UNS 2880a-P, जिसे कंट्रोल बोर्ड (COB) के रूप में जाना जाता है, ABB UNITROL® 5000 उत्तेजना प्रणाली की निर्विवाद केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई है। संपूर्ण सिस्टम के 'मस्तिष्क' के रूप में, सीओबी सभी प्रमुख नियंत्रण, विनियमन, सुरक्षा और निगरानी कार्यों को निष्पादित करने के लिए जिम्मेदार है। यह सिस्टम के मुख्य सॉफ़्टवेयर को होस्ट करता है, जिसे मानकीकरण के माध्यम से विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के लिए अनुकूलित किया जाता है, जो बुनियादी उत्तेजना नियंत्रण से लेकर जटिल ग्रिड समर्थन कार्यों तक सब कुछ प्रबंधित करता है।
UNITROL 5000 दोहरे चैनल सिस्टम में, दो COB बोर्ड (चैनल 1 और चैनल 2) आमतौर पर अतिरेक के लिए कॉन्फ़िगर किए जाते हैं, जिससे सिस्टम की उपलब्धता और विश्वसनीयता बढ़ती है। सीओबी जनरेटर के स्थिर संचालन और खराबी की स्थिति के दौरान तेजी से सुरक्षा दोनों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
2. मुख्य विशेषताएं एवं कार्य
1. केंद्रीय प्रसंस्करण और नियंत्रण प्रणाली
सीओबी उत्तेजना प्रणाली के नियंत्रण सॉफ्टवेयर को चलाने के लिए उच्च-प्रदर्शन वाले माइक्रोप्रोसेसरों और एप्लिकेशन-विशिष्ट एकीकृत सर्किट (एएसआईसी) को एकीकृत करता है। यह भी शामिल है:
अनुक्रम नियंत्रण: उत्तेजना प्रणाली प्रारंभ, रोक, ग्रिड कनेक्शन और चैनल स्विचिंग जैसे परिचालन अनुक्रमों का प्रबंधन करता है।
क्लोज्ड-लूप रेगुलेशन: इसमें स्वचालित वोल्टेज रेगुलेटर (एवीआर), पावर सिस्टम स्टेबलाइजर (पीएसएस), और मैनुअल करंट रेगुलेटर जैसे सभी नियंत्रण लूप शामिल हैं, जो जनरेटर टर्मिनल वोल्टेज, प्रतिक्रियाशील शक्ति और अन्य नियंत्रित चर का सटीक और स्थिर नियंत्रण सुनिश्चित करते हैं।
सुरक्षा और निगरानी: जनरेटर और उत्तेजना प्रणाली की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए व्यापक सुरक्षा कार्यों (उदाहरण के लिए, ओवरवॉल्टेज, ओवरकरंट, अंडर-उत्तेजना, उत्तेजना की हानि) और निरंतर स्थिति निगरानी कार्यों को एकीकृत करता है।
2. गेट नियंत्रण इकाई
सीओबी में एक महत्वपूर्ण गेट नियंत्रण इकाई होती है, जिसका मुख्य कार्य पावर कन्वर्टर्स में थाइरिस्टर को चलाने के लिए फायरिंग पल्स उत्पन्न करना है। यह इकाई नियंत्रण नियामकों और सिंक्रनाइज़ेशन वोल्टेज सिग्नल के आउटपुट के आधार पर चरण-स्थानांतरित फायरिंग पल्स की गणना और उत्पन्न करती है, जिससे कनवर्टर के आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रित किया जाता है और जनरेटर के फ़ील्ड वर्तमान का सटीक नियंत्रण सक्षम होता है।
3. संचार और डेटा एक्सचेंज हब
COB आंतरिक और बाहरी सिस्टम संचार के लिए केंद्रीय नोड है, जिसमें कई संचार इंटरफेस हैं:
ARCnet फ़ील्डबस नियंत्रक: ARCnet नेटवर्क पर एक मास्टर नोड के रूप में कार्य करता है (निश्चित नोड पते के साथ: चैनल 1 = 1, चैनल 2 = 2), सिस्टम के भीतर अन्य बुद्धिमान उपकरणों (जैसे, CIN, FBC, AIO) के साथ उच्च गति डेटा विनिमय के लिए जिम्मेदार है।
सर्विस पैनल संचार: स्थानीय कमीशनिंग और निगरानी के लिए एक समर्पित इंटरफ़ेस के माध्यम से UNS 0874 सर्विस पैनल से जुड़ता है।
सीएमटी टूल के साथ ऑप्टिकल संचार: कमीशनिंग और रखरखाव टूल को जोड़ने, पैरामीटर सेटिंग, गलती निदान और इंजीनियरों द्वारा डेटा लॉगिंग की सुविधा के लिए एक ऑप्टिकल इंटरफ़ेस प्रदान करता है।
फील्डबस कप्लर्स के साथ ऑप्टिकल संचार: विभिन्न ऊपरी-स्तरीय नियंत्रण प्रणाली इंटरफ़ेस मॉड्यूल (उदाहरण के लिए, मॉडबस, प्रोफिबस, एडवांट) के साथ इंटरफेस का समर्थन करता है, जो प्लांट डीसीएस या पीएलसी सिस्टम के साथ निर्बाध एकीकरण को सक्षम बनाता है।
4. डेटा भंडारण और प्रबंधन
ऑपरेशनल मेमोरी: सामान्य ऑपरेशन के दौरान, सभी पैरामीटर और अस्थायी डेटा वोलेटाइल मेमोरी (रैम) में संग्रहीत होते हैं।
स्थायी भंडारण: बिजली कटौती के दौरान डेटा हानि को रोकने, मान्य पैरामीटर सेटिंग्स और सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन के स्थायी भंडारण के लिए फ्लैश-प्रोम से लैस।
फॉल्ट लॉगर: अस्थिर मेमोरी एक फॉल्ट रिकॉर्डर के रूप में भी कार्य करती है। पूरी तरह से बिजली गुल होने के बाद 2 दिनों तक गलती की जानकारी बरकरार रखी जाती है, जो घटना के बाद के विश्लेषण के लिए मूल्यवान डेटा प्रदान करती है।
5. स्थिति और नैदानिक प्रदर्शन
COB में निम्नलिखित के लिए एक एकीकृत सात-खंड डिस्प्ले की सुविधा है:
ऑप्टिकल बोर्ड स्थिति संकेत: बोर्ड की परिचालन स्थिति का एक दृश्य संकेत प्रदान करता है।
अंतिम त्रुटि कोड प्रदर्शन: किसी गलती की स्थिति में, यह एक विशिष्ट त्रुटि कोड (प्रारूप Axxx) प्रदर्शित करता है, जो तेजी से ऑन-साइट निदान और रखरखाव की सुविधा प्रदान करता है।
3. कार्य सिद्धांत एवं सिस्टम एकीकरण
1. सिस्टम आर्किटेक्चर में भूमिका
UNITROL 5000 सिस्टम हार्डवेयर लेआउट के भीतर, COB एक केंद्रीय स्थान रखता है। यह रिबन केबल के माध्यम से एमयूबी, एफआईओ, पीएसआई, सीआईएन और ईजीसी जैसे प्रमुख उपकरणों से सीधे जुड़ा हुआ है, जो एक उच्च गति, विश्वसनीय स्थानीय नियंत्रण नेटवर्क बनाता है। इसके साथ ही, यह ARCnet समाक्षीय केबल के माध्यम से I/O उपकरणों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ संचार करता है। यह संरचना सुनिश्चित करती है कि नियंत्रण आदेश जारी किए जाएं और फ़ील्ड डेटा कम विलंबता और उच्च नियतिवाद के साथ प्राप्त किया जाए।
2. सॉफ्टवेयर और पैरामीटरयुक्त नियंत्रण
