GE IS215UCVDH7A UCV Denetleyici

IS215UCVDH7A, General Electric (GE) tarafından Mark VI türbin kontrol sistemi için tasarlanan yüksek performanslı bir VME veriyolu tek kartlı bilgisayardır (SBC). UCVD serisine ait olan bu denetleyici, 6U yüksekliğe, çift yuvalı form faktörüne sahiptir ve türbin uygulama kodunu çalıştıran çekirdek işlem birimi olarak hizmet veren, kontrol modülü adı verilen bir VME rafı içine monte edilir. İşletim sistemi, yüksek hızlı, yüksek güvenilirliğe sahip endüstriyel uygulamalar için tasarlanmış gerçek zamanlı, çok görevli bir işletim sistemi olan QNX'tir.

IS215UCVDH7A kontrol cihazı, Mark VI sisteminde kontrol mantığının yürütülmesinden, G/Ç verilerinin işlenmesinden ve operatör arayüzleri ve dağıtılmış kontrol sistemleriyle iletişim kurmaktan sorumlu kritik bir rol oynar. VME veri yolu üzerindeki G/Ç kartlarıyla veri alışverişi yapar ve bir Ethernet arayüzü aracılığıyla Evrensel Veri Otoyoluna (UDH) bağlanarak HMI'lar, CIMPLICITY izleme sistemi, 90-70 Serisi PLC'ler ve üçüncü taraf DCS'lerle kusursuz entegrasyon sağlar.

Bu ürün, gaz türbinleri, buhar türbinleri, kompresörler ve jeneratörler gibi kritik dönen ekipmanların kontrolü için uygundur ve enerji üretimi, petrol ve gaz, kimyasal işleme ve metalurji gibi endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılır.

II. Anahtar İşlevler

1. Kontrol Mantığı Yürütmesi

IS215UCVDH7A kontrol ünitesi, uygulamasına (örneğin buhar türbini, gaz türbini, aeroderivatif türbin veya tesis dengesi) özel yazılımla yüklenir. Kontrol mantığını saniyede 100.000 basamak veya bloğa kadar hızlarda yürütebilir. Boolean, 16 bit/32 bit işaretli tamsayılar ve 32 bit/64 bit kayan noktaları kapsayan veri türleriyle hem analog hem de ayrık işlemeyi destekler ve karmaşık endüstriyel kontrol gereksinimlerini karşılar.

2. Veri Alışverişi ve İletişim

• VME Veri Yolu İletişimi: VCMI iletişim kartı aracılığıyla G/Ç kartlarıyla veri alışverişi yapar. Simpleks bir sistemde veriler, G/Ç kartlarından gelen proses girişlerini ve çıkışlarını içerir. Üçlü Modüler Yedekli (TMR) sistemde veriler, oylanan girişleri, çıkış donanımı oylaması için hesaplanan çıkışları ve denetleyiciler arasında değiştirilen dahili durum değerlerini içerir.

• Ethernet İletişimi: Bir adet 10BaseT (RJ-45) Ethernet arayüzü ile donatılmıştır. Araç Kutusu ile iletişim için TCP/IP protokolünü, HMI iletişimi için SRTP protokolünü, CIMPLICITY HMI ve Seri 90-70 PLC'lerle iletişim için EGD protokolünü ve ayrıca üçüncü taraf DCS'lerle iletişim için Modbus protokolünü destekler.

• Seri İletişim: İki RS-232C arayüzü (COM1 ve COM2). COM1 teşhis için ayrılmıştır ve COM2 seri Modbus bağımlı iletişimi için kullanılır.

3. Sistem Senkronizasyonu ve Gerçek Zamanlı Performans

Kontrol cihazı, harici bir saat kesintisi yoluyla VCMI iletişim kartı üzerindeki saat ile senkronize olabilir, ±100 mikrosaniye dahilinde doğruluk elde ederek çoklu kontrolörlü sistemlerde katı senkronizasyon gereksinimlerini karşılar.

4. Çevrimiçi Programlama ve Teşhis

Sistemin yeniden başlatılmasını gerektirmeden uygulama yazılımının çevrimiçi değiştirilmesini destekler. Bir arıza tespit edildiğinde kontrol cihazı, Araç Kutusu aracılığıyla okunabilen dahili bir arıza kodu oluşturur. UCVD serisi kontrolörlerde, sekiz ön panel durum LED'i, normal çalışma için dönen bir düzen veya hızlı yerinde teşhis için yanıp sönen hata kodları görüntüleyebilir.

