IS200ERIOH1ACB یک برد رابط ورودی/خروجی با کارایی بالا است که برای ماژول های کنترل تنظیم کننده تحریک جنرال الکتریک (GE) EX2100 و EX2100e مهندسی شده است. IS200ERIOH1ACB به عنوان یک بازنگری خاص در خانواده بردهای ورودی/خروجی تنظیم کننده Exciter (ERIO)، معماری هسته و ردپای عملکردی یکسانی را با انواع IS200ERIOH1A و IS200ERIOH1AAA به اشتراک میگذارد، در حالی که ترکیبات خاصی را در خود جای داده است. IS200ERIOH1ACB به عنوان پل سیگنال ضروری بین منطق کنترل دیجیتال و سیستم قدرت تحریک خارجی عمل می کند، تنظیم دقیق ولتاژ ترمینال ژنراتور، نظارت جامع وضعیت تجهیزات، و قفل محافظ قطعی را تسهیل می کند.
IS200ERIOH1ACB در رک ماژول کنترل استاندارد EX2100 نصب شده است و در هماهنگی دقیق با برد پردازنده سیگنال دیجیتال DSPX و برد لایه کنترل برنامه کاربردی ACLx کار می کند. در مجموع، این مولفهها زنجیره کنترل کامل تحریک را تشکیل میدهند - از دریافت بیدرنگ ولتاژ و بازخورد جریان ژنراتور، از طریق اجرای تنظیم پیچیده و الگوریتمهای محدود، تا تولید پالسهای شلیک دقیق زمانبندی شده برای تریستورهای پل برق یا IGBT. پانل جلویی IS200ERIOH1ACB دارای یک فاسی از فولاد ضد زنگ با اتصالات ورودی/خروجی متعدد، از جمله کانال های ورودی و خروجی آنالوگ، ورودی ها و خروجی های دیجیتال ایزوله، و رابط های سیگنال کنترلی ویژه تحریک ویژه است. قابلیت اطمینان عملیاتی IS200ERIOH1ACB تأثیر مستقیم و قابل اندازه گیری بر پاسخ دینامیکی و دقت حالت پایدار کل سیستم تحریک دارد.
موقعیت یابی سیستم و یکپارچه سازی معماری
در معماری کنترل سلسله مراتبی EX2100، IS200ERIOH1ACB لایه رابط حیاتی بین پردازنده کنترل برنامه (ACLx) و سخت افزار تبدیل توان را اشغال می کند. مدل ارتباطی آن حول ISBus ساخته شده است، یک گذرگاه پشتی سریال همگام با سرعت بالا که تبادل داده قطعی و با تأخیر کم را با برد DSPX فراهم می کند. DSPX به نوبه خود با رابط اپراتور، HMI و شبکه اترنت سراسری از طریق رابط های شبکه برد ACLx ارتباط برقرار می کند.
کانکتورهای پنل جلویی در IS200ERIOH1ACB دستههای سیگنال ضروری زیر را که برای عملکرد سیستم تحریک لازم است خاتمه میدهند:
ورودی های آنالوگ : IS200ERIOH1ACB سیگنال های بازخورد ولتاژ و جریان ژنراتور شرطی را از برد EPCT (Exciter PT/CT) و همچنین ولتاژ تحریک DC و بازخورد جریان از برد EDCF (Exciter DC Feedback) را می پذیرد. این سیگنال ها توسط AVR، PSS و محدود کننده های مختلف استفاده می شوند.
خروجی های آنالوگ : IS200ERIOH1ACB چندین کانال خروجی آنالوگ را در فرمت های استاندارد صنعتی 4-20 میلی آمپر یا ± 10 ولت DC ارائه می دهد که برای هدایت تجهیزات اندازه گیری خارجی، ورودی های DCS مشتری یا ضبط کننده های نمودار محلی مناسب است.
ورودی های دیجیتال : کانال های ورودی دیجیتال ایزوله در IS200ERIOH1ACB سیگنال های وضعیت گسسته، از جمله کنتاکت های کمکی کنتاکتور DC (41A/41B)، وضعیت کنتاکتور چشمک زن (53A/53B)، موقعیت قطع کننده ژنراتور (52G) و سیگنال های حفاظتی حیاتی مانند قفل ورودی 86G را دریافت می کنند.
خروجیهای دیجیتال : IS200ERIOH1ACB رلههای خارجی را برای اعلام هشدار، سیگنالدهی سفر، کنترل ماژولهای تحریکزدایی، و شروع توالی چشمکزن میدانی هدایت میکند.
