MPC4 Makine Koruma Kartı, VM ürün serisinin temel bir bileşenidir ve VM600 serisi Makine Koruma Sisteminin (MPS) önemli bir parçasıdır. Endüstriyel makinelerin gerçek zamanlı izlenmesi ve korunması için tasarlanan bu kart, yüksek programlanabilirlik ve çok yönlülüğe sahiptir; dört dinamik sinyal girişini ve iki takometre (Keyfazör) girişini aynı anda işleyebilir. MPC4 kartı, ekipmanın güvenli ve güvenilir koşullar altında çalışmasını sağlamak için enerji üretimi, petrol ve gaz ve havacılık gibi kritik endüstriyel sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
MPC4 kartının üç versiyonu mevcuttur: Farklı uygulama senaryolarının güvenlik ve işlevsel gereksinimlerini karşılayan Standart, Ayrı Devreler ve Güvenlik (MPC4SIL). Tüm versiyonlar, ilgili IOC4T giriş/çıkış kartıyla birlikte bir kart çifti olarak kullanılmalıdır.
II. Temel Özellikler ve Faydalar
1. Çok Kanallı Dinamik Sinyal Girişi
Hızlanma, hız ve yer değiştirme (yakınlık) gibi çeşitli sensörlerden gelen girişleri kabul eden 4 dinamik sinyal kanalını destekler.
Her kanal bağımsız olarak programlanabilir ve voltaj (±10V AC) veya akım (0–25mA DC) girişini destekler.
Giriş empedansı 200 kΩ olup, yüksek Ortak Mod Reddetme Oranı (>60 dB) ve düşük karışma (-72 dB) ile birliktedir.
2. Çift Takometre (Anahtar Fazör) Girişi
Yakınlık probları, manyetik alıcılar veya TTL sinyalleri için uygun 2 hız/faz referans girişini destekler.
Geniş bir hız aralığına (0,016 Hz - 50 kHz) sahip kesirli takometre oranlarını destekler.
3. Gerçek Zamanlı Dijital Sinyal İşleme (DSP)
Gerçek zamanlı filtreleme, entegrasyon/farklılaştırma ve düzeltme (RMS, ortalama, gerçek tepe, gerçek tepeden tepeye) için gelişmiş DSP teknolojisini kullanır.
Genlik ve fazın eş zamanlı izlenmesine olanak tanıyan sipariş takibini destekler.
4. Programlanabilir Alarmlar ve Uyarlanabilir Ayar Noktaları
Gecikme, gecikme ve kilitleme işlevlerini destekleyen Uyarı ve Tehlike iki seviyeli alarmlar sağlar.
Alarm eşikleri hıza veya harici sinyallere göre uyarlanabilir şekilde ayarlanabilir, böylece sistem esnekliği artar.
5. Sensör Güç Kaynağı ve Sinyal Koşullandırma
Entegre güç kaynakları, IEPE ivmeölçerler ve yakınlık ölçüm sistemleri gibi sensörleri destekler.
±27,2V, +15V voltaj çıkışları ve 6,16 mA sabit akım kaynağı sağlar.
6. Ön Panel Konektörleri ve Durum Göstergeleri
Her kanal için BNC konnektörleri, harici analiz için ara belleğe alınmış 'ham' sensör sinyallerini çıkarır.
Ön panel LED göstergeleri kanal durumunu, alarmları ve sistem hatalarını gösterir.
7. Çalışırken Değiştirilebilir ve Modüler Tasarım
Canlı ekleme ve kaldırmayı (çalışırken değiştirme) destekleyerek bakım ve yükseltmeleri kolaylaştırır.
VM600 sistemindeki diğer kartlarla (örn. IOC4T, RLC16, IRC4) birlikte çalışabilir.
8. Güvenlik ve Sertifikalar
Hem Standart hem de Güvenlik versiyonları, fonksiyonel güvenlik sistemleri için (örn. SIL 1, PL c) IEC 61508 ve ISO 13849 sertifikasına sahiptir.
Güvenlik sürümü (MPC4SIL), yanlışlıkla yapılan konfigürasyon değişikliklerini önlemek için elektriksel izolasyon özelliğine sahiptir.
III. Çalışma Prensibi ve İşleme Fonksiyonları
MPC4 kartının temel çalışma prensibi, yüksek performanslı Dijital Sinyal İşleme (DSP) teknolojisine dayanmaktadır. Sensör sinyallerinin gerçek zamanlı olarak toplanması, filtrelenmesi, analiz edilmesi ve alarm işlenmesi yoluyla kapsamlı makine izleme ve koruma sağlar. Çalışma prensibi aşağıda dört açıdan detaylandırılmıştır:
1. Sinyal Girişi ve Koşullandırma
MPC4 kartı aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli sensörlerden gelen sinyalleri kabul eder:
Dinamik Sinyaller: Titreşim ivmesi, hız, yer değiştirmenin yanı sıra itme konumu, dış merkezlilik, kasa genişlemesi vb.
Takometre Sinyalleri: Faz referansı ve hız ölçümü için kullanılan Anahtar Fazörlerden, kodlayıcılardan veya darbe sensörlerinden.
