Płytka wejścia/wyjścia regulatora wzbudnicy GE IS200ERIOH1A

IS200ERIOH1A to płytka wejścia/wyjścia regulatora wzbudnicy zaprojektowana przez General Electric (GE) dla systemu kontroli wzbudzenia EX2100™. Ta płytka jest standardową wersją serii ERIO, stosowaną głównie w systemie sterowania regulatora EX2100 (w tym zarówno w zastosowaniach prostych, jak i redundantnych) w celu zapewnienia interfejsów wejściowych i wyjściowych pomiędzy systemem sterowania a urządzeniami obiektowymi, a także wewnętrznymi komponentami systemu.

Płyta IS200ERIOH1A odgrywa kluczową rolę w przetwarzaniu wejść/wyjść w systemie sterowania regulatora EX2100. Komunikuje się za pośrednictwem złączy płyty montażowej z różnymi terminalami i płytkami funkcyjnymi, takimi jak EPCT, ECTB, ERDD, EROC i ERRR, przetwarzając różne sygnały wejściowe i wysyłając polecenia sterujące do siłowników. Wbudowana macierz bramek programowalnych przez użytkownika (FPGA) steruje gromadzeniem i przechowywaniem danych w pamięci dwuportowej (DPM), do której płyta DSPX jest dostępna poprzez płytę montażową.

W systemach regulatorów simpleks IS200ERIOH1A jest instalowany w płycie montażowej regulatora wzbudnicy (ERBP), zapewniając interfejsy sygnałowe we/wy klienta dla płytek zaciskowych EPCT i ECTBG2, a także interfejsy sygnałowe we/wy systemu dla ERDD i EROC. W redundantnych systemach regulatorów karty IS200ERIOH1A są instalowane zarówno w ERBP (M1), jak i w redundantnej płycie montażowej regulatora wzbudnicy (ERRB, M2/C), zapewniając interfejsy sygnałów we/wy klienta dla płytek zaciskowych EPCT i ECTBG1 oraz interfejsy sygnałów we/wy systemu dla ERDD, EROC i ERRR.

Kluczowe cechy płyty IS200ERIOH1A obejmują:

• Sterowanie FPGA: Wykorzystuje programowalną tablicę bramek do sterowania gromadzeniem i przechowywaniem danych.

• Pamięć dwuportowa: DPM dostępny przez DSPX poprzez płytę montażową.

• Obsługa wielu interfejsów: Interfejsy z wieloma terminalami i płytkami funkcyjnymi.

• Obsługa architektury redundantnej: Obsługuje zarówno proste, jak i redundantne systemy sterowania regulatorami.

• Elastyczna konfiguracja: Możliwość konfiguracji programowej w celu dostosowania do różnych wymagań aplikacji.

Płytka IS200ERIOH1A łączy się z ERBP lub ERRB poprzez złącza na płycie montażowej, umożliwiając komunikację z procesorem DSPX. Konstrukcja płytki spełnia standardy przemysłowe i nadaje się do krytycznych zastosowań kontrolnych w systemach regulatorów wzbudzenia elektrowni.

---

II. Główne funkcje

Podstawowe funkcje IS200ERIOH1A obejmują między innymi:

1. Interfejs we/wy klienta

Płytkę IS200ERIOH1A można podłączyć do listew zaciskowych EPCT i ECTB za pomocą dwóch 25-stykowych złączy, realizując następujące funkcje interfejsu we/wy klienta:

• Pomiar napięcia i prądu generatora: Odbiera sygnały PT i CT generatora za pośrednictwem EPCT.

• Wejścia i wyjścia stykowe: Odbiera wejścia stykowe i steruje wyjściami przekaźnikowymi poprzez ECTB.

• Wejście analogowe: odbiera wejścia analogowe 0-10 V lub 4-20 mA poprzez EPCT.

2. Interfejs we/wy systemu

Płyta IS200ERIOH1A łączy się poprzez płytę montażową z wewnętrznymi płytami funkcyjnymi, takimi jak ERDD, EROC i ERRR, realizując następujące funkcje interfejsu we/wy systemu:

• Sterowanie napędem bramki: Interfejsy z ERDD w celu zapewnienia sygnałów sterujących napędem bramki IGBT.

• Dynamiczna kontrola rozładowania: Interfejsy z ERDD do sterowania dynamicznym obwodem rozładowania.

