GE IS220PPROS1B TMR Yedekleme Koruması G/Ç modülü

IS220PPROS1B, gaz türbinleri, buhar türbinleri ve diğer dönen makineler için tasarlanmış, GE'nin Mark VIe kontrol sistemi içindeki Üçlü Modüler Yedekli (TMR) Yedekleme Koruması I/O modülüdür. Aşırı hız koruması, senkronizasyon kontrolü, ana kontrol izleme ve acil durum açma gibi işlevler sağlayan, birincil kontrol sisteminden ayrı, bağımsız bir yedek koruma katmanı görevi görür. Bu, birincil kontrol sistemi arızası durumunda güvenli bir kapatma sağlayarak ekipmanın hasar görmesini ve yıkıcı olayları önler.

IS220PPROS1B, güvenlik enstrümanlı döngüler için IEC 61511 kapsamında sertifikasyon gerektiren endüstriyel uygulamalar için uygun, IEC 61508 standardıyla uyumlu güvenlik sertifikalı bir versiyondur. Tasarımı, donanım ve yazılım bağımsızlığını vurgulayarak, birincil kontrol sisteminin durumuna bakılmaksızın koruma işlevlerinin çalışır durumda kalmasını garanti eder.

Sistem Mimarisi ve Donanım Bileşimi

1 Donanım Yapısı

• İşlemci Kartı: ControlST yazılımı V04.07 ve üzeri tarafından desteklenen bir BPPC işlemci kartını kullanır.

• Uygulama Kartı (BPRO): Aşırı hız tespiti, röle sürme ve darbe sinyali işleme gibi işlevler için uygulamaya özel donanım devreleri içerir.

• Terminal Kartları: Doğrudan SPRO, TPROS#C, TPROH#C veya TREA terminal kartlarına monte edilebilir.

• İletişim Arayüzü: Ana kontrolörle veri alışverişi için Ethernet portları aracılığıyla IONet'e bağlanır.

2 Sistem Yapılandırma Seçenekleri

• TMR Yapılandırması: Üç PPRO modülü sırasıyla R, S ve T denetleyici ağlarına bağlanır ve 3'te 2 oylama mantığını uygular.

• Simpleks Yapılandırması: Bir PPRO modülünün iki kontrol cihazını (R ve S) izlediği TRES terminal kartıyla kullanıma uygundur.

• Bağımsız Yapılandırma: TREA terminal kartı, üç PPRO modülünün doğrudan monte edilmesine olanak tanır ve kartlar arasında harici kablolama ihtiyacını ortadan kaldırır.

Temel Fonksiyonlar ve Çalışma Prensipleri

1 Aşırı Hız Koruması
IS220PPROS1B üç düzeyde aşırı hız koruması sağlar: kontrol, birincil ve acil durum. Acil durum seviyesi PPRO tarafından bağımsız olarak yürütülür ve şunları içerir:

• Donanım Aşırı Hız Koruması:

• Aşırı hız tespiti için yazılımdan bağımsız donanım mantığını kullanır.

• Açma ayar noktası ( OSHW_Setpoint ) yalnızca modül başlatma sırasında yüklenir, böylece çalışma zamanı yazılım hatalarından etkilenmemesi sağlanır.

• Bir alarmı tetiklemek amacıyla ayar noktasını aşmak için art arda iki şaft devri gerekir. Tepki süresi normal çalışma hızlarında genellikle 60 ms'den azdır.

• Firmware Aşırı Hız Koruması:

• Üç hız sinyaline (HP, IP, LP) dayalı olarak gerçek zamanlı hesaplamalar gerçekleştirir.

• Mevcut şaft ivmesine bağlı olarak aşırı hız tetikleme ayar noktasını dinamik olarak ayarlayan Hız Tabanlı Aşırı Hız Korumasını (RBOS) destekler.

• RBOS İşlevi (yalnızca PPROS1B):

• Kullanıcıların beş hızlanma/RPM ayar noktası kesme noktasını kullanarak bir yanıt eğrisi tanımlamasına olanak tanır.

• Şaft ivmesi arttıkça, RBOS tahrikli aşırı hız ayar noktası azalır, bu da yüksek hızlanma koşulları altında alarmın daha erken başlatılmasına olanak tanır.

2 Senkronizasyon Kontrol Fonksiyonu

• İki Potansiyel Transformatör (PT) girişi aracılığıyla jeneratör ve bara voltajını, frekansını ve faz açısını izler.

• Koşullar voltaj farkı, frekans farkı (kayma) ve faz açısı farkı için yapılandırılabilir sınırlar dahilinde olduğunda kesicinin kapanmasına izin vermek için K25A rölesine enerji verir.

• Ölü veriyolunun kapatılması için bir bypass fonksiyonu içerir.

3 Ana Kontrol Watchdog

• aracılığıyla birincil denetleyicinin sağlığını izler .DEVICE_HB ) IONet üzerinden alınan bir kalp atışı sinyali (

• Ardışık beş veri çerçevesi boyunca kalp atışı eksikse bir alarmı tetikler.

• İki ana kontrolörün izlenmesini destekler; Bir kontrolörün sağlıklı olması, bir hatanın önlenmesi için yeterlidir.

4 Diğer Koruyucu Fonksiyonlar

• Hız Farkı Tespiti: Birincil kontrolün hız sinyali ile PPRO'nun hesaplanan hızı arasındaki fark, ardışık üç örnek için yapılandırılmış bir eşiği aşarsa alarm verir.

• Eski Hız Algılama: Ana denetleyiciden gelen hız sinyali uzun bir süre (100 kare) boyunca değişmeyi (titreşimi) durdurursa alarm verir, bu da potansiyel sinyal bütünlüğü kaybına işaret eder.

• LP Şaftı Kilitli Algılama: LP şaftı sıfır hızda kalırken HP şaftının hızı varsa tetiklenir.

• Ayrık Kontak Girişi Alarmları: Yedi izole kontak girişi, doğrudan (donanım tabanlı) veya koşullu (ürün yazılımı mantığı tabanlı) alarm başlatmayı destekler.

• Acil Durdurma (Acil Durdurma): Harici Acil Durdurma sinyallerini izler ve birincil kontrole bir çapraz geçiş başlatır.

5 Röle Çıkışı ve Geri Bildirim

• Acil Durum Açma Röleleri (ETR1–ETR3): Açma solenoidlerini kontrol edin.

• Ekonomileştirme Röleleri (KE1–KE3): Tutma akımını azaltmak için başlatmadan sonra solenoid devresine seri direnç ekleyin.

• Servo İntihar Rölesi (K4CL): Yakıt veya buhar valflerini kapatmaya zorlar (tek yönlü sistemlerde yaygındır).

• Senkronizasyon Kontrol Rölesi (K25A): Jeneratör devre kesici kapatma komutunu kontrol eder.

Temel Farklılıklar: IS220PPROS1B ve IS220PPROH1A

Tipik Uygulamalar

• Gaz Türbinleri (Tek Şaft / İki Şaft)

• Buhar Türbinleri (Büyük, Orta, Küçük)

• Kombine Çevrim Tesisleri (STAG konfigürasyonu)

• SIL 2 / SIL 3 güvenlik bütünlüğü seviyelerine uyum gerektiren endüstriyel uygulamalar.