IS200ERIOH1A è una scheda di ingresso/uscita del regolatore di eccitazione progettata da General Electric (GE) per il suo sistema di controllo dell'eccitazione EX2100™. Questa scheda è la versione standard della serie ERIO, utilizzata principalmente nel sistema di controllo del regolatore EX2100 (comprese le applicazioni simplex e ridondanti) per fornire interfacce di ingresso e uscita tra il sistema di controllo e i dispositivi di campo, nonché i componenti interni del sistema.
La scheda IS200ERIOH1A svolge un ruolo critico di elaborazione I/O nel sistema di controllo del regolatore EX2100. Comunica tramite connettori backplane con vari terminali e schede funzionali come EPCT, ECTB, ERDD, EROC ed ERRR, elaborando vari segnali di ingresso sul campo e inviando comandi di controllo agli attuatori. Un Field Programmable Gate Array (FPGA) integrato controlla l'acquisizione e l'archiviazione dei dati nella Dual Port Memory (DPM), accessibile dalla scheda DSPX tramite il backplane.
Nei sistemi di regolazione simplex, IS200ERIOH1A è installato nell'ERBP (Exciter Regulator Backplane), fornendo interfacce di segnale I/O del cliente per le morsettiere EPCT ed ECTBG2, nonché interfacce di segnale I/O di sistema per ERDD ed EROC. Nei sistemi di regolazione ridondanti, le schede IS200ERIOH1A sono installate sia nell'ERBP (M1) che nel backplane ridondante del regolatore di eccitazione (ERRB, M2/C), fornendo interfacce di segnale I/O del cliente per le morsettiere EPCT ed ECTBG1 e interfacce di segnale I/O di sistema per ERDD, EROC ed ERRR.
Le caratteristiche principali della scheda IS200ERIOH1A includono:
Controllo FPGA: utilizza un gate array programmabile sul campo per controllare l'acquisizione e l'archiviazione dei dati.
Memoria a doppia porta: DPM accessibile dal DSPX tramite il backplane.
Supporto di più interfacce: interfacce con più terminali e schede funzionali.
Supporto architettura ridondante: supporta sistemi di controllo del regolatore sia simplex che ridondanti.
Configurazione flessibile: configurabile tramite software per adattarsi ai diversi requisiti applicativi.
La scheda IS200ERIOH1A si collega all'ERBP o ERRB tramite connettori backplane, consentendo la comunicazione con il processore DSPX. Il design della scheda soddisfa gli standard di livello industriale ed è adatto per applicazioni di controllo critiche nei sistemi di regolazione dell'eccitazione delle centrali elettriche.
II. Funzioni principali
Le funzioni principali dell'IS200ERIOH1A includono, ma non sono limitate a, quanto segue:
1. Interfaccia I/O cliente
La scheda IS200ERIOH1A si collega alle morsettiere EPCT ed ECTB tramite due connettori a 25 pin, implementando le seguenti funzioni di interfaccia I/O cliente:
Misurazione della tensione e della corrente del generatore: riceve i segnali PT e CT del generatore tramite EPCT.
Ingressi e uscite di contatto: riceve ingressi di contatto e aziona uscite relè tramite ECTB.
Ingresso analogico: riceve ingressi analogici da 0-10 V o 4-20 mA tramite EPCT.
2. Interfaccia I/O del sistema
La scheda IS200ERIOH1A si collega tramite il backplane alle schede funzionali interne come ERDD, EROC ed ERRR, implementando le seguenti funzioni di interfaccia I/O del sistema:
Controllo dell'azionamento del gate: si interfaccia con ERDD per fornire segnali di controllo dell'azionamento del gate IGBT.
Controllo dinamico dello scarico: si interfaccia con ERDD per controllare il circuito di scarico dinamico.
Interfaccia rilevatore di terra: si interfaccia con EROC per supportare rilevatori di terra GE o di terze parti.
Controllo relè ridondanti: si interfaccia con ERRR per controllare i relè di trasferimento ridondanti.
3. Acquisizione e archiviazione dei dati
L'FPGA sulla scheda IS200ERIOH1A controlla l'acquisizione e l'archiviazione dei dati:
Campionamento ad alta velocità: acquisisce i segnali di ingresso ad alta velocità.
Archiviazione dati: archivia i dati acquisiti nella memoria Dual Port (DPM).
Accesso DSPX: DPM è accessibile dalla scheda DSPX tramite il backplane per l'utilizzo da parte degli algoritmi di controllo.
4. Supporto dell'architettura ridondante
La scheda IS200ERIOH1A è progettata per supportare l'architettura ridondante del sistema di controllo del regolatore EX2100:
Sistema Simplex: un ERIO installato in ERBP, che fornisce l'interfaccia I/O per il controller M1.
Sistema ridondante: un ERIO installato in ERBP (M1) e uno in ERRB (M2/C), che fornisce interfacce I/O per tutti e tre i controller.
