IS200JPDCG1A là Bảng phân phối điện được thiết kế bởi General Electric (GE) cho Hệ thống điều khiển tuabin khí Mark VIe™. Bo mạch này là thành phần cốt lõi của Mô-đun phân phối nguồn IS2020JPDC, chịu trách nhiệm chính trong việc phân phối nguồn điện 125 V dc, 115/230 V ac và 28 V dc cho các bo mạch khác trong hệ thống điều khiển, cung cấp khả năng quản lý và phân phối điện hệ thống tập trung.
Bảng IS200JPDCG1A được gắn trên đế thép trong mô-đun JPDC. Kích thước mô-đun là 6,75 inch × 19,0 inch (17,2 cm × 48,26 cm). Bảng mạch tích hợp nhiều đầu nối nguồn đầu vào và đầu ra khác nhau, bảo vệ cầu chì, công tắc bật tắt, mạch phản hồi chẩn đoán và các điểm kiểm tra, cung cấp giải pháp phân phối nguồn hoàn chỉnh cho hệ thống điều khiển Mark VIe.
IS200JPDCG1A và các phiên bản mới hơn bao gồm một biến áp cách ly tín hiệu được thêm vào đường tín hiệu chẩn đoán A5 (cường độ phản hồi AC1). Điều này giúp cách ly điện giữa FE/PE và JAC kết nối đường dây AC. Cải tiến này dẫn đến dung sai ±15% khi đọc tín hiệu phản hồi AC1 được hiển thị trong ứng dụng ToolboxST.
Các tính năng chính của bo mạch IS200JPDCG1A bao gồm:
Phân phối nhiều cấp điện áp: Hỗ trợ phân phối nguồn cho ba cấp điện áp: 125 V dc, 115/230 V ac và 28 V dc.
Hỗ trợ đầu vào dự phòng: Có thể chấp nhận hai đầu vào pin và một đầu vào mô-đun DACA cho nguồn điện 125 V dc.
Hỗ trợ TMR: Hỗ trợ cả cấu hình Dự phòng mô-đun ba (TMR) và cấu hình đơn giản cho nguồn điện 28 V dc.
Bảo vệ toàn diện: Mạch đầu vào và đầu ra được bảo vệ bằng cầu chì hoặc cầu chì đa năng.
Phản hồi Chẩn đoán: Cung cấp các tín hiệu chẩn đoán trạng thái nguồn mở rộng thông qua gói I/O PPDA.
Điểm kiểm tra: Cung cấp 8 điểm kiểm tra để thuận tiện cho việc đo điện áp chính tại chỗ.
Cấu hình linh hoạt: Bộ nhảy cho phép cấu hình để phát hiện mặt đất 125 V dc và các chế độ đơn giản/dự phòng 28 V dc.
Mở rộng chuỗi Daisy: Cáp ruy băng 50 chân kết nối với các bảng phân phối khác để mở rộng khả năng chẩn đoán.
II. Chức năng chính
Các chức năng chính của IS200JPDCG1A bao gồm nhưng không giới hạn ở những chức năng sau:
1. Phân phối điện 125 V dc
Bảng mạch chấp nhận hai đầu vào pin (thông qua đầu nối JD1 và JD2) và một đầu vào 125 V dc từ mô-đun DACA (thông qua đầu nối JZ2). Mỗi đầu vào thường được định tuyến thông qua bộ lọc bên ngoài. Hai đầu vào pin được OR với nhau bằng mô-đun diode D1 và được OR với điện áp 125 V dc từ mô-đun DACA, tạo thành bus 125 V dc có nhãn PDC. Đường trở về của tất cả đầu vào 125 V dc được kết nối với nhau và được gắn nhãn NDC. Tổng dòng điện 125 V dc không được vượt quá 20 amps.
Tất cả ba đầu vào 125 V dc đều nổi so với mặt đất. Khi lắp đặt jumper JP2, mỗi bên của bus 125 V dc được kết nối với mặt đất FE thông qua điện trở khoảng 84 kΩ, cung cấp phương tiện phát hiện lỗi chạm đất.
