برد ترمینال رله GE DS200RTBAG3A (DS200RTBAG3AHC)

DS200RTBAG3A ADS200RTBAG3AHC (مجموعه برد ترمینال رله) یک رابط حیاتی و جزء گسترش سیگنال است که به طور خاص توسط شرکت جنرال الکتریک (GE) برای سیستم‌های تنظیم‌کننده محرک دیجیتال مدوله‌شده با عرض پالس (PWM) سری EX2000 طراحی شده است. برد RTBA به عنوان بخشی حیاتی از ماژول کنترل الکترونیک در معماری سخت افزاری EX2000، به عنوان یک پل سیگنال قابل اعتماد و قابل انعطاف بین سیستم و تجهیزات خارجی، مدارهای کنترل کاربر و طرح های حفاظتی عمل می کند.

در برنامه های پیچیده کنترل تحریک ژنراتور، سیستم نیاز به مبادله وضعیت و سیگنال های فرمان با دستگاه های خارجی متعددی دارد (مانند نشانگرهای راه دور، اعلام کننده های هشدار، رله های حفاظتی، منطق کنترل توالی). DS200RTBA دقیقاً برای پاسخگویی به این نیاز برای گسترش ورودی/خروجی (I/O) بسیار قابل اعتماد و انعطاف پذیر توسعه یافته است. سیگنال‌های کنترل منطقی تولید شده توسط هسته کنترل ریزپردازنده را به سیگنال‌های تماس فیزیکی تبدیل و جدا می‌کند که قادر به هدایت مستقیم رله‌های خارجی، چراغ‌های نشانگر، یا دریافت بازخورد وضعیت خارجی هستند، در نتیجه به طور یکپارچه 'هوش' سیستم کنترل دیجیتال را با تجهیزات الکتریکی واقعی در میدان متصل می‌کند.

2. مشخصات فنی و ویژگی های طراحی

2.1 مشخصات اولیه برق

• پیکربندی رله: برد DS200RTBA هفت (7) رله دو قطبی دو قطبی (DPDT, Form C) را یکپارچه می کند. هر رله یک مجموعه از کنتاکت های Normally Open (NO)، Normally Closed (NC) و Common (COM) را ارائه می دهد که حداکثر انعطاف پذیری سیم کشی را برای کاربر ارائه می دهد.

• درجه تماس: کنتاکت های رله برای کنترل مدارهای کمکی با توان متوسط ​​طراحی شده اند. درجه بندی های معمولی 250VAC/30VDC، 5A هستند. این ظرفیت برای راه اندازی بیشتر دستگاه های هشدار، چراغ های نشانگر، سیم پیچ های کنتاکتور کوچک تا متوسط، یا به عنوان کنتاکت خشک غیرفعال برای سایر ورودی های سیستم PLC/DCS کافی است.

• کویل درایو: سیم‌پیچ‌های رله توسط هسته کنترل EX2000 از طریق رله‌های پایلوت با ولتاژ پایین و جریان کم در صفحه پایانه LAN (LTB) یا توسط سیگنال‌های مستقیم خارجی هدایت می‌شوند. این طراحی جداسازی الکتریکی موثری را بین منطق کنترل (ولتاژ پایین) و بارهای میدانی (قدرت بالاتر) فراهم می کند.

• نشانگر وضعیت: هر رله مجهز به نشانگر دیود ساطع نور (LED) است. هنگامی که سیم پیچ رله روشن می شود و کنتاکت ها فعال می شوند، LED مربوطه روشن می شود و وضعیت بصری را برای اپراتورها و پرسنل تعمیر و نگهداری فراهم می کند و تشخیص سریع را تسهیل می کند.

2.2 ساختار و طراحی رابط

• طراحی برد: DS200RTBA از طراحی برد مدار چاپی (PCB) استاندارد صنعتی استفاده می کند که در ساخت و ساز قوی با طرحی واضح و شفاف است. اجزایی مانند رله ها، بلوک های ترمینال و نشانگرها برای شناسایی و سیم کشی آسان به ترتیب مرتب شده اند.

• روش اتصال: تمام سیم کشی های خارجی از طریق بلوک های ترمینال پیچ قابل اتصال با کیفیت بالا متصل می شوند. این روش اتصال اتصال و رسانایی قابل اعتماد را تضمین می کند در حالی که سیم کشی را در طول نصب، راه اندازی و نگهداری بعدی تسهیل می کند.

• نصب: به عنوان بخشی از ماژول الکترونیک کنترل EX2000، DS200RTBA معمولاً در کنار سایر بردهای کنترل (مثلاً LDCC، TCCB، PSCD، GDDD) روی درب جلو یا یک قفسه کارت مشخص شده در داخل کابینت تنظیم کننده تحریک کننده، متصل به اجزای داخلی cribbon مانند LTB نصب می شود.

