IS200TSVCH1A, General Electric (GE) Mark VIe kontrol sistemi içindeki servo kontrol alt sisteminin temel arayüz bileşenidir. Bir Servo Giriş/Çıkış Terminal Kartı (TSVC) olarak IS200TSVCH1A, PSVO I/O işlemci paketi ve WSVO servo sürücüsü ile arayüz oluşturmak üzere özel olarak tasarlanmıştır; buhar ve gaz türbinlerindeki elektro-hidrolik servo valfler için çift yönlü akım tahriki sağlarken aynı zamanda Doğrusal Değişken Diferansiyel Transformatörlerden (LVDT) veya Doğrusal Değişken Diferansiyel Relüktans (LVDR) sensörlerinden konum geri bildirim sinyalleri alır. Kart, hem simpleks hem de Üçlü Modüler Yedekli (TMR) konfigürasyonları destekleyerek basitten en kritik buhar türbini giriş vanalarına ve gaz türbini yakıt vanalarına kadar uzanan kontrol gereksinimlerini karşılar.
TSVCH1 versiyonunun temel özelliği, LVDT/LVDR konum sensörleri için transformatörden yalıtılmış uyarma gücü sağlayan dört yerleşik izolasyon transformatörüdür (T1'den T4'e). Bu galvanik izolasyon tasarımı, ortak mod gürültüsünü ve toprak döngüsü girişimini etkili bir şekilde bastırarak konum geri besleme sinyallerinin yüksek doğruluğunu ve uzun vadeli stabilitesini sağlar. IS200TSVCH1A, aynı anda 8 adede kadar LVDT konum geri besleme sinyalini ve 2 darbe oranlı akış sinyalini yönetebilir ve 2 servo valf kontrol akımı çıkışı sağlar (her biri 3 bobine kadar çalıştırılabilir), büyük güç üretim ünitelerindeki buhar valflerinin ve yakıt valflerinin hassas servo kontrol gereksinimlerini kapsamlı bir şekilde karşılar.
Sistem Mimarisi ve Temel Özellikler
IS200TSVCH1A, kontrol kabini içindeki PSVO I/O paketi ve WSVO servo sürücüsü ile koordineli olarak çalışır. Üç kontrol bölümü (R, S ve T), tak ve çalıştır entegrasyonu için kart üzerindeki J1 konnektörleri (PSVO'ya) ve J2 konnektörleri (WSVO'ya) aracılığıyla bağlanan sırasıyla üç PSVO ve üç WSVO'ya karşılık gelir. Kart, her bölüm için bağımsız 28 V DC güç girişleri sağlar (J28 konnektörü aracılığıyla). Üç bölümün güç kaynakları kart üzerinde karşılıklı olarak izole edilmiştir ve çevrimiçi bakımı destekleyen SW1, SW2 ve SW3 anahtarları kullanılarak bağımsız olarak manuel olarak etkinleştirilebilir veya devre dışı bırakılabilir.
Bir TMR konfigürasyonunda, her bir servo çıkışı üç bağımsız bobini çalıştırabilir ve donanım seviyesinde 3 üzerinden 2 oylama çıkışına olanak tanır. Tek bir bobin arızalansa bile, kalan iki bobin hala vananın normal kontrol gücünü koruyabilir. Kartta ayrıca Koruma Modülünden (PPRO) harici bir tetikleme sinyali almak için bir acil durum açma arayüzü (JD1 veya JD2) bulunur. Acil aşırı hız gibi anormal koşullar altında bu, vanayı kapanmaya zorlar ve servo güçlendirici için en üst düzeyde güvenlik desteği görevi görür.
TSVCH1'in dikkat çeken diğer bir özelliği de servo çıkış kanalı içindeki 'intihar rölesi'dir. Donanım yazılımı kontrolü altında, valf konumu güvenlik sınırlarını aştığında bu röle, PSVO çıkış sinyalini ortak sinyale kısa devre yaparak servo akımını hızla sıfıra düşürür. Valf daha sonra yay veya hidrolik kuvvetin etkisi altında güvenli konumuna geri döner. Bu durumun temizlenmesi için manüel sıfırlama komutunun kullanılması gerekir; böylece arıza onaylanıp giderilmeden sistemin yanlışlıkla düzelmemesi sağlanır.
