Główny moduł wyzwalający turbiny gazowej GE IS200TRPGH1B

IS200TRPGH1B to główna listwa zaciskowa wyłączająca turbiny gazowej zaprojektowana przez General Electric (GE) dla systemów sterowania turbiną gazową Mark™ VI i Mark VIe. Ta płytka jest wersją z serii TRPG specjalnie przeznaczoną do aplikacji Triple Modular Redundant (TMR). Jego podstawową funkcją jest odbieranie poleceń wyłączenia z głównego sterownika zabezpieczenia turbiny (VTUR lub PTUR) i sterowanie trzema elektrozaworami wyłączania awaryjnego (ETD) za pośrednictwem wewnętrznego przekaźnika logicznego, realizując zabezpieczenie przed awaryjnym wyłączeniem turbiny gazowej. IS200TRPGH1B współpracuje z płytką TREG, tworząc pierwotną i awaryjną stronę interfejsu ETD.

Podstawową cechą płytki IS200TRPGH1B jest dziewięć magnetycznych przekaźników podtrzymujących, z których trzy tworzą obwód głosowania 2 z 3 dla każdego ETD. Ta redundantna konstrukcja gwarantuje, że nawet awaria pojedynczego przekaźnika nie spowoduje fałszywego wyłączenia lub braku zadziałania, co znacznie zwiększa bezpieczeństwo i niezawodność systemu. Płyta obsługuje również sygnały wejściowe z maksymalnie ośmiu czujników płomienia Geigera-Muellera do monitorowania płomienia turbiny gazowej.

IS200TRPGH1B to ulepszona wersja H1A, obsługująca zasilanie sterujące 28 V i charakteryzująca się ulepszonymi możliwościami wyjścia stykowego. Zgodnie z tabelą porównawczą wersji zawartą w dokumencie, IS200TRPGH1B ma następujące cechy:

• Obsługuje aplikacje TMR

• Styki wyjściowe obsługują napięcie 125 V DC, 1 A i 24 V DC, 3 A

• Wykorzystuje zasilanie sterujące 28 V

• Nadaje się do standardowych zastosowań

Płyta ma prostą i niezawodną konstrukcję, bez regulowanych zworek i ustawień sprzętowych; cała konfiguracja odbywa się za pomocą oprogramowania kontrolera. Złącza JR1, JS1 i JT1 są wyposażone w chipy identyfikacyjne przechowujące numer seryjny płytki, typ, numer wersji i informacje o lokalizacji gniazda, które są odczytywane przez kartę we/wy w celu weryfikacji, zapewniając kompatybilność sprzętową.

---

II. Główne funkcje

Podstawowe funkcje IS200TRPGH1B obejmują między innymi:

1. Podstawowe zabezpieczenie przed wyłączeniem

Karta IS200TRPGH1B odbiera polecenia wyłączenia ze sterownika VTUR lub PTUR i steruje trzema elektrozaworami wyłączania awaryjnego (ETD) poprzez wewnętrzne obwody logiczne przekaźnika. Każdy ETD jest sterowany przez obwód głosowania 2 z 3 składający się z trzech przekaźników, zapewniający prawidłowe wykonanie poleceń wyłączenia nawet w przypadku awarii pojedynczego przekaźnika.

2. Obwód głosowania 2 z 3

W zastosowaniach TMR sygnały wyłączające z trzech sterowników są głosowane przy użyciu logiki drabinkowej przekaźników sprzętowych w IS200TRPGH1B. Odpowiedni ETD jest wyzwalany tylko wtedy, gdy co najmniej dwa sterowniki wydają polecenie wyłączenia. Taka konstrukcja zapobiega fałszywym wyłączeniom powodowanym przez pojedynczy punkt awarii.

3. Monitorowanie stanu przekaźnika

Płyta we/wy monitoruje prąd na linii sterującej sterownika przekaźnika, aby określić stan zasilenia lub braku napięcia każdego przekaźnika. Dodatkowo jeden normalnie zamknięty styk z każdego przekaźnika w IS200TRPGH1B jest monitorowany przez obwód diagnostyczny w celu sprawdzenia prawidłowego działania przekaźnika. Napięcia zasilania są również monitorowane w celach diagnostycznych.

4. Interfejs detektora płomieni

Karta IS200TRPGH1B obsługuje sygnały wejściowe z maksymalnie ośmiu czujników płomienia Geigera-Muellera. W przypadku braku płomienia czujnik ładuje się do napięcia zasilania. Obecność płomienia powoduje rozładowanie detektora, a wyładowana energia jest przetwarzana przez IS200TRPGH1B na impulsy napięciowe. Częstotliwość impulsów wzrasta wraz z intensywnością płomienia i waha się od 0 do 1000 impulsów na sekundę. Te impulsy napięcia są przesyłane do wszystkich trzech modułów sterownika. Impulsy napięcia powyżej 2,5 V generują wysoki stan logiczny, a częstotliwość impulsów w oknie czasowym trwającym 40 ms jest mierzona za pomocą licznika.

