IS200VAICH1D, VAIC (Analog Giriş/Çıkış) serisinin en yeni neslini temsil eden, GE Mark VI gaz türbini kontrol sistemi için yüksek performanslı bir analog giriş/çıkış kartıdır. Bu kart, yüksek hassasiyet, yüksek güvenilirlik ve güçlü anti-parazit özellikleriyle endüstriyel proses kontrolü ve türbin izleme için özel olarak tasarlanmıştır. Gaz türbinleri, buhar türbinleri, kompresörler ve diğer kritik endüstriyel prosesler dahil olmak üzere çeşitli zorlu ortamlar için uygundur.
IS200VAICH1D, çıkış sürücüsü kapasitesi, uyumluluk ve sistem entegrasyonunda önemli yükseltmeler sunarken önceki nesillerin çekirdek mimarisini korur. Kart, sinyal toplama ve çıkış kontrolü için iki terminal kartı (TBAI) aracılığıyla saha sensörlerine ve aktüatörlere bağlanan 20 analog girişi ve 4 analog çıkışı destekler. Önemli bir özelliği, son derece yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalar için sistem güvenliğini ve kullanılabilirliğini önemli ölçüde artıran Üçlü Modüler Yedeklilik (TMR) yapılandırmasını desteklemesidir.
II. Temel Özellikler ve Yükseltmeler
1. Gelişmiş Çıkış Sürücüsü Yeteneği
IS200VAICH1D, terminal kartı vida terminallerinde 18 V'a kadar güç sağlayarak çıkış katının voltaj tahrik kapasitesini optimize eder. Bu, kartın uzun mesafeli kablo iletim senaryolarında daha büyük yük dirençlerini sürdürebilmesine olanak tanır. Spesifik olarak, IS200VAICH1D, 20 mA akım çıkışı yaparken 800 Ω'a kadar yük direncini destekleyebilir (1000 ft #18 kalibreli kablo kullanıldığında marj ile). Karşılaştırıldığında, önceki sürümler (VAICH1C ve önceki gibi) yalnızca 500 Ω yükleri destekliyordu. Bu iyileştirme, büyük ölçekli endüstriyel sitelerde uygulanabilirliğini önemli ölçüde artırmaktadır.
2. Uyumluluk ve Sistem Entegrasyonu
Terminal Kartı Gereksinimleri: IS200VAICH1D, TBAIH1C veya sonraki terminal kartlarıyla kullanılmalıdır ve ayrıca STAI terminal kartlarının tüm versiyonlarıyla uyumludur. Performans veya uyumluluk sorunlarından kaçınmak için önceki TBAIH1B veya önceki sürümlerle kullanılması önerilmez.
İleri Uyumluluk: Giriş işleme, sinyal koşullandırma ve teşhis fonksiyonları için VAICH1D, mevcut sistem konfigürasyonları ve programlama arayüzleriyle tamamen uyumludur ve mevcut sistemlerin yükseltilmesini kolaylaştırır.
Kimlik Tanıma Fonksiyonu: Terminal kartlarında yerleşik kimlik çipleri bulunur. IS200VAICH1D, seri numaralarını, kart tipini, revizyonunu ve konnektör konumu bilgilerini otomatik olarak okuyabilir, donanım uyumluluğunun kendi kendine kontrol edilmesini sağlar ve konfigürasyon hatalarını önler.
3. Üçlü Modüler Artıklık (TMR) Desteği
IS200VAICH1D, TMR mimarisini tam olarak destekleyerek şunları sağlar:
Giriş Sinyali Medyan Seçimi: Saha giriş sinyalleri üç bağımsız VME rafına (R, S, T) dağıtılır. Her raftaki her VAIC kartı bağımsız A/D dönüşümü gerçekleştirir ve sistem, nihai çıkış için medyan seçim mantığını kullanır.
