برد ترمینال سروو IO GE IS200TSVCH1A

IS200TSVCH1A یک جزء رابط اصلی زیرسیستم کنترل سروو در سیستم کنترل مارک VIe جنرال الکتریک (GE) است. IS200TSVCH1A به عنوان یک برد ترمینال ورودی/خروجی سروو (TSVC)، به طور خاص طراحی شده است تا با بسته پردازنده ورودی/خروجی PSVO و درایور سروو WSVO ارتباط برقرار کند، درایو جریان دو طرفه برای شیرهای سرو الکتروهیدرولیک روی توربین‌های بخار و گاز، در حالی که سیگنال‌های بازخورد متغییر به طور همزمان از سیگنال‌های بازخورد متغیر قابل دریافت است. (LVDT) یا سنسورهای بی میلی متغیر خطی (LVDR). این برد از پیکربندی‌های Simplex و Triple Modular Redundant (TMR) پشتیبانی می‌کند، که نیازمندی‌های کنترلی از ساده‌ترین تا حیاتی‌ترین دریچه‌های پذیرش توربین بخار و دریچه‌های سوخت توربین گاز را برآورده می‌کند.

ویژگی اصلی نسخه TSVCH1 چهار ترانسفورماتور جداسازی آنبورد (T1 تا T4) است که قدرت تحریک ایزوله ترانسفورماتور را برای سنسورهای موقعیت LVDT/LVDR فراهم می کند. این طراحی جداسازی گالوانیکی به طور موثر نویز حالت مشترک و تداخل حلقه زمین را سرکوب می کند و از دقت بالا و پایداری طولانی مدت سیگنال های بازخورد موقعیت اطمینان می دهد. IS200TSVCH1A می تواند به طور همزمان تا 8 سیگنال بازخورد موقعیت LVDT و 2 سیگنال جریان نرخ پالس را کنترل کند و 2 جریان کنترل سوپاپ سروو (هر کدام قادر به حرکت تا 3 سیم پیچ) را به طور کامل پوشش می دهد که نیازهای کنترل سروو دقیق دریچه های بخار و واحدهای تولید سوخت را پوشش می دهد.

معماری سیستم و ویژگی های کلیدی

IS200TSVCH1A در هماهنگی با بسته ورودی/خروجی PSVO و درایور سروو WSVO در داخل کابینت کنترل کار می کند. سه بخش کنترل (R، S، و T) به ترتیب مربوط به سه PSVO و سه WSVO هستند که از طریق کانکتورهای J1 (به PSVO) و کانکتورهای J2 (به WSVO) روی برد برای یکپارچگی plug-and-play متصل می شوند. این برد برای هر بخش (از طریق کانکتور J28) ورودی های برق 28 ولت DC مستقل را فراهم می کند. منابع تغذیه برای سه بخش به صورت متقابل روی برد جدا شده اند و می توان آنها را به صورت دستی با استفاده از سوئیچ های SW1، SW2 و SW3 فعال یا غیرفعال کرد و از تعمیر و نگهداری آنلاین پشتیبانی می کند.

در پیکربندی TMR، هر خروجی سروو می‌تواند سه سیم‌پیچ مستقل را هدایت کند و خروجی رای ۲ از ۳ را در سطح سخت‌افزار ممکن می‌سازد. حتی اگر یک سیم پیچ از کار بیفتد، دو سیم پیچ باقی مانده همچنان می توانند نیروی کنترل طبیعی شیر را حفظ کنند. این برد همچنین دارای یک رابط سفر اضطراری (JD1 یا JD2) برای دریافت سیگنال سفر خارجی از ماژول حفاظتی (PPRO) است. تحت شرایط غیرعادی مانند سرعت بیش از حد اضطراری، این امر باعث بسته شدن دریچه می شود و به عنوان پشتیبان ایمنی نهایی برای تقویت کننده سروو عمل می کند.

یکی دیگر از ویژگی های قابل توجه TSVCH1 'رله خودکشی' در کانال خروجی سروو است. تحت کنترل سیستم عامل، هنگامی که موقعیت سوپاپ از حد ایمنی خود فراتر می رود، این رله سیگنال خروجی PSVO را به سیگنال مشترک کوتاه می کند و به سرعت جریان سروو را به صفر می رساند. سپس شیر تحت فشار فنر یا هیدرولیک به موقعیت امن خود باز می گردد. این حالت برای پاک کردن به یک فرمان بازنشانی دستی نیاز دارد تا اطمینان حاصل شود که سیستم به طور تصادفی قبل از تأیید و رفع عیب بازیابی نمی شود.

