IS200VVIBH1C وائبریشن مانیٹر بورڈ GE مارک VI ٹربائن کنٹرول سسٹم کے اندر ایک بنیادی وائبریشن مانیٹرنگ اور تحفظ کا جزو ہے۔ سسٹم کے 'سٹیتھوسکوپ' کے طور پر کام کرتے ہوئے، یہ خاص طور پر ٹربائن مشینری کے اہم حصوں (جیسے بیرنگ، شافٹ جرنلز، اور تھرسٹ کالر) سے مختلف وائبریشن اور پوزیشن سگنلز کو حاصل کرنے، پروسیس کرنے اور ان کا تجزیہ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ یہ بورڈ TVIB یا DVIB ٹرمینل بورڈز کے ذریعے Bently Nevada® پروبس کی 14 تک مطابقت پذیر اقسام سے جوڑتا ہے (بشمول proximity probes، velocity sensors، accelerometers، seismic transducers، اور Keyphasor® probes)، جو کہ مسلسل، اعلیٰ درستگی کے آپریشن کی نگرانی کے قابل بناتا ہے۔ اس کا بنیادی مشن آلات کو پہنچنے والے نقصان کو روکنا اور غیر معمولی مکینیکل وائبریشنز اور پوزیشنی تبدیلیوں کا پتہ لگا کر اور بروقت الارم یا حتیٰ کہ ٹرپ سگنلز جاری کر کے بڑی گھومنے والی مشینری کے محفوظ اور مستحکم آپریشن کو یقینی بنانا ہے۔ چاہے گیس ہو یا بھاپ ٹربائن کے لیے، VVIB بنیادی تحفظ سے لے کر جدید کمپن تجزیہ تک ایک مکمل حل فراہم کرتا ہے۔
2. بنیادی افعال اور تفصیلی اصول
IS200VVIBH1C کی فعالیت سادہ سگنل کے حصول سے کہیں زیادہ پھیلی ہوئی ہے۔ یہ پیچیدہ سگنل پروسیسنگ الگورتھم اور ملٹی لیئرڈ پروٹیکشن لاجک کو شامل کرتا ہے، اس کے اصول سینسر ٹیکنالوجی، ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ، اور کنٹرول سسٹم انجینئرنگ کے ساتھ گہرائی سے مربوط ہیں۔
2.1 ملٹی چینل سگنل کا حصول اور ڈیجیٹلائزیشن
یہ تمام جدید افعال کی بنیاد بناتا ہے۔ VVIB ایک اعلیٰ کارکردگی، ملٹی چینل ڈیٹا کے حصول کے نظام کے طور پر کام کرتا ہے۔
تکنیکی اصول:
انٹرفیس اور توسیع: ایک واحد IS200VVIBH1C پروسیسر بورڈ بیک وقت دو TVIB ٹرمینل بورڈز سے منسلک ہو سکتا ہے، اس طرح کل مانیٹرنگ چینلز کی تعداد 26 ہو جاتی ہے۔ ہر TVIB ٹرمینل بورڈ 13 چینل فراہم کرتا ہے: 8 وائبریشن پیمائش کے لیے، 4 پوزیشن کی پیمائش کے لیے، اور کیفی ڈی سیگنل کے لیے۔ یہ ڈیزائن بڑے، ملٹی بیئرنگ روٹرز کی نگرانی کے لیے کافی انٹرفیس فراہم کرتا ہے۔
سگنل کنڈیشنگ اور پاور سپلائی: TVIB ٹرمینل بورڈ نہ صرف سگنل ٹرمینیشن پوائنٹس فراہم کرتا ہے بلکہ فعال تحقیقات کے لیے درکار -28 V DC ایکسائٹیشن پاور بھی فراہم کرتا ہے (جیسے قربت کی تحقیقات کے لیے درکار Proximitors)۔ TMR (Triple Modular Redundant) سسٹمز میں، بجلی کو ایک ڈائیوڈ ہائی سلیکٹ سرکٹ کے ذریعے بے کار بنایا جاتا ہے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ ایک ہی پاور سپلائی میں ناکامی مانیٹرنگ کو متاثر نہیں کرتی ہے۔ ٹرمینل بورڈ پر بفر ایمپلیفائرز پروبس سے خام اینالاگ سگنلز کی ابتدائی کنڈیشنگ فراہم کرتے ہیں، طویل فاصلے کی ترسیل کے بعد سگنل کی سالمیت کو یقینی بناتے ہیں۔