• Interfejs detektora uziemienia: Łączy się z EROC w celu obsługi detektorów uziemienia firmy GE lub innych firm.

• Redundantne sterowanie przekaźnikami: Interfejsy z ERRR do sterowania redundantnymi przekaźnikami transferu.

3. Pozyskiwanie i przechowywanie danych

Układ FPGA na płycie IS200ERIOH1A steruje gromadzeniem i przechowywaniem danych:

• Szybkie próbkowanie: Pobiera sygnały wejściowe z dużą szybkością.

• Przechowywanie danych: Przechowuje zebrane dane w pamięci dwuportowej (DPM).

• Dostęp DSPX: DPM jest dostępny na płycie DSPX poprzez płytę montażową i może być używany przez algorytmy sterujące.

4. Obsługa nadmiarowej architektury

Płytka IS200ERIOH1A przeznaczona jest do obsługi redundantnej architektury układu sterowania regulatorem EX2100:

• System Simplex: Jeden ERIO zainstalowany w ERBP, zapewniający interfejs we/wy dla kontrolera M1.

• System redundantny: Jeden ERIO zainstalowany w ERBP (M1) i jeden w ERRB (M2/C), zapewniający interfejsy we/wy dla wszystkich trzech sterowników.

• Hot Backup: obsługuje płynny transfer kontrolera; system może kontynuować pracę nawet w przypadku awarii jednego kontrolera.

5. Komunikacja z DSPX

Płyta IS200ERIOH1A komunikuje się z płytą procesora DSPX poprzez płytę montażową:

• Polecenia sterujące: odbiera polecenia sterujące z DSPX do sterowania wyjściami.

• Informacje zwrotne o statusie: Dostarczają status uzyskanego sygnału wejściowego z powrotem do DSPX.

• Wymiana danych: umożliwia szybką wymianę danych za pośrednictwem programu DPM.

6. Elastyczność konfiguracji

Płytkę IS200ERIOH1A można konfigurować programowo w celu dostosowania do różnych wymagań aplikacji:

• Konfiguracja typu wejścia: Można skonfigurować typ wejścia analogowego (napięcie lub prąd).

• Konfiguracja logiki wyjściowej: Można skonfigurować logikę wyjścia przekaźnikowego.

• Konfiguracja protokołu interfejsu: Można skonfigurować protokoły interfejsu z różnymi płytami funkcyjnymi.

---

III. Aplikacje systemowe

1. Zastosowanie w układzie sterowania regulatorem EX2100

IS200ERIOH1A to płyta główna do przetwarzania sygnałów we/wy w systemie sterowania regulatorem EX2100. Jego role w systemie obejmują:

• Koncentracja danych we/wy: komunikuje się za pośrednictwem płyty montażowej z płytami takimi jak EPCT, ECTB, ERDD, EROC i ERRR, koncentrując różne sygnały, w tym napięcie/prąd generatora, wejścia stykowe, stan detektora uziemienia i sprzężenie zwrotne mostka.

• Pozyskiwanie i przechowywanie danych: steruje gromadzeniem danych za pośrednictwem FPGA i przechowywaniem danych w DPM do wykorzystania przez procesor DSPX.

• Wyjście poleceń sterujących: odbiera polecenia sterujące z DSPX i steruje bramkami, obwodami dynamicznego rozładowania i przekaźnikami poprzez ERDD i ERRR.

• Monitorowanie stanu systemu: Otrzymuje informacje zwrotne o stanie z różnych płytek funkcyjnych w celu monitorowania i ochrony przez system sterowania.

2. Konfiguracja systemu Simplex

W systemie regulatora simplex jeden IS200ERIOH1A jest instalowany w ERBP, zapewniając interfejs we/wy dla sterownika M1:

• We/wy klienta: łączy się z EPCT i ECTBG2 za pomocą dwóch 25-stykowych złączy.

• Systemowe wejścia/wyjścia: łączą się z ERDD i EROC poprzez płytę montażową.

3. Konfiguracja systemu nadmiarowego

W redundantnym systemie regulatora wymagane są dwie karty IS200ERIOH1A:

• Kontroler M1: ERIO zainstalowany w ERBP, podłączony do EPCT i ECTBG1.

• Kontroler M2/C: ERIO zainstalowany w ERRB, podłączony również do EPCT i ECTBG1.

