GE IS200EISBH1A Exciter ISBus Board

برد ISBus Exciter IS200EISBH1A (EISB) یک برد رابط ارتباطی اختصاصی است که توسط جنرال الکتریک (GE) برای سیستم تحریک EX2100 طراحی شده است. برای کنترلرهای M1، M2 و C قابل استفاده است. وظیفه اصلی این برد تسهیل ارتباط بین کنترلرها و دستگاه های میدانی از طریق فیبر نوری و تبادل داده با کنترل کننده DSPX از طریق صفحه پشتی کنترل است. علاوه بر این، EISB رابط های ارتباطی RS-232C را برای درگاه های ابزار خارجی و پورت های صفحه کلید فراهم می کند که راه اندازی و نظارت در محل را تسهیل می کند.

در سیستم های تحریک کننده اضافی، EISB همچنین الکترونیک رابط ISBus را ادغام می کند. ISBus یک پروتکل ارتباطی اختصاصی جنرال الکتریک است که در اینجا برای انتقال داده در میان کنترل‌کننده‌های M1، M2 و C استفاده می‌شود و از قابلیت اطمینان بالای سیستم و قابلیت سوئیچینگ افزونگی بدون ضربه استفاده می‌کند.

EISB دارای طراحی مدولار تک شیار و ارتفاع 3U است و در قفسه کنترل زیر کنترلر DSPX نصب شده است. پانل جلویی آن مجهز به چندین کانکتور فیبر نوری برای دریافت سیگنال های ولتاژ و جریان از میدان ژنراتور (و به صورت اختیاری از یک تحریک کننده منبع پتانسیل) است، در حالی که با ماژول تشخیص زمین نیز در تعامل است.

II. ویژگی های کلیدی

• رابط ارتباطی فیبر نوری: سیگنال های فرکانس متغیر را از طریق فیبر نوری دریافت و ارسال می کند و برای اطمینان از ایمنی سیستم، جداسازی الکتریکی را از تخته های اندازه گیری ولتاژ بالا (EDCF) فراهم می کند.

• پروتکل ارتباطی ISBus: از تبادل داده با سرعت بالا بین کنترلرها در سیستم های تحریک کننده اضافی پشتیبانی می کند.

• رابط ارتباطی RS-232C: ارتباط سریال با صفحه کلید و یک کامپیوتر خارجی (درگاه ابزار) را فراهم می کند و از نرخ باود از 1200 تا 38.4 کیلوبیت بر ثانیه پشتیبانی می کند.

• بدون LED، جامپر یا فیوز: طراحی سخت افزار را ساده می کند، نقاط خرابی احتمالی را کاهش می دهد. تمام تنظیمات از طریق نرم افزار انجام می شود.

• سوئیچ تنظیم مجدد پنل جلو: طراحی فرورفته از عملکرد تصادفی جلوگیری می کند.

• منبع تغذیه 24 ولت DC: برق صفحه کلید و پورت ابزار را از طریق backplane فراهم می کند.

• پشتیبانی از تعویض آنلاین (تعویض داغ): در سیستم های اضافی، یک برد EISB معیوب را می توان در حالی که محرک در حال کار است، بدون نیاز به خاموش شدن، تعویض کرد.

III. یکپارچه سازی سیستم و کاربرد

IS200EISBH1A در درجه اول در سیستم های کنترل تحریک EX2100 استفاده می شود و به عنوان یک پل ارتباطی بین کنترل کننده ها و دستگاه های اندازه گیری میدان عمل می کند. این دستگاه در ارتباط با کنترل کننده DSPX، تخته های اندازه گیری EDCF، ماژول های تشخیص زمین و غیره کار می کند تا یک سیستم نظارت و تنظیم کامل تحریک را تشکیل دهد.

• ادغام با کنترلر DSPX: EISB در زیر DSPX نصب شده است و از طریق کانکتور backplane با آن ارتباط برقرار می کند.

• هماهنگی با تابلوهای EDCF: سیگنال های ولتاژ و جریان میدان ژنراتور و همچنین سیگنال های ولتاژ و جریان تحریک کننده اختیاری را از طریق فیبر نوری دریافت می کند.

• ارتباط با ماژول تشخیص زمین: سیگنال های تشخیص زمین را برای اجرای عملکردهای حفاظت از زمین روتور دریافت و ارسال می کند.