توابع اصلی دقیق

1. کانال های خروجی سروو

IS200TSVCH1A دو کانال خروجی جریان سروو دو طرفه کاملاً مستقل را ارائه می دهد که هر کدام به صورت زیر قابل تنظیم هستند:

• راندن 1 یا 2 سیم پیچ در کاربردهای سیمپلکس.

• راندن 2 یا 3 سیم پیچ در کاربردهای TMR (کویل سوم ممکن است در سیستم های دنده روغن 200# وجود نداشته باشد).

محدوده جریان سروو از طریق جامپرهای آنبورد انتخاب می شود که از چندین مرحله استاندارد ± 10 میلی آمپر، ± 20 میلی آمپر، 40 ± میلی آمپر، 80 ± و 120 ± میلی آمپر و همچنین ترکیبات غیر استاندارد پشتیبانی می کند. جامپرها به طور همزمان مقاومت محدود کننده جریان داخلی مربوطه را تنظیم می کنند و اطمینان حاصل می کنند که درایور WSVO دارای حاشیه ولتاژ دینامیکی کافی در سراسر امپدانس های سیم پیچ مختلف است. این برد از طول کابل سروو تا 300 متر (984 فوت) با حداکثر مقاومت کابل دو طرفه 15 Ω پشتیبانی می کند که نیازهای چیدمان غیرمتمرکز واحدهای بزرگ را برآورده می کند.

2. بازخورد موقعیت LVDT

IS200TSVCH1A می تواند تا 8 کانال سیگنال سنسور موقعیت LVDT یا LVDR را بپذیرد. هر حلقه کنترل سروو را می توان با 1، 2، 3 یا 4 حسگر LVDT پیکربندی کرد و به بازخورد اضافی تک، دوگانه، سه گانه یا چهارگانه دست یافت. TSVCH1 قدرت تحریک 7 V rms، 3.2 کیلوهرتز را برای LVDT ها از طریق چهار ترانسفورماتور جداسازی T1 تا T4، با اعوجاج هارمونیک کل کمتر از 1٪ فراهم می کند. طراحی ایزوله مدار حسگر را به طور کامل از الکترونیک کنترل جدا می کند و به طور موثر تداخل حالت مشترک را کاهش می دهد.

سیگنال خروجی AC LVDT (معمولاً 0.7 V rms در موقعیت صفر و 3.5 V rms در زمان کامل) به سیگنال DC روی برد تبدیل می شود، از طریق یک فیلتر پایین گذر تهویه می شود و برای تبدیل A/D از طریق کانکتور DC-37 به بسته I/O PSVO ارسال می شود. هر کانال بازخورد دارای یک بررسی محدودیت سخت افزاری بالا/پایین و یک بررسی محدودیت سیستم نرم افزاری قابل تنظیم است. در پیکربندی حسگر اضافی، اگر یکی از سنسورها از کار بیفتد، سیستم کنترل به طور خودکار آن را از محاسبه بازخورد حذف می کند و به سنسور سالم سوئیچ می کند و به عملکرد بی وقفه دست می یابد.

3. ورودی های ضربان نبض

IS200TSVCH1A دو کانال ورودی نرخ پالس را ارائه می‌کند که با پیکاپ‌های مغناطیسی غیرفعال و مبدل‌های نرخ پالس فعال (نوع TTL) به صورت مترادف و بدون پیکربندی سخت‌افزاری سازگار هستند. این دو ورودی معمولاً برای اندازه‌گیری جریان سوخت مایع و نظارت بر بازخورد تقسیم‌کننده جریان در کاربردهای توربین گاز استفاده می‌شوند و معمولاً در کاربردهای توربین بخار استفاده نمی‌شوند.

ورودی های نرخ پالس می توانند محدوده فرکانسی 2 هرتز تا 12 کیلوهرتز را نظارت کنند. سه منبع تغذیه 28 ولت DC معرفی شده از طریق کانکتور J28 دیودی با انتخاب بالا و جریان محدود بر روی برد برای ارائه تحریک 24 ولت DC برای پروب های فعال هستند. سیگنال های ورودی در بسته ورودی/خروجی PSVO با سرعت 10 یا 20 میلی ثانیه نمونه برداری و پردازش می شوند. طول کابل تا 300 متر پشتیبانی می شود، با کابل جفت پیچ خورده محافظ توصیه می شود.

