216VC62A, ABB REG 216 sayısal jeneratör koruması ve REC 216 kontrol sistemlerinin temel işlem birimidir ve haklı olarak tüm RE'nin 'beyni' olarak kabul edilir. 216 sistemi. Basit bir işlemciden çok daha fazlasıdır; son derece entegre, güçlü, kapsamlı bir bilgi işlem ve kontrol platformudur. Bu birim, tüm koruma algoritmalarının yürütülmesi, lojik fonksiyon işlemlerinin gerçekleştirilmesi, sistem yönetimi ve koordinasyonu, dış dünya ile iletişim (örn. izleme sistemleri) gibi kritik görevleri üstlenir. Tasarımı, karmaşık elektrikli ekipmanların korunması için son derece yüksek bilgi işlem gücü, güvenilirlik, esneklik ve ölçeklenebilirlik sağlamayı amaçlamaktadır.
Sistemin merkezi işlem birimi olan 216VC62a, tüm yerleşik koruma ve mantık işlevi yazılım kitaplıklarını çalıştırmaktan, tüm kullanıcı yapılandırmalarını ve ayarlarını depolamaktan ve sistemin iç birimleri arasındaki veri alışverişini yönetmekten sorumludur. İster küçük jeneratörleri ister büyük transformatörleri ve yüksek gerilim fiderlerini korumak için kullanılsın, 216VC62a, güçlü donanımı ve esnek yazılım konfigürasyonu aracılığıyla çeşitli uygulama gereksinimlerine hassas bir şekilde uyarlanabilir; bu da onu hassas, hızlı ve güvenilir koruma elde etmede belirleyici bileşen haline getirir.
2. Temel İşlevler
216VC62A'nın işlevleri kapsamlı ve güçlüdür ve aşağıdaki temel alanlarda özetlenmiştir:
1. Koruma Fonksiyonunun Yürütülmesi ve Hesaplanması
Yazılım Modülü Kütüphanesi: Koruma ve mantık fonksiyonlarından oluşan eksiksiz bir yazılım modülü kütüphanesi ünite içerisinde sağlamlaştırılmıştır. Bu, temel aşırı akım, aşırı gerilim, düşük gerilim, aşırı frekans, düşük frekans korumasından karmaşık diferansiyel korumaya (örneğin jeneratör diferansiyeli, transformatör diferansiyeli), stator toprak arıza korumasına (örneğin 3. harmonik, enjeksiyon tipi), uyarılma koruması kaybı, ters güç korumasına vb. kadar düzinelerce işlevi içerir.
Bilgi İşlem Kapasitesi: Her 216VC62A ünitesi %425 bilgi işlem kapasitesi sağlar. Bu yüzde, işlem gücünün büyüklüğünü temsil eder ve kullanıcıların çok sayıda koruma fonksiyonunu etkinleştirmesine ve karmaşık mantık kombinasyonlarını tek bir sistemde gerçekleştirmesine olanak tanır. Standart bir raf, en fazla iki adet 216VC62A ünitesini barındırabilir ve en zorlu uygulamaları karşılamak için %850'ye varan toplam bilgi işlem kapasitesine ulaşır.
Gerçek Zamanlı İşleme: Ünite, B448C veriyolu aracılığıyla 216EA61 analog giriş ünitesi tarafından sayısallaştırılan sistem ölçümlerini (akımlar, gerilimler) sürekli olarak alır ve bu gerçek zamanlı verileri, etkinleştirilen her koruma fonksiyonu için kullanıcı tarafından tanımlanan ayarlarla karşılaştırır. Çalışma koşulları karşılandığında hemen ilgili sinyali veya açma komutunu üretir.
2. Sistem Yapılandırması ve Veri Yönetimi
3. Sistem İletişimi ve Arayüzler
Dahili Veri Yolu Yöneticisi: 216VC62A, B448C paralel veri yolu üzerindeki ana iletişim yöneticilerinden biridir ve diğer elektronik ünitelerle (216EA61, 216AB61, 216DB61, vb.) veri alışverişinin başlatılmasından ve yönetilmesinden sorumludur.
