MPC4 मशीनरी प्रोटेक्शन कार्ड VM उत्पाद श्रृंखला का एक मुख्य घटक और VM600 श्रृंखला मशीनरी प्रोटेक्शन सिस्टम (MPS) का एक प्रमुख हिस्सा है। औद्योगिक मशीनरी की वास्तविक समय की निगरानी और सुरक्षा के लिए डिज़ाइन किया गया, इस कार्ड में उच्च प्रोग्रामयोग्यता और बहुमुखी प्रतिभा है, जो एक साथ चार गतिशील सिग्नल इनपुट और दो टैकोमीटर (कीफ़ेसर) इनपुट को संसाधित करने में सक्षम है। MPC4 कार्ड का व्यापक रूप से बिजली उत्पादन, तेल और गैस और एयरोस्पेस जैसे महत्वपूर्ण औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उपकरण सुरक्षित और विश्वसनीय परिस्थितियों में संचालित हो।
एमपीसी4 कार्ड तीन संस्करणों में उपलब्ध है: मानक, अलग सर्किट और सुरक्षा (एमपीसी4एसआईएल), जो विभिन्न एप्लिकेशन परिदृश्यों की सुरक्षा और कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करता है। सभी संस्करणों को संबंधित IOC4T इनपुट/आउटपुट कार्ड के साथ कार्ड जोड़ी के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए।
द्वितीय. मुख्य विशेषताएं एवं लाभ
1. मल्टी-चैनल डायनेमिक सिग्नल इनपुट
4 गतिशील सिग्नल चैनलों का समर्थन करता है, जो त्वरण, वेग और विस्थापन (निकटता) जैसे विभिन्न सेंसर से इनपुट स्वीकार करता है।
प्रत्येक चैनल स्वतंत्र रूप से प्रोग्राम करने योग्य है और वोल्टेज (±10V AC) या करंट (0–25mA DC) इनपुट का समर्थन करता है।
इनपुट प्रतिबाधा 200 kΩ है, उच्च सामान्य-मोड अस्वीकृति अनुपात (>60 डीबी) और कम क्रॉसस्टॉक (-72 डीबी) के साथ।
2. डुअल टैकोमीटर (कीफ़ेसर) इनपुट
2 गति/चरण संदर्भ इनपुट का समर्थन करता है, जो निकटता जांच, चुंबकीय पिकअप या टीटीएल सिग्नल के लिए उपयुक्त है।
व्यापक गति सीमा (0.016 हर्ट्ज से 50 किलोहर्ट्ज़) के साथ फ्रैक्शनल टैकोमीटर अनुपात का समर्थन करता है।
3. रीयल-टाइम डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग (डीएसपी)
वास्तविक समय फ़िल्टरिंग, एकीकरण/विभेदीकरण और सुधार (आरएमएस, माध्य, वास्तविक शिखर, वास्तविक शिखर-से-शिखर) के लिए उन्नत डीएसपी तकनीक का उपयोग करता है।
ऑर्डर ट्रैकिंग का समर्थन करता है, जिससे आयाम और चरण की एक साथ निगरानी की अनुमति मिलती है।
4. प्रोग्रामयोग्य अलार्म और अनुकूली सेटप्वाइंट
देरी, हिस्टैरिसीस और लैचिंग कार्यों का समर्थन करते हुए चेतावनी और खतरे के दो-स्तरीय अलार्म प्रदान करता है।
अलार्म थ्रेसहोल्ड को गति या बाहरी संकेतों के आधार पर अनुकूली रूप से समायोजित किया जा सकता है, जिससे सिस्टम लचीलापन बढ़ जाता है।
5. सेंसर विद्युत आपूर्ति एवं सिग्नल कंडीशनिंग
एकीकृत बिजली आपूर्ति आईईपीई एक्सेलेरोमीटर और निकटता माप प्रणाली जैसे सेंसर का समर्थन करती है।
±27.2V, +15V वोल्टेज आउटपुट और 6.16 mA निरंतर वर्तमान स्रोत प्रदान करता है।
6. फ्रंट-पैनल कनेक्टर और स्थिति संकेतक
प्रत्येक चैनल आउटपुट के लिए बीएनसी कनेक्टर बाहरी विश्लेषण के लिए 'कच्चे' सेंसर सिग्नल को बफर करते हैं।
फ्रंट-पैनल एलईडी संकेतक चैनल स्थिति, अलार्म और सिस्टम दोष प्रदर्शित करते हैं।
7. हॉट-स्वैपेबल और मॉड्यूलर डिज़ाइन