4. ویژگی های ایمنی و افزونگی

IS200TSVCH1A چندین تضمین ایمنی را ادغام می کند:

• سفر اضطراری : یک سیگنال سفر خارجی از ماژول حفاظتی PPRO به کانکتور JD1 یا JD2 متصل می شود. در کاربردهای سیمپلکس، سیگنال Trip مستقیماً رله K1 را روی برد کنترل می‌کند، خروجی سروو را قطع می‌کند و یک بایاس برای بستن شیر اعمال می‌کند. این عملکرد فقط زمانی فعال است که سروو کویل‌ها از بخش R رانده می‌شوند و بررسی اینکه سوئیچ SW1 در موقعیت روشن است و LED سبز رنگ DS1 روشن می‌شود، ضروری است که نشان می‌دهد برق P28T برای مدار K1 در دسترس است.

• رای گیری خروجی TMR : در یک سیستم TMR، سه سیم پیچ هر کانال سروو به طور مستقل هدایت می شوند. یک خرابی درایور تکی بر نیروی کنترل کلی روی شیر تأثیر نمی گذارد. در همین حال، بسته ورودی/خروجی PSVO جریان سروو و سیگنال بازخورد LVDT هر کانال را در زمان واقعی نظارت می‌کند و در صورت تجاوز از حد مجاز، زنگ تشخیصی را صادر می‌کند.

• تعمیر و نگهداری آنلاین : سه منبع تغذیه 28 ولت به طور مستقل توسط سوئیچ های SW1، SW2 و SW3 کنترل می شوند. هنگامی که یک PSVO یا WSVO در یک بخش خاص نیاز به تعویض دارد، فقط کلید برق آن کانال مربوطه باید خاموش شود. سپس می‌توان این مؤلفه را با خیال راحت جدا کرد در حالی که کانال‌های باقی‌مانده به کنترل سروو ادامه می‌دهند، بدون نیاز به خاموش شدن.

5. پیکربندی و تشخیص

پیکربندی سخت افزاری IS200TSVCH1A عمدتاً از طریق جامپرها انجام می شود. در کاربردهای سیمپلکس، جریان سیم پیچ برای Servo 1 توسط JP1 و برای Servo 2 توسط JP2 انتخاب می شود. در کاربردهای TMR، سه جریان سیم پیچ برای Servo 1 توسط JP1، JP3 و JP5 و سه کانال برای Servo 2 توسط JP2، JP4 و JP6 انتخاب می شوند. علاوه بر این، برد دارای سه کلید برق (SW1-SW3) و نشانگرهای LED مربوطه (وضعیت P28R، P28S، P28T) است. تمام پارامترهای سروو دیگر (مانند جریان اسمی، تعداد سیم پیچ های موازی، تعداد حسگرهای LVDT، زمان فیلتر و غیره) در بسته ورودی/خروجی PSVO از طریق برنامه ToolboxST پیکربندی می شوند.

IS200TSVCH1A که با بسته ورودی/خروجی PSVO کار می کند، پوشش تشخیصی جامعی را ارائه می دهد:

• جریان سروو خارج از محدوده یا خطا پاسخ نمی دهد.

• خطای سیگنال بازخورد LVDT خارج از محدوده (قابل قفل).

• خطای عدم تطابق تراشه شناسه برد (از تعویض نادرست برد جلوگیری می کند).

• خواندن خودکار تراشه شناسه در هر کانکتور، تأیید نوع برد، شماره سریال و ویرایش.

تمام اطلاعات تشخیصی را می توان با جزئیات از طریق ToolboxST مشاهده و بازنشانی کرد، که محل و حل سریع خطا را تسهیل می کند.

سناریوهای کاربردی

IS200TSVCH1A در درجه اول در کنترل سروو دقیق ماشین آلات دوار بزرگ زیر استفاده می شود:

• کنترل موقعیت شیر ​​ورودی بخار اصلی توربین بخار.

• کنترل دریچه ورودی بخار گرم کردن مجدد توربین بخار.

• کنترل سوپاپ کنترل سوخت توربین گاز (سوخت گاز یا مایع).

• کنترل شیر گاورنر توربین پمپ آب تغذیه.

• پره راهنمای ورودی کمپرسور و کنترل موقعیت شیر ​​ضد ولتاژ.

• هر سیستم سروو الکتروهیدرولیک که نیاز به قابلیت اطمینان بالا، دقت بالا و کابل درایو مسافت طولانی دارد.

در یک پیکربندی TMR، یک IS200TSVCH1A به طور کامل الزامات کنترل اضافی شیرهای حیاتی را برآورده می‌کند و تضمینی محکم برای عملکرد ایمن و پایدار واحدهای تولید برق ارائه می‌کند. در برنامه های سیمپلکس، اندازه جمع و جور و عملکرد غنی آن می تواند کنترل سروو با کارایی بالا را برای واحدهای کوچکتر یا سیستم های کمکی ارائه دهد.