La scheda ISBus dell'eccitatore IS200EISBH1A (EISB) è una scheda di interfaccia di comunicazione dedicata progettata da General Electric (GE) per il sistema di eccitazione EX2100. È applicabile ai controller M1, M2 e C. La funzione principale di questa scheda è facilitare la comunicazione tra i controller e i dispositivi di campo tramite fibra ottica e scambiare dati con il controller DSPX attraverso il backplane di controllo. Inoltre, l'EISB fornisce interfacce di comunicazione RS-232C per porte per strumenti esterni e porte per tastiera, facilitando la messa in servizio e il monitoraggio in loco.
Nei sistemi di eccitatori ridondanti l'EISB integra anche l'elettronica dell'interfaccia ISBus. ISBus è un protocollo di comunicazione proprietario GE utilizzato qui per il trasferimento dei dati tra i controller M1, M2 e C, garantendo un'elevata affidabilità del sistema e una capacità di commutazione di ridondanza continua.
L'EISB presenta un design modulare a slot singolo, altezza 3U ed è installato nel rack di controllo sotto il controller DSPX. Il suo pannello frontale è dotato di più connettori in fibra ottica per ricevere segnali di tensione e corrente dal campo del generatore (e opzionalmente da un eccitatore a sorgente potenziale), interagendo anche con il modulo di rilevamento del terreno.
II. Caratteristiche principali
Interfaccia di comunicazione in fibra ottica: riceve e trasmette segnali a frequenza variabile tramite fibra ottica, fornendo isolamento elettrico dalle schede di misurazione ad alta tensione (EDCF) per garantire la sicurezza del sistema.
Protocollo di comunicazione ISBus: supporta lo scambio di dati ad alta velocità tra controller in sistemi di eccitatori ridondanti.
Interfaccia di comunicazione RS-232C: fornisce la comunicazione seriale con la tastiera e un computer esterno (porta strumento), supportando velocità di trasmissione da 1200 a 38,4 kbps.
Nessun LED, ponticello o fusibile: semplifica la progettazione dell'hardware, riduce i potenziali punti di guasto; tutta la configurazione viene eseguita tramite software.
Interruttore di ripristino del pannello frontale: il design incassato impedisce il funzionamento accidentale.
Alimentatore da 24 V CC: fornisce alimentazione alla tastiera e alla porta dello strumento tramite il backplane.
Supporta la sostituzione online (Hot Swapping): nei sistemi ridondanti, una scheda EISB difettosa può essere sostituita mentre l'eccitatore è in funzione, senza richiedere lo spegnimento.
III. Integrazione e applicazione del sistema
L'IS200EISBH1A viene utilizzato principalmente nei sistemi di controllo dell'eccitazione EX2100, fungendo da ponte di comunicazione tra i controller e i dispositivi di misurazione sul campo. Funziona insieme al controller DSPX, alle schede di misurazione EDCF, ai moduli di rilevamento del terreno, ecc., per formare un sistema completo di regolazione e monitoraggio dell'eccitazione.
Integrazione con il controller DSPX: l'EISB è montato sotto il DSPX e comunica con esso tramite il connettore backplane.
Coordinamento con le schede EDCF: riceve segnali di tensione e corrente del campo del generatore, nonché segnali opzionali di tensione e corrente dell'eccitatrice, tramite fibra ottica.
Comunicazione con il modulo di rilevamento del suolo: riceve e trasmette segnali di rilevamento del suolo per implementare le funzioni di protezione del suolo del rotore.
Applicazione in sistemi ridondanti: condivide i dati tra i controller M1, M2 e C tramite il protocollo ISBus, consentendo un trasferimento bumpless.
IV. Dettagli dell'interfaccia del pannello frontale
Il pannello frontale dell'IS200EISBH1A presenta un design pulito ma potente, che include principalmente:
1. Ricevitori in fibra ottica (quattro unità)
Ingresso tensione CC campo generatore: riceve il segnale di tensione CC del campo generatore dalla scheda EDCF.
Ingresso corrente CC del campo generatore: riceve il segnale di corrente CC del campo generatore dalla scheda EDCF.
Ingresso tensione eccitatrice (opzionale): riceve opzionalmente il segnale di tensione eccitatrice dalla scheda EDCF.
Ingresso corrente eccitatrice (opzionale): riceve opzionalmente il segnale della corrente eccitatrice dalla scheda EDCF.
2. Ricevitore e trasmettitore in fibra ottica (una unità)
Ingresso tensione rilevatore di terra: riceve il segnale di tensione dal modulo di rilevamento terra.
Uscita di tensione del rilevatore di terra: trasmette il segnale di tensione al modulo di rilevamento del terreno.
