Karta wejścia wibracyjnego GE IS200TVIBH2B

IS200TVIBH2B to listwa zaciskowa wejścia wibracyjnego zaprojektowana przez General Electric (GE) dla systemu sterowania turbiną gazową Mark VI. Ta płytka jest wersją z serii TVIB specjalnie przeznaczoną do monitorowania wibracji. Jego podstawową funkcją jest odbiór sygnałów z aż 14 sond wibracyjnych. Za pośrednictwem płytki procesora VVIB sygnały przemieszczenia i prędkości są digitalizowane i ostatecznie przesyłane poprzez magistralę VME do sterownika, umożliwiając monitorowanie w czasie rzeczywistym i ochronę wibracji wału turbiny gazowej.

W porównaniu ze standardową wersją H1A najbardziej godną uwagi cechą karty IS200TVIBH2B jest jej panel przedni wyposażony w złącza BNC, umożliwiające podłączenie przenośnego sprzętu do gromadzenia danych o drganiach w celach konserwacji predykcyjnej. Dodatkowo na płytce znajdują się dedykowane złącza do stałego podłączenia do sprzętu monitorującego drgania firmy Bently Nevada, umożliwiające ciągły pomiar i analizę drgań turbiny.

Płyta IS200TVIBH2B obsługuje następujące typy sond Bently Nevada:

• Sondy zbliżeniowe: Do pomiaru przemieszczenia drgań wału

• Sondy prędkości/welomitora: Do pomiaru prędkości drgań

• Sondy akcelerometryczne: Do pomiaru przyspieszenia drgań

• Sondy sejsmiczne: Do pomiaru drgań absolutnych

• Sondy fazowe/kluczowe: do pomiaru prędkości i fazy

W systemie Mark VI IS200TVIBH2B współpracuje z płytą procesora VVIB i obsługuje zarówno aplikacje simplex, jak i TMR (Triple Modular Redundant). W systemach simpleks dwie karty TVIB łączą się z płytą VVIB za pomocą dwóch kabli. W systemach TMR płyta TVIB łączy się z trzema procesorami VVIB (R, S, T) za pomocą trzech kabli.

Płyta projektuje wymagania przemysłowych zastosowań terenowych. Zworki JP1-JP8 konfigurują typ sondy dla pierwszych ośmiu sond, aby dostosować się do różnych wymagań monitorowania. Wymiary płytki to standardowe 33,0 cm x 17,8 cm, odpowiednie do montażu w standardowych szafach sterowniczych.

---

II. Główne funkcje

Podstawowe funkcje IS200TVIBH2B obejmują między innymi:

1. Interfejs wielotypowej sondy wibracyjnej

Płyta IS200TVIBH2B może współpracować z maksymalnie 14 sondami wibracyjnymi, obejmującymi różne typy, w tym sondy zbliżeniowe, sondy prędkości, akcelerometry, sondy sejsmiczne i sondy wskazowe. Każda sonda jest podłączana do dwóch listew zaciskowych na płycie za pomocą trzech przewodów.

2. Kondycjonowanie i transmisja sygnału

Sygnały wejściowe sondy są początkowo kondycjonowane przez kartę IS200TVIBH2B, a następnie przesyłane kablami do płyty procesora VVIB. Płyta VVIB wykonuje szybkie próbkowanie i digitalizację sygnałów przemieszczenia i prędkości. Dane są następnie przesyłane do sterownika za pośrednictwem magistrali VME.

3. Interfejs BNC do konserwacji predykcyjnej

Płyta IS200TVIBH2B posiada 14 złączy BNC na panelu przednim, zapewniających buforowane wyjścia sygnałów sondy. Te buforowane wyjścia mają wzmocnienie jedności, impedancję wewnętrzną 10 Ω i mogą sterować obciążeniami do 1500 Ω. Przenośny sprzęt do gromadzenia danych o wibracjach można podłączyć do tych interfejsów BNC w celu konserwacji predykcyjnej i analizy offline.

4. Interfejs systemu Bently Nevada

Na płytce znajdują się złącza JA1, JB1, JC1 i JD1 umożliwiające stałe połączenie z systemem analizy drgań Bently Nevada 3500. Dokładność amplitudy sygnału dla buforowanych wyjść systemu Bently Nevada wynosi 0,1%, co zapewnia wysoką precyzję analizy drgań.

