IS200TVIBH2B è una morsettiera di ingresso vibrazioni progettata da General Electric (GE) per il suo sistema di controllo della turbina a gas Mark VI. Questa scheda è la versione della serie TVIB specificatamente dedicata al monitoraggio delle vibrazioni. La sua funzione principale è ricevere segnali da un massimo di 14 sonde di vibrazione. Attraverso la scheda processore VVIB, i segnali di spostamento e velocità vengono digitalizzati e infine trasmessi tramite il bus VME al controller, consentendo il monitoraggio e la protezione in tempo reale delle vibrazioni dell'albero della turbina a gas.
Rispetto alla versione H1A standard, la caratteristica più notevole della scheda IS200TVIBH2B è il pannello frontale dotato di connettori BNC, che consente di collegare apparecchiature portatili di raccolta dati sulle vibrazioni per scopi di manutenzione predittiva. Inoltre, la scheda fornisce connettori dedicati per il collegamento permanente alle apparecchiature di monitoraggio delle vibrazioni Bently Nevada, consentendo la misurazione e l'analisi continua delle vibrazioni della turbina.
La scheda IS200TVIBH2B supporta i seguenti tipi di sonde Bently Nevada:
Sonde di prossimità: per misurare lo spostamento delle vibrazioni dell'albero
Sonde di velocità/velomitore: per misurare la velocità di vibrazione
Sonde accelerometro: per misurare l'accelerazione delle vibrazioni
Sonde sismiche: per misurare le vibrazioni assolute
Sonde di fase/fase chiave: per misurare velocità e fase
Nel sistema Mark VI, IS200TVIBH2B funziona con la scheda processore VVIB e supporta sia applicazioni simplex che TMR (Triple Modular Redundant). Nei sistemi simplex, due schede TVIB si collegano alla scheda VVIB tramite due cavi. Nei sistemi TMR, la scheda TVIB si collega a tre processori VVIB (R, S, T) tramite tre cavi.
La scheda progetta le esigenze delle applicazioni in campo industriale. I ponticelli JP1-JP8 configurano il tipo di sonda per le prime otto sonde per soddisfare diversi requisiti di monitoraggio. Le dimensioni della scheda sono standard 33,0 cm × 17,8 cm, adatte per l'installazione in quadri elettrici standard.
II. Funzioni principali
Le funzioni principali di IS200TVIBH2B includono, ma non sono limitate a, quanto segue:
1. Interfaccia sonda di vibrazione multitipo
La scheda IS200TVIBH2B può interfacciarsi con un massimo di 14 sonde di vibrazione, coprendo vari tipi tra cui sonde di prossimità, sonde di velocità, accelerometri, sonde sismiche e sonde keyphasor. Ciascuna sonda si collega alle due morsettiere della scheda tramite tre fili.
2. Condizionamento e trasmissione del segnale
I segnali di ingresso della sonda vengono inizialmente condizionati dalla scheda IS200TVIBH2B e quindi trasmessi tramite cavi alla scheda processore VVIB. La scheda VVIB esegue il campionamento e la digitalizzazione ad alta velocità dei segnali di spostamento e velocità. I dati vengono poi inviati al controllore tramite il bus VME.
3. Interfaccia BNC per manutenzione predittiva
La scheda IS200TVIBH2B è dotata di 14 connettori BNC sul pannello frontale, che forniscono uscite bufferizzate dei segnali della sonda. Queste uscite bufferizzate hanno guadagno unitario, impedenza interna di 10 Ω e possono pilotare carichi fino a 1500 Ω. Le apparecchiature portatili per la raccolta dei dati sulle vibrazioni possono connettersi a queste interfacce BNC per la manutenzione predittiva e l'analisi offline.
4. Interfaccia di sistema Bently Nevada
La scheda è dotata di connettori JA1, JB1, JC1 e JD1 per il collegamento permanente a un sistema di analisi delle vibrazioni Bently Nevada 3500. La precisione dell'ampiezza del segnale per le uscite bufferizzate al sistema Bently Nevada è dello 0,1%, garantendo un'analisi delle vibrazioni ad alta precisione.
5. Configurazione del tipo di sonda
I ponticelli da JP1A a JP8A sulla scheda configurano il tipo di sonda per le prime otto sonde. Ciascun ponticello può selezionare uno dei quattro tipi:
6. Alimentazione ridondante e protezione
La scheda IS200TVIBH2B utilizza un bus a -28 V CC per l'alimentazione. I regolatori forniscono sorgenti di eccitazione individuali per ciascuna sonda, con un intervallo di tensione compreso tra -23 e -26 V CC e protezione da cortocircuito. L'alimentazione per ciascuna sonda è limitata in corrente a 12 mA.
7. Campionamento ad alta velocità
La scheda processore VVIB campiona gli input della sonda ad alta velocità in periodi di tempo discreti, garantendo l'accuratezza e la natura in tempo reale dei dati sulle vibrazioni.
