IS200VSVOH1B सर्वो कंट्रोल बोर्ड GE मार्क VI गैस टरबाइन नियंत्रण प्रणाली का एक मुख्य घटक है, जिसे उच्च-परिशुद्धता, उच्च-विश्वसनीयता वाले औद्योगिक नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक सर्वो वाल्वों के नियंत्रण कोर के रूप में, IS200VSVOH1B भाप और ईंधन वाल्वों के उद्घाटन को सटीक रूप से विनियमित करने के लिए जिम्मेदार है, जिससे गैस टरबाइन शक्ति, गति और प्रक्रिया मापदंडों का सटीक नियंत्रण सक्षम होता है।
यह प्रणाली एक मॉड्यूलर, अत्यधिक एकीकृत बोर्ड डिज़ाइन को अपनाती है, जो एक मानक वीएमई रैक में एकीकृत होती है, और टीएसवीओ (या डीएसवीओ) टर्मिनल बोर्ड के माध्यम से फील्ड सेंसर और एक्चुएटर्स से जुड़ती है। वीएसवीओ का मूल इसके उन्नत डिजिटल सर्वो विनियमन एल्गोरिदम और शक्तिशाली हार्डवेयर समर्थन में निहित है। यह एक साथ चार स्वतंत्र सर्वो नियंत्रण चैनलों को संभाल सकता है और सिंप्लेक्स से लेकर ट्रिपल मॉड्यूलर रिडंडेंसी (टीएमआर) तक विभिन्न सिस्टम आर्किटेक्चर का समर्थन करता है, जो पारंपरिक से लेकर अत्यधिक उच्च सुरक्षा स्तरों तक एप्लिकेशन आवश्यकताओं को पूरा करता है।
मुख्य कार्य और विशेषताएं
IS200VSVOH1B सर्वो कंट्रोल बोर्ड में शक्तिशाली कार्यों और डिज़ाइन सुविधाओं की एक श्रृंखला है, जो कठोर औद्योगिक वातावरण में इसके स्थिर, सटीक और सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करती है।
1. मल्टी-चैनल स्वतंत्र नियंत्रण:
IS200VSVOH1B बोर्ड एक साथ चार स्वतंत्र सर्वो नियंत्रण चैनलों को नियंत्रित कर सकता है। प्रत्येक चैनल में द्विदिश सर्वो वर्तमान आउटपुट, एलवीडीटी स्थिति फीडबैक सिग्नल प्रोसेसिंग, एलवीडीटी उत्तेजना स्रोत और पल्स दर प्रवाह इनपुट शामिल हैं। इसका मतलब है कि एक ही बोर्ड कई महत्वपूर्ण वाल्वों का प्रबंधन कर सकता है, सिस्टम एकीकरण और कैबिनेट स्थान उपयोग में सुधार कर सकता है।
2. उच्च परिशुद्धता स्थिति प्रतिक्रिया और उत्तेजना:
एलवीडीटी/एलवीडीआर समर्थन: सिस्टम वाल्व स्थिति के लिए प्राथमिक फीडबैक डिवाइस के रूप में लीनियर वेरिएबल डिफरेंशियल ट्रांसफॉर्मर (एलवीडीटी) या लीनियर वेरिएबल डिफरेंशियल रिलक्टेंस सेंसर (एलवीडीआर) का उपयोग करता है, जो गैर-संपर्क, अत्यधिक विश्वसनीय स्थिति माप प्रदान करता है। प्रत्येक टीएसवीओ टर्मिनल बोर्ड 6 एलवीडीटी वाइंडिंग सिग्नलों को कनेक्ट और प्रोसेस कर सकता है।