Harici İletişim Ağ Geçidi: Bu ünite RE'nin ağ geçididir. Trafo merkezi izleme veya otomasyon sistemlerine kusursuz entegrasyon için birden fazla iletişim protokolünü destekleyen, dış dünyaya bağlanmak için H.216 sistemi:
SPA Bus: Arayüz her zaman kullanılabilir, ABB'nin geleneksel iletişim protokolü.
LON Bus: PCMCIA kartı ile desteklenir.
MCB Interbay Bus: Trafo İzleme Sistemleri (SMS) için kullanılır.
MVB Process Bus: Daha gelişmiş otomasyon sistemlerinde kullanılan PCMCIA kartı ile desteklenir.
Kullanıcı Arayüzü: Ön paneldeki RS-232 arayüzü, sistem yapılandırması, ayar değişikliği, durum izleme ve veri okuma için birincil araç olan Taşınabilir Kullanıcı Arayüzüne bağlanmak için kullanılır.
4. Sistem İzleme ve Teşhis
Ana Arıza Tespit Denetleyicisi: 216VC62A, sistemin temel teşhis rutinini çalıştırarak kendi sağlığını ve veri yolu aracılığıyla bağlanan diğer tüm birimlerin durumunu sürekli olarak izler.
Sistem Durumu Yönetimi: Tüm cihazlardan gelen arıza sinyallerini değerlendirir ve genel koruma sistemi durumunu buna göre ayarlar ('Hata Yok', 'Acil Hata', 'Önemli Hata'), sistem güvenliğini sağlamak için gerekirse koruma fonksiyonlarını bloke eder (örn. ölümcül bir hata tespit edildiğinde).
Olay Günlüğü: Bakım personeli analizi için tüm sistem başlatmaları, hataları, durum değişiklikleri vb. olay listesine kaydedilir.
5. Saat ve Veri Saklama
Saat Senkronizasyonu: Ünitenin dahili saati, nesne veri yolu arayüzü aracılığıyla Trafo Merkezi İzleme Sistemi ile senkronize edilebilir veya bir radyo saatine bağlanabilir, böylece tüm sistem olay kayıtları için zaman doğruluğu sağlanır.
Veri Saklama: Kısa bir sistem yardımcı güç kesintisi sırasında belleğe yedek güç sağlayan, olay listesi ve bozulma kaydedici verilerinin kaybolmamasını sağlayan altın bir kapasitörle donatılmıştır.
3. Çalışma Prensibi
216VC62A'nın çalışması, donanımla yakın etkileşim içinde olan, karmaşık, sürekli çalışan, çok görevli bir süreçtir. Operasyonel akışı aşağıdaki temel aşamalara ayrılabilir:
1. Sistemin Başlatılması ve Başlatılması
Sistem yardımcı gücü açıldığında veya RESET soketi aracılığıyla sıfırlandıktan sonra 216VC62A başlatma sırasını başlatır. İlk önce işlemcinin, belleğin ve veri yolu arayüzünün normal olup olmadığını kontrol etmek için bir donanım kendi kendine testi gerçekleştirir. Daha sonra, gerçek donanım düzeninin yazılımda önceden tanımlanmış konfigürasyonla eşleştiğinden emin olmak için sistemdeki diğer tüm elektronik ünitelerin konfigürasyonunu ve durumunu B448C veri yolu aracılığıyla sorgulayan tanılama programı başlar. Yapılandırma doğruysa ve donanım hatası yoksa, sistem durumu 'Hata Yok' olarak ayarlanır ve ana koruma programı çalışmaya başlar. Bu işlem bir 'Soğuk Sistem Başlatma' veya 'Sıcak Sistem Başlatma' olay kaydı oluşturur.
2. Veri Toplama ve İşleme Döngüsü
Normal çalışma sırasında sistem sürekli bir işleme döngüsüne girer:
Veri Toplama: 216VC62A, B448C veri yolu aracılığıyla 216EA61 Analog Giriş Ünitesinden periyodik olarak tüm ölçüm kanallarına (örn. üç fazlı akımlar, gerilimler) ilişkin sayısallaştırılmış örnek değerleri alır. Eş zamanlı olarak 216DB61 ve 216EB61 İkili Giriş Ünitelerinden gelen tüm harici ikili sinyallerin durumunu da okur.