همه کانالهای ورودی/خروجی میدانی در IS200ERIOH1ACB دارای عایق گالوانیکی هستند تا از جداسازی کامل الکتریکی بین محیط ولتاژ بالا در سطح میدان و الکترونیک حساس کنترل ولتاژ پایین اطمینان حاصل کنند. دستگاه های یکپارچه سرکوب ولتاژ گذرا از ورودی ها در برابر رویدادهای افزایش محافظت می کند. در یک پیکربندی TMR، سه برد IS200ERIOH1ACB - یکی در هر یک از بخشهای کنترلکننده M1، M2 و C - به طور مستقل و موازی کار میکنند. سیگنالهای گسسته بحرانی از طریق یک طرح رأیگیری 2 از 3 که در نرمافزار کاربردی اجرا میشود، تأیید میشوند و تضمین میکنند که هیچ یک از خرابیهای تخته نمیتواند باعث ایجاد یک سفر مزاحم شود.
توابع اصلی دقیق
1. دریافت و تهویه سیگنال آنالوگ دقیق
IS200ERIOH1ACB چندین کانال ورودی آنالوگ با دقت بالا را ارائه می دهد که قادر به کنترل سیگنال های اندازه گیری AC و DC هستند. بازخورد ولتاژ ترمینال ژنراتور از PT ها (اسماً 115 ولت متناوب) و بازخورد جریان استاتور از CT ها (به طور اسمی 1 A یا 5 AC) پس از تهویه اولیه بر روی برد EPCT به IS200ERIOH1ACB هدایت می شوند. زنجیره پردازش سیگنال داخلی شامل فیلترهای پایین گذر ضد آلیاسینگ، تقویت کننده های ابزار دقیق و موانع جداسازی است. سیگنال های حاصل دیجیتالی می شوند و توسط نرم افزار AVR در حال اجرا بر روی DSPX برای حفظ ولتاژ ترمینال ژنراتور در نقطه تنظیم مرجع استفاده می شوند.
سیگنالهای بازخورد تحریک DC - جریان میدان حاصل از یک شنت دقیق در مدار خروجی DC، و ولتاژ میدان از یک تقسیمکننده مقاومتی - نیز توسط IS200ERIOH1ACB به دست میآیند. این اندازهگیریها از حالتهای تنظیم دستی (FVR/FCR)، محدودکننده بیش از حد تحریک (OEL)، محاسبه دمای میدان، و عملکرد حفاظتی از دست دادن تحریک (LOE) پشتیبانی میکنند. وضوح تبدیل A/D و نرخ نمونه برداری IS200ERIOH1ACB برای ثبت دینامیک سریع مدار تحریک در طول رد بار و رویدادهای خطای سیستم کافی است.
2. کانال های ورودی و خروجی دیجیتال جدا شده
IS200ERIOH1ACB به مجموعه ای جامع از کانال های ورودی/خروجی دیجیتال مجهز شده است. ورودی های دیجیتال به طور مداوم وضعیت اجزای کلیدی سیستم تحریک را کنترل می کنند. اینها شامل کنتاکت های کمکی کنتاکتور میدان DC (ارائه اثبات حالت باز یا بسته)، بازخورد وضعیت از رله های چشمک زن میدانی 53A و 53B، کنتاکت کمکی 52G ژنراتور برای تعیین آنلاین/آفلاین، و ورودی قفل اختصاصی 86G است. علاوه بر این، ورودی های تماس با مشتری همه منظوره که توسط 55 ولت DC تامین شده از سیستم خیس می شوند، بر روی برد ترمینال ECTB مرتبط خاتمه یافته و از طریق IS200ERIOH1ACB هدایت می شوند.
کانال های خروجی دیجیتال در IS200ERIOH1ACB وظیفه انرژی دهی به رله های فرمان را دارند که دنباله چشمک زن میدان را کنترل می کنند، کنتاکتور DC را می بندند و رله های هشدار رانندگی و نشانگر سفر را روی برد ECTB می کنند. حالت های خروجی به طور مداوم با بازخوانی سیگنال های بازخورد کمکی تأیید می شوند. اگر یک اختلاف تشخیصی بین حالت فرمان و وضعیت بازخورد تشخیص داده شود، سیستم یک هشدار خطا مانند GPOUT1_DIAG (کد خطا 6)، GPOUT2_DIAG (کد خطا 87)، یا کدهای مربوط به GPOUT3 و GPOUT4 (کدهای خطا 91 و 93) تولید می کند. به طور مشابه، اختلاف نظر در رای گیری کانال ورودی در پیکربندی های TMR GPIN1_DIAG را از طریق GPIN6_DIAG (کدهای خطا 153، 170-174) راه اندازی می کند.