Ayrıntılı Temel İşlevler
1. Servo Çıkış Kanalları
IS200TSVCH1A, her biri şu şekilde yapılandırılabilen iki adet tamamen bağımsız çift yönlü servo akım çıkış kanalı sağlar:
Servo akım aralığı, ±10 mA, ±20 mA, ±40 mA, ±80 mA ve ±120 mA'lık çoklu standart adımların yanı sıra standart dışı kombinasyonları destekleyen yerleşik atlama telleri aracılığıyla seçilir. Jumper'lar aynı anda karşılık gelen dahili akım sınırlama direncini ayarlayarak WSVO sürücüsünün çeşitli bobin empedanslarında yeterli dinamik voltaj marjına sahip olmasını sağlar. Kart, 300 metreye (984 feet) kadar servo kablo uzunluklarını destekler ve maksimum toplam iki yönlü kablo direnci 15 Ω olup, büyük ünitelerin merkezi olmayan yerleşim ihtiyaçlarını karşılar.
2. LVDT Konum Geri Bildirimi
IS200TSVCH1A, 8 kanala kadar LVDT veya LVDR konum sensörü sinyallerini kabul edebilir. Her servo kontrol döngüsü 1, 2, 3 veya 4 LVDT sensörüyle yapılandırılarak tekli, ikili, üçlü veya dörtlü yedekli geri bildirim elde edilebilir. TSVCH1, LVDT'ler için T1 ila T4 arasındaki dört izolasyon transformatörü aracılığıyla 7 V rms, 3,2 kHz uyarma gücü sağlar ve toplam harmonik bozulma %1'den azdır. Yalıtılmış tasarım, sensör devresini kontrol elektroniklerinden tamamen ayırarak ortak mod parazitini etkili bir şekilde azaltır.
LVDT AC çıkış sinyali (tipik olarak sıfır konumunda 0,7 V rms ve tam strokta 3,5 V rms) kart üzerinde bir DC sinyaline dönüştürülür, bir alçak geçiş filtresi aracılığıyla koşullandırılır ve DC-37 konektörü aracılığıyla A/D dönüşümü için PSVO I/O paketine gönderilir. Her geri bildirim kanalında hem donanım yüksek/düşük limit kontrolü hem de yapılandırılabilir yazılım sistemi limit kontrolü bulunur. Yedekli sensör konfigürasyonunda, sensörlerden birinin arızalanması durumunda kontrol sistemi onu otomatik olarak geri bildirim hesaplamasından çıkarır ve sağlıklı sensöre geçerek kesintisiz çalışmayı sağlar.
3. Nabız Hızı Girişleri
IS200TSVCH1A, donanım konfigürasyonu olmadan birbirinin yerine kullanılabilen pasif manyetik alıcılar ve aktif darbe hızı dönüştürücüleri (TTL tipi) ile uyumlu iki darbe hızı giriş kanalı sağlar. Bu iki giriş tipik olarak gaz türbini uygulamalarında sıvı yakıt akışı ölçümü ve akış bölücü geri bildiriminin izlenmesi için kullanılır ve genellikle buhar türbini uygulamalarında kullanılmaz.
Nabız hızı girişleri 2 Hz ila 12 kHz frekans aralığını izleyebilir. J28 konektörü aracılığıyla sunulan üç adet 28 V DC güç kaynağı, aktif problar için 24 V DC uyarım sağlamak üzere kart üzerinde yüksek seçimli diyottur ve akım sınırlamalıdır. Giriş sinyalleri PSVO I/O paketinde 10 ms veya 20 ms hızında örneklenir ve işlenir. 300 metreye kadar kablo uzunlukları desteklenir ve blendajlı çift bükümlü kablo önerilir.
4. Güvenlik ve Artıklık Özellikleri
IS200TSVCH1A birden fazla güvenlik garantisini birleştirir:
Acil Durum Açma : PPRO koruma modülünden gelen harici bir açma sinyali JD1 veya JD2 konnektörüne bağlanır. Simpleks uygulamalarda açma sinyali, servo çıkışının bağlantısını keserek ve valfi kapanmaya zorlamak için bir öngerilim uygulayarak kart üzerindeki K1 rölesini doğrudan kontrol eder. Bu işlev yalnızca servo bobinler R bölümünden sürüldüğünde etkindir ve SW1 anahtarının AÇIK konumda olduğunu ve K1 devresi için P28T gücünün mevcut olduğunu gösteren yeşil DS1 LED'inin yandığını doğrulamak önemlidir.
