UNS 2880a-P, dikenali sebagai Lembaga Kawalan (COB), ialah unit pemprosesan pusat yang tidak dapat dipertikaikan bagi sistem pengujaan ABB UNITROL® 5000. Sebagai 'otak' keseluruhan sistem, COB bertanggungjawab untuk melaksanakan semua tugas kawalan, peraturan, perlindungan dan pemantauan utama. Ia menjadi tuan rumah perisian teras sistem, yang disesuaikan dengan keperluan aplikasi tertentu melalui parameterisasi, menguruskan segala-galanya daripada kawalan pengujaan asas kepada fungsi sokongan grid yang kompleks.
Dalam sistem dwi saluran UNITROL 5000, dua papan COB (Saluran 1 dan Saluran 2) biasanya dikonfigurasikan untuk lebihan, dengan itu meningkatkan ketersediaan dan kebolehpercayaan sistem. COB memainkan peranan penting dalam kedua-dua operasi penjana yang stabil dan perlindungan pantas semasa keadaan kerosakan.
2. Ciri & Fungsi Utama
1. Sistem Pemprosesan dan Kawalan Pusat
COB menyepadukan mikropemproses berprestasi tinggi dan Litar Bersepadu Khusus Aplikasi (ASIC) untuk menjalankan perisian kawalan sistem pengujaan. Ini termasuk:
Kawalan Jujukan: Mengurus jujukan operasi seperti permulaan sistem pengujaan, berhenti, sambungan grid dan penukaran saluran.
Peraturan Gelung Tertutup: Mengandungi semua gelung kawalan, seperti Pengawal Selia Voltan Automatik (AVR), Penstabil Sistem Kuasa (PSS) dan pengatur arus manual, memastikan kawalan voltan terminal penjana, kuasa reaktif dan pembolehubah terkawal yang tepat dan stabil.
Perlindungan dan Pemantauan: Mengintegrasikan fungsi perlindungan yang komprehensif (cth, lebihan voltan, lebihan arus, kurang pengujaan, kehilangan pengujaan) dan fungsi pemantauan keadaan berterusan untuk memastikan keselamatan penjana dan sistem pengujaan itu sendiri.
2. Unit Kawalan Pintu
COB mengandungi Unit Kawalan Gate yang kritikal, yang fungsi terasnya adalah untuk menjana denyutan penembakan untuk memacu thyristor dalam penukar kuasa. Unit ini mengira dan menjana denyutan tembakan beralih fasa berdasarkan output pengawal selia kawalan dan isyarat voltan penyegerakan, dengan itu mengawal voltan keluaran penukar dan membolehkan kawalan tepat arus medan penjana.
3. Hab Komunikasi dan Pertukaran Data
COB ialah nod pusat untuk komunikasi sistem dalaman dan luaran, yang menampilkan pelbagai antara muka komunikasi:
Pengawal ARCnet Fieldbus: Bertindak sebagai nod induk pada rangkaian ARCnet (dengan alamat nod tetap: Saluran 1 = 1, Saluran 2 = 2), bertanggungjawab untuk pertukaran data berkelajuan tinggi dengan peranti pintar lain dalam sistem (cth, CIN, FBC, AIO).
Komunikasi Panel Perkhidmatan: Bersambung ke Panel Perkhidmatan UNS 0874 melalui antara muka khusus untuk pentauliahan dan pemantauan tempatan.
Komunikasi Optik dengan Alat CMT: Menyediakan antara muka optik untuk menyambungkan alat pentauliahan dan penyelenggaraan, memudahkan penetapan parameter, diagnosis kerosakan dan pengelogan data oleh jurutera.
Komunikasi Optik dengan Pengganding Fieldbus: Menyokong antara muka dengan pelbagai modul antara muka sistem kawalan peringkat atas (cth, Modbus, Profibus, Advant), membolehkan penyepaduan lancar dengan sistem DCS atau PLC loji.
4. Penyimpanan dan Pengurusan Data
Memori Operasi: Semasa operasi biasa, semua parameter dan data sementara disimpan dalam memori yang tidak menentu (RAM).