Çıkış Akımı Oylaması ve Hata Toleransı: Üç VAIC kartı aynı çıkış devresini birlikte çalıştırır. Her kart tarafından üretilen çıkış akımları seri dirençler aracılığıyla örneklenir ve gerçek zamanlı karşılaştırma için her karta geri beslenir. Sistem, nihai çıkış için medyan seçimini kullanır ve kart çıkışları arasındaki farkları sürekli olarak izler. Tek bir kart arızalandığında, özel bir 'intihar rölesi' onu çıkış devresinden ayırırken geri kalan iki kart otomatik olarak görevi devralır ve doğru çıkış akımını sürdürerek kusursuz hata toleransı sağlar.
4. Entegre Kompresör Durma Tespit Algoritması
IS200VAICH1D donanım yazılımı, gaz türbinleri için özel kompresör durma algılamasını, 200 Hz'de kritik basınç sinyallerinin örneklenmesini ve analiz edilmesini içerir. İki algılama algoritması desteklenir:
Küçük Gaz Türbini Algoritması: İki basınç verici sinyali kullanır.
Ağır Hizmet Gaz Türbini Algoritması: Üç basınç verici sinyali kullanır.
Algoritma, kompresör tahliye basıncını (PS3) ve değişim hızını (dPS3dt) gerçek zamanlı olarak izleyerek bunları yapılandırılabilir durma parametreleriyle (KPS3_Drop_Mn, KPS3_Drop_S vb.) karşılaştırır. Bir durma durumu tespit edildiğinde VAICH1D, kontrol ünitesine derhal bir tetikleme sinyali göndererek güvenli bir kapatma işlemini tetikler ve yakıt kesme vanalarını (FSOV) kapatır.
III. Ayrıntılı Temel İşlevler
1. Analog Giriş Fonksiyonu
Giriş Kanalları: 20 kanal, iki adet 10 kanallı TBAI terminal kartı aracılığıyla erişilir.
Sinyal Türleri: Birden fazla endüstriyel standart sinyali destekler:
Gerilim Girişi: ±5 V dc, ±10 V dc
Akım Girişi: 4-20 mA (16 kanal), ±1 mA (4 kanal)
Sinyal Koşullandırma:
Donanım Filtreleme: İlk 10 kanal (J3) tek kutuplu alçak geçişli filtreye sahiptir (kesme frekansı 500 rad/sn); son 10 kanal (J4) iki kutuplu bir alçak geçiş filtresine sahiptir (kesme frekansları 72 ve 500 rad/sn).
Yazılım Filtreleme: Seçilebilir kesme frekanslarıyla kanal başına yapılandırılabilir düşük geçişli filtre: 0, 0,75, 1,5, 3, 6, 12 Hz.
Yüksek Hassasiyetli Dönüşüm: 14 bit etkin çözünürlüğe sahip 16 bit A/D dönüştürücü kullanır. Ölçüm doğruluğu tam ölçeğin %0,1'inden daha iyidir.
Girişim Bağışıklığı:
AC Ortak Mod Reddi (CMR): 60 dB @ 60 Hz
DC Ortak Mod Reddi: 80 dB
Ortak Mod Gerilim Aralığı: ±5 V (±10 V girişler için ±2 V CMR)
2. Analog Çıkış Fonksiyonu
Çıkış Kanalları: 4 kanal, burada:
Sürücü Yeteneği:
4-20 mA Çıkış: VAICH1D, 800 Ω'a kadar yükü destekler (TBAIH1C/STAI ile).
0-200 mA Çıkış: 50 Ω yükü destekler.
Çıkış Dönüştürme: %0,5 doğrulukla 12 bit D/A dönüştürücü kullanır.
Yedekli Çıkış Mekanizması (TMR): Üç karttan gelen çıkış akımları özel bir devre aracılığıyla birleştirilir. Sistem sürekli olarak medyan değeri son çıkış olarak izler ve seçer, böylece tek noktalı arızaların sistem çalışmasını etkilememesini sağlar.