3. Interruttore di ripristino
V. Funzioni di comunicazione dettagliate
1. Comunicazione in fibra ottica
La tecnologia di trasmissione in fibra ottica garantisce l'isolamento elettrico tra l'EISB e le schede di misurazione ad alta tensione (EDCF), migliorando l'immunità al rumore e la sicurezza del sistema. Tutti i connettori in fibra ottica utilizzano interfacce industriali standard, supportando la trasmissione affidabile di segnali a frequenza variabile ad alta frequenza.
2. Comunicazione ISBus
ISBus è un protocollo di comunicazione proprietario ad alta velocità di GE, utilizzato per la trasmissione di dati in tempo reale tra i controller M1, M2 e C in sistemi di eccitatori ridondanti. Il protocollo supporta un'architettura multi-master, garantendo un trasferimento del sistema senza soluzione di continuità e una regolazione continua dell'eccitazione in caso di guasto di un singolo controller.
3. Comunicazione RS-232C
L'EISB incorpora due circuiti driver RS-232C:
Porta tastiera: utilizzata per collegare una tastiera locale per l'impostazione dei parametri, il monitoraggio dello stato e il controllo manuale.
Porta strumento: utilizzata per collegare un computer esterno per la diagnostica del sistema, gli aggiornamenti del firmware e l'acquisizione dei dati tramite il software di messa in servizio GE dedicato.
Le interfacce RS-232C supportano varie velocità di trasmissione (da 1200 a 38,4 kbps) per soddisfare le diverse esigenze di messa in servizio.
VI. Guida all'installazione e alla sostituzione
1. Precauzioni per la manipolazione
Avvertenza relativa al dispositivo sensibile all'elettricità statica:
per evitare danni ai componenti causati dall'elettricità statica, trattare tutte le schede con tecniche di movimentazione sensibili all'elettricità statica. Indossare un braccialetto per la messa a terra quando si maneggiano schede o componenti, ma solo dopo che le schede o i componenti sono stati rimossi da apparecchiature potenzialmente sotto tensione e si trovano in una postazione di lavoro normalmente collegata a terra.
Requisiti di conservazione:
le schede a cablaggio stampato possono contenere componenti sensibili all'elettricità statica. Pertanto, GE spedisce tutte le schede sostitutive in sacchetti antistatici. Utilizzare le seguenti linee guida quando si maneggiano le schede:
2. Procedura di sostituzione offline (per sistemi non ridondanti)
Avvertenza sul pericolo di scosse elettriche:
per evitare scosse elettriche, spegnere l'alimentazione dell'eccitatore, quindi verificare che non sia presente alimentazione nella scheda prima di toccarla o qualsiasi circuito collegato.
Avvertenza sui danni all'apparecchiatura:
per evitare danni all'apparecchiatura, non rimuovere, inserire o regolare i collegamenti della scheda mentre l'apparecchiatura è alimentata.
Assicurarsi che l'eccitatore sia stato diseccitato: fare riferimento alla Guida all'installazione e all'avviamento di EX2100 (GEH-6631) per le procedure complete di diseccitazione e seguire tutte le pratiche locali di lock-out/tag-out.
Aprire la porta dell'armadio di controllo: verificare che gli indicatori di alimentazione sugli alimentatori EPDM ed EPSM siano spenti e che i LED sul controller siano spenti.
Scollegare i cavi in fibra ottica: scollegare tutti i cavi in fibra ottica dalla parte anteriore della scheda EISB. Assicurarsi che siano etichettati per un corretto riassemblaggio.
Rimuovere con attenzione le schede DSPX e EISB:
a. Allentare le viti nella parte superiore del frontalino DSPX e nella parte inferiore del frontalino EISB, vicino alle linguette di espulsione. (Le viti sono prigioniere nel frontalino e non devono essere rimosse.)
b. Smontare il DSPX e l'EISB sollevando le linguette di espulsione.
C. Utilizzando entrambe le mani, estrarre delicatamente entrambe le schede dalla griglia.
Separare DSPX ed EISB: rimuovere il DSPX dalla parte superiore dell'EISB e collegarlo alla scheda EISB sostitutiva.
Inserire le schede sostitutive: far scorrere le schede DSPX ed EISB sostitutive nello slot corretto del rack.
Posizionamento iniziale: iniziare a posizionare le tavole premendo con decisione contemporaneamente la parte superiore e inferiore delle piastre frontali con i pollici.
Posizionamento finale: terminare il posizionamento delle schede nella fessura iniziando e poi serrando alternativamente le viti nella parte superiore e inferiore del gruppo della piastra frontale. Stringere le viti in modo uniforme per garantire che le schede siano posizionate esattamente.
Ricollega cavi: ricollega tutti i cavi di comunicazione che erano scollegati.
