A IS200ERIOH1A é uma placa de entrada/saída do regulador de excitação projetada pela General Electric (GE) para seu sistema de controle de excitação EX2100™. Esta placa é a versão padrão da série ERIO, usada principalmente no sistema de controle do regulador EX2100 (incluindo aplicações simplex e redundantes) para fornecer interfaces de entrada e saída entre o sistema de controle e dispositivos de campo, bem como componentes internos do sistema.
A placa IS200ERIOH1A desempenha uma função crítica de processamento de E/S no sistema de controle do regulador EX2100. Ele se comunica por meio de conectores de backplane com diversas placas de terminais e funções, como EPCT, ECTB, ERDD, EROC e ERRR, processando vários sinais de entrada de campo e enviando comandos de controle para atuadores. Um Field Programmable Gate Array (FPGA) integrado controla a aquisição e armazenamento de dados na memória de porta dupla (DPM), que é acessível pela placa DSPX através do backplane.
Em sistemas reguladores simplex, o IS200ERIOH1A é instalado no painel traseiro do regulador de excitação (ERBP), fornecendo interfaces de sinal de E/S do cliente para placas terminais EPCT e ECTBG2, bem como interfaces de sinal de E/S do sistema para ERDD e EROC. Em sistemas reguladores redundantes, as placas IS200ERIOH1A são instaladas no ERBP (M1) e no backplane redundante do regulador de excitação (ERRB, M2/C), fornecendo interfaces de sinal de E/S do cliente para placas terminais EPCT e ECTBG1 e interfaces de sinal de E/S do sistema para ERDD, EROC e ERRR.
Os principais recursos da placa IS200ERIOH1A incluem:
Controle FPGA: usa um Gate Array programável em campo para controlar a aquisição e armazenamento de dados.
Memória de porta dupla: DPM acessível pelo DSPX através do backplane.
Suporte a múltiplas interfaces: Interfaces com múltiplos terminais e placas de função.
Suporte à arquitetura redundante: Suporta sistemas de controle de reguladores simples e redundantes.
Configuração flexível: configurável por software para se adaptar a diferentes requisitos de aplicação.
A placa IS200ERIOH1A se conecta ao ERBP ou ERRB através de conectores backplane, permitindo a comunicação com o processador DSPX. O design da placa atende aos padrões de nível industrial e é adequado para aplicações de controle críticas em sistemas reguladores de excitação de usinas de energia.
II. Principais Funções
As funções principais do IS200ERIOH1A incluem, mas não estão limitadas a, o seguinte:
1. Interface de E/S do cliente
A placa IS200ERIOH1A conecta-se às placas terminais EPCT e ECTB através de dois conectores de 25 pinos, implementando as seguintes funções de interface de E/S do cliente:
Medição de Tensão e Corrente do Gerador: Recebe sinais de TP e TC do gerador via EPCT.
Entradas e saídas de contato: Recebe entradas de contato e aciona saídas de relé via ECTB.
Entrada Analógica: Recebe entradas analógicas de 0-10 V ou 4-20 mA via EPCT.
2. Interface de E/S do sistema
A placa IS200ERIOH1A se conecta através do backplane a placas de funções internas, como ERDD, EROC e ERRR, implementando as seguintes funções de interface de E/S do sistema:
Controle de acionamento de portão: Faz interface com ERDD para fornecer sinais de controle de acionamento de portão IGBT.
Controle de descarga dinâmica: Faz interface com ERDD para controlar o circuito de descarga dinâmica.
Interface de detector de solo: Faz interface com EROC para oferecer suporte a detectores de solo da GE ou de terceiros.
Controle de relé redundante: Faz interface com ERRR para controlar relés de transferência de redundância.
3. Aquisição e armazenamento de dados
O FPGA na placa IS200ERIOH1A controla a aquisição e armazenamento de dados:
Amostragem de alta velocidade: Adquire sinais de entrada em alta velocidade.
Armazenamento de dados: Armazena dados adquiridos em memória de porta dupla (DPM).
Acesso DSPX: O DPM é acessível pela placa DSPX através do backplane para uso por algoritmos de controle.
4. Suporte de arquitetura redundante
A placa IS200ERIOH1A foi projetada para suportar a arquitetura redundante do sistema de controle do regulador EX2100:
Sistema Simplex: Um ERIO instalado no ERBP, fornecendo interface de E/S para o controlador M1.
