GE DS200TCCAG1B (DS200TCCAG1BAA) Ortak Analog Giriş/Çıkış Kartı

DS200TCCAG1B (DS200TCCAG1BAA) Ortak Analog Giriş/Çıkış Kartı, dahili sinyal işleme kartıdır. GE'nin SPEEDTRONIC Mark V LM Türbin Kontrol Sisteminin Analog I/O Çekirdeği. Özellikle yüksek hassasiyetli, çok tipli genel proses analog sinyallerinin merkezi olarak alınmasından ve çıkışından sorumludur. Yuva 2'de (Konum 2) konuşlandırılmıştır. Çekirdek, bu çekirdek içindeki analog sinyal işleme için 'beyin' görevi görür ve çok sayıda kritik olmayan (tipik olarak izleme için) ancak hayati önem taşıyan analog sensör sinyallerini sahadan dijital kontrol sistemine verimli ve doğru bir şekilde iletir.

Aeroderivatif gaz türbinleri için Mark V LM'nin hiyerarşik kontrol mimarisinde, çekirdek genellikle genişletilmiş izleme, performans hesaplaması ve yardımcı kontrolle görevlendirilir. DS200TCCA, bu rolün yerine getirilmesinde donanımın temel taşıdır. Direnç Sıcaklık Dedektörü (RTD) sıcaklığı, Termokupl (TC) sıcaklığı, 4-20mA proses değişkenleri (örn. basınç, akış) ve şaft izleme (voltaj/akım) dahil olmak üzere çeşitli sinyalleri işler. Tasarımı, enerji santrali operatörlerinin ünite sağlığı ve performansına ilişkin kapsamlı ve doğru verilere erişmesini sağlayarak yüksek kanal yoğunluğu, mükemmel ölçüm doğruluğu, esnek yazılım konfigürasyonu ve güvenilir uzun vadeli stabilite sağlamayı amaçlamaktadır. Bu veriler optimize edilmiş çalışma, önleyici bakım ve arıza teşhisi için sağlam bir temel oluşturur.

II. Detaylı Teknik Özellikler ve Kanal Yetenekleri

DS200TCCAG1B (DS200TCCAG1BAA), kapsamlı ve güçlü özelliklere sahip, son derece entegre, çok işlevli bir analog sinyal koşullandırma kartıdır:

1. Analog Giriş Kanalları:

• Direnç Sıcaklık Dedektörü (RTD) Girişleri: 30'a kadar RTD giriş kanalı sağlar (JCC, JDD konnektörleri aracılığıyla). 100Ω Platinum (SAMA, DIN, MINCO, Rosemount, vb.), 10Ω Bakır ve özel 200Ω yüksek hassasiyetli Platin dahil olmak üzere birden fazla endüstriyel standart RTD tipini destekler. Her kanal, yatak sıcaklıkları ve stator bobini sıcaklıkları gibi daha yüksek doğruluk gerektiren sıcaklık izleme noktaları için uygun, hassas sabit akım uyarımı ve yüksek çözünürlüklü ölçüm sağlar.

• Termokupl (TC) Girişleri: JAR/ST konnektörleri aracılığıyla, TBQA sonlandırma kartıyla birlikte 42'ye kadar termokupl girişini destekleyebilir (bağlı olarak) TBQA yapılandırması). J, K, E, T ve diğer termokupl türlerini destekler. Egzoz termokuplları gibi yüksek sıcaklık bölgesi izlemeye uygun, geniş aralıkta sıcaklık ölçüm kapasitesi sağlayan soğuk bağlantı dengeleme devrelerini (TBQA üzerinde bulunur) içerir.

• 4-20mA Analog Akım Girişleri: JBB konnektörü aracılığıyla 14 adede kadar 4-20mA akım giriş kanalı sağlar. Bu kanallar, proses değişkenlerini standart akım sinyallerine (örn. basınç, fark basıncı, akış vericileri) dönüştüren çeşitli vericilere bağlanır. Kart, ölçüm amacıyla akımı voltaja dönüştürmek için dahili olarak hassas örnekleme dirençleri kullanır.

• Özel Şaft İzleme Girişleri:

• Şaft Gerilimi Girişi: Şaft akımı yalıtım durumunu tespit etmek için kullanılan, jeneratör veya türbin şaftının toprağa olan voltajını izler.

• Şaft Akımı Girişi: Şaft topraklama cihazından akan akımı izler. Şaft voltajıyla birlikte şaft izolasyonunun durumunu değerlendirmek için kullanılır. Bunlar önemli kestirimci bakım parametreleridir.