ہائی پریسجن اینالاگ سے ڈیجیٹل کنورژن: کنڈیشنڈ اینالاگ سگنلز شیلڈ کیبلز کے ذریعے IS200VVIBH1C بورڈ میں منتقل کیے جاتے ہیں۔ IS200VVIBH1C بورڈ ان تمام ان پٹ چینلز کو تیز رفتاری سے اور بیک وقت نمونے کے لیے 16 بٹ لگاتار A/D کنورٹر (14 بٹ موثر ریزولوشن کے ساتھ) استعمال کرتا ہے۔ نمونے لینے کی شرح کو ترتیب شدہ چینلز کی تعداد کی بنیاد پر متحرک طور پر ایڈجسٹ کیا جاتا ہے: 8 یا اس سے کم وائبریشن چینلز کے فعال ہونے پر 4.6 kHz فاسٹ اسکین موڈ استعمال کیا جاتا ہے، جبکہ پروسیسنگ بوجھ کو متوازن کرنے کے لیے 8 سے زیادہ چینلز کے لیے شرح 2.3 kHz تک گر جاتی ہے۔ یہ بیک وقت نمونے لینے کی تکنیک اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ چینل کے تمام ڈیٹا کو ایک ہی وقت میں پکڑ لیا جائے، جو بعد کے مرحلے کے تجزیہ اور چوٹی کی درست شناخت کے لیے ایک اہم بنیاد رکھتا ہے۔
2.2 وائبریشن اور پوزیشن پیرامیٹر کیلکولیشن
IS200VVIBH1C کے بنیادی الگورتھم جسمانی طور پر بامعنی انجینئرنگ اقدار کو نکالنے کے لیے کئی مراحل کے ذریعے ڈیجیٹلائزڈ خام سگنلز پر کارروائی کرتے ہیں۔
تکنیکی اصول:
چوٹی سے چوٹی کا حساب اور فلٹرنگ: وائبریشن سگنلز (چینلز 1-8) کے لیے، IS200VVIBH1C سگنل کی متحرک حد کو حاصل کرنے کے لیے 160 ملی سیکنڈ ٹائم ونڈو کا استعمال کرتا ہے۔ اس ونڈو کے اندر، فرم ویئر مسلسل سگنل کی زیادہ سے زیادہ (Vmax) اور کم سے کم (Vmin) اقدار کو ٹریک کرتا ہے، ان کے فرق کو خام چوٹی سے چوٹی کی قدر (Vpp) کے طور پر شمار کرتا ہے۔ سگنل ٹو شور کے تناسب کو بہتر بنانے اور مخصوص فریکوئنسی رینجز کو ہدف بنانے کے لیے، سگنل قابل ترتیب ڈیجیٹل فلٹرز سے بھی گزرتا ہے۔ فلٹر کی قسم ( FilterType ) کو سینسر کی قسم کی بنیاد پر منتخب کیا جا سکتا ہے، بشمول None، Low-pass، High-pass، یا Band-pass۔ زلزلہ اور رفتار کے ٹرانس ڈوسرز کے لیے، 8 قطب تک کھڑی کشندگی والے فلٹرز کو فریکوئنسی رسپانس کو درست شکل دینے کے لیے ترتیب دیا جا سکتا ہے۔