• Systemowe wejścia/wyjścia: Oba moduły ERIO łączą się z ERDD, EROC i ERRR poprzez płytę montażową.

Ta nadmiarowa konfiguracja gwarantuje, że funkcje we/wy będą kontynuowane nawet w przypadku awarii jednego kontrolera.

4. Koordynacja z EPCT i ECTB

IS200ERIOH1A ściśle współpracuje z listwami zaciskowymi EPCT i ECTB w celu wdrożenia interfejsów we/wy klienta:

• EPCT: Zapewnia napięcie generatora, prąd i analogowe sygnały wejściowe.

• ECTB: Zapewnia interfejsy wejścia stykowego i wyjścia przekaźnikowego (wersja G1 dla systemów redundantnych, wersja G2 dla systemów simplex).

5. Koordynacja z ERDD, EROC i ERRR

IS200ERIOH1A współpracuje z wewnętrznymi płytami funkcyjnymi w celu wdrożenia systemowych interfejsów we/wy:

• ERDD: Zapewnia sterowanie bramką IGBT, dynamiczną kontrolę rozładowania i interfejsy sprzężenia zwrotnego mostka.

• EROC: Zapewnia interfejs detektora uziemienia, obsługę klawiatury i podłączenie zasilania do listwy zaciskowej.

• ERRR: Zapewnia redundantne sterowanie przekaźnikami i interfejsy sprzężenia zwrotnego mostka (tylko systemy redundantne).

6. Typowe scenariusze zastosowań

• Interfejs we/wy dla regulatorów wzbudzenia generatora synchronicznego

• Układy regulacyjne EX2100 do generatorów turbin parowych

• Regulatory wzbudzenia generatorów turbin wodnych

• Układy regulacji wzbudzenia turbin gazowych

• Modernizacje i modernizacje przemysłowych systemów wzbudzenia

  
  

---

IV. Szczegółowy opis interfejsu

1. Złącze płyty montażowej

Płytę IS200ERIOH1A można podłączyć do ERBP lub ERRB poprzez złącza na płycie montażowej, umożliwiając realizację następujących funkcji:

• Komunikacja z DSPX: Wymiana danych z płytą procesora DSPX poprzez płytę montażową.

• Interfejs we/wy systemu: łączy się z wewnętrznymi płytami funkcyjnymi, takimi jak ERDD, EROC i ERRR, za pośrednictwem płyty montażowej.

• Zasilanie: Odbiera moc roboczą z EPSM poprzez płytę montażową.

Aby zapoznać się z konkretnymi przypisaniami pinów złącza płyty montażowej, zapoznaj się z dokumentacją związaną z ERBP i ERRB.

2. Interfejs EPCT

IS200ERIOH1A łączy się z listwą zaciskową EPCT za pomocą dwóch 25-pinowych złączy. Złącza te są zwykle umieszczone na płycie montażowej i łączą się z EPCT za pomocą kabli. Przesyłane sygnały obejmują:

• 2 sygnały napięciowe PT

• 2 sygnały prądowe przekładnika prądowego

• 1 wejście analogowe (0-10 V lub 4-20 mA)

3. Interfejs ECTB

IS200ERIOH1A łączy się z listwą zaciskową ECTB za pomocą dwóch 25-pinowych złączy. Przesyłane sygnały obejmują:

• Sygnały wejściowe styków

• Wyjścia napędu przekaźnikowego

• Informacja zwrotna o stanie przekaźnika

W zależności od tego, czy system jest prosty czy redundantny, podłączana karta to ECTBG2 lub ECTBG1.

4. Interfejs ERDD

IS200ERIOH1A łączy się z płytą ERDD poprzez płytę montażową. Przesyłane sygnały obejmują:

• Sygnały sterujące napędem bramki IGBT

• Dynamiczne sygnały sterujące rozładowaniem

• Sygnał zwrotny napięcia łącza DC

• Wyjściowe sprzężenie zwrotne prądu bocznikowego

• Sygnał zwrotny napięcia pola wyjściowego

• Sygnał zwrotny temperatury mostka

• Stan napędu bramki IGBT (stan zasilania i stan odsycenia)

5. Interfejs EROC

IS200ERIOH1A łączy się z płytą EROC poprzez płytę montażową. Przesyłane sygnały obejmują:

• Sygnały interfejsu detektora uziemienia GE

• Wejścia czujnika uziemienia innej firmy (alarm uziemienia, awaria czujnika uziemienia, monitor uszkodzenia diody)

