puntos de prueba
Cada grupo de puntos de prueba (M1 se muestra como ejemplo) incluye:
TP1_M1: Salida DAC1
TP2_M1: Salida DAC2
TP3_M1: Salida DAC3
TP4_M1: Salida DAC4
TP5N_M1/TP5P_M1: Entrada diferencial ADC1 negativa/positiva
TP6N_M1/TP6P_M1: Entrada diferencial ADC2 negativa/positiva
TP7_M1/TP8_M1: Común analógico
9. Conectores de salida del acondicionador de señal (J604/J614, Rev C+)
Conectores de 12 pines para conectar módulos de aislamiento de salidas analógicas. Asignaciones de pines:
Pines 1-4: Común analógico para señales DAC1-4
Pines 5, 6: Fuente de alimentación de +24 V para acondicionadores de señal (carga máxima 0,2 A por pin)
Pines 7, 8: Retorno común para suministro de +24 V
Pines 9-12: Salidas DAC1-4 a acondicionadores de señal
V. Instrucciones de instalación y configuración
1. Ubicación de montaje
El backplane IS200EBKPG1C está preinstalado en el bastidor de control EX2100, que está montado dentro del gabinete de control de excitación. Los ventiladores de refrigeración están ubicados en la parte superior del bastidor. Se recomienda que los clientes tengan en existencia un bastidor de control completo (incluido el backplane y los ventiladores) o solo el backplane EBKP.
2. Instalación de la placa
Los tableros de control (por ejemplo, DSPX, EISB, EMIO, etc.) se insertan en los conectores DIN en la parte superior del backplane y se aseguran con tornillos. Las placas DSPX y EISB suelen estar unidas.
3. Conexiones de cables
Todos los conectores de la parte inferior del backplane están claramente etiquetados. Los cables deben conectarse de acuerdo con estas etiquetas. Se recomienda etiquetar los cables antes de la desconexión para simplificar la reconexión.
4. Uso de puntos de prueba
La función de los puntos de prueba se puede configurar utilizando el software Toolbox. Las señales clave se pueden medir en los puntos de prueba utilizando un osciloscopio o un multímetro.
VI. Reemplazo y mantenimiento de la placa
1. Preparación antes del reemplazo
Desenergizar y descargar: La energía al sistema de excitación debe apagarse antes de reemplazar la placa. Siga todos los procedimientos de desenergización descritos en la Guía de instalación y puesta en marcha (GEH-6631) y cumpla con todas las prácticas locales de bloqueo y etiquetado. Deje tiempo para que se descarguen los condensadores.
Precauciones contra ESD: El backplane EBKP puede contener componentes sensibles a la estática. Se deben seguir los procedimientos de manipulación de ESD: almacene las placas en bolsas antiestáticas y use una correa de conexión a tierra durante la manipulación.
2. Procedimiento de sustitución
Verifique el apagado: antes de abrir la puerta del gabinete de control de excitación, pruebe los circuitos eléctricos para asegurarse de que esté apagado.
Etiquetar cables: Verifique que todos los cables estén correctamente etiquetados para una fácil reconexión.
Cables de desconexión:
Desconecte todos los cables de la parte inferior del backplane.
Desconecte los cables de fibra óptica del EISB.
Desconecte el cable Ethernet del ACLx.
Retire los tableros de control: retire todos los tableros de control de la parte superior del backplane (tenga en cuenta que DSPX y EISB están unidos).
Quitar el bastidor: Retire los tornillos de montaje del bastidor y extraiga todo el bastidor del gabinete.
Reemplazar el plano posterior:
Si dispone de un bastidor completo (con placa posterior y ventiladores), inserte el nuevo bastidor directamente en el gabinete.
Si solo dispone del backplane EBKP, primero retire el backplane antiguo del bastidor, instale el nuevo y luego inserte el bastidor en el gabinete.
Bastidor seguro: Vuelva a colocar los tornillos de montaje y apriételos.
Reinstale los tableros de control: inserte todos los tableros de control en sus ranuras correctas y apriete los tornillos de montaje.
Reconectar cables:
Vuelva a conectar todos los cables a los conectores correspondientes en la placa posterior inferior de acuerdo con las etiquetas y apriételos.
Vuelva a conectar el cable Ethernet al ACLx.
Vuelva a conectar los cables de fibra óptica al EISB.
Vuelva a conectar los enchufes de alimentación del ventilador.
Cerrar puerta: cierre la puerta del gabinete de control de excitación después de completar el reemplazo.