5. Artıklık ve Hata Toleransı Desteği

TMR sistemlerinde IS215UCVDH7A, giriş oylaması, çıkış oylaması ve durum değişimini gerçekleştirmek için diğer iki denetleyiciyle birlikte çalışarak sistem güvenilirliğini önemli ölçüde artırabilir.

III. Donanım Mimarisi

1. İşlemci ve Bellek

IS215UCVDH7A, 16 MB DRAM, 8 MB flash bellek ve 256 KB L2 önbellekle donatılmış bir AMD-K6 300 MHz mikroişlemciyi kullanarak gerçek zamanlı kontrol uygulamaları için geniş bilgi işlem kaynakları sağlar.

2. Ön Panel Göstergeleri

Ön panelde iki sütun halinde düzenlenmiş sekiz adet yeşil durum LED'i bulunur. Normal çalışma sırasında, bu LED'ler 'yürüyenler' desenini (sırayla dönen tek bir LED) görüntüler. Bir hata oluştuğunda, arıza tipini belirtmek için yanıp sönen kodlar görüntülerler. Ek olarak, birkaç özel durum LED'i mevcuttur:

• AKTİF: İşlemci etkinliğini gösterir.

• SLOT 1: Denetleyicinin VME rafındaki yuva 1 denetleyicisi olarak yapılandırıldığını gösterir.

• BMAS: VME ana erişiminin gerçekleştiğini gösterir.

• ENET: Ethernet etkinliğini gösterir.

• BSLV: VME bağımlı erişiminin gerçekleştiğini gösterir.

• DURUM: Tamam olduğunda döndürme desenini görüntüler; Arıza durumunda yanıp sönen hata kodunu görüntüler.

• FLSH: Flash belleğe yazmayı gösterir.

• GENX: Genius I/O etkinliğini gösterir.

3. Arayüzler ve Konektörler

• Ethernet Arayüzü: 1 RJ-45 konektörü, 10BaseT.

• Seri Arayüzler: 2 mikro minyatür 9 pinli D tipi konnektör (COM1, COM2).

• VME Bus Konektörleri: Güç ve veri yolu iletişimi için P1/J1 ve P2/J2 arka panel konektörleri.

IV. Ayrıntılı Arayüz Açıklaması

1. Ethernet Arayüzü

IS215UCVDH7A, RJ-45 konnektörü kullanan bir adet 10BaseT Ethernet arayüzü sağlar. Bu arayüz, Araç Kutusu, HMI ve diğer kontrol ekipmanlarıyla veri alışverişi için UDH'ye bağlanır. Desteklenen protokoller şunları içerir:

• TCP/IP: Araç kutusu yapılandırması ve eşler arası iletişim.

• SRTP (Seri İstek Aktarım Protokolü): HMI ile iletişim.

• EGD (Ethernet Global Data): CIMPLICITY HMI ve 90-70 Serisi PLC'ler ile yüksek hızlı veri alışverişi.

• Modbus: Üçüncü taraf DCS ile iletişim için Modbus protokolünü destekler.

2. Seri Arayüzler (COM1 ve COM2)

Her iki seri arayüz de RS-232C standartlarına uygun pin atamalarına sahip mikro minyatür 9 pinli D konektörlerdir.

• COM1: Teşhis için sabit, 9600 baud, 8 veri biti, eşlik yok, 1 durdurma biti. Kullanıcılar bir seri terminal aracılığıyla kontrol cihazı durumunu ve hata bilgilerini alabilirler.

• COM2: Modbus bağımlı iletişimi için yapılandırılabilir, 9600 veya 19200 baud'u destekler. Dağıtılmış kontrol sistemlerine veya diğer seri cihazlara bağlanmak için kullanılır.

3. VME Veri Yolu Arayüzü

Denetleyici, P1 ve P2 arka panel konnektörleri aracılığıyla VME veri yoluna bağlanarak G/Ç kartları ve VCMI iletişim kartıyla veri alışverişini kolaylaştırır. P1, güç ve temel veri yolu sinyallerini sağlarken P2, genişletilmiş adres ve veri hatları için kullanılır (UCVD'de tam olarak kullanılamayabilir).

V. LED Göstergeler ve Arıza Teşhisi

1. Durum LED'i Grubu

IS215UCVDH7A ön panelindeki sekiz yeşil durum LED'i, denetleyicinin çalışma durumunu ve hata kodlarını belirtmek için kullanılan çift sütunlu formatta düzenlenmiştir. Aşağıdaki tabloda farklı koşullar için LED ekran düzenleri açıklanmaktadır:

2. Hata Kodu Yorumlaması

Durum LED'leri yanıp sönen bir kod görüntülediğinde, sol ve sağ sütunlardaki LED'lerin kombinasyonu gözlemlendiğinde iki basamaklı onaltılık hata kodu elde edilir (sağ sütun = alt basamak, sol sütun = üst basamak). Bu kodlar, Toolbox yardım dosyasında listelenen çalışma zamanı hatalarına karşılık gelir. Kullanıcılar ayrıntılı hata tanımları ve işleme önerileri için GEH-6421 kılavuzuna veya Araç Kutusu yazılımına başvurmalıdır.

