GE DS200TBCBG1A (DS200TBCBG1AAA) RTD و ماژول خاتمه ورودی آنالوگ

DS200TBCBG1A (DS200TBCBG1AAA) یک ماژول خاتمه سیگنال ترکیبی چند منظوره و قابل تنظیم است که در داخل هسته ورودی/خروجی آنالوگ سیستم کنترل توربین SPEEDTRONIC Mark V LM جنرال الکتریک (GE). این ماژول عملکردهای اتصال و توزیع میدان را برای سیگنال‌های آشکارساز دمای مقاومتی (RTD) و سیگنال‌های جریان آنالوگ 4-20 میلی آمپر / 0-1 میلی آمپر ادغام می‌کند و به عنوان رابط حیاتی برای اتصال ابزارهای فرآیند میدان به مدار اندازه‌گیری دقیق داخلی کنترل‌کننده عمل می‌کند. به عنوان یک جزء حیاتی از قابلیت‌های نظارت کلی هسته، DS200TBCBG1A (DS200TBCBG1AAA) به طور خاص برای ارتباط با سیگنال‌های متغیر دما و فرآیند که نیاز به دقت بالا دارند، اما پاسخ دینامیکی نسبتاً کندتری دارند، طراحی شده است، که عمدتاً برای نظارت بر فرآیند، محاسبه کارایی، و تجزیه و تحلیل روند (به‌جای کنترل مستقیم یا سریع) در نظر گرفته شده است.

در طراحی معماری Mark V LM، هسته معمولاً نقش «واحد جمع‌آوری داده» را بر عهده می‌گیرد که بر نظارت گسترده بر وضعیت واحد و سیستم‌های کمکی آن تمرکز دارد. ماژول DS200TBCBG1A (DS200TBCBG1AAA) کاملاً این نقش را تجسم می‌کند و تعداد زیادی از دما (RTD) و سیگنال‌های متغیر فرآیند عمومی (مانند خروجی‌های 4-20 میلی آمپر از فرستنده‌ها برای فشار، سطح، جریان و غیره) را که در سیستم‌های روغن‌کاری ژنراتور، سیستم‌های روغن‌های روغنی، سیستم‌های خنک‌کننده سوخت، سیستم‌های خنک‌کننده سوخت، سیستم‌های خنک‌کننده‌ی سوخت، سیستم‌های خنک‌کننده‌ی سوخت، سیستم‌های خنک‌کننده‌ی سوخت، و سیستم‌های خنک‌کننده‌ی آب پراکنده شده‌اند، ماژول DS200TBCBG1A را ایفا می‌کند. پلت فرم رابط یکپارچه و با چگالی بالا. برخلاف سیگنال های ترموکوپل سریع در هسته مورد استفاده برای حفاظت اضطراری، سیگنال های قابل دسترسی از طریق DS200TBCBG1A ارزش بیشتری را در ارائه مشخصات سلامت بلندمدت و قابل اعتماد تجهیزات به اپراتورها و پشتیبانی از تصمیمات تعمیر و نگهداری پیش بینی شده ارائه می دهد.

نوآوری اصلی این ماژول در قابلیت پیکربندی جامپر سخت افزاری انعطاف پذیر آن است که به کاربران امکان می دهد محدوده سیگنال ورودی را در محل بر اساس انواع سنسور تنظیم کنند. این به طور قابل توجهی سازگاری و مقیاس پذیری سیستم را افزایش می دهد و آن را به یک نمونه مدل برای ساخت سیستم های کنترل صنعتی مدولار و قابل تنظیم تبدیل می کند.

2. مدل محصول و موقعیت یابی سیستم

• مدل: DS200TBCBG1A (DS200TBCBG1AAA)

• نام کامل: RTD و ماژول خاتمه ورودی 4-20 میلی آمپر

• سیستم مادر: سیستم کنترل توربین SPEEDTRONIC Mark V LM

• عملکرد اصلی: پایانه های سیم کشی میدانی، توزیع سیگنال و پیکربندی محدوده سخت افزاری را برای حداکثر 22 کانال ورودی جریان آنالوگ (4-20 میلی آمپر یا 0-1 میلی آمپر) و 8 کانال ورودی RTD ارائه می دهد.

• محل نصب: داخل کنترلر Mark V LM، در هسته ورودی/خروجی آنالوگ، اسلات 7.

  
  

3. یکپارچه سازی در سیستم کنترل و جریان سیگنال

DS200TBCBG1A (DS200TBCBG1AAA) نقطه ورود کلیدی برای جریان داده مانیتورینگ هسته جریان پردازش سیگنال آن مسیر استاندارد شده برای نظارت بر سیگنال ها را نشان می دهد:

1. لایه سنجش میدان:

• سنسورهای RTD تغییرات دما را تشخیص می دهند و مقاومت آنها را تغییر می دهند.