3. ارتباطات پرسرعت ISBus
IS200ERIOH1ACB با پردازنده DSPX از طریق ISBus، گذرگاه پشتی سریال همگام اختصاصی با سرعت بالا سیستم EX2100 ارتباط برقرار می کند. معماری ISBus از انتقال داده قطعی و بدون برخورد با نرخ فریم قابل تنظیم 1، 2، 4 یا 8 میلی ثانیه پشتیبانی می کند. این زمانبندی قطعی برای تنظیمکننده ولتاژ حلقه بسته ضروری است، که باید دادههای بازخورد تازه را دریافت کند و دستورات شلیک بهروز را در هر چرخه کنترل صادر کند. IS200ERIOH1ACB به طور خودکار زمان بندی محلی خود را با ساعت اصلی ISBus تولید شده توسط DSPX همگام می کند. برد همچنین توان عملیاتی 28 ولت DC خود را مستقیماً از صفحه پشتی دریافت می کند، که سیم کشی داخلی ماژول را ساده می کند و نیاز به اتصال منبع تغذیه خارجی را از بین می برد.
قطع ارتباط ISBus بین IS200ERIOH1ACB و DSPX باعث ایجاد آلارم های تشخیصی می شود. به عنوان مثال، AlrmNHrdM1 (کد خطا 50) نشان می دهد که ارتباط ISBus به بخش کنترل کننده M1 قطع شده است. این وضعیت ممکن است ناشی از یک برد ERIO نامناسب، یک کانکتور هواپیمای عقب معیوب، یا خرابی در برد EISB (Exciter ISBus) باشد.
4. شناسایی و نظارت بر تشخیص داخلی
هر IS200ERIOH1ACB دارای یک تراشه شناسایی الکترونیکی است که به صورت غیرفرار شماره سریال منحصر به فرد برد، شناسه نوع برد و سطح بازبینی سخت افزار را ذخیره می کند. در طول توالی اولیه روشن شدن سیستم، DSPX این اطلاعات شناسه را می خواند و آن را در برابر پارامترهای پیکربندی مورد انتظار ذخیره شده در کد برنامه کنترلر تأیید می کند. اگر بررسی شناسایی ناموفق باشد - که نشان می دهد یک برد نادرست یا ناسازگار نصب شده است - سیستم خطای 'ERIO_Bad_' را ایجاد می کند (کد خطا 191). این قفل تشخیصی از عدم تطابق پیکربندی که میتواند منجر به مقیاسبندی نادرست سیگنال یا عملکرد نامناسب سیستم شود، جلوگیری میکند.
فراتر از شناسایی، IS200ERIOH1ACB به طور مداوم ولتاژهای منبع تغذیه ثانویه داخلی، یکپارچگی لایه فیزیکی ISBus و سلامت زنجیره های سیگنال آنالوگ و دیجیتال حیاتی خود را نظارت می کند. هر ناهنجاری شناسایی شده به عنوان یک هشدار تشخیصی به DSPX گزارش می شود و در تاریخچه رویداد غیر فرار ثبت می شود. در صورت بروز خرابی بحرانی، IS200ERIOH1ACB خروجی های خود را به صورت پیش فرض در حالت ایمن قرار می دهد.
قابلیت اطمینان، قابلیت سرویس و سازگاری
IS200ERIOH1ACB برای برآورده کردن الزامات قابلیت اطمینان مورد نیاز تجهیزات تولید برق مستمر طراحی و تولید شده است. مجموعه برد مدار چاپی آن دارای یک پوشش منسجم است که محافظت در برابر رطوبت، گرد و غبار معلق در هوا و جوهای صنعتی با خورندگی ملایم را فراهم می کند. برد به صورت مکانیکی در داخل قفسه ماژول کنترل توسط دو پیچ محصور محکم می شود و دارای زبانه های اجکتور یکپارچه است که بدون استفاده از ابزار، جداسازی ایمن را تسهیل می کند.
در معماری کنترل TMR، IS200ERIOH1ACB به مشخصات میانگین زمان بین قطع اجباری (MTBFO) در سطح سیستم تا 175000 ساعت کمک می کند. این دسترسی بالا به این دلیل به دست میآید که خرابی یک IS200ERIOH1ACB در بخش M1، M2 یا C منجر به یک سفر در سراسر سیستم نمیشود. دو کنترل کننده عملیاتی باقی مانده کنترل کامل تحریک را در زمانی که تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده است حفظ می کنند. با این حال، IS200ERIOH1ACB به عنوان یک ماژول قابل تعویض گرم طراحی نشده است. تعویض باید یا با خاموش شدن کل بخش کنترلر انجام شود، یا در پیکربندی های اضافی خاص، با پیروی دقیق از روش های تعمیر آنلاین تعریف شده در راهنمای تعمیر و نگهداری و عیب یابی EX2100 (GEH-6675) انجام شود.
IS200ERIOH1ACB به طور کامل با پایه های اتصال I/O و فرم مکانیکی نسخه های قبلی ERIO سازگار است. هنگام تعویض برد نسخه قبلی با IS200ERIOH1ACB، هیچ تغییری در کابل کشی خارجی یا صفحه پشتی مورد نیاز نیست. پس از نصب فیزیکی، DSPX ممکن است نیاز به بارگیری مجدد کد برنامه داشته باشد تا از سازگاری کامل در سطح سیستم عامل اطمینان حاصل شود.