Veri İşleme ve Hesaplama: Elde edilen ham veriler, hesaplama için ilgili etkinleştirilmiş koruma fonksiyonu modüllerine beslenir. Örneğin diferansiyel koruma modülü, farklı taraflardan gelen akımların vektör toplamını (diferansiyel akım) hesaplar ve bunu ayar değeriyle karşılaştırır; aşırı akım modülü RMS akım değerini hesaplar ve bunu sabit zamanlı veya ters zaman karakteristik eğrilerine göre değerlendirir.
Mantık İşlemleri: Aynı zamanda kullanıcı tarafından yazılım aracılığıyla yapılandırılan karmaşık mantık fonksiyonları da paralel olarak yürütülür. Bu mantık fonksiyonları, son kontrol veya sinyal çıkışlarını oluşturmak için birden fazla koruma elemanının çıkışlarını ve 'AND', 'OR', 'NOT' vb. kullanarak ikili giriş sinyallerini birleştirebilir.
3. Koruma Kararı ve Komut Çıkışı
Bir koruma fonksiyonunun hesaplama sonucu çalışma koşulunu karşıladığında:
Sinyal Üretimi: Fonksiyon bir açma komutu veya sinyal göstergesi üretir.
Komut Atama: Önceden yapılandırılmış yazılım eşlemesine göre bu komut otomatik olarak belirlenen çıkış kanalına yönlendirilir. Örneğin, diferansiyel koruma açma komutu bir 216DB61 ünitesinin CHO01 kanalına gönderilir; 216AB61 ünitesinin CHO10 kanalına aşırı akım sinyali gönderilirken.
Veri Yolu Yayını: 216VC62A, bu çıkış komutlarını B448C veri yolu aracılığıyla ilgili çıkış birimlerine (sinyaller için 216AB61, açma için 216DB61) veri paketleri olarak yayınlar.
4. İletişim ve Dış Etkileşim
Döngüsel Veri İşleme: Koruma mantığını işlerken 216VC62A'nın iletişim arayüzleri de sürekli çalışır. Taşınabilir kullanıcı arayüzünden gelen taleplere yanıt verir (örn. ölçümlerin okunması, ayarların değiştirilmesi) veya üstün izleme sistemi ile periyodik veri alışverişi gerçekleştirir, ölçümleri, durumu, olay bilgilerini yükler ve uzaktan kontrol komutları veya ayar değişikliklerini alır.
Bozulma Veri Yönetimi: Bir bozulma kaydı tetiklendiğinde, ünite kayıt verilerinin depolanmasını yönetir. Bakım personeli daha sonra ayrıntılı arıza analizi için bu verileri kullanıcı arayüzü veya iletişim arayüzü aracılığıyla okuyabilir.
5. Sürekli Kendi Kendini İzleme ve Arıza Müdahalesi
Bekçi köpeği: Ünite bir bekçi köpeği zamanlayıcısı içerir. Ana programın periyodik olarak (en az her 50 ms'de bir) onu sıfırlaması gerekir. Program anormal şekilde çalışırsa ('kaçar') ve gözlemciyi zamanında sıfırlamayı başaramazsa, zamanlayıcı zaman aşımı işlemciyi sıfırlamaya zorlayarak 'Sistemin Sıcak Başlatılmasına' neden olur ve bir 'Yazılım Hatası' veya 'Gözcü Zaman Aşımı' olayı kaydedilir.
Bellek Testi: Tanılama programı, veri bütünlüğünü sağlamak için kendi RAM'ini, EPROM'unu ve EEPROM'unu döngüsel olarak test eder.
