GE IS200EBKPG1C Exciter Backplane

IS200EBKPG1C یک هواپیمای پشتی اکسایتر است که توسط جنرال الکتریک (GE) برای سیستم کنترل تحریک EX2100 طراحی شده است. این برد جزء اصلی ماژول کنترل EX2100 است که پایه نصب و اتصالات الکتریکی را برای بردهای کنترل مختلف و همچنین رابط کابل های برد ترمینال I/O را فراهم می کند. برد IS200EBKPG1C به سه بخش کنترل‌کننده مستقل تقسیم می‌شود: M1، M2 و C. هر بخش منبع تغذیه مستقل خود را دارد که از ایزوله الکتریکی و عملکرد اضافی بین کنترل‌کننده‌ها اطمینان می‌دهد.

در یک سیستم معمولی EX2100، بخش M1 و M2 هر یک از بردهای کنترل میزبان مانند ACLO یا ACLE، DSPX، EISB، EMIO، و ESEL را تقسیم می کند، در حالی که بخش C میزبان بردهای DSPX، EISB و EMIO است. هواپیمای پشتی EBKPG1C در قفسه ای نصب شده است که این بردهای کنترل را نگه می دارد، با دو فن خنک کننده در بالا برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد بردها در محدوده دمایی نامی.

قسمت بالایی صفحه پشتی IS200EBKPG1C شامل 24 کانکتور DIN برای اتصال به بردهای کنترل مختلف است. قسمت پایینی شامل 27 کانکتور D-SUB، سه کانکتور DIN دایره ای، سه شاخه برق 12 پین، سه شاخه برق فن و 30 نقطه تست است. همه کانکتورها برای سیم کشی و نگهداری آسان در محل به وضوح برچسب گذاری شده اند. طراحی برد مطابق با استانداردهای صنعتی است و برای کاربردهای حیاتی در سیستم های تحریک نیروگاه مناسب است.

---

II. توابع اصلی

عملکردهای اولیه IS200EBKPG1C شامل موارد زیر است، اما محدود به آنها نیست:

1. نصب و اتصال صفحه کنترل

صفحه پشتی IS200EBKPG1C مکان های نصب فیزیکی و اتصالات الکتریکی را برای بردهای کنترل مختلف در سیستم کنترل تحریک EX2100 فراهم می کند، از جمله:

• ACLO/ACLE: AC Feedback Board

• DSPX: برد پردازشگر سیگنال دیجیتال

• EISB: برد رابط Exciter

• EMIO: برد ورودی/خروجی چند منظوره اکسایتر

• ESEL: Exciter Select Board

از طریق کانکتورهای DIN در صفحه پشتی، این بردها می توانند به اتصال سیگنال با سرعت بالا دست پیدا کنند و هسته سیستم کنترل تحریک را تشکیل دهند.

2. رابط های برد ترمینال I/O

قسمت پایینی صفحه پشتی دارای چندین کانکتور D-SUB برای اتصال بردهای مختلف ترمینال I/O است، از جمله:

• EGPA/EHPA: تقویت کننده پالس گیت Exciter (حداکثر 6 برد را پشتیبانی می کند)

• ECTB: تابلوی پایانه تماس اکسایتر

• EXTB/EXHS: برد ترمینال اکسایتر / برد رابط پرسرعت اکسایتر

این رابط‌ها بردهای کنترل را به سیگنال‌های میدانی (مانند ولتاژ، جریان، ورودی/خروجی تماس، تحریک پالس و غیره) متصل می‌کنند و امکان نظارت و کنترل سیستم تحریک را فراهم می‌کنند.

3. بخش های قدرت مستقل

صفحه پشتی IS200EBKPG1C اتصالات برق مستقل را برای سه بخش کنترل کننده M1، M2، و C فراهم می کند. برق برای هر بخش از ماژول برق EPSM مربوطه می آید و از طریق کانکتورهای برق 12 پین در صفحه پشتی (J602T، J610، J612) وارد می شود. منابع تغذیه شامل:

• +24 ولت DC

• +15 ولت DC

• +5 ولت DC

• -15 ولت DC

• مشترک دیجیتال

• آنالوگ مشترک

بخش‌های قدرت مستقل، ایزوله الکتریکی بین کنترل‌کننده‌ها را تضمین می‌کند و قابلیت اطمینان و افزونگی سیستم را افزایش می‌دهد.