• کاربرد در سیستم‌های اضافی: داده‌ها را بین کنترل‌کننده‌های M1، M2 و C از طریق پروتکل ISBus به اشتراک می‌گذارد و امکان انتقال بدون ضربه را فراهم می‌کند.

IV. جزئیات رابط پنل جلو

پنل جلویی IS200EISBH1A دارای طراحی تمیز و در عین حال قدرتمند است که در درجه اول شامل موارد زیر است:

1. گیرنده های فیبر نوری (چهار واحد)

• ورودی ولتاژ dc میدان ژنراتور: سیگنال ولتاژ DC میدان ژنراتور را از برد EDCF دریافت می کند.

• Generator Field dc Current ورودی: سیگنال جریان DC میدان ژنراتور را از برد EDCF دریافت می کند.

• ورودی ولتاژ محرک (اختیاری): به صورت اختیاری سیگنال ولتاژ محرک را از برد EDCF دریافت می کند.

• ورودی جریان تحریک کننده (اختیاری): به صورت اختیاری سیگنال جریان تحریک کننده را از برد EDCF دریافت می کند.

2. گیرنده و فرستنده فیبر نوری (یک واحد)

• ورودی ولتاژ آشکارساز زمین: سیگنال ولتاژ را از ماژول تشخیص زمین دریافت می کند.

• خروجی ولتاژ آشکارساز زمین: سیگنال ولتاژ را به ماژول تشخیص زمین ارسال می کند.

3. تنظیم مجدد سوئیچ

• سوئیچ تنظیم مجدد: طراحی فرورفته، واقع در قسمت پایینی پنل جلویی، برای تنظیم مجدد دستی برد EISB استفاده می شود.

V. عملکردهای ارتباطی تفصیلی

1. ارتباطات فیبر نوری

فناوری انتقال فیبر نوری ایزوله الکتریکی بین EISB و تخته های اندازه گیری ولتاژ بالا (EDCF) را تضمین می کند و ایمنی و ایمنی سیستم را در برابر نویز افزایش می دهد. همه کانکتورهای فیبر نوری از رابط های صنعتی استاندارد استفاده می کنند که از انتقال قابل اعتماد سیگنال های فرکانس متغیر فرکانس بالا پشتیبانی می کنند.

2. ارتباط ISBus

ISBus یک پروتکل ارتباطی اختصاصی با سرعت بالا از جنرال الکتریک است که برای انتقال داده های بلادرنگ بین کنترل کننده های M1، M2 و C در سیستم های تحریک کننده اضافی استفاده می شود. این پروتکل از یک معماری چند استاد پشتیبانی می کند و از انتقال سیستم بدون درز و تنظیم تحریک مداوم در صورت خرابی یک کنترلر اطمینان می دهد.

3. ارتباط RS-232C

EISB دارای دو مدار درایور RS-232C است:

• پورت صفحه کلید: برای اتصال یک صفحه کلید محلی برای تنظیم پارامتر، نظارت بر وضعیت و کنترل دستی استفاده می شود.

• درگاه ابزار: برای اتصال یک کامپیوتر خارجی برای تشخیص سیستم، ارتقاء سیستم عامل و جمع آوری داده ها از طریق نرم افزار راه اندازی اختصاصی جنرال الکتریک استفاده می شود.

رابط‌های RS-232C از نرخ‌های باود مختلف (1200 تا 38.4 کیلوبیت بر ثانیه) پشتیبانی می‌کنند تا نیازهای راه‌اندازی مختلف را برآورده کنند.

VI. راهنمای نصب و تعویض

1. اقدامات احتیاطی

هشدار دستگاه حساس به استاتیک:
برای جلوگیری از آسیب قطعات ناشی از الکتریسیته ساکن، همه بردها را با تکنیک های جابجایی حساس به استاتیک درمان کنید. هنگام دست زدن به بردها یا قطعات، از بند اتصال به زمین مچ دست استفاده کنید، اما فقط پس از اینکه بردها یا قطعات از تجهیزات بالقوه برق‌دار جدا شده و در یک ایستگاه کاری معمولی زمین قرار گرفتند.

الزامات ذخیره سازی:
تخته های سیم کشی چاپ شده ممکن است حاوی اجزای حساس به استاتیک باشند. بنابراین، جنرال الکتریک تمام بردهای جایگزین را در کیسه های آنتی استاتیک ارسال می کند. هنگام کار با تخته ها از دستورالعمل های زیر استفاده کنید:

• تخته ها را در کیسه ها یا جعبه های آنتی استاتیک نگهداری کنید.