एकीकृत उत्तेजना स्रोत: वीएसवीओ विशेष रूप से एलवीडीटी को पावर देने के लिए एक पृथक 3.2 किलोहर्ट्ज़, 7 वीआरएम साइन वेव उत्तेजना सिग्नल प्रदान करता है। इस उत्तेजना स्रोत में कम हार्मोनिक विरूपण (<1%) है और यह 35V डीसी या आरएमएस जैसे उच्च सामान्य-मोड वोल्टेज के तहत काम कर सकता है, जो मजबूत हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता प्रदान करता है।
लचीला कॉन्फ़िगरेशन: एप्लिकेशन आवश्यकताओं के आधार पर फीडबैक के रूप में 1, 2, 3, या 4 एलवीडीटी का उपयोग करने के लिए नियंत्रण लूप को लचीले ढंग से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। टीएमआर सिस्टम में, एलवीडीटी सिग्नल को टर्मिनल बोर्ड (जेआर1, जेएस1, जेटी1) के माध्यम से तीन स्वतंत्र नियंत्रण रैक तक फैलाया जाता है, जिससे अनावश्यक इनपुट सक्षम हो जाता है।
3. पल्स रेट इनपुट मॉनिटरिंग:
IS200VSVOH1B बोर्ड के फ्रंट पैनल पर एक समर्पित J5 कनेक्टर गैस टरबाइन प्रवाह माप अनुप्रयोगों में सक्रिय जांच या निष्क्रिय चुंबकीय पिकअप (एमपीयू) को जोड़ने के लिए दो पल्स दर इनपुट चैनल प्रदान करता है।
उच्च-आवृत्ति रेंज (2 हर्ट्ज - 30 किलोहर्ट्ज़) का समर्थन करता है। हाई-स्पीड गिनती ऑनबोर्ड एफपीजीए के माध्यम से की जाती है और प्रवाह या गति संकेतों में परिवर्तित हो जाती है, जो प्रवाह विनियमन लूप या निगरानी के लिए फीडबैक के रूप में कार्य करती है।
4. शक्तिशाली और विन्यास योग्य सर्वो आउटपुट ड्राइव:
प्रत्येक सर्वो आउटपुट चैनल सिंगल-कॉइल (सिंप्लेक्स एप्लिकेशन) या तीन-कॉइल (टीएमआर एप्लिकेशन) सर्वो वाल्व चला सकता है।
टीएसवीओ टर्मिनल बोर्ड पर जंपर्स (जेपी1, जेपी2, जेपी3, आदि) को कॉन्फ़िगर करके, विभिन्न मानक द्विदिश वर्तमान स्रोत आउटपुट रेंज (उदाहरण के लिए, ±10mA, ±20mA, ±40mA, ±80mA, ±120mA) को विभिन्न प्रतिबाधाओं (जैसे, 22Ω, 89Ω,) के सर्वो कॉइल से मिलान करने के लिए चुना जा सकता है। 1kΩ).
लंबी दूरी के ट्रांसमिशन का समर्थन करता है, सर्वो केबल की लंबाई 300 मीटर (अधिकतम दो-तार प्रतिरोध 15Ω) तक होती है।
5. व्यापक विफलता-सुरक्षित और नैदानिक सुरक्षा:
सुसाइड रिले: प्रत्येक सर्वो आउटपुट फर्मवेयर-नियंत्रित 'सुसाइड' रिले से सुसज्जित है। गंभीर खराबी का पता चलने पर (उदाहरण के लिए, वर्तमान नियंत्रण का नुकसान, सीमा से अधिक फीडबैक), रिले सक्रिय हो जाता है, सामान्य सिग्नल के लिए सर्वो आउटपुट को छोटा कर देता है, जिससे वाल्व सुरक्षित स्थिति में आ जाता है (आमतौर पर बंद)। पुनर्प्राप्ति के लिए मैन्युअल रीसेट कमांड की आवश्यकता होती है।
बाहरी यात्रा सुरक्षा: सुरक्षा मॉड्यूल से बाहरी यात्रा संकेत प्राप्त करता है (