Gap/Position DC اجزاء نکالنا: proximity probes کے لیے، آؤٹ پٹ سگنل میں ایک DC جزو ہوتا ہے (اوسط فرق یا پوزیشن کی نمائندگی کرتا ہے) اور ایک AC جزو (وائبریشن کی نمائندگی کرتا ہے)۔ IS200VVIBH1C 8 Hz کٹ آف فریکوئنسی کے ساتھ ایک سیکنڈ آرڈر کم پاس فلٹر کا استعمال کرتا ہے تاکہ پوزیشن مانیٹرنگ کے افعال جیسے روٹر محوری پوزیشن، تفریق کی توسیع، اور سنکیت کے لیے آسانی سے DC جزو کو نکالا جا سکے۔
انجینئرنگ یونٹ اسکیلنگ: حسابی وولٹیج کی قدریں (چاہے AC Vpp یا DC Vgap) کو جسمانی طور پر بامعنی انجینئرنگ یونٹس میں تبدیل کیا جاتا ہے جو صارف کے ترتیب کردہ اسکیلنگ عوامل (VIB_Scale) اور آفسیٹس (ScaleOff) کا استعمال کرتے ہوئے، مثال کے طور پر، نقل مکانی کے لیے mils اور انچ/سیکنڈ (انچ/سیکنڈ کے لیے)۔ یہ کنٹرول منطق اور آپریٹرز کو پیمائش کی براہ راست تشریح کرنے کی اجازت دیتا ہے۔
2.3 Keyphasor پروسیسنگ اور رفتار کی پیمائش کے
چینل 13 کو خاص طور پر Keyphasor سگنل پر کارروائی کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جو کہ جدید کمپن تجزیہ کا سنگ بنیاد ہے۔
تکنیکی اصول:
Keyphasor اصول: Keyphasor عام طور پر ایک قربت کی تحقیقات ہے جس کا مقصد شافٹ پر کی وے یا نشان ہے۔ جب بھی کلیدی راستہ تحقیقات سے گزرتا ہے، خلاء اچانک بدل جاتا ہے، جس سے نبض کا سگنل پیدا ہوتا ہے۔ یہ نبض روٹر کے ہر انقلاب کے لیے ریفرنس فیز پوائنٹ کو نشان زد کرتی ہے۔
نبض کی کھوج اور رفتار کا حساب: IS200VVIBH1C ہر کیفاسر نبض کے بڑھتے ہوئے کنارے کو درست طریقے سے پکڑنے کے لیے سافٹ ویئر کے ساتھ ایڈجسٹ ایبل ہسٹریسس کے ساتھ ہارڈ ویئر کمپیریٹر سرکٹ کا استعمال کرتا ہے۔ یہ دالیں ایک FPGA (فیلڈ-پروگرام ایبل گیٹ اری) میں کھلائی جاتی ہیں، جہاں اندرونی کاؤنٹر لگاتار دالوں کے درمیان وقت کے وقفے کو درست طریقے سے ماپتے ہیں۔ فرم ویئر اس وقفہ کو فوری طور پر روٹر کی رفتار (RPM) کا حساب لگانے کے لیے استعمال کرتا ہے۔ بہت کم رفتار پر جہاں ہارڈ ویئر کا موازنہ کرنے والا ناقابل بھروسہ ہو جاتا ہے، رن ٹائم کوڈ دالیں گننے کے لیے چینل 13 ( GAP13_KPH1 ) پر ہی گیپ سگنل کا تجزیہ کرتا ہے، پوری آپریٹنگ رینج میں درست رفتار کی پیمائش کو یقینی بناتا ہے۔
2.4 ایڈوانسڈ وائبریشن اینالیسس (1X، 2X، اور ٹریکنگ فلٹرز)
IS200VVIBH1C سادہ مجموعی وائبریشن مانیٹرنگ سے آگے ہے، جو کہ وائبریشن ویکٹر کو ڈائیگنوسٹک گریڈ کی معلومات فراہم کرنے کے قابل ہے۔
تکنیکی اصول:
ماڈیولیشن اور فلٹرنگ: خام وائبریشن سگنل (مثلاً، چینل 1 سے) کیفاسر سگنل (1X یا 2X رننگ اسپیڈ پر) سے حاصل کردہ سائن اور کوزائن ریفرنس سگنلز سے ضرب کیا جاتا ہے۔ یہ عمل 1X (یا 2X) فریکوئنسی کے کمپننٹ کو ڈی سی لیول پر 'ڈاؤن کنورٹ' کرتا ہے، جب کہ دیگر فریکوئنسی کے اجزا اعلی تعدد میں 'اوپر کنورٹ' ہوتے ہیں۔