• هنگام کار با بردها یا اجزای برد از تسمه اتصال به زمین استفاده کنید.

2. روش تعویض آفلاین (برای سیستم‌های غیر زائد)

هشدار خطر برق گرفتگی:
برای جلوگیری از برق گرفتگی، برق محرک را قطع کنید، سپس آزمایش کنید تا قبل از لمس برد یا مدارهای متصل، مطمئن شوید که هیچ برقی در برد وجود ندارد.

هشدار آسیب به تجهیزات:
برای جلوگیری از آسیب دیدگی تجهیزات، اتصالات برد را در زمانی که برق به تجهیزات اعمال می شود، جدا نکنید، وارد یا تنظیم نکنید.

1. اطمینان حاصل کنید که محرک خاموش شده است: به راهنمای نصب و راه‌اندازی EX2100 (GEH-6631) برای روش‌های خاموش کردن کامل انرژی مراجعه کنید و تمام شیوه‌های محلی قفل کردن/برچسب کردن را دنبال کنید.

2. درب کابینت کنترل را باز کنید: بررسی کنید که نشانگرهای برق در منبع تغذیه EPDM و EPSM خاموش باشند و LEDهای روی کنترلر خاموش باشند.

3. کابل های فیبر نوری را جدا کنید: همه کابل های فیبر نوری را از جلوی برد EISB جدا کنید. مطمئن شوید که برچسب آنها برای مونتاژ مجدد صحیح است.

4. بردهای DSPX و EISB را با دقت جدا کنید:
   الف. پیچ‌ها را در بالای صفحه DSPX و پایین صفحه EISB، نزدیک زبانه‌های اجکتور باز کنید. (پیچ ها در قسمت جلو قرار دارند و نباید برداشته شوند.)
   ب. با بالا بردن زبانه های اجکتور، DSPX و EISB را خاموش کنید.
   ج با استفاده از هر دو دست، هر دو تخته را به آرامی از قفسه بکشید.

5. DSPX و EISB را جدا کنید: DSPX را از بالای EISB بردارید و آن را به برد EISB جایگزین وصل کنید.

6. بردهای جایگزین را وارد کنید: بردهای جایگزین DSPX و EISB را در شکاف صحیح قفسه قرار دهید.

7. نشستن اولیه: قرار دادن تخته ها را با فشار دادن محکم بالا و پایین صفحات رویی به طور همزمان با انگشتان شست خود شروع کنید.

8. نشیمن نهایی: قرار دادن تخته ها را در شکاف با شروع و سپس به طور متناوب سفت کردن پیچ ها در بالا و پایین مجموعه صفحه جلو پایان دهید. پیچ ها را به طور یکنواخت ببندید تا مطمئن شوید که تخته ها به صورت مربعی قرار گرفته اند.

9. کابل ها را دوباره وصل کنید: همه کابل های ارتباطی که قطع شده اند را دوباره وصل کنید.

3. روش تعویض آنلاین (برای سیستم های اضافی)

برای یک سیستم کنترل اضافی، می توان EISB خراب را در حالی که تحریک کننده در حال کار است جایگزین کرد. شما این گزینه را دارید که EISB شکست خورده را در جای خود رها کنید و اجازه دهید تحریک کننده روی کنترلر(های) باقیمانده کار کند. با این حال، در صورت بعید بودن خرابی برد دوم در بخش دیگر، تحریک کننده خاموش می شود. اگر تصمیم به تغییر برد EISB دارید، مراحل زیر را دنبال کنید:

1. EISB خراب را تأیید کنید: درب کابینت کنترل را باز کنید و EISB خراب را از نشانگرهای جلوی کنترلرها تأیید کنید.

2. برق بخش کنترل مربوطه را قطع کنید: با خاموش کردن بخش مناسب ماژول توزیع برق تحریک کننده (EPDM) بخشی از قفسه کنترل حاوی EISB که قرار است جایگزین شود (M1، M2 یا C) را خاموش کنید. بررسی کنید که نشانگرهای LED در بخش های مناسب EPDM و EPSM هر دو خاموش باشند.

3. تأیید انتقال کنترل: کنترل کننده خاموش و LED های ESEL را بررسی کنید تا تأیید کنید که کنترل به اصلی دیگر منتقل شده است. قبل از لمس EISB یا هر مدار متصل، بررسی کنید که همه نشانگرهای برق روی بردهای بخش مربوطه خاموش باشند.