2. Analog Çıkış Kanalları:

• 4-20mA Analog Akım Çıkışları: JAA konnektörü aracılığıyla 16 adet bağımsız 4-20mA akım çıkış kanalı sağlar. Çıkışlar yüksek yük taşıma kapasitesine sahiptir (maksimum 500Ω yük) ve genellikle uzaktan gösterge cihazlarını, kayıt cihazlarını çalıştırmak için kullanılır veya tesis çapında Dağıtılmış Kontrol Sistemine (DCS) sinyal kaynağı olarak hizmet eder. Çıkış doğruluğu ve kararlılığı yüksektir.

3. Donanım Arayüzleri ve Bağlantıları:

• Çekirdek Veri Yolu:

• 3PL: 34 iletkenli şerit kablo veri yolu. Bu, TCCA ile STCA panosu arasındaki yüksek hızlı veri alışverişinin ana kanalıdır. çekirdek. TCCA tarafından koşullandırılan ve sayısallaştırılan tüm giriş verileri, bu veri yolu aracılığıyla I/O Motoruna yüklenirken, aynı anda I/O Motorundan çıkış verileri komutları alınır.

• 2PL: TCPS panosundan çalışma gücü sağlayan güç dağıtım veri yolu.

• Sinyal Arayüzü Konektörleri:

• JAA: Çıkış konektörü, 16 kanallı 4-20mA çıkış sinyallerini CTBA sonlandırma kartına gönderir.

• JBB: Giriş konektörü, CTBA sonlandırma kartından 14 kanallı 4-20mA giriş ve şaft voltajı/akım sinyallerini alır.

• JCC ve JDD: Giriş konnektörleri, TBCA sonlandırma panosundan 30 kanala kadar RTD giriş sinyali alır.

• JAR/ST: Giriş konnektörleri, TBQA sonlandırma panosundan 42 kanala kadar termokupl girişi ve soğuk bağlantı dengeleme sinyallerini alır.

• JC: TCPS güç kartından güç kaynağı tanılama sinyallerini alır.

• JEE: Genellikle kullanılmaz.

• Donanım Yapılandırma Atlama Telleri:

• J1: Yerleşik RS-232 seri iletişim portunu etkinleştirmek/devre dışı bırakmak için kullanılır. Bu bağlantı noktası öncelikle fabrika testleri ve gelişmiş tanılamalar içindir; genellikle normal çalışma sırasında devre dışı bırakılır.

• JP2: Osilatörü Devre Dışı Bırakma Jumper'ı. Kart testi sırasında dahili osilatörü devre dışı bırakmak için kullanılır; normal çalışma için etkinleştirilmelidir.

• JP3: Fabrika Test Jumper'ı. Kullanıcı tarafından değiştirilmemelidir.

III. Mark V LM Sistemi İçinde Entegrasyon ve Sinyal Akışı

DS200TCCAG1B (DS200TCCAG1BAA), net bir izleme sinyali yolunu tanımlayan bağlantılara sahip çekirdek:

1. Çekirdek Denetleyiciye Bağlantı (STCA/UCPB):

• Tüm sinyaller için nihai hedef ve komutların kaynağı STCA kartı ve onun UCPB'sidir (G/Ç Motoru). TCCA, 3PL veri yolu aracılığıyla STCA kartıyla periyodik olarak veri alışverişinde bulunur. UCPB'deki 486DX işlemci, TCCA'nın konfigürasyonunu, veri paketlemesini ve Kontrol Motoruna iletimini yönetir COREBUS aracılığıyla.

2. Saha Sinyallerine Bağlantı (Sonlandırma Kartları aracılığıyla):

• CTBA: mA giriş/çıkışlarını ve şaft izleme sinyallerini bağlar.

• TBCA: RTD sıcaklık sinyallerini bağlar.

• TBQA: Termokupl sıcaklık sinyallerini bağlar.

• TCCA doğrudan saha kablolarına bağlanmaz ancak dört adet yüksek yoğunluklu sonlandırma kartı aracılığıyla arayüz oluşturur:

• Bu tasarım, sinyal koşullandırma kartını (TCCA) fiziksel kablolama terminallerinden ayırarak gürültü bağışıklığını, bakım kolaylığını ve modülerliği geliştirir.

3. Tam Sinyal Akışı:

• Giriş Akışı (Örnek: RTD): Saha RTD Sensörü → TBCA Terminal Bloğu → (JCC/JDD kablosu aracılığıyla) → TCCA Kartı (uyarma sağlar, voltajı ölçer, doğrusallaştırır, dijitalleştirir) → (3PL veri yolu aracılığıyla) → STCA/UCPB I/O Motoru → (COREBUS aracılığıyla) → Kontrol Motoru , izleme ekranı, performans hesaplaması ve alarmlar için kullanılır.