संपूर्ण उत्तेजना प्रणाली के नियंत्रण तर्क और कार्यात्मक एल्गोरिदम सीओबी के भीतर सॉफ्टवेयर के रूप में एम्बेडेड हैं। उपयोगकर्ताओं को अंतर्निहित कोड को संशोधित करने की आवश्यकता नहीं है, बल्कि पैरामीटराइजेशन के माध्यम से सिस्टम को कॉन्फ़िगर और अनुकूलित करने की आवश्यकता है। ये पैरामीटर बुनियादी वोल्टेज सेटपॉइंट से लेकर जटिल पीआईडी नियामक पैरामीटर और सुरक्षा सेटिंग्स तक सब कुछ कवर करते हैं। सीएमटी या एसपीटी जैसे समर्पित इंजीनियरिंग टूल का उपयोग करके, उपयोगकर्ता मानक UNITROL 5000 सिस्टम को विशिष्ट जनरेटर और ग्रिड अनुप्रयोगों के लिए सटीक रूप से अनुकूलित करने के लिए इन मापदंडों तक आसानी से पहुंच और संशोधित कर सकते हैं।
3. सिग्नल प्रोसेसिंग और नियंत्रण प्रवाह
सिग्नल अधिग्रहण: सीओबी एमयूबी से कच्ची विद्युत मात्रा (जैसे, जनरेटर स्टेटर वोल्टेज, करंट) और पीएसआई से उत्तेजना सर्किट (जैसे, फील्ड वोल्टेज, करंट) से प्रासंगिक सिग्नल प्राप्त करता है।
डेटा प्रोसेसिंग: आंतरिक माइक्रोप्रोसेसर और डीएसपी सक्रिय शक्ति, प्रतिक्रियाशील शक्ति, आवृत्ति और आरएमएस मूल्यों जैसी व्युत्पन्न मात्राओं की गणना करने के लिए अधिग्रहीत संकेतों पर उच्च गति की गणना करते हैं, जिनकी तुलना सेटपॉइंट से की जाती है।
नियामक गणना: नियंत्रण एल्गोरिदम (उदाहरण के लिए, पीआईडी नियामक) विचलन के आधार पर आउटपुट की गणना करते हैं, जो थाइरिस्टर के लिए फायरिंग कोण निर्धारित करता है।
पल्स जेनरेशन और डिस्ट्रीब्यूशन: गेट कंट्रोल यूनिट रेगुलेटर आउटपुट और सिंक्रोनाइज़ेशन सिग्नल के आधार पर उच्च-आवृत्ति (जैसे, 62 किलोहर्ट्ज़) फायरिंग पल्स ट्रेनें उत्पन्न करता है। इन दालों को रिबन केबल के माध्यम से सीआईएन में भेजा जाता है और फिर थाइरिस्टर पुलों को चलाने के लिए जीडीआई द्वारा प्रवर्धित किया जाता है।
सतत निगरानी: इस पूरी प्रक्रिया के दौरान, सुरक्षा मॉड्यूल लगातार सभी महत्वपूर्ण चरों की निगरानी करते हैं। सीमा से बाहर की स्थिति या गलती का पता चलने पर, वे तुरंत उचित सुरक्षात्मक कार्रवाई (जैसे, अलार्म, फील्ड फोर्सिंग, ट्रिप) करते हैं।
4. अतिरेक और विश्वसनीयता तंत्र
दोहरे चैनल प्रणाली में, दो COB समानांतर में काम करते हैं। आमतौर पर, एक 'सक्रिय' मोड में होता है, जो आउटपुट को नियंत्रित करता है, जबकि दूसरा 'स्टैंडबाय' मोड में होता है, जो वास्तविक समय में सिस्टम स्थिति को ट्रैक करता है। यदि सक्रिय चैनल में विफलता का पता चलता है, तो सिस्टम एक बम्पलेस ट्रांसफर कर सकता है, जहां स्टैंडबाय चैनल नियंत्रण लेता है, जिससे उत्तेजना प्रणाली संचालन की अधिकतम निरंतरता सुनिश्चित होती है।
4. डिवाइस कॉन्फ़िगरेशन और सेटिंग्स
जबकि अधिकांश सीओबी फ़ंक्शन सॉफ़्टवेयर मापदंडों के माध्यम से कॉन्फ़िगर किए गए हैं, कुछ मौलिक और महत्वपूर्ण हार्डवेयर सेटिंग्स सीधे बोर्ड पर की जानी चाहिए।
1. ARCnet नोड पता सेटिंग
उचित सिस्टम संचार सुनिश्चित करने के लिए यह सबसे महत्वपूर्ण सेटिंग है। ग़लत पते के कारण संचार विफलता हो सकती है.