लाइव सम्मिलन और निष्कासन (हॉट-स्वैपिंग) का समर्थन करता है, रखरखाव और उन्नयन की सुविधा प्रदान करता है।
VM600 सिस्टम में अन्य कार्डों (उदाहरण के लिए, IOC4T, RLC16, IRC4) के साथ मिलकर काम कर सकता है।
8. सुरक्षा एवं प्रमाणन
मानक और सुरक्षा दोनों संस्करण कार्यात्मक सुरक्षा प्रणालियों (उदाहरण के लिए, एसआईएल 1, पीएल सी) के लिए आईईसी 61508 और आईएसओ 13849 से प्रमाणित हैं।
सुरक्षा संस्करण (MPC4SIL) में अनजाने कॉन्फ़िगरेशन परिवर्तनों को रोकने के लिए विद्युत अलगाव की सुविधा है।
तृतीय. कार्य सिद्धांत एवं प्रसंस्करण कार्य
MPC4 कार्ड का मुख्य संचालन सिद्धांत उच्च-प्रदर्शन डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग (DSP) तकनीक पर आधारित है। यह सेंसर सिग्नलों के वास्तविक समय अधिग्रहण, फ़िल्टरिंग, विश्लेषण और अलार्म प्रसंस्करण के माध्यम से व्यापक मशीनरी निगरानी और सुरक्षा प्रदान करता है। कार्य सिद्धांत नीचे चार पहलुओं में विस्तृत है:
1. सिग्नल इनपुट और कंडीशनिंग
MPC4 कार्ड विभिन्न सेंसरों से सिग्नल स्वीकार करता है, जिनमें शामिल हैं:
गतिशील सिग्नल: जैसे कंपन त्वरण, वेग, विस्थापन, साथ ही जोर की स्थिति, विलक्षणता, केस विस्तार, आदि।
टैकोमीटर सिग्नल: कीफ़ेसर, एनकोडर या पल्स सेंसर से, चरण संदर्भ और गति माप के लिए उपयोग किया जाता है।
प्रत्येक गतिशील सिग्नल इनपुट एनालॉग फ्रंट-एंड कंडीशनिंग से गुजरता है, जिसमें शामिल हैं:
प्रतिबाधा मिलान: 200 kΩ इनपुट प्रतिबाधा विभिन्न सेंसर आउटपुट विशेषताओं को समायोजित करती है।
सामान्य-मोड अस्वीकृति: सीएमआरआर > 60 डीबी सामान्य-मोड हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से दबा देता है।
फ़्रिक्वेंसी प्रतिक्रिया: एनालॉग फ़्रीक्वेंसी रेंज DC से 60 kHz (-3 dB) तक, यह सुनिश्चित करती है कि उच्च-फ़्रीक्वेंसी घटक संरक्षित हैं।
सैंपलिंग से पहले वर्तमान इनपुट सिग्नल को आंतरिक 324.5 Ω अवरोधक के माध्यम से वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है। सभी इनपुट सिग्नल एडीसी (एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर) तक पहुंचने से पहले एंटी-अलियासिंग फिल्टर से गुजरते हैं, जिससे नमूना सटीकता सुनिश्चित होती है।
2. डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग फ्लो
MPC4 कार्ड एक मल्टी-चैनल समानांतर प्रोसेसिंग आर्किटेक्चर का उपयोग करता है, जहां प्रत्येक सिग्नल को स्वतंत्र रूप से संसाधित किया जाता है, जिसमें मुख्य रूप से निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:
ए) डिजिटल फ़िल्टरिंग
6 से 60 डीबी/ऑक्टेव तक कॉन्फ़िगर करने योग्य ढलानों के साथ हाई-पास, लो-पास और बैंड-पास फिल्टर का समर्थन करता है।
पासबैंड रिपल ±0.3 डीबी से कम है, और स्टॉपबैंड क्षीणन 50 डीबी से अधिक है, जो सिग्नल की शुद्धता सुनिश्चित करता है।
बी) एकीकरण और भेदभाव
आवश्यकतानुसार त्वरण को वेग या विस्थापन से एकीकृत कर सकते हैं, या वेग को त्वरण से अलग कर सकते हैं।
एकीकरण परिचालन आवृत्ति रेंज 2.5 हर्ट्ज से 10 किलोहर्ट्ज़ है।
ग) सुधार एवं आयाम गणना