• فرستنده های مختلف (فشار، فشار دیفرانسیل، سطح، و غیره) مقادیر فیزیکی را به سیگنال های جریان استاندارد 4-20 میلی آمپر (یا 0-1 میلی آمپر) تبدیل می کنند.

2. دسترسی به سیگنال و لایه پیش پیکربندی (DS200TBCBG1A):

• سیم های سنسور و فرستنده به پایانه های مربوطه در ماژول TBCB متصل می شوند.

• مرحله بحرانی: بر اساس مشخصات فرستنده، تکنسین ها جامپرهای سخت افزاری مناسب (BJ1-BJ30) را تنظیم می کنند. به عنوان مثال، اطمینان حاصل کنید که جامپرها برای سیگنال های 4-20 میلی آمپر وارد شده اند. برای سیگنال های 0-1 میلی آمپر، جامپرهای مربوطه را در BJ23-BJ30 به درستی تنظیم کنید.

• ماژول به صورت داخلی سیگنال های RTD تجمیع شده (از طریق JII) و سیگنال های mA (از طریق JHH) را به کانکتورهای خروجی مربوطه هدایت می کند.

3. لایه تهویه و دیجیتال سازی سیگنال (برد TCCB):

• کانکتورهای JHH و JII بسته های سیگنال را به برد DS200TBCBG1A Extended Analog I/O در شکاف 3 انتقال می دهند. هسته

• برای ورودی های میلی آمپر: برد TCCB به صورت داخلی بر اساس تنظیمات جامپر سخت افزاری به تقویت کننده محدوده مربوطه سوئیچ می کند. سیگنال جریان از یک مقاومت نمونه برداری دقیق ('مقاومت بار') عبور می کند تا به سیگنال ولتاژ تبدیل شود که سپس توسط یک ADC با دقت بالا دیجیتالی می شود.

• برای ورودی های RTD: برد TCCB تحریک جریان ثابت را فراهم می کند، افت ولتاژ را در RTD اندازه گیری می کند و آن را دیجیتالی می کند.

• پردازنده برد TCCB، با استفاده از داده های پیکربندی ورودی/خروجی دانلود شده از موتور کنترل، مقادیر دیجیتال خام را به واحدهای مهندسی تبدیل می کند (به عنوان مثال، °C، psi، %).

4. لایه پردازش داده و بارگذاری:

• داده های تبدیل شده از برد TCCB از طریق گذرگاه داده 3PL به هیئت ارتباطی STCA در همان هسته ارسال می شود.

• بسته بندی شده توسط موتور I/O (UCPB) روی برد STCA.

5. یکپارچه سازی سیستم و لایه برنامه:

• نمایشگر HMI: نمایش مقادیر بلادرنگ تمام نقاط نظارت در ایستگاه اپراتور.

• ثبت هشدار و رویداد: هنگامی که پارامترها از حد مجاز فراتر می روند، هشدارها و رویدادهای گزارش را به راه می اندازند.

• محاسبه عملکرد و تجزیه و تحلیل بازده: به عنوان مثال، محاسبه نرخ گرما، راندمان پمپ.

• ثبت داده های تاریخی و تجزیه و تحلیل روند: ارائه یک پایه داده برای نگهداری پیش بینی شده.

• بسته های داده از طریق COREBUS به موتور کنترل ارسال می شوند و در CSDB ذخیره می شود.

• این داده ها عمدتاً برای موارد زیر استفاده می شوند:

خلاصه زنجیره سیگنال: سنسور/فرستنده میدان ← برد ترمینال DS200TBCBG1A (پیکربندی جامپر سخت افزار) ← (JHH/JII) ← برد I/O آنالوگ توسعه یافته TCCB → (3PL) → برد ارتباطی STCA → (COREBUS) → موتور کنترل → CSDB → HMI / پایگاه داده تاریخی / برنامه های پیشرفته.

4. پشتیبانی از انواع سیگنال و پیکربندی فنی

4.1 ورودی های جریان آنالوگ

• محدوده استاندارد: 4-20 میلی آمپر (محدوده برنامه پیش فرض و اولیه).

• محدوده اختیاری: 0-1 میلی آمپر (قابل تنظیم برای کانال های 15-22 از طریق جامپرهای BJ23-BJ30).

• انواع فرستنده: از فرستنده های 2 سیم، 3 سیم و 4 سیم پشتیبانی می کند. برق فرستنده معمولاً توسط یک سیستم توزیع خارجی یا ریل های برق 24 ولت DC جداگانه تامین می شود.