5. Konfiguracja typu sondy

Zworki od JP1A do JP8A na płycie konfigurują typ sondy dla pierwszych ośmiu sond. Każdy skoczek może wybrać jeden z czterech typów:

• S: Sonda sejsmiczna

• V: Sonda prędkości

• P: Sonda zbliżeniowa

• Odp.: Sonda akcelerometru

6. Redundantne zasilanie i ochrona

Płyta IS200TVIBH2B wykorzystuje do zasilania szynę -28 V prądu stałego. Regulatory zapewniają indywidualne źródła wzbudzenia dla każdej sondy, o zakresie napięcia od -23 do -26 V DC i zabezpieczeniu przed zwarciem. Zasilanie każdej sondy jest ograniczone prądowo do 12 mA.

7. Szybkie próbkowanie

Płyta procesora VVIB próbkuje sygnały wejściowe sondy z dużą szybkością w dyskretnych okresach czasu, zapewniając dokładność i charakter danych dotyczących drgań w czasie rzeczywistym.

8. Monitorowanie progów i alarmowanie

VVIB przeprowadza kontrolę górnego/dolnego limitu sprzętowego oraz kontrolę górnego/dolnego limitu oprogramowania sygnałów wejściowych sondy. Błąd sondy, alarm lub stan wyłączenia wystąpi, jeśli którakolwiek z sond w parze sond X i Y przekroczy swoje limity. Wejścia położenia dla ochrony przed zużyciem wzdłużnym, rozszerzalności różnicowej i mimośrodu są monitorowane w podobny sposób, ale do wskazania położenia używana jest tylko składowa stała.

---

III. Aplikacje systemowe

1. Zastosowanie w systemach Mark VI

W systemie Mark VI IS200TVIBH2B współpracuje z płytą procesora VVIB, tworząc kompletny system monitorowania drgań:

• Wejście sygnału sondy: Do IS200TVIBH2B można podłączyć do 14 sond wibracyjnych firmy Bently Nevada za pomocą listew zaciskowych.

• Przetwarzanie sygnału: Płyta VVIB wykonuje szybkie próbkowanie i digitalizację sygnałów sondy.

• Transmisja danych: Przetworzone dane przesyłane są do sterownika za pośrednictwem magistrali VME.

• Monitorowanie i ochrona: Sterownik monitoruje progi, alarmuje i zabezpiecza przed wyłączeniem w oparciu o dane dotyczące wibracji.

2. Konfiguracja systemu Simplex

W systemie simplex wymagane są dwie płytki TVIB:

• TVIB1: Łączy się z VVIB J3 poprzez złącze JR1.

• TVIB2: Łączy się z VVIB J4 poprzez złącze JR1.

3. Konfiguracja systemu TMR

W systemie Triple Modular Redundant płyta TVIB łączy się z trzema niezależnymi procesorami VVIB za pośrednictwem trzech złączy:

• JR1: Łączy się z VVIB kontrolera R.

• JS1: Łączy się z VVIB sterownika S.

• JT1: Łączy się z VVIB sterownika T.

Ta nadmiarowa konfiguracja gwarantuje, że funkcje monitorowania wibracji będą kontynuowane nawet w przypadku awarii pojedynczego procesora.

4. Integracja z systemami Bently Nevada

Płytkę IS200TVIBH2B można na stałe podłączyć do systemu analizy drgań Bently Nevada 3500 za pomocą złączy JA1, JB1, JC1 i JD1. Integracja ta umożliwia:

• Wykorzystanie zaawansowanych funkcji analitycznych systemu Bently Nevada.

• Udostępnianie danych zewnętrznym systemom monitorowania.

• Dane o wysokiej precyzji do analizy offline i diagnostyki usterek.

5. Aplikacje do konserwacji predykcyjnej

Unikalny interfejs BNC IS200TVIBH2B ułatwia konserwację predykcyjną:

• Przenośny sprzęt do gromadzenia danych można podłączyć w dowolnym momencie bez konieczności wyłączania systemu.

• Możliwa jest analiza wibracji offline i diagnostyka usterek.

• Wspomaga okresowe inspekcje i analizę trendów.

6. Typowe scenariusze zastosowań

• Monitorowanie drgań wału turbiny gazowej

• Monitoring drgań wału turbiny parowej

• Monitorowanie drgań sprężarki

• Monitorowanie drgań generatora

• Konserwacja predykcyjna maszyn wirujących

  
  

---

IV. Konfiguracja interfejsu i sondy

1. Podłączenie sondy

Płyta IS200TVIBH2B posiada dwie listwy zaciskowe umożliwiające podłączenie do 14 sond wibracyjnych. Każda sonda wykorzystuje trzy przewody do zasilania, sygnału i wspólnych połączeń. Typy sond obejmują:

• Sondy zbliżeniowe

• Sondy prędkości

• Sondy akcelerometryczne

• Sondy sejsmiczne

• Sondy Keyphasorowe

2. Zworki konfiguracji typu sondy

Zworki od JP1A do JP8A na płycie konfigurują typ sondy dla pierwszych ośmiu sond. Każdą zworkę można ustawić w jednej z czterech pozycji:

Uwaga: Typ sond 9-14 można określić innymi metodami konfiguracji lub odwołując się do konkretnych dokumentów projektowych systemu.