Sistema Redundante: Um ERIO instalado no ERBP (M1) e um no ERRB (M2/C), fornecendo interfaces de E/S para todos os três controladores.
Hot Backup: Suporta transferência contínua de controlador; o sistema pode continuar funcionando mesmo se um controlador falhar.
5. Comunicação com DSPX
A placa IS200ERIOH1A se comunica com a placa processadora DSPX através do backplane:
Comandos de controle: Recebe comandos de controle do DSPX para acionar as saídas.
Feedback de status: Fornece o status do sinal de entrada adquirido de volta ao DSPX.
Troca de dados: permite a troca de dados em alta velocidade via DPM.
6. Flexibilidade de configuração
A placa IS200ERIOH1A é configurável por software para se adaptar a diferentes requisitos de aplicação:
Configuração do tipo de entrada: O tipo de entrada analógica (tensão ou corrente) pode ser configurado.
Configuração da lógica de saída: A lógica de saída do relé pode ser configurada.
Configuração do protocolo de interface: Protocolos de interface com diversas placas de função podem ser configurados.
III. Aplicativos do sistema
1. Aplicação no Sistema de Controle do Regulador EX2100
O IS200ERIOH1A é a placa principal para processamento de sinais de E/S dentro do Sistema de Controle do Regulador EX2100. Suas funções dentro do sistema incluem:
Concentração de dados de E/S: comunica-se através do backplane com placas como EPCT, ECTB, ERDD, EROC e ERRR, concentrando vários sinais, incluindo tensão/corrente do gerador, entradas de contato, status do detector de aterramento e feedback da ponte.
Aquisição e armazenamento de dados: Controla a aquisição de dados via FPGA, armazenando dados em DPM para uso do processador DSPX.
Saída de Comando de Controle: Recebe comandos de controle do DSPX e aciona portas, circuitos de descarga dinâmica e relés via ERDD e ERRR.
Monitoramento do status do sistema: Recebe feedback de status de diversas placas de função para monitoramento e proteção pelo sistema de controle.
2. Configuração do sistema simples
Em um sistema regulador simplex, um IS200ERIOH1A é instalado no ERBP, fornecendo interface de E/S para o controlador M1:
3. Configuração redundante do sistema
Num sistema regulador redundante, são necessárias duas placas IS200ERIOH1A:
Controlador M1: ERIO instalado no ERBP, conectado ao EPCT e ECTBG1.
Controlador M2/C: ERIO instalado no ERRB, também conectado ao EPCT e ECTBG1.
E/S do sistema: Ambos os ERIOs se conectam ao ERDD, EROC e ERRR por meio do backplane.
Essa configuração redundante garante que as funções de E/S continuem mesmo se um controlador falhar.
4. Coordenação com EPCT e ECTB
O IS200ERIOH1A trabalha em estreita colaboração com placas terminais EPCT e ECTB para implementar interfaces de E/S do cliente:
EPCT: Fornece sinais de tensão, corrente e entrada analógica do gerador.
ECTB: Fornece interfaces de entrada de contato e saída de relé (versão G1 para sistemas redundantes, versão G2 para sistemas simplex).
5. Coordenação com ERDD, EROC e ERRR
O IS200ERIOH1A funciona com placas de função internas para implementar interfaces de E/S do sistema:
ERDD: Fornece acionamento de porta IGBT, controle de descarga dinâmica e interfaces de feedback de ponte.
EROC: Fornece interface de detector de aterramento, suporte para teclado e conexão de alimentação da placa terminal.
ERRR: Fornece controle de relé redundante e interfaces de feedback de ponte (somente sistemas redundantes).
6. Cenários típicos de aplicação
Interface de E/S para reguladores de excitação de geradores síncronos
Sistemas reguladores EX2100 para geradores de turbina a vapor
Reguladores de excitação para geradores de turbinas hidrelétricas
Sistemas reguladores de excitação para turbinas a gás
Atualizações e retrofits para sistemas de excitação industrial
4. Descrição detalhada da interface
1. Conector do painel traseiro
A placa IS200ERIOH1A se conecta ao ERBP ou ERRB através de conectores backplane, possibilitando as seguintes funções:
Comunicação com DSPX: Troca dados com a placa processadora DSPX através do backplane.
Interface de E/S do sistema: Conecta-se a placas de funções internas, como ERDD, EROC e ERRR, por meio do backplane.
Fonte de alimentação: Recebe energia operacional do EPSM através do backplane.