4. کابل های فیبر نوری را جدا کنید: حداکثر شش کابل ارتباطی فیبر نوری را از پانل جلویی EISB جدا کنید. مطمئن شوید که برچسب زده شده اند.

5. بردهای DSPX و EISB را با دقت جدا کنید:
   الف. پیچ‌ها را در بالای صفحه DSPX و پایین صفحه EISB، نزدیک زبانه‌های اجکتور باز کنید.
   ب با بالا بردن زبانه های اجکتور، DSPX و EISB متصل شده را از جای خود خارج کنید.
   ج با استفاده از هر دو دست، هر دو را به آرامی از قفسه بکشید.

6. DSPX و EISB را جدا کنید: DSPX را از بالای EISB بردارید و آن را به EISB جایگزین متصل کنید.

7. بردهای جایگزین را وارد کنید: برد EISB جایگزین و برد DSPX متصل شده را به شکاف صحیح در قفسه بکشید.

8. نشستن اولیه: نشستن تخته را با فشار دادن محکم بالا و پایین صفحات رویی به طور همزمان با انگشتان شست خود شروع کنید.

9. نشیمن نهایی: قرار دادن ماژول را در شکاف با شروع و سپس به طور متناوب سفت کردن پیچ های بالا و پایین مجموعه صفحه جلو پایان دهید. پیچ ها را به طور یکنواخت ببندید تا مطمئن شوید که ماژول به صورت مربعی قرار گرفته است.

10. کابل‌ها را دوباره وصل کنید: همه کابل‌های ارتباطی که قطع شده‌اند را دوباره وصل کنید.

11. بازیابی برق: به بخش مناسب قفسه کنترل از EPDM برق بزنید و بررسی کنید که نشانگرهای LED برق EPDM و EPSM روشن شوند. بررسی کنید که چراغ های LED سبز رنگ روی بردهای کنترل کننده مجاور روشن شوند.

VII. تشخیص و نظارت بر وضعیت

اگرچه خود IS200EISBH1A هیچ نشانگر LED ندارد، وضعیت عملکرد و اطلاعات خطای آن را می توان از طریق روش های زیر به دست آورد:

• از طریق کنترلر DSPX: EISB از طریق صفحه پشتی با DSPX ارتباط برقرار می کند. تمام داده های تشخیصی (از جمله کیفیت سیگنال فیبر نوری، وضعیت ارتباط، وضعیت برق و غیره) را می توان از طریق نرم افزار نظارت DSPX خواند.

• از طریق درگاه ابزار: یک کامپیوتر خارجی را متصل کنید و از نرم افزار راه اندازی اختصاصی جنرال الکتریک برای مشاهده پارامترهای عملیاتی EISB و گزارش های خطا در زمان واقعی استفاده کنید.

• هشدارهای سیستم: هنگامی که EISB خرابی های ارتباطی یا ناهنجاری های سیگنال را تشخیص می دهد، اطلاعات هشدار را از طریق ISBus یا RS-232C به سیستم کنترل ارسال می کند، که می تواند توسط اپراتور در رابط انسان و ماشین (HMI) مشاهده شود.

هشتم. برنامه های کاربردی معمولی

• EX2100 Excitation System: به عنوان رابط ارتباطی برای کنترل‌کننده‌های M1، M2 و C عمل می‌کند و امکان تبادل داده‌ها را با بردهای اندازه‌گیری EDCF و ماژول‌های تشخیص زمین فراهم می‌کند.

• سیستم‌های تحریک اضافی: در پیکربندی‌های ماژولار اضافی دوتایی یا سه‌گانه (TMR)، همگام‌سازی داده‌ها و خرابی بین کنترل‌کننده‌ها را از طریق پروتکل ISBus تسهیل می‌کند.

• تنظیم تحریک نیروگاه: در سیستم های تنظیم تحریک برای ژنراتورهای توربین بخار، ژنراتورهای برق آبی و ژنراتورهای توربین گاز استفاده می شود.

• تحریک موتور سنکرون صنعتی: مناسب برای کنترل تحریک موتورهای سنکرون صنعتی بزرگ.

• راه اندازی و نگهداری سیستم تحریک: از طریق درگاه ابزار برای راه اندازی در محل، تنظیم پارامترها و تشخیص عیب به لپ تاپ متصل می شود.