GE IS200VAICH1C Analog Giriş/Çıkış Kartı

IS200VAICH1C, General Electric (GE) tarafından Mark VI™ Kontrol Sistemi için tasarlanmış bir Analog Giriş/Çıkış Kartıdır. Bu kart, VAIC serisinin ilk versiyonudur (VAICH1C'ye kadar olan tüm versiyonlar dahil) ve öncelikle analog sinyal alımı ve çıkışının işlenmesi için kullanılır. Gaz türbini ve buhar türbini kontrol sistemlerinde vazgeçilmez bir I/O modülüdür.

IS200VAICH1C kartı 20 analog girişi kabul eder ve 4 analog çıkışı kontrol eder. Her biri 10 giriş ve 2 çıkış sağlayan iki TBAI terminal kartıyla birlikte çalışır. VME rafında bulunan VAIC işlemci kartına kablolarla bağlanan giriş sinyalleri koşullandırılır, çoğullanır ve A/D dönüştürülür. Daha sonra VME arka paneli üzerinden VCMI kartına ve son olarak denetleyiciye aktarılırlar. Çıkışlar için VAIC, dijital değerleri analog akımlara dönüştürerek harici yükleri terminal kartı üzerinden yönlendirir.

IS200VAICH1C hem tek yönlü hem de üçlü modüler yedekli (TMR) uygulamaları destekler. TMR konfigürasyonunda, terminal kartındaki giriş sinyalleri, her biri bir VAIC içeren üç VME rafına (R, S, T) dağıtılır. Çıkışlar, üç VAIC'nin de istenen akımın yaratılmasına katkıda bulunduğu özel bir devre kullanılarak çalıştırılır. Kartlardan birinin arızalanması durumunda kalan iki kart doğru çıkış akımını üretmeye devam eder.

Orijinal nesil VAIC'nin son versiyonu olan IS200VAICH1C, sonraki versiyonlardan (VAICH1D gibi) temel olarak çıkış sürücüsü kapasitesi bakımından farklılık gösterir: 20 mA çıkışları çalıştırırken, maksimum 500 Ω yük direncini destekler (1000 ft #18 kablo kullanarak). TBAIH1B veya terminal kartlarının önceki sürümleriyle çalışmayı gerektirir ve ayrıca DTAI terminal kartlarının tüm revizyonlarıyla uyumludur.

Kart, giriş limiti kontrolleri, çıkış izleme ve röle durum kontrolleri de dahil olmak üzere, ön panel LED'leri aracılığıyla durum göstergesi içeren kapsamlı teşhis fonksiyonlarını içerir. Ek olarak, VAIC donanım yazılımı, gaz türbini kompresörü durma algılama algoritmalarını entegre ederek, durma öncülerini 200 Hz tarama hızında gerçek zamanlı olarak izler ve kapatma korumasını 30 ms içinde tetikler.

---

II. Ana Fonksiyonlar

IS200VAICH1C'nin birincil işlevleri aşağıdakileri içerir ancak bunlarla sınırlı değildir:

1. Analog Giriş Toplama

Kart, iki TBAI terminal kartı aracılığıyla 20 analog girişi kabul eder. Giriş türleri terminal panosundaki atlama telleri aracılığıyla seçilebilir ve aşağıdakileri destekler:

• 4-20 mA akım girişi

• ±1 mA akım girişi

• ±5 V dc gerilim girişi

• ±10 V dc gerilim girişi

Giriş devreleri, dalgalanmalara ve yüksek frekanslı gürültüye karşı koruma sağlamak için donanım filtreleri ve yapılandırılabilir yazılım alçak geçiş filtreleri dahil olmak üzere gürültü bastırma özelliğine sahiptir. İlk 10 giriş (J3 konektörü aracılığıyla), 500 rad/s kesme frekansına sahip tek kutuplu bir donanım filtresine sahiptir. İkinci 10 giriş (J4 konektörü aracılığıyla), 72 rad/s ve 500 rad/s kesme frekanslarına sahip iki kutuplu bir donanım filtresine sahiptir.

2. Analog Çıkış Kontrolü

Kart 4 analog çıkış sağlar. İkisi 4-20 mA'ya sabitlenmiştir ve diğer ikisi 4-20 mA veya 0-200 mA için yapılandırılabilir. Çıkış devreleri ayrıca gürültü bastırma özelliğine sahiptir ve patentli bir yedekli sürücü tekniği kullanır: TMR sistemlerinde her çıkış, üç VAIC tarafından birlikte çalıştırılır. Gerçek çıkış akımı, her bir VAIC'e voltajı geri besleyen bir seri dirençle ölçülür. Ortaya çıkan çıktı, üç akımın medyan değeridir. Bir kart arızalanırsa çıkışı kesilir ve kalan iki kart doğru çıkışı üretmeye devam eder.

3. Kompresör Durma Tespiti

VAIC donanım yazılımı, ilk dört analog girişi 200 Hz'de tarayan gaz türbini kompresörü durma algılama işlevini içerir. İki seçilebilir algoritma mevcuttur:

• Küçük LM Gaz Türbini Algoritması: İki basınç dönüştürücü kullanır.