TMR Çıkış Oylaması : Bir TMR sisteminde her servo kanalın üç bobini bağımsız olarak çalıştırılır. Tek bir sürücü arızası, valf üzerindeki genel kontrol kuvvetini etkilemez. Bu arada PSVO I/O paketi, her kanalın servo akımını ve LVDT geri besleme sinyalini gerçek zamanlı olarak izler ve bir limitin aşılması durumunda bir teşhis alarmı verir.
Çevrimiçi Bakım : Üç adet 28 V güç beslemesi, SW1, SW2 ve SW3 anahtarları tarafından bağımsız olarak kontrol edilir. Belirli bir bölümdeki PSVO veya WSVO'nun değiştirilmesi gerektiğinde yalnızca ilgili kanalın güç anahtarının kapatılması gerekir. Daha sonra bileşen güvenli bir şekilde çıkarılabilirken geri kalan kanallar kapatma gerektirmeden servo kontrolünü sürdürmeye devam eder.
5. Yapılandırma ve Tanılama
IS200TSVCH1A'nın donanım konfigürasyonu esas olarak atlama telleri aracılığıyla gerçekleştirilir. Simpleks uygulamalarda Servo 1 için bobin akımı JP1 tarafından, Servo 2 için ise JP2 tarafından seçilir. TMR uygulamalarında Servo 1 için üç bobin akımı JP1, JP3 ve JP5 tarafından seçilir ve Servo 2 için üç kanal JP2, JP4 ve JP6 tarafından seçilir. Ek olarak, kartta üç adet güç anahtarı (SW1-SW3) ve karşılık gelen LED göstergeleri (P28R, P28S, P28T durumu) bulunur. Diğer tüm servo parametreleri (nominal akım, paralel bobin sayısı, LVDT sensör sayısı, filtre süreleri vb. gibi) ToolboxST uygulaması aracılığıyla PSVO I/O paketinde yapılandırılır.
PSVO I/O paketiyle çalışan IS200TSVCH1A, kapsamlı teşhis kapsamı sağlar:
Servo akımı limitlerin dışında veya yanıt vermeme hatası.
LVDT geri bildirim sinyali limitlerin dışında hatası (kilitlenebilir).
Kart ID çip uyumsuzluğu hatası (yanlış kart değişimini önler).
Her konnektördeki kimlik çipinin otomatik olarak okunması, kart tipinin, seri numarasının ve revizyonun doğrulanması.
Tüm teşhis bilgileri ToolboxST aracılığıyla ayrıntılı olarak görüntülenebilir ve sıfırlanabilir, bu da hızlı arıza tespitini ve çözümünü kolaylaştırır.
Uygulama Senaryoları
IS200TSVCH1A öncelikle aşağıdaki büyük döner makinelerin hassas servo kontrolünde uygulanır:
Buhar türbini ana buhar giriş valfi konum kontrolü.
Buhar türbini yeniden ısıtma buhar giriş valfi kontrolü.
Gaz türbini yakıt kontrol valfi kontrolü (gaz veya sıvı yakıt).
Besleme suyu pompası türbin regülatörü valf kontrolü.
Kompresör giriş kılavuz kanadı ve dalgalanma önleyici valf konum kontrolü.
Yüksek güvenilirlik, yüksek hassasiyet ve uzun mesafeli kablo tahriki gerektiren her türlü elektro-hidrolik servo sistemi.
TMR konfigürasyonunda tek bir IS200TSVCH1A, kritik vanaların yedekli kontrol gereksinimlerini tam olarak karşılayarak enerji üretim ünitelerinin güvenli ve istikrarlı çalışması için sağlam bir garanti sağlar. Simpleks uygulamalarda, kompakt boyutu ve zengin işlevselliği, daha küçük üniteler veya yardımcı sistemler için yüksek performanslı servo kontrolü de sağlayabilir.