• Çıkış Akışı: Kontrol Motoru veya HMI ayar noktası → (COREBUS aracılığıyla) → STCA/UCPB I/O Motoru → (3PL veri yolu aracılığıyla) → TCCA Kartı (D/A dönüşümü ve akım sürüşünü gerçekleştirir) → (JAA kablosu aracılığıyla) → CTBA Terminal Bloğu → Uzak Cihaz veya DCS.

IV. Temel İşlevler, Özellikler ve Teknik Avantajlar

1. Yüksek Yoğunluklu, Çoklu Sinyal Tipi Entegrasyonu:

• TCCA, sıcaklık (RTD, TC), genel proses değişkenleri (mA) ve özel mekanik değişkenler (şaft izleme) için koşullandırma devrelerini tek bir kartta entegre eder. Bu, gerekli olan pano sayısını önemli ölçüde azaltır. çekirdek, sistem yapısını basitleştirir, güvenilirliği artırır ve yedek parça stok maliyetlerini azaltır.

2. Yüksek Hassasiyetli Ölçüm ve Doğrusallaştırma:

• Farklı sensör türleri için TCCA'nın yerleşik donanım yazılımı ve yazılımı, yüksek hassasiyetli sinyal koşullandırma algoritmaları ve doğrusallaştırma arama tabloları sağlar.

• RTD Ölçümü: Yüksek stabiliteye sahip sabit akım kaynakları ve hassas ölçüm devreleri kullanır. Yazılım, birden fazla uluslararası standart dönüştürme tablosunu destekleyerek düşük sıcaklıklardan yüksek sıcaklıklara kadar tam aralıkta doğruluk sağlar.

• Termokupl Ölçümü: TBQA üzerindeki soğuk bağlantı kompanzasyon devresi ile birleştirildiğinde, bağlantı kutusundaki ortam sıcaklığı değişikliklerini doğru bir şekilde telafi ederek gerçek sıcaklık ölçümüne olanak tanır. Yazılım çeşitli termokupl türlerini (J, K, E, T) ve bunlara karşılık gelen doğrusal olmayan dengeleme eğrilerini destekler.

• Bu birleşik donanım/yazılım doğrusallaştırma yaklaşımı, geleneksel ayrı vericilerden daha esnek ve ekonomiktir ve merkezi yönetim ve kalibrasyonu kolaylaştırır.

3. Esnek Yazılım Yapılandırması:

• Tüm kanallar için sinyal tipi, aralık, mühendislik birimleri, filtre sabitleri vb., Mark V LM'nin I/O Configuration Editor yazılımında donanım değişikliği olmadan yapılandırılır.

• Örneğin, bir kanal, 0-200°C aralığına sahip bir '100Ω Pt100 DIN 43760' RTD olarak yazılımla yapılandırılabilir; bir diğeri ise 0-1300°C aralığına sahip 'K Tipi' termokupl olarak yapılandırılabilir. Bu esneklik, mühendislik tasarımını ve saha değişikliklerini büyük ölçüde basitleştirir.

4. Kapsamlı Teşhis ve İzleme:

• Giriş Döngüsü Tanılaması: Aralık dışı (>20,5mA), aralık altı (<3,5mA), açık devre (TC/RTD için) gibi giriş sinyali hatalarını tespit etme ve bakım personelinin sensör veya kablolama sorunlarını hızlı bir şekilde bulmasına yardımcı olmak için ayrıntılı tanılama alarmları oluşturma kapasitesine sahiptir.

• Güç Kaynağı İzleme: JC konektörü aracılığıyla TCPS kartından gelen güç durumunu izler.

• Yerleşik İşlemci Otomatik Testi: Sürekli olarak bellek kontrolleri, iletişim kontrolleri ve diğer kendi kendine teşhis işlemlerini gerçekleştirir.

5. Güvenilir Şaft Yalıtım İzleme Arayüzü:

• Entegre özel şaft voltajı ve akım giriş kanalları, jeneratör şaftı topraklama izleme ve korumasının uygulanması için doğrudan, güvenilir bir donanım arayüzü sağlar. Bu, şaft akımı korozyonunu önlemek ve büyük dönen makineleri korumak için önemli bir işlevdir.

6. Kararlı Analog Çıkışlar:

• 16 mA çıkış kanalları, kontrol odası enstrümanlarına uzun mesafeli iletimi destekleyen kararlı, düşük dalgalı akım sinyalleri sağlar. DCS gibi tesis çapındaki izleme ağları için güvenilir bir veri kaynağıdırlar.