चैनल 1 (सीओबी 1): उच्च बाइट=0, कम बाइट=1 (दशमलव पता: 1)
चैनल 2 (सीओबी 2): उच्च बाइट=0, कम बाइट=2 (दशमलव पता: 2)
बोर्ड पर हेक्साडेसिमल रोटरी स्विच का उपयोग करके सेट करें।
2. फ़्रिक्वेंसी और सिंक्रोनाइज़ेशन सेटिंग्स (जम्पर्स के माध्यम से)
विशेष अनुप्रयोगों के लिए, जैसे 16⅔ हर्ट्ज रेलवे बिजली आपूर्ति प्रणाली, हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता होती है:
एस2:7-8: 16⅔ हर्ट्ज उत्तेजना प्रणालियों के लिए उपयोग किया जाता है, ईजीसी से बाहरी सिंक्रनाइज़ेशन पल्स प्राप्त करने के लिए इसे ओपन पर सेट किया जाना चाहिए।
एस2:9-10: सामान्य 50/60 हर्ट्ज अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है, एक जम्पर स्थापित किया जाना चाहिए।
प्रतिरोधक R6246/R6249: तीन-चरण (50/60 हर्ट्ज) या एकल-चरण (16⅔ हर्ट्ज) क्षेत्र वोल्टेज माप के अनुकूल होने के लिए उपयोग किया जाता है।
3. तापमान माप विन्यास (जम्पर S3 के माध्यम से)
एस3:1-2: यदि तापमान माप के लिए यूएनएस 2861बी का उपयोग कर रहे हैं, तो यह जंपर खुला होना चाहिए।
एस3:3-4: पीएसआई पर शंट माप एनालॉग इनपुट के लिए उपयोग किया जाता है, यह जम्पर बंद होना चाहिए।
4. फ़ैक्टरी परीक्षण और आंतरिक उपयोग जंपर्स
जंपर्स S1 और S2 की कुछ स्थितियाँ (उदाहरण के लिए, S2:1-2, S2:5-6, S1:1-10) को 'केवल फ़ैक्टरी परीक्षणों के लिए' चिह्नित किया गया है। सामान्य अनुप्रयोगों में, इन्हें अपनी डिफ़ॉल्ट खुली या बंद स्थिति (आमतौर पर खुली) में रहना चाहिए और उपयोगकर्ता द्वारा इसमें बदलाव नहीं किया जाना चाहिए।
5. अनुप्रयोग परिदृश्य और सिस्टम लाभ
1. मुख्य अनुप्रयोग
UNITROL 5000 के केंद्रीय नियंत्रक के रूप में, COB इस प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करने वाली सभी सिंक्रोनस मशीन उत्तेजना प्रणालियों के लिए उपयुक्त है, जिनमें शामिल हैं:
बड़े ताप विद्युत संयंत्र और पनबिजली स्टेशन
नाभिकीय ऊर्जा यंत्र
औद्योगिक ड्राइव के लिए बड़ी सिंक्रोनस मोटरें
पम्पित भंडारण बिजली संयंत्र
2. सिस्टम लाभ प्रदान किया गया
उच्च एकीकरण: सिस्टम आर्किटेक्चर को सरल बनाते हुए नियंत्रण, सुरक्षा और निगरानी कार्यों को एक इकाई में एकीकृत करता है।
बेहतर प्रदर्शन: शक्तिशाली प्रसंस्करण क्षमता बिजली की गुणवत्ता के लिए आधुनिक पावर ग्रिड की उच्च मांगों को पूरा करते हुए तेज और सटीक नियंत्रण प्रतिक्रिया सुनिश्चित करती है।
उत्कृष्ट लचीलापन: सॉफ्टवेयर मानकीकरण के माध्यम से विभिन्न जनरेटर विशेषताओं और ग्रिड विशिष्टताओं के लिए आसान अनुकूलन।
उच्च विश्वसनीयता: निरर्थक डिज़ाइन, दोष स्व-निदान, और स्थायी डेटा भंडारण तंत्र दीर्घकालिक स्थिर सिस्टम संचालन सुनिश्चित करते हैं।
रखरखाव में आसानी: समृद्ध संचार इंटरफेस और स्थिति प्रदर्शन फ़ंक्शन कमीशनिंग, निगरानी और समस्या निवारण को अधिक कुशल बनाते हैं।