3. Opis złącza

4. Buforowane wyjścia

14 złączy BNC zapewnia buforowane wyjścia sygnałów sondy o następujących charakterystykach:

• Zysk: Jedność (1:1)

• Impedancja wyjściowa: 10 Ω

• Możliwości napędu: Może sterować obciążeniami do 1500 Ω

• Cel: Podłączenie przenośnych analizatorów drgań, urządzeń zbierających dane lub sprzętu rejestrującego

  
  

---

V. Diagnostyka i konserwacja

1. Funkcje diagnostyczne

Płyta procesora VVIB wykonuje następującą diagnostykę sygnałów wejściowych sondy IS200TVIBH2B:

2. Typowe rozwiązywanie problemów

3. Zalecenia dotyczące konserwacji

• Kalibracja okresowa: Kalibracja kanałów wibracyjnych zgodnie z harmonogramem zalecanym przez firmę GE.

• Czyszczenie i kontrola: Regularnie sprawdzaj czystość deski, usuwaj kurz i zanieczyszczenia.

• Kontrola połączenia: Sprawdź, czy wszystkie złącza są dobrze zamocowane, a złącza BNC mają dobry kontakt.

• Analiza trendów: Okresowo zbieraj dane dotyczące wibracji za pomocą interfejsów BNC w celu analizy trendów.

• Zarządzanie częściami zamiennymi: Utrzymuj zapasową płytę TVIBH2B, aby skrócić przestoje w przypadku awarii.

  
  

---

VI. Instalacja i konfiguracja

1. Miejsce montażu

Płytkę IS200TVIBH2B montuje się zazwyczaj na wsporniku listwy zaciskowej wewnątrz szafy sterowniczej turbiny gazowej. Podczas instalacji należy zwrócić uwagę na:

• Upewnij się, że płyta jest solidnie zamontowana, aby uniknąć efektów wibracji.

• Pozostaw wystarczającą ilość miejsca na kable połączeniowe i złącza BNC.

• Unikaj montażu płyty w pobliżu źródeł ciepła.

2. Okablowanie sondy

Każda sonda jest podłączana do listew zaciskowych za pomocą trzech przewodów:

• Prawidłowo podłącz zasilanie, sygnał i masę zgodnie z instrukcją sondy.

• Należy używać kabli ekranowanych i zapewnić prawidłowe uziemienie ekranu.

• Należy unikać prowadzenia kabli sondy równolegle do kabli zasilających.

3. Konfiguracja zworek

Ustaw JP1A-JP8A zgodnie z typem sondy:

1. Określ typ każdej sondy (zbliżeniowa, prędkościowa, akcelerometr, sejsmiczna).

2. Zapoznaj się ze schematem układu płytki, aby znaleźć odpowiednie lokalizacje zworek.

3. Umieść zworki we właściwej pozycji (S, V, P lub A).

4. Zapisz informacje konfiguracyjne na potrzeby przyszłej konserwacji.

4. Połączenie systemowe

Połączenie systemu Simplex:

• TVIB1 JR1 → VVIB J3

• TVIB2 JR1 → VVIB J4

Podłączenie systemu TMR:

• TVIB JR1 → R kontroler VVIB

• TVIB JS1 → S kontroler VVIB

• TVIB JT1 → Kontroler T VVIB

Połączenie z systemem Bently Nevada:

• Podłącz JA1, JB1, JC1, JD1 do systemu Bently Nevada 3500 zgodnie z projektem systemu.

5. Weryfikacja po włączeniu zasilania

Po instalacji wykonaj następujące kontrole:

1. Upewnij się, że wszystkie połączenia są prawidłowe i bezpieczne.

2. Po włączeniu zasilania sprawdź, czy napięcie zasilania sondy jest normalne (-23 do -26 V DC).

3. Sprawdź sygnał każdego kanału za pomocą oprogramowania monitorującego sterownik.

4. Sprawdź buforowane wyjścia przy użyciu sprzętu przenośnego podłączonego do interfejsów BNC.