) टर्मिनल बोर्ड पर JD1/JD2 कनेक्टर के माध्यम से। ओवरस्पीड जैसी आपात स्थिति में, टर्मिनल बोर्ड पर K1 रिले सक्रिय हो जाता है, IS200VSVOH1B आउटपुट को डिस्कनेक्ट कर देता है और वाल्व पर एक क्लोजिंग बायस लगा देता है, जिससे हार्डवेयर सुरक्षा की एक अतिरिक्त परत मिलती है (मुख्य रूप से सिम्प्लेक्स सिस्टम के लिए)।
ऑनलाइन डायग्नोस्टिक्स: सिस्टम सर्वो आउटपुट वोल्टेज, करंट, सुसाइड रिले स्थिति, एलवीडीटी उत्तेजना वोल्टेज और ए/डी कैलिब्रेशन वोल्टेज जैसे प्रमुख मापदंडों की लगातार निगरानी करता है। सर्वो कॉइल वायरिंग में खुले सर्किट या उच्च-प्रतिबाधा दोषों की पहचान करने के लिए ओपन/शॉर्ट सर्किट का पता लगाने की सुविधा।
टीएमआर विभेदक तुलना: टीएमआर सिस्टम में, तीन रैक से इनपुट सिग्नल की तुलना की जाती है। यदि अंतर निर्धारित सीमा से अधिक है, तो एक गलती संकेत उत्पन्न होता है, जो सेंसर या चैनल समस्याओं का पता लगाने में सहायता करता है।
6. डिजिटल सर्वो रेगुलेटर:
IS200VSVOH1B का मूल इसका डिजिटल सर्वो रेगुलेटर फर्मवेयर है। यह नियंत्रण लूप को सॉफ़्टवेयर (नियंत्रक में) और हार्डवेयर (वीएसवीओ बोर्ड पर) भागों में विभाजित करता है, जो कई नियामक प्रकारों (RegType) का समर्थन करता है। उपयोगकर्ता नियंत्रण वस्तु (स्थिति, प्रवाह) और अतिरेक आवश्यकताओं के आधार पर चयन कर सकते हैं, जैसे एकल एलवीडीटी स्थिति लूप, दोहरी एलवीडीटी न्यूनतम/अधिकतम चयन, तीन एलवीडीटी माध्य चयन, और विशिष्ट मशीनरी के लिए विशेष 4_LV_LM मोड।
काम के सिद्धांत
IS200VSVOH1B सर्वो नियंत्रण प्रणाली एक पूर्ण बंद-लूप नियंत्रण सर्किट का गठन करती है। इसके कार्य सिद्धांत को 'माप - तुलना - गणना - ड्राइव - फीडबैक' की चक्रीय प्रक्रिया के रूप में संक्षेपित किया जा सकता है।
1. सिग्नल इनपुट और अधिग्रहण:
स्थिति प्रतिक्रिया: वाल्व एक्चुएटर पर लगा एलवीडीटी अपने कोर के विस्थापन के अनुपात में 3.2 किलोहर्ट्ज़ एसी वोल्टेज सिग्नल (वीआरएम) आउटपुट करता है, जो वाल्व स्टेम के साथ चलता है। यह सिग्नल टीएसवीओ टर्मिनल बोर्ड के माध्यम से खिलाया जाता है, शोर दमन और कंडीशनिंग से गुजरता है, और वीएसवीओ बोर्ड को भेजा जाता है।
पल्स रेट फीडबैक (वैकल्पिक): फ्लो मीटर या स्पीड सेंसर से पल्स सिग्नल सीधे वीएसवीओ फ्रंट पैनल पर जे5 पोर्ट से जुड़े होते हैं। ऑनबोर्ड एफपीजीए उच्च गति गिनती और आवृत्ति गणना करता है, उन्हें इंजीनियरिंग इकाइयों (उदाहरण के लिए, जीपीएम, आरपीएम) में प्रवाह या गति मूल्यों में परिवर्तित करता है।
2. फीडबैक प्रोसेसिंग और चयन:
पोजीशन लूप्स के लिए: कॉन्फ़िगर किए गए के आधार पर रेगटाइप , सिस्टम इनपुट LVDT सिग्नल को संसाधित करता है। उदाहरण के लिए, में 2_LVposMIN मोड , सिस्टम दो LVDTs से फीडबैक मानों की तुलना करता है और छोटे वाले को वैध स्थिति संकेत के रूप में चुनता है, जिससे 'विफल-छोटा' सुरक्षा तर्क लागू होता है (उदाहरण के लिए, अत्यधिक वाल्व खोलने को रोकना)। सिस्टम कच्चे एलवीडीटी वोल्टेज पर सीमा जांच और अंशांकन भी करता है, इसे वास्तविक भौतिक स्थिति (0-100%) का प्रतिनिधित्व करने वाले इंजीनियरिंग मूल्य में परिवर्तित करता है।
कैलिब्रेशन फ़ंक्शन: रखरखाव के दौरान, टूलबॉक्स के माध्यम से कैलिब्रेशन मोड शुरू किया जा सकता है। वाल्व को उसके न्यूनतम और अधिकतम यांत्रिक स्टॉप तक चलाकर, सिस्टम स्वचालित रूप से प्रत्येक LVDT के लिए संबंधित MnLVDTx_Vrms और MxLVDTx_Vrms मान रिकॉर्ड करता है और सटीक स्थिति माप सुनिश्चित करने के लिए आंतरिक स्केलिंग और ऑफसेट मापदंडों की गणना करता है।
3. नियंत्रण एल्गोरिथम निष्पादन:
नियंत्रक (VCMI) नियंत्रण रणनीति के आधार पर वाल्व स्थिति सेटपॉइंट ( Regn_Ref ) उत्पन्न करता है और इसे IONet के माध्यम से VSVO को भेजता है।
वीएसवीओ का डिजिटल सर्वो नियामक Regn_Fdbk ) के साथ प्राप्त स्थिति सेटपॉइंट की तुलना करता है।स्थिति त्रुटि ( Regn_Error ) की गणना करने के लिए संसाधित वास्तविक स्थिति फीडबैक (
त्रुटि संकेत को एक कॉन्फ़िगर करने योग्य आनुपातिक लाभ ( ReGGain ) द्वारा बढ़ाया जाता है, और RegNullBias ) जोड़ा जाता है। वाल्व स्प्रिंग बल को संतुलित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला एक शून्य पूर्वाग्रह ( कुछ जटिल मोड में (उदाहरण के लिए, 4_LV_LM ), यह लीड-लैग फ़िल्टरिंग जैसे गतिशील मुआवजे से भी गुजर सकता है।
अंत में, एक सर्वो करंट कमांड ( mA_cmdn ) उत्पन्न होता है, जो लक्ष्य स्थिति प्राप्त करने के लिए सर्वो कॉइल में इंजेक्ट किए जाने वाले आवश्यक करंट के परिमाण और दिशा का प्रतिनिधित्व करता है।
4. वर्तमान ड्राइव और आउटपुट:
वर्तमान कमांड वीएसवीओ बोर्ड पर हार्डवेयर वर्तमान नियामक (डी/ए कनवर्टर और पावर एम्पलीफायर सर्किट) को भेजा जाता है।
वर्तमान नियामक एक सटीक द्विदिश एनालॉग करंट उत्पन्न करता है, जो टीएसवीओ टर्मिनल बोर्ड के माध्यम से इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक सर्वो वाल्व के कॉइल में आउटपुट होता है।
करंट के परिमाण और दिशा के आधार पर, सर्वो वाल्व हाइड्रोलिक द्रव की दिशा और प्रवाह को नियंत्रित करता है, जिससे हाइड्रोलिक एक्चुएटर वाल्व को लक्ष्य स्थिति की ओर ले जाता है।