Consulte a documentação relacionada ao ERBP e ERRB para atribuições específicas de pinos do conector do backplane.
2. Interface EPCT
O IS200ERIOH1A se conecta à placa terminal EPCT através de dois conectores de 25 pinos. Esses conectores normalmente estão localizados no backplane e são conectados ao EPCT por meio de cabos. Os sinais transmitidos incluem:
3. Interface ECTB
O IS200ERIOH1A se conecta à placa terminal ECTB por meio de dois conectores de 25 pinos. Os sinais transmitidos incluem:
Sinais de entrada de contato
Saídas de acionamento de relé
Feedback de status do relé
Dependendo se o sistema é simplex ou redundante, a placa conectada é ECTBG2 ou ECTBG1.
4. Interface ERDD
O IS200ERIOH1A se conecta à placa ERDD através do backplane. Os sinais transmitidos incluem:
Sinais de controle de acionamento de porta IGBT
Sinais de controle de descarga dinâmica
Feedback de tensão do link CC
Feedback de corrente de derivação de saída
Feedback de tensão do campo de saída
Feedback de temperatura da ponte
Status da unidade da porta IGBT (fonte de alimentação e status de dessaturação)
5. Interface EROC
O IS200ERIOH1A se conecta à placa EROC através do backplane. Os sinais transmitidos incluem:
Sinais de interface do detector de solo GE
Entradas de detector de aterramento de terceiros (alarme de aterramento, mau funcionamento do detector de aterramento, monitor de falha de diodo)
Sinais de suporte do teclado
Conexão de alimentação da placa terminal
6. Interface ERRR
Em sistemas redundantes, o IS200ERIOH1A se conecta à placa ERRR através do backplane. Os sinais transmitidos incluem:
Acionamento do relé piloto K41
Unidade de relé de transferência do módulo KST
Controle SCR de transferência de módulo
Feedback de tensão da ponte
Feedback atual da ponte
Sinais de falha de sobrecorrente de ponte
7. Interface do painel frontal
O painel frontal da placa IS200ERIOH1A normalmente apresenta:
Consulte o quadro real e a documentação detalhada para definições específicas de layout e indicadores.
V. Configuração e Instalação
1. Método de configuração
A placa IS200ERIOH1A não possui jumpers de hardware; toda a configuração é feita via software:
Configuração FPGA: Diferentes firmware FPGA podem ser carregados para se adaptar a diferentes requisitos de interface de E/S.
Configuração do tipo de entrada: O tipo de entrada analógica (tensão ou corrente) é configurado via software.
Configuração da lógica de saída: A lógica de saída do relé é configurada via software.
Configuração do protocolo de comunicação: Os protocolos de interface com diversas placas de função são configurados via software.
A configuração normalmente é realizada usando o software GE Control System Toolbox.
2. Local de montagem
A placa IS200ERIOH1A é inserida em slots designados no backplane do sistema de controle do regulador EX2100:
Certifique-se de que a placa esteja inserida no slot correto; a inserção incorreta pode impedir o funcionamento adequado do sistema de controle ou danificar a placa.
3. Etapas de instalação
Verifique se a energia está desligada: certifique-se de que o sistema esteja completamente desenergizado.
Abrir porta do gabinete: Abra a porta do gabinete de controle.
Inserir placa: Alinhe a placa ERIOH1A com o slot correto e empurre-a ao longo das guias.
Placa do assento: Usando os polegares, pressione firmemente a parte superior e inferior do painel frontal simultaneamente para assentar inicialmente a placa.
Aperte os parafusos: Aperte alternadamente os parafusos superior e inferior da placa frontal uniformemente para garantir que a placa esteja encaixada corretamente.
Conectar cabos: Se necessário, conecte os cabos ao painel frontal (normalmente todas as conexões ERIO são feitas através do backplane, sem cabos externos do painel frontal).
Restaurar energia: feche a porta do gabinete e restaure a energia do sistema.
4. Substituição on-line
Em sistemas redundantes, o IS200ERIOH1A suporta substituição online:
Use ferramentas de diagnóstico para confirmar a seção (M1 ou M2/C) que contém a placa com falha.
Desligue a energia da seção correspondente no EPDM.
Verifique se todos os indicadores de energia nas placas daquela seção estão apagados.
Remova a placa com falha.
Instale a nova placa.
Restaure a energia para a seção.
Verifique o funcionamento normal da nova placa usando ferramentas de diagnóstico.