2.3 حالت‌های رانندگی و انعطاف‌پذیری پیکربندی
یکی از ویژگی‌های اصلی طراحی DS200RTBA حالت رانندگی دوگانه آن است که از طریق تنظیمات جامپر روی برد قابل انتخاب است:

• حالت نرم افزار محور: در این حالت، عملکرد رله های RTBA به طور کامل توسط نرم افزار کنترل هسته EX2000 از طریق رله های پایلوت روی برد LTB کنترل می شود. کاربران می‌توانند با استفاده از نرم‌افزار پیکربندی EX2000 (مانند ST2000 یا جعبه ابزار سیستم کنترل GE)، متغیرهای نرم‌افزاری خاص (به عنوان مثال، شرایط هشدار، پرچم‌های وضعیت، کدهای خطا) را به نقاط خروجی LTB تعیین‌شده نگاشت کنند، در نتیجه رله‌های RTBA را به‌طور غیرمستقیم کنترل کنند. این رویکرد قابلیت پیکربندی نرم‌افزاری بالایی را ارائه می‌کند و امکان تغییرات منطقی کنترل را بدون تغییر سیم‌کشی سخت‌افزاری فراهم می‌کند.

• حالت درایو مستقیم خارجی: با تغییر تنظیمات جامپر، کنترل سیم‌پیچ‌های رله RTBA می‌تواند برد LTB را دور بزند و مستقیماً به منبع تغذیه کنترل مستقل و سیگنال‌هایی که از خارج ارائه می‌شوند، تحویل داده شود. این حالت برای سناریوهایی مناسب است که رله‌های خاص باید مستقیماً توسط سیستم‌های ایمنی خارجی، منطق سیم‌کشی سخت یا کنترل‌های دستی پشتیبان کار کنند و افزونگی ایمنی و انعطاف‌پذیری بیشتری را فراهم می‌کند.

این معماری درایو قابل تنظیم به DS200RTBA اجازه می‌دهد تا با سناریوهای مختلف برنامه‌های پیچیده، از کنترل نرم‌افزاری کاملاً خودکار گرفته تا طرح‌های کنترل دستی/خودکار هیبریدی سازگار شود.

3. ویژگی های عملکردی و یکپارچه سازی سیستم

3.1 عملکردهای اصلی
در سیستم تحریک EX2000 PWM، DS200RTBA اساساً مسئول ارائه عملکردهای رابط سیمی سخت زیر است:

• وضعیت و خروجی‌های هشدار: وضعیت‌های سیستم تحت نظارت داخلی (به عنوان مثال، 'رگولاتور در حال اجرا'، 'حالت خودکار/دستی') و اطلاعات هشدار/عیب (مثلاً 'هشدار مشکل محرک (30EX)'، 'انتقال محافظ به زنگ رگولاتور DC (60EX)'، 'Triexciter'، 'Exciter' 'هشدار زمینی میدان تحریک کننده/سفر (64FA/64FT)') به سیگنال های تماس رله. اینها به سیستم هشدار اصلی نیروگاه، سیستم کنترل توزیع شده (DCS)، یا اعلام کننده های صوتی/بصری روی پانل کنترل ارسال می شوند.

• Trip and Protection Interface: مخاطب خروجی حیاتی 'Exciter Trip Request (94EX)' را ارائه می دهد. هنگامی که EX2000 یک خطای شدید را تشخیص می دهد که ژنراتور یا سیستم تحریک را به خطر می اندازد (به عنوان مثال، جریان اضافه شدید، خرابی سخت افزاری بحرانی)، این کنتاکت را می بندد که معمولاً مستقیماً به رله حفاظتی قفل ژنراتور (86G) متصل می شود تا یک حرکت اضطراری ژنراتور را آغاز کند.

• ورودی فرمان خارجی (غیر مستقیم): اگرچه RTBA خود در درجه اول یک برد خروجی است، اما در ارتباط با LTB و نرم افزار سیستم، به دستورات نرم افزاری پاسخ می دهد که در نهایت به نشانگرهای خارجی یا اینترلاک نیاز دارند و بخشی از یک زنجیره کامل I/O را تشکیل می دهند.