Storan Kekal: Dilengkapi dengan Flash-PROM untuk storan kekal tetapan parameter yang disahkan dan konfigurasi sistem, menghalang kehilangan data semasa gangguan bekalan elektrik.
Fault Logger: Memori yang tidak menentu juga berfungsi sebagai perakam kerosakan. Maklumat kerosakan disimpan sehingga 2 hari selepas kegagalan kuasa sepenuhnya, menyediakan data berharga untuk analisis selepas peristiwa.
5. Status dan Paparan Diagnostik
COB menampilkan paparan tujuh segmen bersepadu untuk:
Petunjuk Status Papan Optik: Menyediakan petunjuk visual status operasi papan.
Paparan Kod Ralat Terakhir: Sekiranya berlaku kerosakan, ia memaparkan kod ralat tertentu (format Axxx), dengan sangat memudahkan diagnosis dan penyelenggaraan di tapak.
3. Prinsip Kerja & Integrasi Sistem
1. Peranan dalam Seni Bina Sistem
Dalam susun atur perkakasan sistem UNITROL 5000, COB menduduki kedudukan tengah. Ia disambungkan terus melalui kabel reben ke peranti utama seperti MUB, FIO, PSI, CIN dan EGC, membentuk rangkaian kawalan tempatan berkelajuan tinggi dan boleh dipercayai. Pada masa yang sama, ia berkomunikasi dengan rangkaian I/O yang lebih luas melalui kabel sepaksi ARCnet. Struktur ini memastikan arahan kawalan dikeluarkan dan data medan diperoleh dengan kependaman rendah dan determinisme tinggi.
2. Perisian dan Kawalan Berparameter
Keseluruhan logik kawalan sistem pengujaan dan algoritma berfungsi dibenamkan sebagai perisian dalam COB. Pengguna tidak perlu mengubah suai kod asas tetapi mengkonfigurasi dan mengoptimumkan sistem melalui parameterisasi. Parameter ini meliputi segala-galanya daripada titik tetapan voltan asas kepada parameter pengawal selia PID yang kompleks dan tetapan perlindungan. Menggunakan alat kejuruteraan khusus seperti CMT atau SPT, pengguna boleh mengakses dan mengubah suai parameter ini dengan mudah untuk menyesuaikan sistem UNITROL 5000 standard dengan tepat kepada aplikasi penjana dan grid tertentu.
3. Pemprosesan Isyarat dan Aliran Kawalan
Pemerolehan Isyarat: COB memperoleh kuantiti elektrik mentah (cth, voltan pemegun penjana, arus) daripada MUB dan isyarat berkaitan daripada litar pengujaan (cth, voltan medan, arus) daripada PSI.
Pemprosesan Data: Mikropemproses dalaman dan DSP melakukan pengiraan berkelajuan tinggi pada isyarat yang diperoleh untuk mengira kuantiti terbitan seperti kuasa aktif, kuasa reaktif, kekerapan dan nilai RMS, yang kemudiannya dibandingkan dengan titik set.
Pengiraan Pengatur: Algoritma kawalan (cth, pengawal selia PID) mengira output berdasarkan sisihan, yang menentukan sudut nyalaan untuk thyristor.
Penjanaan dan Pengedaran Nadi: Unit Kawalan Gate menjana frekuensi tinggi (cth, 62 kHz) penembakan kereta api denyut berdasarkan output pengawal selia dan isyarat penyegerakan. Denyutan ini dihantar melalui kabel reben ke CIN dan kemudian dikuatkan oleh GDI untuk memacu jambatan thyristor.
Pemantauan Berterusan: Sepanjang proses ini, modul perlindungan sentiasa memantau semua pembolehubah kritikal. Apabila mengesan keadaan atau kerosakan di luar had, mereka segera melaksanakan tindakan perlindungan yang sesuai (cth, penggera, pemaksaan medan, perjalanan).