• قوانین سیم کشی و جامپر:

• BJ1-BJ22: یک جامپر در هر ورودی که برای اتصال ترمینال منفی سیگنال به DCOM استفاده می شود. معمولاً باید برای ایجاد یک حلقه اندازه گیری کامل وارد شود.

• BJ23-BJ30: هر جفت جامپر انتخاب محدوده را برای یک ورودی (15-22) کنترل می کند. پیکربندی خاص باید دقیقاً از جدول جامپر در پیوست A یا نقشه های سایت پیروی کند. پیکربندی نادرست باعث اعوجاج شدید خواندن می شود.

4.2 ورودی های RTD

• انواع پشتیبانی شده: مشابه برد TCCA، از مقاومت های مختلف پلاتین، مس، نیکل (مانند PT100، PT200، Cu10 و غیره) پشتیبانی می کند. انواع خاصی در نرم افزار برد TCCB پیکربندی شده است.

• روش سیم کشی: پیکربندی 3 سیم برای جبران مقاومت سرب و دستیابی به بالاترین دقت به شدت توصیه می شود.

5. سناریوهای کاربردی و اهمیت

ماژول DS200TBCBG1A (DS200TBCBG1AAA) سنگ بنای ساخت یک شبکه نظارت بر فرآیند در سراسر کارخانه برای توربین های گاز و نیروگاه های آنها است. کاربردهای معمولی آن همه سیستم های کمکی را در بر می گیرد:

1. روغن های روانکاری و سیستم های روغن هیدرولیک:

• دمای مخزن، دمای عرضه/روغن برگشتی (RTD): وضعیت روغن و کارایی کولر را کنترل کنید.

• فشار دیفرانسیل فیلتر (4 تا 20 میلی آمپر): هشدار گرفتگی فیلتر.

• سطح مخزن (4-20 میلی آمپر): نظارت بر حجم روغن.

2. سیستم گاز سوخت (ماژول حمل و نقل):

• دمای خروجی بخاری گاز سوخت (RTD)، فشار گاز سوخت (4-20 میلی آمپر)، جریان گاز سوخت (4-20 میلی آمپر، محاسبه شده): برای محاسبه مقدار گرمایش و نظارت بر پایداری عرضه استفاده می شود.

3. سیستم آب خنک کننده:

• فشار ورودی/خروجی پمپ آب خنک کننده (4-20 میلی آمپر)، دمای آب خنک کننده (RTD)، سطح مخزن انبساط (4-20 میلی آمپر): از اثربخشی خنک کننده و یکپارچگی سیستم اطمینان حاصل کنید.

4. سیستم های ورودی و خروجی کمپرسور:

• فشار دیفرانسیل فیلتر ورودی (4-20 میلی آمپر)، دمای محیط/رطوبت (ممکن است به فرستنده های خاصی نیاز داشته باشد): برای اصلاح عملکرد و هشدارهای نگهداری فیلتر استفاده می شود.

5. سیستم های کمکی ژنراتور (برای واحدهای تولید برق):

• پایش آنالوگ پارامترهایی مانند دمای آب خنک کننده هیدروژنی، فشار/جریان آب خنک کننده استاتور، پارامترهای سیستم روغن سیل.

6. سایر تجهیزات کمکی:

• نظارت بر وضعیت عملیاتی تجهیزات مانند کمپرسورهای هوا، پمپ های تخلیه، فن های تهویه.

اهمیت:

• لنز زاویه باز برای درک حالت: داده های جامعی را در مورد 'سلامت کلی' واحد فراتر از پارامترهای حفاظتی اصلی، پیش نیاز نیروگاه های دیجیتال و تعمیر و نگهداری مبتنی بر شرایط ارائه می دهد.

• منبع داده برای کارایی و بهینه‌سازی: پارامترهای دقیق سیستم کمکی ورودی‌های ضروری برای محاسبه بازده کلی واحد و بهینه‌سازی عملیاتی هستند (به عنوان مثال، کاهش مصرف برق کمکی).

• ماشه برای تعمیر و نگهداری پیش بینی شده: تجزیه و تحلیل روند می تواند در مورد مسائل قریب الوقوع قبل از وقوع خرابی هشدار دهد (به عنوان مثال، گرفتگی تدریجی فیلتر، رسوب مبدل حرارتی)، جلوگیری از قطعی های برنامه ریزی نشده.

• تجسم انعطاف پذیری سیستم: محدوده ورودی mA قابل تنظیم به پلت فرم سخت افزاری اجازه می دهد تا با فرستنده های تامین کنندگان و مدل های مختلف سازگار شود و موجودی قطعات یدکی و پیچیدگی طراحی مهندسی را کاهش دهد.