• Ağır Hizmet Gaz Türbini Algoritması: Üç basınç dönüştürücü kullanır.

Algoritma, kompresör tahliye basıncını (PS3) ve değişim hızını (dPS3dt) izler ve bunları yapılandırılabilir durma parametreleriyle (KPS3 sabitleri) karşılaştırarak bir durmanın yakın olup olmadığını belirler. VAIC, tetiklendikten sonra 30 ms içinde bir tetikleme sinyali vererek denetleyicinin tüm yakıt kesme valflerini (FSOV'ler) kapatmasına neden olur.

4. Giriş/Çıkış Sinyali Koşullandırma

Tüm giriş ve çıkış kanalları, filtreleme, amplifikasyon ve izolasyon dahil olmak üzere sinyal koşullandırma devreleriyle donatılmıştır. Girişler, 14 bit çözünürlüklü 16 bit A/D dönüştürücüyü kullanır ve tam ölçeğin %0,1'inden daha iyi ölçüm doğruluğu sağlar. Çıkışlar, %0,5 doğrulukla 12 bitlik bir D/A dönüştürücü kullanır.

5. Arıza Teşhisi ve Otomatik Test

Kart kapsamlı teşhis fonksiyonlarına sahiptir:

• Her analog girişin donanım limit kontrolü vardır (çalışma aralığının sonuna yakın önceden ayarlanmış, yapılandırılamayan yüksek/düşük seviyeler). Bu sınırların aşılması, o kanalın taranmasını durdurur ve L3DIAG_VAIC bileşik teşhis alarmını üretir.

• Her girişte, alarm oluşturmak için kullanılabilen ve kilitlemeli veya kilitlemesiz olarak yapılandırılabilen, yapılandırılabilir yazılım sistemi limit kontrolleri bulunur.

• TMR sistemlerinde her giriş sinyali medyan değerden sapma açısından izlenir. Önceden belirlenmiş bir sınırın aşılması bir hata oluşturarak olası kanal sorunlarına ilişkin erken uyarı sağlar.

• D/A çıkışları, çıkış akımları, toplam akım, intihar röleleri ve 20/200 mA ölçeklendirme röleleri makullük açısından izlenir.

• Terminal panosundaki kimlik cihazı VAIC tarafından sorgulanır. Uyumsuzluk, donanım uyumsuzluğu hatasına neden olur.

6. Durum Göstergesi

Ön panelde üç LED göstergesi bulunur:

• RUN (Yeşil): Normal çalışma sırasında yanıp söner.

• FAIL (Kırmızı): Sürekli yanma kart arızasını gösterir.

• DURUM (Turuncu): Bir tanı alarm durumu mevcut olduğunda sabit yanar (normalde kapalı).

  
  

---

III. Sistem Uygulamaları

1. Mark VI Kontrol Sisteminde Uygulama

IS200VAICH1C, gaz türbini ve buhar türbini proses kontrolü, koruma ve izlemede yaygın olarak kullanılan, Mark VI kontrol sistemindeki temel analog I/O işleme kartıdır. Sistem içindeki rolleri şunları içerir:

• Proses Parametresi Toplama: Sıcaklık, basınç, akış, hız vb. ölçen sensörlerden analog sinyaller alır ve bunları kontrol cihazının kullanması için dijital değerlere dönüştürür.

• Aktüatör Kontrolü: Valf konumlayıcıları, servo valfleri, değişken frekanslı sürücüleri ve diğer aktüatörleri tahrik etmek için 4-20 mA veya 0-200 mA sinyal çıkışı sağlar.

• Devrilme Koruması: Kompresör tahliye basıncını gerçek zamanlı olarak izler, durma öncüllerini hızlı bir şekilde tespit eder ve turbomakineyi korumak için acil kapatmayı tetikler.

• Yedekli I/O: TMR sistemlerinde üçlü yedekli analog giriş ve çıkışlar sağlayarak sistemin tek nokta arızalarından etkilenmemesini sağlar.

2. Simplex ve TMR Sistem Konfigürasyonları

Simplex Sistemi: Bir adet IS200VAICH1C kartı ve iki adet TBAI terminal kartı kullanır. Giriş sinyalleri doğrudan bağlanır ve çıkışlar tek VAIC tarafından yönlendirilir.

TMR Sistemi: Üç adet IS200VAICH1C kartı (sırasıyla R, S, T raflarında bulunur) ve iki TBAI terminal kartını kullanır. Giriş sinyalleri terminal panosunda paralel olarak üç rafa dağıtılır. Çıkışlar, her VAIC'nin akımın bir kısmına katkıda bulunduğu medyan seçimli artıklığı kullanır. Toplam çıktı üçünün medyanıdır. Bir kurul başarısız olursa, kalan ikisi otomatik olarak görevi devralır.