Hot Backup: supporta il trasferimento continuo del controller; il sistema può continuare a funzionare anche se un controller si guasta.
5. Comunicazione con DSPX
La scheda IS200ERIOH1A comunica con la scheda processore DSPX tramite il backplane:
Comandi di controllo: riceve comandi di controllo da DSPX per azionare le uscite.
Feedback sullo stato: fornisce lo stato del segnale di ingresso acquisito al DSPX.
Scambio dati: consente lo scambio dati ad alta velocità tramite DPM.
6. Flessibilità di configurazione
La scheda IS200ERIOH1A è configurabile via software per adattarsi alle diverse esigenze applicative:
Configurazione del tipo di ingresso: è possibile configurare il tipo di ingresso analogico (tensione o corrente).
Configurazione della logica di uscita: è possibile configurare la logica dell'uscita relè.
Configurazione del protocollo di interfaccia: è possibile configurare i protocolli di interfaccia con varie schede funzione.
III. Applicazioni di sistema
1. Applicazione nel sistema di controllo del regolatore EX2100
IS200ERIOH1A è la scheda centrale per l'elaborazione del segnale I/O all'interno del sistema di controllo del regolatore EX2100. I suoi ruoli all'interno del sistema includono:
Concentrazione dati I/O: comunica tramite il backplane con schede come EPCT, ECTB, ERDD, EROC ed ERRR, concentrando vari segnali tra cui tensione/corrente del generatore, ingressi di contatto, stato del rilevatore di terra e feedback del ponte.
Acquisizione e archiviazione dati: controlla l'acquisizione dei dati tramite FPGA, archiviando i dati in DPM per l'utilizzo da parte del processore DSPX.
Uscita comando di controllo: riceve comandi di controllo da DSPX e aziona cancelli, circuiti di scarica dinamica e relè tramite ERDD ed ERRR.
Monitoraggio dello stato del sistema: riceve feedback sullo stato da varie schede funzionali per il monitoraggio e la protezione da parte del sistema di controllo.
2. Configurazione del sistema simplex
In un sistema di regolazione simplex, un IS200ERIOH1A è installato nell'ERBP, fornendo l'interfaccia I/O per il controller M1:
3. Configurazione del sistema ridondante
In un sistema di regolazione ridondante sono necessarie due schede IS200ERIOH1A:
Controller M1: ERIO installato in ERBP, collegato a EPCT e ECTBG1.
Controller M2/C: ERIO installato in ERRB, collegato anche a EPCT e ECTBG1.
I/O del sistema: entrambi gli ERIO si collegano a ERDD, EROC ed ERRR tramite il backplane.
Questa configurazione ridondante garantisce che le funzioni I/O continuino anche in caso di guasto di un controller.
4. Coordinamento con EPCT ed ECTB
IS200ERIOH1A funziona a stretto contatto con le morsettiere EPCT ed ECTB per implementare le interfacce I/O del cliente:
EPCT: fornisce segnali di tensione, corrente e ingresso analogico del generatore.
ECTB: fornisce interfacce di ingresso contatto e uscita relè (versione G1 per sistemi ridondanti, versione G2 per sistemi simplex).
5. Coordinamento con ERDD, EROC ed ERRR
L'IS200ERIOH1A funziona con schede funzionali interne per implementare le interfacce I/O del sistema:
ERDD: fornisce azionamento del gate IGBT, controllo dinamico della scarica e interfacce di feedback del ponte.
EROC: Fornisce l'interfaccia del rilevatore di terra, il supporto della tastiera e il collegamento dell'alimentazione alla morsettiera.
ERRR: fornisce controllo relè ridondante e interfacce di feedback a ponte (solo sistemi ridondanti).
6. Scenari applicativi tipici
Interfaccia I/O per regolatori di eccitazione di generatori sincroni
Sistemi di regolazione EX2100 per generatori a turbina a vapore
Regolatori di eccitazione per generatori idroturbina
Sistemi di regolazione dell'eccitazione per turbine a gas
Aggiornamenti e retrofit per sistemi di eccitazione industriali
IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia
1. Connettore del backplane
La scheda IS200ERIOH1A si collega all'ERBP o ERRB tramite connettori backplane, abilitando le seguenti funzioni:
Comunicazione con DSPX: scambia dati con la scheda processore DSPX tramite il backplane.
Interfaccia I/O del sistema: si collega alle schede funzionali interne come ERDD, EROC ed ERRR tramite il backplane.
Alimentazione: riceve l'alimentazione operativa dall'EPSM tramite il backplane.
Fare riferimento alla documentazione relativa a ERBP ed ERRB per le assegnazioni specifiche dei pin del connettore del backplane.