3.2 کاربردهای معمولی در سیستم EX2000
طبق دفترچه راهنمای کاربر EX2000، سیگنال های خروجی RTBA معمولاً بالاترین سطح و حیاتی ترین سیگنال های رابط خارجی سیستم هستند. برنامه های کاربردی متداول عبارتند از:
1. 30EX (هشدار مشکل تحریک کننده): با هر شرایط غیرعادی یا هشدار دهنده غیر از سفر فعال می شود و به پرسنل عملیات هشدار می دهد.
2. 60EX (انتقال محافظ به رگولاتور DC / هشدار انتقال): خروجی زمانی که خرابی PT (ترانسفورماتور پتانسیل) تشخیص داده می شود، باعث سوئیچ خودکار از تنظیم کننده ولتاژ خودکار (AVR) به تنظیم کننده دستی (جریان میدان) می شود که با این سیگنال هشدار همراه است.
3. Regulator On Indication: نشان دهنده این است که رگولاتور تحریک کننده EX2000 روشن است و در حالت آماده کار است.
4. 94EX (درخواست سفر اکسایتر): سیگنال خطای با اولویت بالاتر که خواستار باز شدن فوری مدارشکن ژنراتور است.
5. 64FA/64FT (هشدار زمینی یا سفر میدان محرک): بسته به تنظیمات مشتری، هنگام تشخیص خطای زمین در مدار تحریک، یک زنگ هشدار یا یک سیگنال قطع مستقیم ارائه می‌کند.

این کنتاکت‌ها نقاط اتصال با سیم سخت ضروری را برای سیستم‌های نظارت و حفاظت کارخانه کاربر فراهم می‌کنند و تضمین می‌کنند که حفاظت حیاتی و اطلاعات وضعیت به‌طور قابل اعتمادی حتی در صورت خرابی شبکه‌های ارتباطی منتقل می‌شوند.

3.3 همکاری با سایر اجزای سیستم

• همکاری با هیئت مدیره LTB: در حالت نرم افزار محور، RTBA به صورت پشت سر هم با برد LTB کار می کند. LTB سیگنال های منطقی را از برد پردازنده اصلی LDCC دریافت می کند و رله های کوچک پایلوت خود را هدایت می کند. سپس تماس‌های این رله‌های پایلوت از طریق کابل نواری به برد RTBA متصل می‌شوند و رله‌های خروجی با ظرفیت بالاتر را هدایت می‌کنند. این روش درایو رله دو مرحله ای ایمنی جداسازی هسته کنترل را تضمین می کند و در عین حال به قابلیت درایو خروجی تقویت شده دست می یابد.

• ادغام با نرم افزار سیستم: رفتار خروجی RTBA عمیقاً در نرم افزار سیستم EX2000 ادغام شده است. اقدامات نهایی ماژول های نرم افزار مانند الگوریتم های تشخیص خطا، منطق محدود کننده حفاظت و منطق کنترل توالی را می توان از طریق تخصیص متغیر به رله های خروجی RTBA خاص نگاشت کرد. مهندسان می توانند این نگاشت ها را با استفاده از ابزارهای پیکربندی ارائه شده GE پیکربندی و اشکال زدایی کنند.

4. خلاصه ارزش و مزایا کاربرد

4.1 قابلیت اطمینان و ایمنی بالا
DS200RTBA از رله‌های الکترومکانیکی با کیفیت بالا استفاده می‌کند که وضعیت تماس آنها تحت تأثیر هنگ کردن ریزپردازنده یا اشکالات نرم‌افزاری قرار نمی‌گیرد و یک مسیر خروجی با سیم سخت 'ایمن از خرابی' را فراهم می‌کند. به ویژه کنتاکت سفر 94EX یک مانع حفاظتی با سیم سخت نهایی برای ژنراتور، مستقل از چرخه‌های نرم‌افزار، ارائه می‌دهد که با الزامات قابل اطمینان بالا صنعت برق برای مدارهای حفاظتی حیاتی همسو می‌شود.

4.2 انعطاف پذیری و سازگاری عالی
طراحی حالت رانندگی دوگانه به آن اجازه می دهد تا به طور کامل در هر دو معماری کنترل کارخانه جدید و قدیمی ادغام شود. چه برای یک کارخانه کاملا دیجیتالی جدید و چه برای یک کارخانه قدیمی که تحت بازسازی سیستم کنترل قرار می گیرد، RTBA یک روش رابط مناسب را ارائه می دهد. هفت رله Form C منابع تماس زیادی را ارائه می‌دهند و هدف هر تماس را می‌توان به طور انعطاف‌پذیر از طریق نرم‌افزار تعریف کرد و تنوع بردهای سخت‌افزاری و موجودی قطعات یدکی را کاهش داد.