3. Procedura di sostituzione online (per sistemi ridondanti)
Per un sistema di controllo ridondante, è possibile sostituire l'EISB guasto mentre l'eccitatore è in funzione. Hai la possibilità di lasciare in posizione l'EISB guasto e lasciare che l'eccitatore funzioni sui controller rimanenti. Tuttavia, nell'improbabile eventualità di un guasto alla seconda scheda in un'altra sezione, l'eccitatore si spegnerà. Se decidi di cambiare il consiglio dell’EISB, segui la procedura seguente:
Confermare l'EISB guasto: aprire la porta dell'armadio di controllo e confermare l'EISB guasto dagli indicatori sulla parte anteriore dei controller.
Togliere tensione alla sezione di controllo pertinente: Togliere tensione alla sezione del rack di controllo contenente l'EISB da sostituire (M1, M2 o C) spegnendo la sezione appropriata del modulo di distribuzione dell'alimentazione dell'eccitatore (EPDM). Verificare che gli indicatori LED sulle sezioni appropriate dell'EPDM e dell'EPSM siano entrambi spenti.
Conferma del trasferimento del controllo: controllare il controller diseccitato e i LED ESEL per confermare che il controllo è trasferito all'altro master. Controllare che tutti gli indicatori di alimentazione sulle schede nella sezione pertinente siano spenti prima di toccare l'EISB o qualsiasi circuito collegato.
Scollegare i cavi in fibra ottica: scollegare fino a sei cavi di comunicazione in fibra ottica dal pannello frontale dell'EISB. Assicurati che siano etichettati.
Rimuovere con attenzione le schede DSPX e EISB:
a. Allentare le viti nella parte superiore del frontalino DSPX e nella parte inferiore del frontalino EISB, vicino alle linguette di espulsione.
B. Smontare il DSPX e l'EISB collegato sollevando le linguette di espulsione.
C. Usando entrambe le mani, estraili delicatamente dalla griglia.
Separare DSPX ed EISB: rimuovere il DSPX dalla parte superiore dell'EISB e collegarlo all'EISB sostitutivo.
Inserire le schede sostitutive: far scorrere la scheda EISB sostitutiva e la scheda DSPX collegata nello slot corretto del rack.
Posizionamento iniziale: iniziare a posizionare la tavola premendo con decisione con i pollici la parte superiore e inferiore delle piastre frontali.
Posizionamento finale: terminare il posizionamento del modulo nello slot iniziando e stringendo alternativamente le viti nella parte superiore e inferiore del gruppo della piastra frontale. Stringere le viti in modo uniforme per garantire che il modulo sia posizionato correttamente.
Ricollega cavi: ricollega tutti i cavi di comunicazione che erano scollegati.
Ripristinare l'alimentazione: fornire alimentazione alla sezione appropriata del rack di controllo dall'EPDM e verificare che gli indicatori di alimentazione LED sull'EPDM e sull'EPSM si accendano. Verificare che i LED di alimentazione verdi sulle schede controller adiacenti si accendano.
VII. Diagnostica e monitoraggio dello stato
Sebbene l'IS200EISBH1A non disponga di indicatori LED, il suo stato operativo e le informazioni sui guasti possono essere ottenuti tramite i seguenti metodi:
Tramite il controller DSPX: l'EISB comunica con il DSPX tramite il backplane; tutti i dati diagnostici (inclusa la qualità del segnale in fibra ottica, lo stato della comunicazione, lo stato dell'alimentazione, ecc.) possono essere letti tramite il software di monitoraggio del DSPX.
Tramite Tool Port: collegare un computer esterno e utilizzare il software di messa in servizio dedicato di GE per visualizzare i parametri operativi dell'EISB e i registri dei guasti in tempo reale.
Allarmi di sistema: quando l'EISB rileva errori di comunicazione o anomalie di segnale, invia informazioni di allarme al sistema di controllo tramite ISBus o RS-232C, che possono essere visualizzate dall'operatore sull'interfaccia uomo-macchina (HMI).
VIII. Applicazioni tipiche
Sistema di eccitazione EX2100: funge da interfaccia di comunicazione per i controller M1, M2 e C, consentendo lo scambio di dati con schede di misurazione EDCF e moduli di rilevamento del terreno.
Sistemi di eccitazione ridondanti: nelle configurazioni ridondanti modulari doppie o triple (TMR), facilita la sincronizzazione dei dati e il failover tra i controller tramite il protocollo ISBus.
Regolazione dell'eccitazione delle centrali elettriche: utilizzata nei sistemi di regolazione dell'eccitazione per generatori di turbine a vapore, generatori idroelettrici e generatori di turbine a gas.
Eccitazione motore sincrono industriale: adatto per il controllo dell'eccitazione di motori sincroni industriali di grandi dimensioni.
Messa in servizio e manutenzione del sistema di eccitazione: si collega a un laptop tramite la porta dello strumento per la messa in servizio in loco, la regolazione dei parametri e la diagnosi dei guasti.