एकाधिक आयाम गणना विधियों का समर्थन करता है:
रैखिकता त्रुटि ±1% से कम है, और आयाम सटीकता पूर्ण पैमाने का ±1% है।
घ) ऑर्डर ट्रैकिंग और चरण विश्लेषण
गति परिवर्तन के दौरान विशिष्ट आदेशों (उदाहरण के लिए, 1X, 2X, 3X) के आयाम और चरण को स्वचालित रूप से ट्रैक करता है।
चरण त्रुटि ±6° से कम है, आमतौर पर मौलिक आवृत्ति पर ±1° है।
ई) अंतराल/स्थिति माप
3. अलार्म प्रोसेसिंग और तर्क संयोजन
MPC4 कार्ड में लचीले ढंग से कॉन्फ़िगर करने योग्य अलार्म सिस्टम है:
क) अलार्म स्तर
प्रत्येक चैनल अलर्ट और डेंजर दो-स्तरीय अलार्म का समर्थन करता है, प्रत्येक को ओवर-लिमिट (ए+, डी+) या अंडर-लिमिट (ए-, डी-) के रूप में कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।
अलार्म थ्रेशोल्ड को पूर्ण पैमाने पर कहीं भी सेट किया जा सकता है और अनुकूली समायोजन का समर्थन किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, गति के आधार पर।
बी) अलार्म विलंब और हिस्टैरिसीस
ग) तर्क संयोजन
8 बुनियादी कार्यों और 4 उन्नत कार्यों को कॉन्फ़िगर करने योग्य के साथ AND, OR, और बहुमत वोटिंग जैसे तर्क संयोजनों का समर्थन करता है।
मशीनरी प्रणालियों में जटिल बहु-पैरामीटर निर्णय के लिए उपयुक्त।
घ) अलार्म आउटपुट
अलार्म सिग्नल IOC4T कार्ड के माध्यम से आउटपुट होते हैं, रिले चलाते हैं या OC बस के माध्यम से अन्य कार्ड (उदाहरण के लिए, RLC16, IRC4) में संचारित होते हैं।
4. सिस्टम सेल्फ-डायग्नोस्टिक्स (ओके सिस्टम)
MPC4 कार्ड में एक अंतर्निहित ओके सिस्टम शामिल है जो सेंसर और सिग्नल श्रृंखला के स्वास्थ्य की लगातार निगरानी करता है:
दो-स्तरीय थ्रेसहोल्ड डिटेक्शन: कॉन्फ़िगर करने योग्य ऊपरी और निचली सीमाएं मॉनिटर करती हैं कि सिग्नल स्तर उचित सीमा के भीतर है या नहीं।
लाइन दोष का पता लगाना: खुले सर्किट और शॉर्ट सर्किट जैसे दोषों की पहचान करता है।
फ्रंट-पैनल संकेत: प्रत्येक चैनल में एक एलईडी है जो 'ओके' स्थिति या दोष प्रकार का संकेत देती है।
इसके अतिरिक्त, MPC4 कार्ड विश्वसनीय सिस्टम संचालन सुनिश्चित करने के लिए स्टार्टअप पर एक स्व-परीक्षण दिनचर्या करता है, हार्डवेयर और फ़र्मवेयर स्थिति का निदान करता है।
चतुर्थ. संस्करण अंतर और लागू परिदृश्य
| संस्करण |
विशेषताएँ |
विशिष्ट अनुप्रयोग |
| मानक |
वीएमई बस, टैकोमीटर चैनल, नैरोबैंड ट्रैकिंग सहित सभी सुविधाओं का समर्थन करता है। |
सामान्य मशीनरी सुरक्षा प्रणालियाँ। |
| अलग सर्किट |
विद्युत रूप से पृथक डिज़ाइन, IEC 60255-5 के अनुरूप। |
उच्च विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप वातावरण। |
| सुरक्षा (MPC4SIL) |
कोई वीएमई इंटरफ़ेस नहीं, कोई टैकोमीटर या नैरोबैंड ट्रैकिंग समर्थन नहीं, एसआईएल 1 प्रमाणित। |
कार्यात्मक सुरक्षा प्रणालियाँ (जैसे, एसआईएल 1 / पीएल सी)। |
वी. विशिष्ट अनुप्रयोग
गैस और भाप टर्बाइन: कंपन, विस्थापन, गति निगरानी।
कंप्रेसर और पंप: शाफ्ट कंपन, असर की स्थिति, जोर की स्थिति।
जेनरेटर और मोटर्स: कंपन सुरक्षा, चरण विश्लेषण।
पवन टरबाइन: ट्रेन कंपन और गति ट्रैकिंग चलाएं।