5. वास्तविक समय की निगरानी और सुरक्षा:
सर्वो करंट मॉनिटरिंग: सिस्टम लगातार आउटपुट करंट फीडबैक ( आईएमएफबीकेएन ) की निगरानी करता है और इसकी तुलना वर्तमान कमांड से करता है। यदि त्रुटि लगातार Sui_Margin सेटपॉइंट से अधिक हो जाती है, तो वर्तमान लूप को नियंत्रण से बाहर माना जाता है, जिससे 'आत्महत्या' तर्क ट्रिगर होता है।
स्थिति फीडबैक मॉनिटरिंग: लगातार जांच करता है कि क्या स्थिति फीडबैक मान MinPOSvalue और MaxPOSvalue (अतिरिक्त Fdbk_suside_margin सुरक्षा मार्जिन के साथ) द्वारा परिभाषित उचित सीमा के भीतर है। यदि सीमाएं पार हो जाती हैं, तो यह सर्वो आत्महत्या को ट्रिगर करता है या डायग्नोस्टिक अलार्म उत्पन्न करता है।
हार्डवेयर स्व-परीक्षण: वीएसवीओ बोर्ड समय-समय पर अपने प्रमुख हार्डवेयर की स्थिति की जांच करता है, जैसे ए/डी कनवर्टर अंशांकन वोल्टेज और एलवीडीटी उत्तेजना स्रोत वोल्टेज। किसी भी विसंगति को ऑनबोर्ड डायग्नोस्टिक वेरिएबल्स में रिकॉर्ड किया जाता है और फ्रंट पैनल एलईडी संकेतक (RUN ग्रीन फ्लैश, FAIL सॉलिड रेड, STATUS स्टेडी ऑरेंज) और कंपोजिट डायग्नोस्टिक सिग्नल ( L3DIAG_VSVO ) के माध्यम से रिपोर्ट किया जाता है।कंट्रोलर को भेजे गए
अनुप्रयोग एवं रखरखाव
विशिष्ट अनुप्रयोग:
वीएसवीओ सर्वो नियंत्रण प्रणाली मुख्य रूप से ईंधन वाल्व (गैस वाल्व, ईंधन तेल वाल्व) और भाप वाल्व (इनलेट नियंत्रण वाल्व, बाईपास वाल्व इत्यादि) को नियंत्रित करने के लिए जीई फ्रेम श्रृंखला गैस टरबाइन और भाप टरबाइन में लागू होती है। यह एक प्रमुख सक्रियण नियंत्रण इकाई है जो इकाई के सुरक्षित, कुशल और लचीले संचालन को सुनिश्चित करती है।
कॉन्फ़िगरेशन एवं रखरखाव:
कॉन्फ़िगरेशन: समर्पित टूलबॉक्स सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके, इंजीनियर विभिन्न वाल्व विशेषताओं और नियंत्रण आवश्यकताओं के अनुकूल होने के लिए प्रत्येक चैनल के नियामक प्रकार (RegType), लाभ, सीमाएं, अलार्म पैरामीटर, अतिरेक रणनीति इत्यादि को लचीले ढंग से कॉन्फ़िगर कर सकते हैं।
इंस्टालेशन: बोर्ड मानक वीएमई इंस्टालेशन का उपयोग करता है, जिसमें विश्वसनीय कनेक्शन के लिए लैचिंग तंत्र वाले कनेक्टर होते हैं।
डायग्नोस्टिक्स: समृद्ध डायग्नोस्टिक फ़ंक्शंस तेजी से गलती स्थान की सुविधा प्रदान करते हैं, जिसमें एक विस्तृत गलती कोड तालिका (उदाहरण के लिए, फ्लैश सीआरसी त्रुटि, बोर्ड आईडी बेमेल, एलवीडीटी वोल्टेज सीमा से बाहर, सर्वो वर्तमान विसंगति) शामिल है, जो मरम्मत के लिए औसत समय (एमटीटीआर) को काफी कम कर देता है।