4. Mekanisme Lebihan dan Kebolehpercayaan
Dalam sistem dwi-saluran, dua COB beroperasi secara selari. Biasanya, satu berada dalam mod 'Aktif', mengawal output, manakala satu lagi dalam mod 'Bersedia', menjejak keadaan sistem dalam masa nyata. Jika kegagalan dalam saluran aktif dikesan, sistem boleh melakukan pemindahan tanpa henti, di mana saluran siap sedia mengambil alih kawalan, memastikan kesinambungan maksimum operasi sistem pengujaan.
4. Konfigurasi & Tetapan Peranti
Walaupun kebanyakan fungsi COB dikonfigurasikan melalui parameter perisian, beberapa tetapan perkakasan asas dan penting mesti dibuat terus pada papan.
1. Tetapan Alamat Nod ARCnet
Ini adalah tetapan paling kritikal untuk memastikan komunikasi sistem yang betul. Alamat yang salah akan menyebabkan kegagalan komunikasi.
Saluran 1 (COB 1): Bait Tinggi=0, Bait Rendah=1 (Alamat Perpuluhan: 1)
Saluran 2 (COB 2): Bait Tinggi=0, Bait Rendah=2 (Alamat Perpuluhan: 2)
Tetapkan menggunakan suis putar heksadesimal pada papan.
2. Tetapan Kekerapan dan Penyegerakan (melalui Jumper)
Untuk aplikasi khas, seperti sistem bekalan kuasa kereta api 16⅔ Hz, konfigurasi perkakasan diperlukan:
S2:7-8: Digunakan untuk sistem pengujaan 16⅔ Hz, mesti ditetapkan kepada OPEN untuk menerima nadi penyegerakan luaran daripada EGC.
S2:9-10: Digunakan untuk aplikasi 50/60 Hz biasa, pelompat mesti dipasang.
Perintang R6246/R6249: Digunakan untuk menyesuaikan diri dengan pengukuran voltan medan tiga fasa (50/60Hz) atau fasa tunggal (16⅔ Hz).
3. Konfigurasi Pengukuran Suhu (melalui Jumper S3)
S3:1-2: Jika menggunakan UNS 2861b untuk pengukuran suhu, pelompat ini hendaklah DIBUKA.
S3:3-4: Digunakan untuk input analog ukuran shunt pada PSI, pelompat ini harus DITUTUP.
4. Ujian Kilang dan Pelompat Penggunaan Dalaman
Beberapa kedudukan pelompat S1 dan S2 (cth, S2:1-2, S2:5-6, S1:1-10) ditandakan 'Untuk ujian kilang sahaja.' Dalam aplikasi biasa, ini mesti kekal dalam keadaan terbuka atau tertutup lalai (biasanya terbuka) dan tidak boleh diubah oleh pengguna.
5. Senario Aplikasi & Kelebihan Sistem
1. Aplikasi Teras
Sebagai pengawal pusat UNITROL 5000, COB sesuai untuk semua sistem pengujaan mesin segerak menggunakan platform ini, termasuk:
Loji kuasa haba yang besar dan stesen janakuasa hidroelektrik
Loji kuasa nuklear
Motor segerak yang besar untuk pemacu industri
Loji kuasa simpanan yang dipam
2. Kelebihan Sistem Dihantar
Integrasi Tinggi: Mengintegrasikan fungsi kawalan, perlindungan dan pemantauan ke dalam satu unit, memudahkan seni bina sistem.
Prestasi Unggul: Keupayaan pemprosesan yang berkuasa memastikan tindak balas kawalan yang cepat dan tepat, memenuhi permintaan tinggi grid kuasa moden untuk kualiti kuasa.
Fleksibiliti Cemerlang: Penyesuaian mudah kepada pelbagai ciri penjana dan spesifikasi grid melalui parameterisasi perisian.
Kebolehpercayaan Tinggi: Reka bentuk berlebihan, diagnosis diri kesalahan dan mekanisme penyimpanan data kekal memastikan operasi sistem stabil jangka panjang.
Kemudahan Penyelenggaraan: Antara muka komunikasi yang kaya dan fungsi paparan status menjadikan pentauliahan, pemantauan dan penyelesaian masalah lebih cekap.