V. Uygulama Yapılandırması, Devreye Alma ve Mühendislik Uygulaması

Tipik Uygulama Senaryoları:
çekirdek tipik olarak şunları içerir:

• Jeneratör/Transformatör İzleme: Jeneratör sargı sıcaklıkları (RTD), yatak sıcaklıkları (RTD), hidrojen/hava soğutucu sıcaklıkları (RTD/TC).

• Yardımcı Sistem İzleme: Yağlama yağı sistemi sıcaklıkları (RTD), yakıt ileri sistem basıncı/sıcaklığı (mA/RTD), soğutma suyu sistemi sıcaklıkları (RTD).

• Performans Hesaplama Parametreleri: Ortam sıcaklığı, kompresör giriş sıcaklığı (verim hesaplaması için).

• Şaft Sağlığı İzleme: Şaft voltajı, şaft akımı.

• Uzaktan Gösterge Çıkışları: Temel ünite parametrelerinin (örn. hız, yük, egzoz sıcaklığı) ana kontrol odası gösterge panellerine 4-20mA sinyaller olarak gönderilmesi.

Kurulum ve Donanım Yapılandırması:

1. TCCA kartını yuva 2'ye güvenli bir şekilde takın. çekirdek.

2. 2PL güç kablosunu ve 3PL veri yolunu arka panele bağlayın.

3. JAA, JBB, JCC, JDD, JAR/ST'yi ilgili sonlandırma kartlarına (CTBA, TBCA, TBQA) belirtilen kabloları kullanarak bağlayın.

4. Donanım Atlama Tellerini Doğrulayın: J1'in (RS232 bağlantı noktası) devre dışı olduğundan (tanılama için olmadığı sürece) ve JP2'nin (osilatör) etkinleştirildiğinden emin olun.

Yazılım Yapılandırma Adımları (TCI Yazılımında):

1. G/Ç Yapılandırma Düzenleyicisinde TCCA kartı için bir yapılandırma sayfası oluşturun.

2. Kanalı Kanala Göre Yapılandırın:

• RTD Kanalları için: RTD tipini (örn. Pt100 DIN), aralık birimlerini (°C veya °F), alarm limitlerini seçin.

• TC Kanalları için: Termokupl tipini (örn. K Tipi), aralığını, soğuk bağlantı kaynağını (TBQA ile otomatik olarak ilişkilendirilir) seçin.

• mA Giriş Kanalları için: Mühendislik aralığı sınırlarını (örn. 0-10 bar), mühendislik birimlerini ve filtre süresini ayarlayın.

• mA Çıkış Kanalları için: Çıkış için dahili yazılım sinyal kaynağını tanımlayın (örneğin, MW_DISP ) ve çıkış için karşılık gelen mühendislik aralığını ayarlayın (%0-100 çıkış, 0-50 MW'a karşılık gelir).

• Şaft İzleme Kanalları için: Uygun aralığı ve kazancı yapılandırın.

3. Yapılandırmayı IOCFG.AP1 Yapılandırmanın etkili olması için çekirdek.

Çalıştırma Devreye Alma ve Doğrulama:

1. İletişim Doğrulaması: HMI'nın DIAGC ekranında, çekirdek ve TCCA kartı, ilgili teşhis alarmları olmadan normal şekilde iletişim kurar.

2. Giriş Kanalı Doğruluğu Doğrulaması:

• RTD/TC: Bir sıcaklık kalibrasyon fırını ve standart PRT/termokupl kullanın veya bir proses kalibratörü kullanarak terminal bloğundaki direnç/mikrovolt sinyallerini simüle edin. Görüntülenen sıcaklık hatasının izin verilen tolerans dahilinde olup olmadığını HMI'da kontrol edin.

• mA Girişi: CTBA terminal bloğuna hassas 4, 12, 20mA akım sinyallerini enjekte edin ve HMI'da görüntülenen değeri kontrol edin.

3. Çıkış Kanalı Doğrulaması:

• HMI'da bir çıkış değerini (örn. %50) zorlayın veya mantıksal olarak oluşturun.

• Çıkış akımının karşılık gelen aralığın (örneğin, 4-20mA aralığı için 12mA) %50'si olup olmadığını ölçmek için CTBA çıkış terminal bloğuna seri olarak hassas bir ampermetre bağlayın.

4. Diyagnostik Fonksiyon Testi:

• Bir RTD veya TC'nin kablo bağlantısını kesin ve ilgili 'Sensör Açık' teşhis alarmının HMI'da göründüğünü doğrulayın.

• Aralık dışı bir mA sinyali (örn. 22mA) girin ve aralık dışı alarmın oluşturulduğunu onaylayın.