Durum Toplama: Diğer tüm birimlerden veri yolu üzerinden gönderilen cihaz durum kayıt bilgilerini sürekli olarak alır. Bir arıza bildiren herhangi bir ünitenin tespit edilmesi üzerine, bu arızanın genel sistem güvenliği üzerindeki etkisini derhal değerlendirir, sistem durumunu günceller (örn. 'Acil Hata' olarak) ve SML ve CK veri yolu hatları aracılığıyla ilgili uzaktan alarm sinyallerini tetikler (örn. 216AB61'in CHO01 ve CHO02'nin sıfırlanmasına neden olur).
4. Donanım Mimarisi
216VC62A'nın güçlü işlevselliği gelişmiş donanım tasarımından kaynaklanmaktadır:
Merkezi İşlem Birimi (CPU): Karmaşık koruma algoritmalarını ve gerçek zamanlı görevleri çalıştırmak için yeterli hesaplama gücü sağlayan Intel 80486 DX-2, 50MHz işlemciyi kullanır.
Bellek Hiyerarşisi:
Program Belleği: 4 MByte Flash EPROM, koruma ve mantık fonksiyonu yazılım kütüphanesinin kalıcı olarak saklanması için kullanılır.
Ana Bellek: Programlar için çalışma zamanı belleği görevi gören 2 MByte RAM.
Veri Belleği: 2 MByte Flash EEPROM, kullanıcı konfigürasyonlarını, ayarları, olayları ve bozulma kaydedici verilerini depolamak için kullanılır. Bu hafıza, güç kaybı sırasında altın kapasitör tarafından korunur.
Veri Yolu Arayüzü Belleği: 64 kByte DPM/RAM, B448C veri yolu ile hızlı veri alışverişi için kullanılır.
İletişim Arayüzleri:
Ön Panel RS-232 Arayüzü: Taşınabilir kullanıcı arayüzünü bağlamak için.
SPA Bus Arayüzü: Sabit RS-232 arayüzü.
PCMCIA Yuvası: LON Bus veya MVB Bus protokollerini genişletmek için.
Güç Kaynağı: B448C veriyolu aracılığıyla sağlanan 24V DC yardımcı beslemeyle çalıştırılır.
5. Ön Panel Göstergesi ve Çalıştırılması
Göstergeler:
Kırmızı AL LED'i: Dahili ünite arızasını/alarmını gösterir.
Sarı MST LED'i: Ünite B448C veriyoluna ana rolde eriştiğinde yanıp söner veya yanar.
Sarı L1, L2 LED'leri: Sistem Durumunu gösterir (L1/L2: Kapalı/Kapalı=Hata Yok; Açık/Kapalı=Acil Hata; Açık/Açık=Önemli Hata).
Sarı L3, L4 LED'ler: Kullanıcı arayüzü ile İletişim Durumunu gösterir (L3=İletim, L4=Alma).
Sarı L5 LED'i: Bir LON Bus göz kırpma mesajı alındığında yanıp söner.
Sarı L6 LED'i: Flash EEPROM'a yazma işlemleri sırasında yanar.
Çalıştırma Soketleri:
PSV: Kısa devre piminin takılması ünitenin işlevlerini bloke ederek cihazı pasif moda geçirir.
SIFIRLAMA: Kısa devre piminin takılması programı yeniden başlatır, tüm üniteler yeniden başlatılır, ancak olay listesi kaybolmaz.
6. Uygulama ve Önem
216VC62A, RE'nin anahtarıdır. 216 sistemi 'yapılandırılabilirliğini' ve 'uyarlanabilirliğini' elde ediyor. Bu ünitedeki yazılım konfigürasyonu aracılığıyla aynı donanım platformu, küçük hidrojeneratörler, büyük termik güç jeneratör setleri, büyük senkron motorlar, önemli güç transformatörleri veya yüksek gerilim besleyicileri için özelleştirilmiş bir koruma sistemine dönüştürülebilir. Güçlü iletişim yetenekleri, onu modern dijital trafo merkezinde akıllı bir düğüm haline getirerek bilgi ara bağlantısını ve uzaktan bakımı mümkün kılar. Bu nedenle, 216VC62A'nın fonksiyonlarını ve ilkelerini anlamak ve bunlara hakim olmak, tüm REG 216/REC 216 sisteminin doğru uygulanması, bakımı ve diyagnostiği için çok önemlidir.