4. منبع تغذیه فن خنک کننده

صفحه پشتی دارای سه کانکتور برق فن 4 پین Mini-Mate-N-Lock (J502، J510، J512) است که به ترتیب برق فن های خنک کننده را برای بخش های M1، M2 و C تامین می کند. قدرت فن +24 ولت DC است که از اتلاف گرمای کافی برای بردهای داخل قفسه اطمینان حاصل می کند.

5. نقاط تست و خروجی سیگنال

صفحه پشتی IS200EBKPG1C مجموعه ای از هفت نقطه تست را برای هر بخش کنترل کننده برای اهداف تشخیصی و اشکال زدایی فراهم می کند. نکات آزمون شامل:

• 4 خروجی DAC (از برد EMIO)

• 2 ورودی ADC دیفرانسیل (به برد EMIO)

• آنالوگ مشترک

عملکرد این نقاط تست را می توان با استفاده از نرم افزار Toolbox پیکربندی کرد و امکان نظارت بر سیگنال های کلیدی را فراهم می کند. در بردهای Rev C و نسخه‌های بعدی، چهار خروجی DAC از بخش‌های M1 و C نیز از طریق کانکتورهای J604 و J614 در دسترس هستند که می‌توانند به ماژول‌های جداسازی خروجی آنالوگ بر روی ریل DIN برای کاربردهای اندازه‌گیری و نظارت متصل شوند.

6. رابط انسان و ماشین و ارتباطات

Backplane برای هر بخش کنترلر موارد زیر را ارائه می دهد:

• اتصالات صفحه کلید (J303A, J310A, J313A): برای عملکرد و نمایش محلی به صفحه کلید روی درب کابینت متصل شوید.

• اتصالات ابزار (J303B، J310B، J313B): یک رابط ارتباطی RS-232C برای اشکال زدایی و عیب یابی بین رایانه خارجی و برد DSPX ارائه می دهد.

  
  

---

III. برنامه های کاربردی سیستم

1. کاربرد در سیستم کنترل تحریک EX2100

IS200EBKPG1C حامل و هاب اتصال برای همه بردهای کنترل در سیستم کنترل تحریک EX2100 است. نقش های آن در سیستم عبارتند از:

• پشتیبانی مکانیکی: محل نصب ثابتی را برای بردهای کنترلی مانند DSPX، EISB، EMIO و ESEL فراهم می کند.

• اتصال الکتریکی: توزیع برق و انتقال سیگنال بین بردهای کنترل را از طریق آثار چاپ شده روی صفحه پشتی تسهیل می کند.

• گسترش ورودی/خروجی: بردهای کنترل را از طریق کانکتورهای مختلف پایینی به بردهای ترمینال میدانی (به عنوان مثال ECTB، EXTB، EGPA) متصل می کند و امکان نظارت و کنترل جامع سیستم تحریک را فراهم می کند.

• جداسازی اضافی: منابع تغذیه مستقل برای سه بخش کنترل کننده تضمین می کند که خطا در یک بخش بر عملکرد عادی سایر بخش ها تأثیر نمی گذارد.

2. سناریوهای کاربردی معمولی

• سیستم های تحریک ژنراتور سنکرون

• کنترل تحریک ژنراتور توربین بخار

• کنترل تحریک ژنراتور هیدروتوربین

• سیستم های تحریک توربین گازی

• تحریک موتور سنکرون صنعتی

  
  

---

IV. شرح مفصل رابط

1. کانکتورهای EGPA (J306، J307، J406، J407، J506، J507)

این کانکتورهای 37 پین برای اتصال بردهای تقویت کننده پالس گیت EGPA یا EHPA استفاده می‌شوند که تا 6 ماژول تبدیل برق (PCM) را پشتیبانی می‌کنند. سیگنال های ارسال شده توسط هر کانکتور عبارتند از:

• 6 سیگنال درایو مثبت/منفی (به EGPA)

• سیگنال های سنسور رسانایی سه فاز (به M1 و M2)

• سیگنال هشدار (به M1 و M2)

• سیگنال سفر (به M1 و M2)