5. Koordynacja z TREG

IS200TRPGH1B współpracuje z płytą TREG, która jest kontrolowana przez system awaryjnego przekroczenia prędkości. Kombinacja TRPG/TREG może sterować trzema ETD, przy czym IS200TRPGH1B obsługuje stronę zabezpieczenia podstawowego, a TREG obsługuje stronę zabezpieczenia awaryjnego. Każdy obwód ETD zawiera warystor tlenku metalu (MOV) i rezystor ograniczający prąd w celu tłumienia prądu.

6. Identyfikacja identyfikatora sprzętu

Złącza JR1, JS1 i JT1 na płycie są wyposażone w chipy identyfikacyjne tylko do odczytu, przechowujące numer seryjny płytki, typ, numer wersji i lokalizację gniazda. Karta we/wy odczytuje te informacje podczas inicjalizacji. W przypadku napotkania niezgodności generowany jest błąd niezgodności sprzętu.

---

III. Aplikacje systemowe

1. Zastosowanie w systemach Mark VI

W systemach Mark VI IS200TRPGH1B współpracuje z płytą VTUR. Płytka VTUR znajduje się w szafie VME i łączy się z IS200TRPGH1B za pomocą kabli z formowanymi wtyczkami. VTUR zapewnia podstawową funkcję zabezpieczenia przed wyzwoleniem, sterując przekaźnikami w IS200TRPGH1B w celu wyzwolenia głównych cewek zabezpieczających.

2. Zastosowanie w systemach Mark VIe

W systemach Mark VIe IS200TRPGH1B jest sterowany przez pakiety we/wy PTUR zamontowane na płycie TURHIC. Pakiety I/O podłącza się do złączy typu D w TURHIC, który jest podłączony do IS200TRPGH1B. PTUR zapewnia podstawową funkcję zabezpieczenia przed wyłączeniem.

3. Zasada działania zabezpieczenia przed wyłączeniem

W zastosowaniach TMR sygnały wyłączające z trzech sterowników (R, S, T) są głosowane przy użyciu logiki drabinkowej przekaźników sprzętowych w IS200TRPGH1B. Odpowiedni ETD jest wyzwalany tylko wtedy, gdy co najmniej dwa sterowniki wydają polecenie wyłączenia. Taka konstrukcja zapewnia:

• Zapobieganie fałszywym wyłączeniom: Awaria pojedynczego sterownika lub fałszywe polecenie nie spowodują wyłączenia.

• Zapobieganie awariom wyłączenia: Awaria pojedynczego przekaźnika nie uniemożliwi wykonania prawidłowego polecenia wyłączenia.

• Wysoka niezawodność: System może tolerować pojedynczy punkt awarii, zachowując jednocześnie pełną funkcjonalność ochrony.

4. Koordynacja z TREG

Płyta IS200TRPGH1B i TREG tworzą razem kompletny interfejs napędu ETD:

• IS200TRPGH1B: Obsługuje stronę zabezpieczenia głównego, kontrolowaną przez główny sterownik zabezpieczenia turbiny.

• TREG: Obsługuje stronę zabezpieczenia awaryjnego, kontrolowaną przez awaryjny system nadmiernej prędkości.

• Obwód ETD: Każdy ETD jest sterowany zarówno przez IS200TRPGH1B, jak i TREG; polecenie wyłączenia z dowolnej strony może spowodować wyłączenie.

5. Aplikacja do monitorowania płomienia

IS200TRPGH1B może odbierać sygnały z maksymalnie ośmiu czujników płomienia Geigera-Muellera w celu monitorowania płomienia turbiny gazowej:

• Sygnały detektora są konwertowane na impulsy napięcia przez IS200TRPGH1B.

• Częstotliwość impulsów jest proporcjonalna do intensywności płomienia.

• Sygnały impulsowe są rozprowadzane do wszystkich trzech sterowników.

• Sterowniki określają stan płomienia poprzez zliczanie impulsów w oknie 40 ms.

  
  

---

IV. Interfejs i zasada działania

1. Sterowanie przekaźnikiem i monitorowanie stanu

Każdy przekaźnik w IS200TRPGH1B jest sterowany przez sterownik za pośrednictwem karty we/wy. Zasada sterowania jest następująca:

• Monitorowanie napędu: Płyta we/wy monitoruje prąd na linii sterującej sterownika przekaźnika w celu określenia stanu przekaźnika pod napięciem lub bez napięcia.

• Sygnał zwrotny styku: Każdy przekaźnik zapewnia styk normalnie zamknięty monitorowany przez obwód diagnostyczny w celu sprawdzenia prawidłowego działania przekaźnika.

• Monitorowanie mocy: Napięcie zasilania przekaźnika jest monitorowane w celach diagnostycznych.

2. Obwód głosowania 2 z 3

Każdy ETD jest sterowany przez trzy przekaźniki (sterowane odpowiednio przez kontrolery R, ​​S i T), tworząc obwód głosowania 2 z 3:

• Styki trzech przekaźników są połączone w określonej konfiguracji, tworząc sprzętową logikę głosowania.

• Obwód ETD przewodzi tylko wtedy, gdy co najmniej dwa przekaźniki są pod napięciem.