6. دستورالعمل های نصب، پیکربندی، سیم کشی و نگهداری

6.1 نصب

• ماژول در نصب شده است هسته، اسلات 7.

• اطمینان حاصل کنید که کانکتورهای JHH و JII به طور محکم با سوکت های مربوطه روی برد TCCB جفت شده اند.

6.2 پیکربندی جامپر سخت افزاری (بسیار حیاتی)

1. آماده سازی پیش از پیکربندی: فهرست دقیق I/O و جدول پیکربندی جامپر (معمولاً از ضمیمه A یا نقشه های طراحی مهندسی) در اختیار داشته باشید.

2. مراحل پیکربندی:

• تعیین کنید که آیا هر کانال به یک فرستنده 4-20mA یا 0-1mA متصل می شود.

• برای یافتن جامپرهای BJx و BJy مربوط به آن کانال، با جدول جامپر مشورت کنید (x، y اعداد خاصی هستند، به عنوان مثال، BJ23/BJ24 برای کانال 15).

• موقعیت کلاهک جامپر را مطابق قانون تنظیم کنید (به عنوان مثال، 'IN' برای 4-20mA، 'OUT' برای 0-1mA).

• الزامی: تأیید دو نفره را انجام دهید و پیکربندی نهایی را ضبط کنید.

• برای همه ورودی‌های 22 میلی‌آمپر: بررسی کنید و مطمئن شوید که بلوزهای BJ1 تا BJ22 همگی مطابق طراحی درج شده‌اند (مگر اینکه جداسازی خاصی مورد نیاز باشد).

• برای کانال های 15-22 (در صورت نیاز به پیکربندی):

6.3 سیم کشی میدانی

1. نقشه ها را دنبال کنید: به شدت به نمودارهای سیم کشی پایبند باشید و هر هسته کابل را به ترمینال صحیح وصل کنید.

2. درمان محافظ: از کابل های محافظ استفاده کنید و سپر را در یک نقطه از انتهای کنترلر (معمولاً در گذرگاه CCOM) زمین کنید.

3. جداسازی برق: به استقلال منابع تغذیه فرستنده توجه کنید تا از حلقه های زمین جلوگیری شود.

6.4 پیکربندی نرم افزار

• در ویرایشگر پیکربندی ورودی/خروجی HMI، برای هر کانالی که از طریق TBCB به آن دسترسی دارید (نقشه‌بندی شده به نقاط سخت‌افزاری TCCB)، تنظیم کنید:

• نوع سیگنال: 'ورودی 4-20 میلی آمپر' یا 'ورودی RTD' را انتخاب کنید.

• واحدهای مهندسی و محدوده: به عنوان مثال، 0-1000 کیلو پاسکال.

• مقادیر هشدار

• فایل پیکربندی را دانلود کنید IOCFG.AP1 .

6.5 تعمیر و نگهداری و عیب یابی

1. بازرسی روتین: سفتی ترمینال را بررسی کنید و ناهنجاری ها را مشاهده کنید.

2. تشخیص خطا (مثال: خواندن نادرست):

• وظیفه اصلی: بررسی پرش های سخت افزاری! این شایع ترین علت خطاهای مربوط به TBCB است. از یک مولتی متر در حالت تداوم استفاده کنید تا مطمئن شوید کلاه های جامپر تماس خوبی دارند و در موقعیت صحیح قرار دارند.

• سیم کشی میدانی را از نظر شل بودن یا اتصال کوتاه بررسی کنید.

• مرحله 1 (تشخیص HMI): 'تعداد خام' یا 'مقدار mA' را برای کانال در صفحه DIAGC بررسی کنید تا تعیین کنید که آیا منبع سیگنال یا مشکل کانال است.

• مرحله 2 (بررسی سخت افزار):

• مرحله 3 (اندازه‌گیری سیگنال): سیم‌کشی میدانی را قطع کنید، یک سیگنال ورودی استاندارد جریان را در پایانه‌های TBCB شبیه‌سازی کنید (با استفاده از کالیبراتور فرآیند)، و قرائت HMI را برای قضاوت در مورد عادی بودن برد TCCB و کانال بعدی مشاهده کنید.

• مرحله 4 (روش تعویض): سعی کنید به طور موقت سیم های میدان کانال معیوب را به یک کانال یدکی شناخته شده از همان نوع متصل کنید (نیاز به تنظیم همزمان جامپرها و پیکربندی نرم افزار دارد) تا بیشتر عیب را جدا کنید.