4.3 سهولت نصب و نگهداری
پاک کردن طرح برد، LED های وضعیت، پایانه های قابل اتصال، و پشتیبانی از مستندات دقیق (در کتابچه راهنمای GEH-6375 و راهنماهای مربوط به سطح برد) نصب، سیم کشی، آزمایش و عیب یابی DS200RTBA را نسبتاً ساده می کند. پرسنل تعمیر و نگهداری می توانند با مشاهده LED ها به سرعت تشخیص دهند که آیا یک فرمان به سطح برد رسیده است یا خیر و مدار خروجی را با اندازه گیری تداوم تماس تأیید می کند.

4.4 دوام به عنوان یک جزء درجه صنعتی
که برای محیط های معمولی نیروگاه ها طراحی شده است، می تواند سطوح خاصی از دما، تغییرات رطوبت و نویز الکتریکی را تحمل کند و عملکرد پایدار طولانی مدت را تحت شرایط پیچیده الکترومغناطیسی و آب و هوایی موجود در نیروگاه ها تضمین کند.

5. نکات کلیدی برای نصب، پیکربندی و نگهداری

5.1 اقدامات احتیاطی نصب

• قبل از نصب یا انجام هر کاری بر روی برد RTBA، مطمئن شوید که سیستم EX2000 کاملاً قطع شده است و از روش‌های عملیاتی ایمن برای جلوگیری از خطرات شوک الکتریکی پیروی کنید.

• در حین نصب، مطمئن شوید که برد به طور ایمن به ریل یا براکت نصب آن ثابت شده است. هنگام اتصال کابل های نواری به جهت گیری توجه کنید تا از جاگذاری اشتباه جلوگیری شود.

• برای اتصالات خارجی از گیج های سیم مناسب استفاده کنید. پیچ های ترمینال را با گشتاور مناسب سفت کنید تا از اتصال مطمئن بدون آسیب رساندن به پایانه ها اطمینان حاصل کنید.

• برای اطمینان از اینکه هر کنتاکت خروجی RTBA به درستی به دستگاه خارجی مربوطه متصل شده است، به نقشه های پروژه خاص (نمودارهای اولیه، نمودارهای اتصال) ارائه شده با تجهیزات مراجعه کنید.

5.2 پیکربندی نرم افزار (برای حالت نرم افزار محور)
 با استفاده از نرم افزار GE SuperTool 2000 (ST2000) یا GE Control System Toolbox به سیستم EX2000 متصل شوید.
2. در داخل نرم افزار، پارامترهای نگاشت متغیر مربوط به خروجی های LTB و درایو RTBA را بیابید.
3. با توجه به الزامات پروژه، متغیرهای وضعیت داخلی خاص یا پرچم‌های خطا (مثلاً آنهایی که با VAR.XXX نشان داده می‌شوند، مانند 'PT Fail Latched'، 'Overexcitation Limiter Active' و غیره) را با آدرس‌های خروجی LTB مربوطه مرتبط کنید.
4. بررسی کنید که جامپرهای روی برد RTBA روی حالت 'Software Drive' تنظیم شده باشند.
5. پیکربندی و آزمایش را دانلود کنید: با شبیه سازی شرایط خطا یا اجباری کردن متغیرهای داخلی، مشاهده کنید که آیا رله RTBA مربوطه فعال می شود، چراغ های LED آن و مدار خارجی هدایت می شود.

5.3 تعمیر و نگهداری و عیب یابی

• بازرسی روتین: توجه کنید که آیا نشانگرهای LED روی همه رله ها با وضعیت واقعی سیستم مطابقت دارند یا خیر.

• تست دوره ای: در طول قطعی واحد، از عملکردهای تست سیستم استفاده کنید یا سیگنال های درایو را شبیه سازی کنید تا یکپارچگی هر مدار خروجی RTBA، از جمله عملکرد رله و سیم کشی خارجی را بررسی کنید.

• عیب یابی: اگر یک کانال خروجی غیرعادی است، این مراحل را دنبال کنید:
  الف. LED مربوطه را بررسی کنید: اگر LED خاموش است، ممکن است مشکل در پیکربندی نرم افزار، برد LTB یا کابل های اتصال باشد.
  ب اگر LED روشن است اما دستگاه خارجی کار نمی کند، ممکن است مشکل از مخاطبین رله RTBA، سیم کشی خارجی یا خود دستگاه خارجی باشد. در این حالت، با خاموش شدن برق، مقاومت پیوستگی کنتاکت ها را در بلوک ترمینال RTBA اندازه گیری کنید.
  ج بررسی کنید که آیا تنظیمات جامپر درست است یا خیر.

• تعویض قطعه یدکی: در صورت تعویض کل برد RTBA، پس از تعویض مجدداً تنظیمات جامپر را بررسی کنید و توصیه می شود مدارهای خروجی را مجدداً آزمایش کنید.