• Ta metoda głosowania sprzętowego nie wymaga interwencji oprogramowania, zapewnia krótki czas reakcji i wysoką niezawodność.

3. Interfejs detektora płomieni

Zasada działania czujników płomienia Geigera-Muellera:

• Brak płomienia: Czujka ładuje się do napięcia zasilania 335 V.

• Obecność płomienia: Detektor rozładowuje się, a wyładowana energia jest przetwarzana na impulsy napięcia przez TRPGH1B.

• Częstotliwość impulsów: zwiększa się wraz z intensywnością płomienia, zakres 0-1000 impulsów/sek.

• Przetwarzanie sygnału: Impulsy powyżej 2,5 V są uznawane za wysokie logiczne; sterowniki zliczają impulsy w oknie 40 ms.

4. Identyfikacja chipa identyfikacyjnego

Złącza JR1, JS1 i JT1 są wyposażone w chipy identyfikacyjne tylko do odczytu, przechowujące następujące informacje:

• Numer seryjny płytki

• Typ płytki (IS200TRPGH1B)

• Numer wersji

• Lokalizacja wtyczki

Karta we/wy odczytuje te informacje podczas uruchamiania i porównuje je z oczekiwanymi wartościami. W przypadku napotkania niezgodności generowany jest błąd niezgodności sprzętu, co zapobiega problemom systemowym spowodowanym nieprawidłową konfiguracją.

---

V. Diagnostyka i konfiguracja

1. Funkcje diagnostyczne

Płyta we/wy przeprowadza testy diagnostyczne dla IS200TRPGH1B, w tym:

Jeśli jakikolwiek sygnał diagnostyczny stanie się nieodpowiedni (przekracza limity), tworzony jest złożony alarm diagnostyczny. Sygnały diagnostyczne można indywidualnie blokować i resetować sygnałem RESET_DIA po powrocie do stanu normalnego.

2. Metoda konfiguracji

Płyta IS200TRPGH1B nie ma zworek ani ustawień sprzętowych. Cała konfiguracja odbywa się za pomocą oprogramowania sterownika, w tym:

• Konfiguracja logiki wyjścia przekaźnikowego

• Ustawienia parametrów czujnika płomienia

• Ustawienia progów diagnostycznych

Taka konstrukcja upraszcza instalację i konserwację na miejscu, redukując problemy spowodowane nieprawidłowymi ustawieniami.

---

VI. Instalacja i konserwacja

1. Miejsce montażu

Płytka IS200TRPGH1B jest zwykle montowana na wsporniku listwy zaciskowej wewnątrz szafy sterowniczej turbiny gazowej. W systemach Mark VI łączy się z płytką VTUR w szafie VME za pomocą kabli z formowanymi wtyczkami. W systemach Mark VIe podłącza się go do listwy zaciskowej TURHIC.

2. Środki ostrożności dotyczące instalacji

• Upewnij się, że płytka jest solidnie zamontowana, a złącza są dobrze dopasowane.

• Kable powinny być prawidłowo oznakowane, aby uniknąć nieprawidłowego podłączenia.

• Sprawdź, czy model płytki to IS200TRPGH1B, potwierdzając przydatność do zastosowań TMR.

• Sprawdź, czy informacje z chipa identyfikacyjnego na złączach odpowiadają konfiguracji systemu.

3. Zalecenia dotyczące konserwacji

• Okresowo sprawdzaj złącza pod kątem luzów.

• Monitoruj stan przekaźnika i sygnały czujnika płomienia za pośrednictwem systemu diagnostycznego.

• W przypadku wykrycia awarii przekaźnika należy niezwłocznie wymienić całą płytkę TRPG (przekaźniki na płycie nie podlegają wymianie pojedynczo).

• Po wymianie płytki sprawdź, czy informacje z chipa identyfikacyjnego zostały prawidłowo rozpoznane i czy nie występują żadne błędy związane z niekompatybilnością sprzętu.

4. Procedura wymiany

Ostrzeżenia dotyczące bezpieczeństwa:

• OSTRZEŻENIE: Aby zapobiec porażeniu prądem, przed wymianą płytki należy wyłączyć odpowiednie zasilanie i postępować zgodnie ze wszystkimi procedurami bezpieczeństwa firmy GE oraz praktykami blokowania/oznaczania.

• PRZESTROGA: Aby zapobiec uszkodzeniu podzespołów spowodowanemu przez elektryczność statyczną, należy obchodzić się z płytą metodami wrażliwymi na ładunki elektrostatyczne. Noś pasek uziemiający.

Kroki wymiany:

1. Upewnij się, że system jest odłączony od zasilania.

2. Otwórz drzwi szafy sterowniczej i zlokalizuj kartę IS200TRPGH1B, która ma zostać wymieniona.

3. Odłącz wszystkie kable (zalecane jest ich wcześniejsze oznaczenie).

4. Odkręć śruby mocujące deskę i wyjmij starą deskę.

5. Zamontuj nową płytkę i dokręć śruby.

6. Podłącz ponownie wszystkie kable zgodnie z oznaczeniami.

7. Przywróć zasilanie i sprawdź normalne działanie nowej płytki za pomocą systemu diagnostycznego.

---