VI. Bakım, Teşhis ve Tipik Arıza Analizi

Rutin ve Önleyici Bakım:

• Sensör veya kablo eskimesinin erken belirtileri olabilecek herhangi bir anormal kayma veya sıçramayı gözlemlemek için HMI aracılığıyla TCCA tarafından izlenen tüm parametrelerin eğilimlerini düzenli olarak gözden geçirin.

• Sistem teşhis sayfasını izleyin ve TCCA ile ilgili düşük seviyeli alarmları derhal ele alın.

• Çekirdeği iyi havalandırılmış ve toz birikmesinden uzak tutun.

Gelişmiş Teşhis Araçları:

• DIAGC (Teşhis Sayaçları): TCCA panosu için ayrıntılı çalışma durumu, ham sayım değerleri, alarm durumu vb. sağlar. Bu, kurul sağlığını değerlendirmek için birincil araçtır.

• TIMN (Terminal Arayüz Monitörü): Terminal üzerindeki RS232 portuna bağlanarak core'un QTBA/CTBA'sı, iletişim veya veri sorunlarının derinlemesine analizi için I/O Motorunun verilerinin doğrudan okunmasına olanak tanır.

Tipik Sorun Giderme:

1. Sabit Tek veya Çoklu Kanal Verileri (Sıfır, Tam Ölçek veya Sabit Değer):

• Olası Nedenler: Saha sensörü arızası, sinyal kablosu açık/kısa, sonlandırma kartındaki gevşek terminal (CTBA/TBCA/TBQA), ilgili TCCA kart kanalında donanım arızası, yazılım konfigürasyon hatası (örn. yanlış sinyal tipi seçilmiş).

• Sorun Giderme Adımları: Öncelikle ilgili terminal bloğundaki sahadan gelen ham sinyali (direnç, voltaj, akım) ölçün. Yazılım yapılandırmasını kontrol edin. Bunun bir ön uç veya kart sorunu olup olmadığını belirlemek amacıyla o kanalın ham AD sayısını görüntülemek için DIAGC'yi kullanın.

2. Ölçüm Değerinde Atlamalar veya Aşırı Gürültü:

• Olası Nedenler: Elektromanyetik girişime maruz kalan alan sinyali (örn. güç kablolarıyla aynı tepside çalışıyor), dengesiz sensörün kendisi, zayıf topraklama, yüksek güç kaynağı dalgalanması.

• Sorun Giderme Adımları: Saha kablolarının spesifikasyonlara uygun olup olmadığını kontrol edin (bir ucunda topraklanmış, güç kablolarından ayrılmış ekran). TCCA ve sonlandırma kartlarındaki topraklama atlama tellerinin (örn. CTBA'daki BJ1-BJ15) doğru ayarlanıp ayarlanmadığını kontrol edin. Terminal bloğunda bir osiloskopla sinyal dalga biçimini gözlemleyin.

3. Analog Çıkış Akımı Kararsız veya Ayar Noktasına Ulaşmıyor:

• Olası Nedenler: Yük empedansı çok yüksek (500Ω'u aşıyor), zayıf çıkış hattı bağlantısı, TCCA kartı çıkış sürücüsü devresi arızası, yazılım çıkış komut kaynağının kendisi dalgalanıyor.

• Sorun Giderme Adımları: Yük direncini ölçün. CTBA terminal bloğundaki saha kablosunu ayırın ve yüksüz çıkış akımını ölçün. Çıkış komutunun yazılım sinyal kaynağının kararlı olup olmadığını kontrol edin.

4. TCCA Kartı Tam İletişim Arızası (DIIAGC'de Arızayı Gösterir):

• Olası Nedenler: 3PL veri yolu kablosu arızası, STCA kartı arızası, TCCA kartı donanım arızası (işlemci, bellek), güç anormalliği.

• Sorun Giderme Adımları: 3PL kablo bağlantısını kontrol edin. Yuvaları değiştirerek test edin (izin veriliyorsa). TCPS'den TCCA'ya giden güç voltajlarını kontrol edin.

Güvenlik Uyarısı:
Herhangi bir kablolama, ölçüm veya atlama işlemi gerçekleştirmeden önce kilitleme/etiketleme güvenlik prosedürleri izlenmelidir. Özellikle şaft voltajı/akım döngülerini ölçerken bu sinyallerin yüksek voltaj bileşenleri içerebileceğini unutmayın. Bir TCCA kartını değiştirirken, yerleşik EPROM sürümünü kaydedin ve yeni kart sürümünün uyumlu olduğundan emin olun veya ilgili yazılım yükseltmesini gerçekleştirin.