3. Teşhis ve İzleme Fonksiyonu
IS200VAICH1D, ön paneldeki üç LED (RUN, FAIL, STAT) aracılığıyla sezgisel durum göstergesiyle kapsamlı donanım ve yazılım tanılama özelliğine sahiptir:
Donanım Limit Kontrolü: Her giriş kanalında yapılandırılamayan donanım yüksek/düşük limitleri bulunur. Bu sınırların aşılması bir teşhis alarmını (L3DIAG_VAIC) tetikler ve o kanalın taranmasını durdurur.
Sistem Limit Kontrolü: Alarm üretimi için giriş kanalı başına kullanıcı tarafından yapılandırılabilen yüksek/düşük limitler, kilitlemeli veya kilitlemesiz olarak yapılandırılabilir.
TMR Farkı İzleme: TMR sistemlerinde her kanalın sinyalini oylanan değerle sürekli olarak karşılaştırır. Limitin aşılması, erken uyarı için hatalı kanalı işaretler.
Çıkış Döngüsü İzleme:
Her D/A çıkışını, her kartın çıkış akımını ve toplam çıkış akımını izler.
'İntihar rölesi'ni ve 20/200 mA aralık seçimi rölesinin durumunu kontrol eder.
Giriş sinyallerini oylanan değerle karşılaştırır ve TMR fark limitlerine göre kontrol eder.
Kart ve Terminal Kartı Kimlik Doğrulaması: Terminal kartı kimlik bilgilerini otomatik olarak okur ve doğrular. Uyumsuzluk donanım uyumluluğu hatasına neden olur.
4. Yapılandırma Esnekliği
Kullanıcılar, sistem yapılandırma araçlarını kullanarak aşağıdakiler dahil IS200VAICH1D parametrelerine ince ayar yapabilirler:
Sistem ve Çıkış Ayarları: Sistem sınırlarını etkinleştirme/devre dışı bırakma, çıkış oylama modunu seçme (Simplex/TMR), sağlıklı giriş akımı aralığını ayarlama vb.
Kompresör Durma Algılama Parametreleri: Algoritma tipini seçin (0/2/3 dönüştürücüler), giriş kanallarını belirleyin, basınç farkı eşiğini ayarlayın, zaman gecikmesini, çeşitli KPS3 parametrelerini vb.
Kanal Başına Bağımsız Yapılandırma:
Giriş türü, ölçeklendirme (mühendislik birimi eşlemesi), filtre bant genişliği, TMR fark sınırı.
Çıkış tipi (0-20/0-200 mA), ölçeklendirme, intihar rölesi etkinleştirme ve fark limitleri.
IV. Sistem Uygulamaları ve Mimarisi
1. Simpleks Sistemi
Simpleks konfigürasyonda, tek bir IS200VAICH1D kartı 20 giriş ve 4 çıkışın tamamını bağımsız olarak yönetir. Terminal panosu saha sinyallerini doğrudan tüm çıkış akımını sağlayan bu panoya bağlar. Yüksek güvenilirlik gerektiren ancak yedeklilik gerektirmeyen uygulamalar için uygundur.
2. Üçlü Modüler Artıklık Sistemi
Bir TMR konfigürasyonunda üç adet IS200VAICH1D kartı üç bağımsız VME rafına (R, S, T) takılır:
Giriş Tarafı: Saha sinyalleri, terminal panosunun JR1, JS1, JT1 konnektörleri aracılığıyla üç rafa dağıtılır.
Güç: Vericiler için 24 V dc güç, terminal panosundaki diyot 'VEYA' mantığıyla seçilen üç rafın tamamından gelir.
Çıkış Tarafı: Üç kart, her bir çıkış devresini ortaklaşa çalıştırarak mevcut örnekleme ve ortalama oylama yoluyla hataya dayanıklı çıkış elde eder.
3. Kurulum ve Bağlantı
IS200VAICH1D, alt J3 ve J4 konnektörleri (mandallama tipi) aracılığıyla terminal kartlarına bağlanan standart bir VME rafına kurulur.
Kurulum, gücün kapatılmasını gerektirir. Kartı yerleştirdikten sonra ön panel vidalarını sabitleyin, ardından gücü açın ve ön panel LED durumunu gözlemleyin.