3. Diğer Özel LED'ler

• AKTİF: İşlemci talimatları yürütürken yanar.

• SLOT 1: Denetleyici, VME rafındaki yuva 1 denetleyicisi olarak yapılandırıldığında yanar (arka panel kimlik fişi aracılığıyla tanımlanır).

• BMAS: VME veri yolu ana erişimi sırasında yanıp söner.

• ENET: Ethernet veri iletimi/alımı sırasında yanıp söner.

• BSLV: VME veriyolu bağımlı erişimi sırasında yanıp söner.

• FLSH: Flash belleğe yazma işlemleri sırasında yanar.

• GENX: Genius I/O iletişim etkinliği sırasında yanar.

VI. Kurulum ve Bakım

1. Kurulum Öncesi Hazırlık

• VME rafının doğru şekilde kurulduğundan ve topraklandığından emin olun.

• Raftaki gerekli yuvanın boş olduğunu ve çift yuva genişliği gereksinimini karşıladığını doğrulayın.

• Karta elektrostatik zarar gelmesini önlemek için anti-statik bir bilek kayışı hazırlayın.

2. Kurulum Adımları

1. Rafın Gücünü Kapatın: Herhangi bir kartı takmadan veya çıkarmadan önce raf gücünün kapatıldığından emin olun.

2. Denetleyiciyi takın: IS215UCVDH7A'yı raf kılavuzlarıyla hizalayın ve arka panel konnektörleri tamamen yerine oturana kadar yavaşça itin.

3. Ön Paneli Sabitleyin: Kartı sabitlemek için ön panelin üst ve alt kısmındaki tutucu vidaları sıkın.

4. Harici Kabloları Bağlayın: Gerektiği şekilde Ethernet kablolarını, seri kabloları vb. bağlayın.

5. Gücü Açın ve Doğrulayın: Gücü açtıktan sonra, ön panel LED'lerinin normal 'yürüyenler' düzenini sergilediklerinden emin olmak için onları gözlemleyin.

3. Bakım Önerileri

• Düzenli LED Kontrolleri: Normal çalışma koşullarında durum LED'leri dönme düzenini göstermelidir. Sürekli açıksa veya anormal şekilde yanıp sönüyorsa derhal hata kodunu araştırın.

• Yeterli Havalandırmayı Sağlayın: Denetleyicinin aşırı ısınmasını önlemek için raf fanlarının çalışır durumda olduğunu ve filtrelerin temiz olduğunu doğrulayın.

• Anti-Statik Önlemler: Tahtayı tutarken daima topraklanmış bir bilek kayışı takın. Kullanılmadığı zaman kartı anti-statik bir torbada saklayın.

• Aygıt Yazılımı Yükseltmeleri: Aygıt yazılımı yükseltmesi gerekliyse, süreç sırasında kesintiyi önlemek için GE'nin resmi prosedürlerini kesinlikle izleyin.

• Yedek Parça Yönetimi: Arıza durumunda arıza süresini en aza indirmek için en az bir aynı kontrolörün yedek olarak sahada bulundurulması önerilir.

VII. Uygulamalar

IS215UCVDH7A denetleyicisi aşağıdaki senaryolarda yaygın olarak kullanılır:

• Gaz Türbini Kontrolü: Mark VI sistemlerinde temel kontrol cihazı olarak yakıt kontrolü, hız kontrolü, sıcaklık izleme vb. işlemleri gerçekleştirir.

• Buhar Türbini Kontrolü: Türbin hızı yönetimi ve koruması için DEH sistemleriyle çalışma.

• Kompresör Kontrolü: Boru hattı ve proses kompresörleri için aşırı gerilim kontrolü ve performans optimizasyonu.

• Jeneratör Uyarma Kontrolü: Gerilim ve reaktif güç regülasyonu için uyarma sistemleriyle arayüz oluşturma.

• Tesis Dengesi (BOP) Kontrolü: Kazanlar, pompalar ve fanlar gibi yardımcı ekipmanlar için lojik kontrol.

• Kombine Çevrim Enerji Santralleri: Çok şaftlı veya tek şaftlı konfigürasyonlarda gaz türbini ve buhar türbini çalışmasının koordine edilmesi.