Her dinamik sinyal girişi, aşağıdakiler dahil olmak üzere analog ön uç koşullandırmaya tabi tutulur:
Empedans Eşleştirme: 200 kΩ giriş empedansı, çeşitli sensör çıkış özelliklerine uyum sağlar.
Ortak Mod Reddi: CMRR > 60 dB, ortak mod parazitini etkili bir şekilde bastırır.
Frekans Tepkisi: DC'den 60 kHz'e (-3 dB) kadar analog frekans aralığı, yüksek frekanslı bileşenlerin korunmasını sağlar.
Akım giriş sinyalleri, örneklemeden önce dahili bir 324,5 Ω direnç aracılığıyla voltaj sinyallerine dönüştürülür. Tüm giriş sinyalleri ADC'ye (Analog-Dijital Dönüştürücü) ulaşmadan önce kenar yumuşatma filtrelerinden geçerek örnekleme doğruluğunu sağlar.
2. Dijital Sinyal İşleme Akışı
MPC4 kartı, her bir sinyalin bağımsız olarak işlendiği ve öncelikle aşağıdaki adımları içeren çok kanallı bir paralel işleme mimarisini kullanır:
a) Dijital Filtreleme
6'dan 60 dB/oktav'a kadar yapılandırılabilir eğimlerle yüksek geçişli, alçak geçişli ve bant geçişli filtreleri destekler.
Geçiş bandı dalgalanması ±0,3 dB'den azdır ve durdurma bandı zayıflaması 50 dB'den büyüktür, bu da sinyal saflığını sağlar.
b) Entegrasyon ve Farklılaşma
Gerektiğinde ivmeyi hıza veya yer değiştirmeye entegre edebilir veya hızı ivmeye farklılaştırabilir.
Entegrasyon çalışma frekans aralığı 2,5 Hz ila 10 kHz'dir.
c) Düzeltme ve Genlik Hesaplaması
d) Sipariş Takibi ve Aşama Analizi
Hız değişiklikleri sırasında belirli sıraların (örn. 1X, 2X, 3X) genliğini ve fazını otomatik olarak izler.
Temel frekansta faz hatası ±6°'den azdır, tipik olarak ±1°.
e) Boşluk/Konum Ölçümü
3. Alarm İşleme ve Mantık Kombinasyonu
MPC4 kartı esnek şekilde yapılandırılabilir bir alarm sistemine sahiptir:
a) Alarm Seviyeleri
Her kanal, her biri aşırı limit (A+, D+) veya alt limit (A-, D-) olarak yapılandırılabilen Uyarı ve Tehlike iki seviyeli alarmları destekler.
Alarm eşikleri, tam ölçeğin herhangi bir yerinde ayarlanabilir ve örneğin hıza bağlı olarak uyarlanabilir ayarlamayı destekler.
b) Alarm Gecikmesi ve Histerezis
Kullanıcılar yanlış alarmları önlemek için alarm gecikme sürelerini ayarlayabilir.
Histerezis fonksiyonu, alarmların eşiğe yakın ses çıkarmasını önler.
c) Mantık Kombinasyonları
8'e kadar temel fonksiyon ve yapılandırılabilir 4 gelişmiş fonksiyon ile AND, OR ve Çoğunluk Oylaması gibi mantık kombinasyonlarını destekler.
Makine sistemlerinde karmaşık çok parametreli kararlar için uygundur.
d) Alarm Çıkışları
4. Sistem Kendi Kendine Arıza Tespiti (OK Sistemi)
MPC4 kartı, sensörün ve sinyal zincirinin sağlığını sürekli olarak izleyen yerleşik bir OK Sistemi içerir:
İki Seviyeli Eşik Algılama: Yapılandırılabilir üst ve alt limitler, sinyal seviyesinin makul bir aralıkta olup olmadığını izler.
Hat Arıza Tespiti: Açık devre ve kısa devre gibi arızaları tanımlar.
Ön Panel Göstergesi: Her kanalda 'Tamam' durumunu veya arıza tipini gösteren bir LED bulunur.
Ek olarak, MPC4 kartı, sistemin güvenilir şekilde çalışmasını sağlamak için, donanım ve ürün yazılımı durumunu teşhis ederek başlatma sırasında bir kendi kendine test rutini gerçekleştirir.
IV. Sürüm Farklılıkları ve Uygulanabilir Senaryolar
| Sürüm |
Özellikleri |
Tipik Uygulamalar |
| Standart |
VME veri yolu, takometre kanalları, dar bant takibi dahil tüm özellikleri destekler. |
Genel makine koruma sistemleri. |
| Ayrı Devreler |
IEC 60255-5 ile uyumlu, elektriksel olarak izole edilmiş tasarım. |
Yüksek elektromanyetik girişim ortamları. |
| Güvenlik (MPC4SIL) |
VME arayüzü yok, takometre veya dar bant izleme desteği yok, SIL 1 sertifikalı. |
Fonksiyonel güvenlik sistemleri (örn. SIL 1 / PL c). |
V. Tipik Uygulamalar
Gaz ve Buhar Türbinleri: Titreşim, yer değiştirme, hız izleme.
Kompresörler ve Pompalar: Şaft titreşimi, yatak durumu, baskı konumu.
Jeneratörler ve Motorlar: Titreşim koruması, faz analizi.
Rüzgar Türbinleri: Tahrik sistemi titreşimi ve hız takibi.