• زمین

2. اتصالات ECTB (J405، J408، J415)

این کانکتورهای 25 پین D-SUB برای اتصال صفحه پایانه تماس اکسایتر ECTB استفاده می شود و رابط بین EMIO و مخاطبین رله مشتری را فراهم می کند. سیگنال های اصلی عبارتند از:

• ورودی های تماس کمکی (8)

• دستورات درایور رله (از EMIO)

• بازخورد وضعیت رله (به EMIO)

• برق و بازگشت +24 ولت

3. اتصالات EXTB (J505، J508، J515)

این کانکتورهای 25 پین D-SUB برای اتصال EXTB یا EXHS Exciter Terminal Board استفاده می شود و رابط بین رله EMIO و خلبان را فراهم می کند. کانکتور J515 برای بخش C شامل سیگنال‌های تحریک‌زدایی و crowbar نمی‌شود. سیگنال های اصلی عبارتند از:

• سیگنال برگشت لغه

• تحریک زدایی سیگنال بازگشت

• درایو کویل K41، K53A، K53B و بازخورد وضعیت

• تماس با ورودی ها

• +24 ولت برق و مشترک

4. اتصالات صفحه کلید (J303A, J310A, J313A)

کانکتورهای دایره ای 8 پین برای اتصال صفحه کلید روی درب کابینت. سیگنال ها عبارتند از:

• توان +24 ولت

• RS-232C TX/RX/RTS (ارتباط با EISB)

• بازگشت برق

5. اتصالات ابزار (J303B، J310B، J313B)

کانکتورهای 9 پین D-SUB برای اتصال یک کامپیوتر خارجی برای رفع اشکال. سیگنال ها عبارتند از:

• RS-232C TX/RX/RTS جدا شده (از EISB)

• جدا شده مشترک

6. اتصالات برق (J602T، J610، J612)

کانکتورهای برق 12 پین از ماژول های برق EPSM. پین کردن تکالیف:

• پین 1: آنالوگ مشترک

• پایه های 2، 3: 24 ولت برق مشترک

• پایه 4: -15 ولت منبع تغذیه

• پین 5: مشترک دیجیتال

• پایه های 6، 9: +24 ولت تامین

• پین 7: آنالوگ مشترک

• پایه های 8، 11: +5 ولت تامین

• پایه 10: منبع تغذیه +15 ولت

• پین 12: مشترک دیجیتال

7. کانکتورهای برق فن (J502، J510، J512)

کانکتورهای 4 پین Mini-Mate-N-Lock که برق فن های خنک کننده را تامین می کند. پین کردن تکالیف:

• پین 1: منبع تغذیه +24 ولت

• پایه های 2، 3: 24 ولت برق مشترک

• پین 4: متصل نیست

8. امتیاز تست

هر گروه نقطه آزمون (M1 به عنوان مثال نشان داده شده است) شامل:

• TP1_M1: خروجی DAC1

• TP2_M1: خروجی DAC2

• TP3_M1: خروجی DAC3

• TP4_M1: خروجی DAC4

• TP5N_M1/TP5P_M1: ورودی دیفرانسیل ADC1 منفی/مثبت

• TP6N_M1/TP6P_M1: ورودی دیفرانسیل ADC2 منفی/مثبت

• TP7_M1/TP8_M1: آنالوگ مشترک

9. کانکتورهای خروجی تهویه کننده سیگنال (J604/J614، Rev C+)

کانکتورهای 12 پین برای اتصال ماژول های جداسازی خروجی آنالوگ. پین کردن تکالیف:

• پین‌های 1-4: آنالوگ مشترک برای سیگنال‌های DAC1-4

• پایه‌های 5، 6: منبع تغذیه +24 ولت برای تهویه‌کننده‌های سیگنال (حداکثر بار 0.2 آمپر در هر پایه)

• پین‌های 7، 8: بازگشت مشترک برای منبع تغذیه +24 ولت

• پین‌های 9-12: خروجی DAC1-4 به تهویه‌کننده‌های سیگنال

  
  

---

V. دستورالعمل های نصب و پیکربندی

1. محل نصب

هواپیمای پشتی IS200EBKPG1C از قبل در رک کنترل EX2100 نصب شده است که در داخل کابینت کنترل تحریک نصب شده است. فن های خنک کننده در بالای قفسه قرار دارند. توصیه می‌شود که مشتریان یک قفسه کنترل کامل (شامل هواپیما و فن‌ها) یا فقط خود هواپیمای EBKP را تهیه کنند.