2. Interfaccia EPCT
L'IS200ERIOH1A si collega alla morsettiera EPCT tramite due connettori a 25 pin. Questi connettori sono generalmente posizionati sul backplane e si collegano all'EPCT tramite cavi. I segnali trasmessi includono:
3. Interfaccia ECTB
L'IS200ERIOH1A si collega alla morsettiera ECTB tramite due connettori a 25 pin. I segnali trasmessi includono:
A seconda che il sistema sia simplex o ridondante, la scheda collegata è ECTBG2 o ECTBG1.
4. Interfaccia ERDD
L'IS200ERIOH1A si collega alla scheda ERDD tramite il backplane. I segnali trasmessi includono:
Segnali di controllo dell'azionamento del gate IGBT
Segnali di controllo dinamico della scarica
Feedback della tensione del collegamento CC
Feedback della corrente di shunt in uscita
Feedback sulla tensione del campo di uscita
Feedback sulla temperatura del ponte
Stato del gate drive IGBT (stato di alimentazione e desaturazione)
5. Interfaccia EROC
L'IS200ERIOH1A si collega alla scheda EROC tramite il backplane. I segnali trasmessi includono:
Segnali di interfaccia del rilevatore di terra GE
Ingressi rilevatore di terra di terze parti (allarme di terra, malfunzionamento del rilevatore di terra, monitoraggio guasto diodi)
Segnali di supporto tastiera
Collegamento alimentazione in morsettiera
6. Interfaccia ERRR
Nei sistemi ridondanti, IS200ERIOH1A si collega alla scheda ERRR tramite il backplane. I segnali trasmessi includono:
Azionamento relè pilota K41
Azionamento del relè di trasferimento del modulo KST
Controllo SCR di trasferimento del modulo
Retroazione della tensione del ponte
Bridge la retroazione della corrente
Segnalare guasti da sovracorrente a ponte
7. Interfaccia del pannello frontale
Il pannello frontale della scheda IS200ERIOH1A presenta tipicamente:
Fare riferimento alla scheda effettiva e alla documentazione dettagliata per le definizioni specifiche di layout e indicatori.
V. Configurazione e installazione
1. Metodo di configurazione
La scheda IS200ERIOH1A non dispone di ponticelli hardware; tutta la configurazione viene eseguita tramite software:
Configurazione FPGA: è possibile caricare diversi firmware FPGA per adattarsi ai diversi requisiti dell'interfaccia I/O.
Configurazione del tipo di ingresso: il tipo di ingresso analogico (tensione o corrente) è configurato tramite software.
Configurazione della logica di uscita: la logica di uscita del relè è configurata tramite software.
Configurazione del protocollo di comunicazione: i protocolli di interfaccia con varie schede funzione sono configurati tramite software.
La configurazione viene generalmente eseguita utilizzando il software GE Control System Toolbox.
2. Posizione di montaggio
La scheda IS200ERIOH1A si inserisce negli slot designati nel backplane del sistema di controllo del regolatore EX2100:
Sistema Simplex: si inserisce nello slot del controller M1 nell'ERBP.
Sistema ridondante: una scheda si inserisce nello slot del controller M1 nell'ERBP e un'altra si inserisce nello slot del controller M2/C nell'ERRB.
Assicurarsi che la scheda sia inserita nello slot corretto; un inserimento errato potrebbe impedire il corretto funzionamento del sistema di controllo o danneggiare la scheda.
3. Passaggi di installazione
Verifica spegnimento: assicurarsi che il sistema sia completamente diseccitato.
Apri porta dell'armadio: apre la porta dell'armadio di controllo.
Inserire la scheda: Allineare la scheda ERIOH1A con lo slot corretto e spingerla lungo le guide.
Pannello del sedile: utilizzando i pollici, premere con decisione contemporaneamente la parte superiore e inferiore del frontalino per posizionare inizialmente il pannello.
Stringere le viti: serrare alternativamente le viti della piastra frontale superiore e inferiore in modo uniforme per garantire che la scheda sia posizionata correttamente.
Collegamento dei cavi: se necessario, collegare i cavi al pannello anteriore (tipicamente tutte le connessioni ERIO avvengono tramite il backplane, senza cavi esterni del pannello anteriore).
Ripristinare l'alimentazione: chiudere lo sportello dell'armadio e ripristinare l'alimentazione al sistema.
4. Sostituzione in linea
Nei sistemi ridondanti, IS200ERIOH1A supporta la sostituzione in linea:
Utilizzare gli strumenti diagnostici per verificare la sezione (M1 o M2/C) contenente la scheda guasta.
Spegnere la sezione corrispondente sull'EPDM.
Verificare che tutti gli indicatori di alimentazione sulle schede in quella sezione siano spenti.
Rimuovere la scheda guasta.
Installa la nuova scheda.
Ripristinare l'alimentazione alla sezione.
Verificare il normale funzionamento della nuova scheda utilizzando strumenti diagnostici.