3. Tipik Uygulama Senaryoları

• Gaz Türbini Kontrolü: Kompresör giriş kılavuz kanadı kontrolü, yakıt kontrolü, egzoz sıcaklığı izleme, durma koruması.

• Buhar Türbini Kontrolü: Governor valf kontrolü, buhar basıncı/sıcaklık izleme.

• Jeneratör Uyarma: Uyarma voltajı/akımı izleme.

• Endüstriyel Proses Kontrolü: Basınç, akış, seviye vb. değerlerin elde edilmesi ve kontrolü.

  
  

---

IV. Ayrıntılı Arayüz Açıklaması

1. Terminal Kartı Arayüzü

IS200VAICH1C, iki adet 50 pinli kablo konnektörü (J3 ve J4) aracılığıyla iki TBAI terminal kartına bağlanır. Her terminal kartı 10 giriş ve 2 çıkış sağlar. Terminal panosundaki köprüler giriş tipini (akım/gerilim) ve çıkış aralığını (20/200 mA) seçer.

2. Arka Panel Arayüzü

Kart, VME arka panel konektörü aracılığıyla VCMI kartı ve diğer kartlarla iletişim kurarak dijitalleştirilmiş giriş verilerini iletir ve çıkış komutlarını alır. Arka panel aynı zamanda harici vericilere (terminal kartı aracılığıyla) güç sağlamak için 24 V dc güç sağlar.

3. Ön Panel Göstergeleri

4. Teşhis Fonksiyonu Arayüzü

Her bir giriş kanalının limit durumu, çıkış akımı değerleri, röle durumu ve TMR sapmaları dahil olmak üzere ayrıntılı teşhis bilgileri, Toolbox yazılımı aracılığıyla okunabilir.

---

V. Teşhis ve Bakım

1. Tanılama İşlevleri Listesi

2. Bakım Önerileri

• Toolbox aracılığıyla teşhis alarmlarını düzenli olarak kontrol edin ve anormallikleri derhal giderin.

• Terminal kartı atlama tellerinin gerçek sensör tipleriyle eşleştiğinden emin olun.

• TMR sistemlerinde her karttaki durum LED'lerini izleyin ve arızalı kartları derhal değiştirin.

• Kartları değiştirirken uyumluluğa dikkat edin: VAICH1C, TBAIH1B veya daha önceki terminal kartlarını kullanmalıdır.

  
  

---

VI. Kompresör Durma Tespiti

1. Algoritmaya Genel Bakış

VAIC donanım yazılımı, ilk dört girişi 200 Hz'de tarayan iki durma algılama algoritması içerir:

• Küçük LM Gaz Türbini Algoritması: İki basınç dönüştürücü kullanır (örneğin, PS3A, PS3B).

• Ağır Hizmet Gaz Türbini Algoritması: Üç basınç dönüştürücü kullanır (örneğin, PS3A, PS3B, PS3C).

Algoritma, kompresör tahliye basıncını (PS3) ve değişim hızını (dPS3dt) izleyerek bunları yapılandırılabilir durma parametreleriyle karşılaştırır. Parametreler şunları içerir:

2. Tetikleme ve Koruma

Algoritma bir durma öncüsü tespit ettiğinde, VAIC 30 ms içinde bir kompresör durma alarmı sinyali (CompStall) verir. Bu sinyal, acil kapatmayı uygulayarak tüm yakıt kesme vanalarını (FSOV'ler) kapatmak için kontrol ünitesine gönderilir. Durma algılamanın hassasiyeti konfigürasyon parametreleri aracılığıyla ayarlanabilir.

---

VII. Uyumluluk ve Yapılandırma

1. Terminal Kartı Uyumluluğu

IS200VAICH1C, orijinal nesil VAIC'ye aittir ve aşağıdaki terminal kartlarıyla birlikte kullanılmalıdır:

• TBAIH1B veya daha eskisi (örneğin, TBAIH1A)

• DTAI herhangi bir revizyon

Uyumsuz terminal kartları: TBAIH1C ve üzeri (bunlar daha yüksek yükleri destekleyen VAICH1D için tasarlanmıştır).

2. Yapılandırma Yöntemleri

• Giriş tipi, terminal panosundaki köprüler aracılığıyla seçilir.

• Çıkış aralığı (20/200 mA) terminal kartı atlama telleri aracılığıyla seçilir.

• Toolbox yazılımı aracılığıyla yapılandırılan durma algılama parametreleri, sistem sınırları, TMR sapma sınırları vb.

• Filtre parametreleri, alarm etkinleştirme vb. de yazılım aracılığıyla yapılandırılır.

3. Firmware ve Donanım Eşleştirme

Kart üzerindeki kimlik çipi, donanım uyumluluğunu sağlamak için sistem tarafından okunan kart tipi ve revizyon bilgilerini saklar. Bir kartı değiştirirken model numarasının eşleştiğini doğrulayın ve yapılandırma dosyasını (tre dosyası) donanım yazılımı sürümüyle eşleşecek şekilde güncelleyin.

---