ویکٹر نکالنا: ضرب سگنلز انتہائی کم کٹ آف فریکوئنسی (0.25 ہرٹز) 4-پول لو-پاس فلٹر سے گزرتے ہیں، جو تمام ہائی فریکوئنسی شور کو ہٹاتا ہے، بالآخر vector 1X vi کے ان فیز (حقیقی) اور Quadrature (تصویراتی) حصوں کی نمائندگی کرنے والے دو DC سگنل آؤٹ پٹ کرتے ہیں۔
میگنیٹیوڈ اور فیز کا حساب: 1X کمپن کی چوٹی کی شدت (Vib1Xy) حقیقی اور خیالی حصوں کے مربعوں کے مجموعے کے مربع جڑ کا حساب لگا کر حاصل کی جاتی ہے۔ Keyphasor نبض کی نسبت وائبریشن ویکٹر کا فیز اینگل (Vib1xPHy) خیالی حصے کے حقیقی حصے کے تناسب کے آرکٹینجنٹ کا حساب لگا کر حاصل کیا جاتا ہے۔ اس مرحلے کی معلومات روٹر کے عدم توازن یا غلط ترتیب کی سمت کا تعین کرنے کے لیے اہم ہے۔
1X اور 2X وائبریشن اجزاء کا تجزیہ: یہ فنکشن کمپن کے اجزاء کی شدت اور فیز کا تعین کرتا ہے (1X) کے ساتھ یا دو بار (2X) چلنے کی رفتار کے ساتھ۔ اس کا مرکز ہم وقت ساز ڈیموڈولیشن (فیز لاکڈ ایمپلیفیکیشن) ٹیکنالوجی ہے۔
ٹریکنگ فلٹرز: یہ فنکشن ایل ایم سیریز گیس ٹربائن جیسی ایپلی کیشنز کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے جو ایکسلرومیٹر استعمال کرتی ہیں۔ اس کا اصول 1X/2X تجزیہ سے ملتا جلتا ہے، لیکن Keyphasor فریکوئنسی کو لاک کرنے کے بجائے، یہ LM_RPM_A, B, C ) کو متحرک طور پر ٹریک کر سکتا ہے، کنٹرولر کے ذریعہ فراہم کردہ تین آزاد رفتار سگنلز ( LMVibxA, B, C ) کو کم کر سکتا ہے۔ ان تینوں مخصوص رفتار میں کمپن ایمپلیٹیوڈ ( اہم رفتار سے گزرتے وقت یہ ملٹی شافٹ یونٹس یا وائبریشن رویے کی نگرانی کے لیے انتہائی مفید ہے۔
2.5 ملٹی لیئر پروٹیکشن اور لمٹ چیکنگ
تمام پروسیس شدہ ڈیٹا بالآخر تحفظ کا کام کرتا ہے۔
تکنیکی اصول:
کنفیگرایبلٹی: صارفین ( SysLimxEnable ) کو فعال کر سکتے ہیں، حد کی قیمت ( SysLimitx ) مقرر کر سکتے ہیں، چیک کی قسم ( سے زیادہ یا برابر سے کم یا اس سے کم، SysLimxType ) کو منتخب کر سکتے ہیں، اور فیصلہ کر سکتے ہیں کہ کو لیچ کرنا ہے ۔ SysLimxLatch ) ہر ایک حد بلاک کے لیے ( لیچنگ فنکشن کا مطلب ہے کہ ایک بار ٹرگر ہونے کے بعد، الارم کی حالت اس وقت تک برقرار رہے گی جب تک کہ دستی طور پر دوبارہ ترتیب نہ دی جائے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ غیر معمولی حالات چھوٹ نہ جائیں۔
درخواست: ان حدود کا استعمال مختلف سطحوں کے الارم (انتباہ) اور خطرناک دوروں (ٹرپ) کو متحرک کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، Limit1 سے زیادہ وائبریشن ویلیو مینٹیننس اہلکاروں کو الرٹ کرنے کے لیے انتباہی الارم کو متحرک کر سکتی ہے، جبکہ زیادہ Limit2 سے تجاوز کرنے سے ہنگامی بندش کے لیے براہ راست یونٹ کا سفر شروع ہو جائے گا۔