8. Monitoraggio e allarme della soglia
VVIB esegue controlli del limite alto/basso dell'hardware e controlli del limite alto/basso del sistema software sui segnali di ingresso della sonda. Si verifica una condizione di guasto, allarme o scatto della sonda se una delle sonde in una coppia di sonde X e Y supera i propri limiti. Gli ingressi di posizione per la protezione dall'usura della spinta, l'espansione differenziale e l'eccentricità vengono monitorati in modo simile, ma per l'indicazione della posizione viene utilizzata solo la componente CC.
III. Applicazioni di sistema
1. Applicazione nei sistemi Mark VI
Nel sistema Mark VI, IS200TVIBH2B funziona con la scheda processore VVIB per formare un sistema completo di monitoraggio delle vibrazioni:
Ingresso segnale sonda: fino a 14 sonde di vibrazione Bently Nevada si collegano all'IS200TVIBH2B tramite morsettiere.
Elaborazione del segnale: la scheda VVIB esegue il campionamento e la digitalizzazione ad alta velocità dei segnali della sonda.
Trasmissione dati: i dati elaborati vengono inviati al controller tramite il bus VME.
Monitoraggio e protezione: il controller esegue il monitoraggio della soglia, gli allarmi e la protezione di intervento in base ai dati di vibrazione.
2. Configurazione del sistema simplex
In un sistema simplex sono necessarie due schede TVIB:
3. Configurazione del sistema TMR
In un sistema ridondante modulare triplo, la scheda TVIB si collega a tre processori VVIB indipendenti tramite tre connettori:
JR1: si collega al VVIB del controller R.
JS1: si collega al VVIB del controller S.
JT1: si collega al VVIB del controller T.
Questa configurazione ridondante garantisce che le funzioni di monitoraggio delle vibrazioni continuino anche in caso di guasto di un singolo processore.
4. Integrazione con i sistemi Bently Nevada
La scheda IS200TVIBH2B può essere collegata in modo permanente a un sistema di analisi delle vibrazioni Bently Nevada 3500 tramite i connettori JA1, JB1, JC1 e JD1. Questa integrazione consente:
Utilizzo di funzioni di analisi avanzate del sistema Bently Nevada.
Condivisione dei dati con sistemi di monitoraggio di terze parti.
Dati ad alta precisione per l'analisi offline e la diagnosi dei guasti.
5. Applicazioni di manutenzione predittiva
L'esclusiva interfaccia BNC dell'IS200TVIBH2B facilita la manutenzione predittiva:
Le apparecchiature portatili per la raccolta dati possono essere collegate in qualsiasi momento senza spegnere il sistema.
Sono possibili l'analisi delle vibrazioni offline e la diagnosi dei guasti.
Supporta ispezioni periodiche e analisi delle tendenze.
6. Scenari applicativi tipici
Monitoraggio delle vibrazioni dell'albero di una turbina a gas
Monitoraggio delle vibrazioni dell'albero di una turbina a vapore
Monitoraggio delle vibrazioni del compressore
Monitoraggio delle vibrazioni del generatore
Manutenzione predittiva per macchine rotanti
IV. Configurazione dell'interfaccia e della sonda
1. Collegamento della sonda
La scheda IS200TVIBH2B è dotata di due morsettiere per il collegamento fino a 14 sonde di vibrazione. Ciascuna sonda utilizza tre fili per alimentazione, segnale e collegamenti comuni. I tipi di sonda includono:
Sonde di prossimità
Sonde di velocità
Sonde accelerometro
Sonde sismiche
Sonde chiavefasori
2. Jumper di configurazione del tipo di sonda
I ponticelli da JP1A a JP8A sulla scheda configurano il tipo di sonda per le prime otto sonde. Ciascun ponticello può essere impostato su una delle quattro posizioni:
| di impostazione del ponticello |
del tipo di sonda |
Descrizione |
| S |
Sismico |
Per misurare le vibrazioni assolute |
| V |
Velocità |
Per misurare la velocità di vibrazione |
| P |
Prossimità |
Per misurare lo spostamento delle vibrazioni dell'albero |
| UN |
Accelerometro |
Per misurare l'accelerazione delle vibrazioni |
Nota: il tipo di sonde 9-14 può essere determinato mediante altri metodi di configurazione o facendo riferimento a documenti di progettazione del sistema specifici.