2. نصب برد

بردهای کنترل (به عنوان مثال، DSPX، EISB، EMIO، و غیره) در کانکتورهای DIN در قسمت بالایی صفحه پشتی قرار داده می شوند و با پیچ محکم می شوند. بردهای DSPX و EISB معمولاً به یکدیگر متصل می شوند.

3. اتصالات کابل

همه کانکتورها در قسمت پایین صفحه پشتی به وضوح برچسب گذاری شده اند. کابل ها باید طبق این برچسب ها متصل شوند. توصیه می شود برای سهولت در اتصال مجدد، کابل ها را قبل از قطع شدن برچسب گذاری کنید.

4. استفاده از نقاط تست

عملکرد نقاط تست را می توان با استفاده از نرم افزار Toolbox پیکربندی کرد. سیگنال های کلیدی را می توان در نقاط تست با استفاده از اسیلوسکوپ یا مولتی متر اندازه گیری کرد.

---

VI. تعویض و نگهداری برد

1. آماده سازی قبل از تعویض

• برق زدایی و تخلیه: برق سیستم تحریک باید قبل از تعویض برد قطع شود. رویه‌های قطع انرژی کامل که در راهنمای نصب و راه‌اندازی (GEH-6631) بیان شده است را دنبال کنید و به تمام شیوه‌های محلی Lock-out/Tag-out پایبند باشید. برای تخلیه خازن ها زمان بگذارید.

• اقدامات احتیاطی ESD: صفحه پشتی EBKP ممکن است دارای اجزای حساس به استاتیک باشد. روش‌های جابجایی ESD باید رعایت شود: تخته‌ها را در کیسه‌های ضد الکتریسیته ساکن نگهداری کنید و هنگام جابجایی از تسمه اتصال به زمین استفاده کنید.

2. روش تعویض

1. خاموش بودن را تأیید کنید: قبل از باز کردن درب کابینت کنترل تحریک، مدارهای الکتریکی را آزمایش کنید تا از قطع بودن برق اطمینان حاصل کنید.

2. کابل های برچسب: مطمئن شوید که همه کابل ها به درستی برچسب گذاری شده اند تا دوباره وصل شوند.

3. کابل ها را جدا کنید:

• همه کابل ها را از قسمت پایین صفحه پشتی جدا کنید.

• کابل های فیبر نوری را از EISB جدا کنید.

• کابل اترنت را از ACLx جدا کنید.

4. بردهای کنترل را بردارید: تمام بردهای کنترل را از قسمت بالایی صفحه پشتی جدا کنید (توجه داشته باشید که DSPX و EISB به هم متصل شده اند).

5. Remove Rack: پیچ های نصب قفسه را بردارید و کل قفسه را از کابینت بیرون بکشید.

6. جایگزینی Backplane:

• اگر یک قفسه کامل (با صفحه پشتی و فن) موجود است، قفسه جدید را مستقیماً در کابینت قرار دهید.

• اگر فقط بک‌پلین EBKP انبار شده است، ابتدا بک‌پلین قدیمی را از قفسه خارج کرده، بک‌پلین جدید را نصب کنید و سپس قفسه را داخل کابینت قرار دهید.

7. قفسه ایمن: پیچ های نصب را تعویض کرده و سفت کنید.

8. تابلوهای کنترل را دوباره نصب کنید: همه بردهای کنترل را در شیارهای صحیح خود قرار دهید و پیچ های نصب را محکم کنید.

9. کابل ها را دوباره وصل کنید:

• همه کابل ها را مجدداً به کانکتورهای مربوطه در صفحه پشتی پایینی مطابق برچسب وصل کنید و سفت کنید.

• کابل اترنت را دوباره به ACLx وصل کنید.

• کابل های فیبر نوری را دوباره به EISB وصل کنید.

• دوشاخه های برق فن را دوباره وصل کنید.

10. بستن درب: درب کابینت کنترل تحریک را پس از تکمیل تعویض ببندید.