سسٹم کی حد کی جانچ: ہر کمپن اور پوزیشن چینل دو مکمل طور پر ترتیب دینے والے سسٹم کی حد کے بلاکس سے لیس ہے۔
انٹیلجنٹ فالٹ لاجک: سسٹم میں ذہین انٹر لاک لاجک شامل ہے۔ مثال کے طور پر، اگر DC جزو کی بنیاد پر پروب کی خرابی کا پتہ چل جاتا ہے (مثال کے طور پر، کھلا یا شارٹ سرکٹ)، تو سسٹم AC جزو کی بنیاد پر وائبریشن ٹرپ کو روک سکتا ہے، جو خود سینسر کی خرابی کی وجہ سے غلط شٹ ڈاؤن کو روک سکتا ہے۔
3. ہارڈ ویئر کی تفصیلات اور انٹرفیس
چینل کی صلاحیت: 2 TVIB ٹرمینل بورڈز کو سپورٹ کرتا ہے، کل 26 مانیٹرنگ چینلز۔
پروب کمپیٹیبلٹی: Bently Nevada proximity، velocity، accelerometer، seismic، اور Keyphasor probes کو مکمل طور پر سپورٹ کرتا ہے۔
سگنل سیمپلنگ: 16 بٹ A/D کنورٹر، 4.6 kHz تک کے نمونے لینے کی شرح کے ساتھ (ایک ساتھ نمونے لینے)۔
پاور سپلائی: ٹرمینل بورڈز پر پراکسیمیٹرز کے لیے -28 V DC فالتو پاور فراہم کرتا ہے۔
فزیکل انٹرفیس: وی ایم ای ریک اور ٹرمینل بورڈز میں کنٹرولر کے ساتھ 37-پن 'D'-شیل کنیکٹر کے ذریعے لیچنگ فاسٹنرز کے ساتھ بات چیت کرتا ہے۔
آؤٹ پٹ انٹرفیس: TVIBH2A ٹرمینل بورڈ BNC کنیکٹر فراہم کرتا ہے تاکہ بفرڈ سگنلز کو براہ راست پورٹیبل ڈیٹا ایکوزیشن آلات یا مستقل Bently Nevada 3500 مانیٹرنگ سسٹم تک پہنچایا جا سکے، جس سے ڈیٹا کی نقل اور جدید تجزیہ کو فعال کیا جا سکے۔
4. تشخیص اور دیکھ بھال
IS200VVIBH1C مضبوط خود تشخیصی اور نظام کی تشخیصی صلاحیتوں کا حامل ہے۔
ہارڈ ویئر کی تشخیص: پیمائش کی درستگی کو یقینی بنانے کے لیے A/D کنورٹر کیلیبریشن لیول کی مسلسل نگرانی کرتا ہے۔ ہارڈ ویئر کی غلط کنفیگریشن کو روکنے کے لیے ٹرمینل بورڈ آئی ڈی چپس کو چیک کرتا ہے۔ حد سے باہر کے حالات (کھلے یا شارٹ سرکٹ) کے لیے ان پٹ سگنلز کی نگرانی کرتا ہے۔
اسٹیٹس کا اشارہ: پاور، آن لائن اسٹیٹس، کمیونیکیشن لنکس، تشخیصی الارم، اور زیادہ درجہ حرارت کی وارننگز کے لیے فرنٹ پینل ایل ای ڈی کے ذریعے بدیہی حیثیت کی معلومات فراہم کرتا ہے۔
سافٹ ویئر کی تشخیص: تمام نظام کی حد کے حالات اور تحقیقات کی غلطی کی معلومات مارک VI کنٹرولر کو L3DIAG_VVIB جیسے متغیرات کے ذریعے دستیاب ہیں اور انہیں ورک سٹیشن ایس ٹی پر ڈسپلے اور لاگ ان کیا جا سکتا ہے، جس سے خرابیوں کا سراغ لگانے اور تاریخی ڈیٹا کے تجزیہ میں سہولت ہو گی۔