• Sygnały obsługi klawiatury

• Podłączenie zasilania listwy zaciskowej

6. Interfejs ERRR

W systemach redundantnych IS200ERIOH1A łączy się z płytką ERRR poprzez płytę montażową. Przesyłane sygnały obejmują:

• Napęd przekaźnika pilota K41

• Napęd przekaźnika transferu modułu KST

• Sterowanie modułem SCR

• Sygnał zwrotny napięcia mostka

• Mostkowe sprzężenie zwrotne prądu

• Sygnały uszkodzenia nadprądowego mostka

7. Interfejs panelu przedniego

Panel przedni płyty IS200ERIOH1A zazwyczaj zawiera:

• Wskaźniki LED: wskazują stan zasilania i stan działania płyty.

• Punkty testowe: Mogą posiadać punkty testowe do pomiaru kluczowych sygnałów na miejscu.

Aby zapoznać się z konkretnymi definicjami układów i wskaźników, zapoznaj się z samą płytką i szczegółową dokumentacją.

---

V. Konfiguracja i instalacja

1. Metoda konfiguracji

Płyta IS200ERIOH1A nie posiada zworek sprzętowych; cała konfiguracja odbywa się za pomocą oprogramowania:

• Konfiguracja FPGA: Można załadować różne oprogramowanie sprzętowe FPGA, aby dostosować je do różnych wymagań interfejsu we/wy.

• Konfiguracja typu wejścia: Typ wejścia analogowego (napięcie lub prąd) konfiguruje się za pomocą oprogramowania.

• Konfiguracja logiki wyjściowej: Logikę wyjścia przekaźnika konfiguruje się za pomocą oprogramowania.

• Konfiguracja protokołu komunikacyjnego: Protokoły interfejsów z różnymi płytami funkcyjnymi konfiguruje się za pomocą oprogramowania.

Konfigurację zwykle przeprowadza się za pomocą oprogramowania GE Control System Toolbox.

2. Miejsce montażu

Płytkę IS200ERIOH1A wkłada się do wyznaczonych gniazd w płycie montażowej systemu sterowania regulatora EX2100:

• System Simplex: Wkładany do gniazda kontrolera M1 w ERBP.

• System nadmiarowy: Jedną płytkę wkłada się do gniazda kontrolera M1 w ERBP, a drugą do gniazda kontrolera M2/C w ERBP.

Upewnij się, że płyta jest włożona do odpowiedniego gniazda; nieprawidłowe włożenie może uniemożliwić prawidłowe działanie układu sterującego lub uszkodzić płytkę.

3. Kroki instalacji

1. Sprawdź wyłączenie zasilania: Upewnij się, że system jest całkowicie odłączony od zasilania.

2. Otwórz drzwi szafki: Otwórz drzwi szafy sterowniczej.

3. Wkładanie płytki: Dopasuj płytkę ERIOH1A do odpowiedniego gniazda i wsuń ją wzdłuż prowadnic.

4. Deska siedziska: Używając kciuków, mocno naciśnij jednocześnie górną i dolną część panelu przedniego, aby wstępnie osadzić deskę.

5. Dokręcić śruby: Naprzemiennie równomiernie dokręcać górną i dolną śrubę płyty czołowej, aby upewnić się, że płyta jest prawidłowo osadzona.

6. Podłącz kable: Jeśli to konieczne, podłącz kable do panelu przedniego (zwykle wszystkie połączenia ERIO odbywają się przez płytę montażową, bez zewnętrznych kabli panelu przedniego).

7. Przywróć zasilanie: Zamknij drzwi szafy i przywróć zasilanie systemu.

4. Wymiana online

W systemach redundantnych IS200ERIOH1A obsługuje wymianę online:

1. Użyj narzędzi diagnostycznych, aby potwierdzić sekcję (M1 lub M2/C) zawierającą uszkodzoną kartę.

2. Wyłącz zasilanie odpowiedniej sekcji EPDM.

3. Sprawdź, czy wszystkie wskaźniki zasilania na płytach w tej sekcji są wyłączone.

4. Usuń uszkodzoną płytkę.

5. Zainstaluj nową płytkę.

6. Przywróć zasilanie sekcji.

7. Sprawdź normalne działanie nowej płytki za pomocą narzędzi diagnostycznych.