3. Descrizione del connettore
| di connettore |
Tipo |
Scopo |
| JR1 |
Tipo D a 7 pin |
Collegamento a scheda VVIB (per sistemi simplex) |
| JS1 |
Tipo D a 7 pin |
Collegamento al controller S VVIB (per sistemi TMR) |
| JT1 |
Tipo D a 7 pin |
Collegamento al controller T VVIB (per sistemi TMR) |
| JA1 |
Dedicato |
Collegamento al sistema Bently Nevada |
| JB1 |
Dedicato |
Collegamento al sistema Bently Nevada |
| JC1 |
Dedicato |
Collegamento al sistema Bently Nevada |
| JD1 |
Dedicato |
Collegamento al sistema Bently Nevada |
| BNC1-14 |
BNC |
Uscite bufferizzate per il collegamento di apparecchiature portatili |
4. Uscite bufferizzate
I 14 connettori BNC forniscono uscite bufferizzate dei segnali della sonda con le seguenti caratteristiche:
Guadagno: Unità (1:1)
Impedenza di uscita: 10 Ω
Capacità di azionamento: può pilotare carichi fino a 1500 Ω
Scopo: Collegamento di analizzatori di vibrazioni portatili, raccoglitori di dati o apparecchiature di registrazione
V. Diagnostica e Manutenzione
1. Funzioni diagnostiche
La scheda processore VVIB esegue la seguente diagnostica sui segnali di ingresso della sonda IS200TVIBH2B:
| dell'elemento diagnostico |
Descrizione |
| Controllo limite hardware |
Esegue controlli dei limiti hardware alto/basso sui segnali di ingresso della sonda; il superamento dei limiti genera un guasto |
| Controllo limite software |
Esegue controlli dei limiti di sistema software alto/basso sui segnali di ingresso della sonda; il superamento dei limiti genera un guasto |
| Monitoraggio della coppia di sonde X/Y |
Quando una delle sonde in una coppia di sonde X e Y supera i limiti, si verifica una condizione di guasto, allarme o scatto della sonda |
| Monitoraggio dell'ingresso di posizione |
Ingressi di posizione per usura della spinta, espansione differenziale, eccentricità che utilizzano componenti DC per l'indicazione della posizione; il superamento dei limiti genera un guasto |
2. Risoluzione dei problemi comuni
| Sintomo del guasto |
Possibile causa |
Suggerimenti per la risoluzione dei problemi |
| Nessun segnale su un canale |
Guasto sonda, errore di cablaggio, configurazione errata dei ponticelli |
Controllare le impostazioni della sonda, del cablaggio e dei ponticelli |
| Fluttuazione anomala del segnale |
Problema di installazione della sonda, interferenza, danno alla sonda |
Controllare l'installazione della sonda, la messa a terra dello schermo, testare con la sonda sostitutiva |
| Attivazione frequente degli allarmi |
Impostazioni dei limiti errate, problema meccanico |
Controlla le impostazioni dei limiti, analizza le tendenze delle vibrazioni |
| Uscita BNC anomala |
Problema al circuito buffer, carico eccessivo |
Controllare se il carico supera 1500 Ω |
3. Raccomandazioni per la manutenzione
Calibrazione periodica: calibrare i canali di vibrazione secondo il programma consigliato da GE.
Pulizia e ispezione: controllare regolarmente la pulizia della scheda, rimuovere polvere e contaminanti.
Controllo della connessione: verificare che tutti i connettori siano sicuri e che i connettori BNC abbiano un buon contatto.
Analisi delle tendenze: raccogli periodicamente dati sulle vibrazioni utilizzando le interfacce BNC per l'analisi delle tendenze.
Gestione delle parti di ricambio: mantiene una scheda TVIBH2B di riserva per ridurre i tempi di inattività in caso di guasto.
VI. Installazione e configurazione
1. Posizione di montaggio
La scheda IS200TVIBH2B è generalmente montata su una staffa della morsettiera all'interno del quadro di controllo della turbina a gas. Durante l'installazione prestare attenzione a:
Assicurarsi che la scheda sia saldamente montata per evitare effetti di vibrazione.
Lasciare spazio sufficiente per collegare cavi e connettori BNC.
Evitare di montare la scheda vicino a fonti di calore.
2. Cablaggio della sonda
Ogni sonda si collega alle morsettiere tramite tre fili:
Collegare correttamente alimentazione, segnale e comune secondo il manuale della sonda.
Utilizzare cavi schermati e garantire un'adeguata messa a terra della schermatura.
Evitare di far passare i cavi delle sonde parallelamente ai cavi di alimentazione.
3. Configurazione dei ponticelli
Impostare JP1A-JP8A in base al tipo di sonda:
Determinare il tipo di ciascuna sonda (prossimità, velocità, accelerometro, sismica).
Consultare il diagramma del layout della scheda per trovare le posizioni dei ponticelli corrispondenti.
Posizionare i ponticelli nella posizione corretta (S, V, P o A).
Registrare le informazioni di configurazione per la manutenzione futura.
4. Connessione al sistema
Connessione al sistema simplex:
TVIB1 JR1 → VVIB J3
TVIB2 JR1 → VVIB J4
Connessione al sistema TMR:
TVIB JR1 → Controller R VVIB
TVIB JS1 → Controller S VVIB
TVIB JT1 → Controllore T VVIB
Connessione al sistema Bently Nevada:
5. Verifica dell'accensione
Dopo l'installazione, eseguire i seguenti controlli:
Conferma che tutte le connessioni siano corrette e sicure.
Dopo l'accensione, verificare che la tensione di alimentazione della sonda sia normale (da -23 a -26 V CC).
Controllare il segnale di ciascun canale tramite il software di monitoraggio del controller.
Verificare le uscite bufferizzate utilizzando apparecchiature portatili collegate alle interfacce BNC.