2. Phân phối điện xoay chiều 115/230 V
Bo mạch chấp nhận đầu vào 115 V ac hoặc 230 V ac thông qua đầu nối JAC, với dòng điện tối đa cho phép là 12,5 A rms. Phía thấp hoặc trung tính của nguồn điện đầu vào dự kiến sẽ được nối đất. Hai đầu ra AC được cung cấp, cả hai đều được bảo vệ bằng cầu chì trễ thời gian 10 A chỉ ở phía cao (Chân 1 của mỗi đầu nối). Đầu ra tại JAC1 được điều khiển bằng công tắc bật tắt SWAC1; đầu ra JAC2 không được chuyển đổi.
3. Phân phối điện 28 V dc
Bảng mạch hỗ trợ phân phối điện TMR hoặc đơn giản 28 V dc. Ba đầu nối đầu vào 28 V riêng biệt, JR, JS và JT, được cung cấp. Trên mỗi đầu nối có hai chân cắm song song để tăng khả năng mang dòng điện.
Tám đầu nối đầu ra không hợp nhất: J1, JP1, JCR, JCS, JCT, JRS, JSS, JTS. Dòng điện đầu ra không được vượt quá 12,5 A.
26 đầu ra với khả năng bảo vệ đa cầu 1.6 A: Trong cấu hình TMR, 10 trong số này (JR1-JR10) cung cấp nguồn 28PR, 8 đầu ra cung cấp công suất 28PS và 8 đầu ra cung cấp nguồn 28PT.
Một đầu ra (P4) với bảo vệ polyfuse 0,5 A: Cấp nguồn cho gói I/O PPDA. Để đối phó với hiện tượng quá dòng, cầu chì đa năng sẽ tắt; tắt nguồn để thiết lập lại nó.
4. Đầu ra 125 V dc tới Nguồn điện 125 V dc/28 V dc bên ngoài
Đầu ra JIR, JIS và JIT cung cấp năng lượng cho ba bộ nguồn đầu vào 125 V dc / đầu ra 28 V dc bên ngoài. Các đầu ra này được bảo vệ bằng cầu chì và được điều khiển bằng các công tắc bật tắt SW1R, SW1S và SW1T. Hai tùy chọn lựa chọn nguồn điện được cung cấp:
Chế độ bình thường: Một phích cắm rút ngắn được cắm vào đầu nối JDB chọn nguồn điện một chiều 125 V từ toàn bộ bus P125 (được cung cấp bởi cả đầu vào pin và đầu vào DACA).
Chế độ thay thế: Di chuyển phích cắm rút ngắn sang đầu nối JDA chỉ chọn nguồn cho JIR, JIS và JIT từ Pin A, cho phép bộ chuyển đổi AC/DC có công suất thấp hơn chỉ cung cấp cho các đầu ra 125 V dc khác.
5. Đầu ra 125 V dc khác
Đầu ra J7A, J7B, J7C: Được bảo vệ bằng cầu chì và được điều khiển bằng công tắc bật tắt, chúng cung cấp nguồn điện đầu ra cho bảng đầu cuối Đầu ra Rơle TRLY và các bảng tương tự.
Đầu ra J8A, J8B, J8C: Chỉ được bảo vệ bằng cầu chì, với điện trở 22 W được mắc nối tiếp với mỗi bên để hạn chế công suất đầu ra. Những nguồn này cung cấp năng lượng cho các bảng như bảng đầu cuối Đầu vào Liên hệ TBCI, yêu cầu nguồn có khả năng đoản mạch hạn chế để đáp ứng các yêu cầu của cơ quan.
6. Tín hiệu phản hồi chẩn đoán
Bảng IS200JPDCG1A cung cấp tín hiệu phản hồi phân phối nguồn cho INet thông qua gói I/O PPDA. Gói I/O PPDA gắn trên mô-đun JPDC. Các tín hiệu chẩn đoán bao gồm:
| tín hiệu |
Mô tả |
| A1 |
Vôn bus PDC đến cường độ trái đất |
| A2 |
Vôn bus NDC đến cường độ trái đất |
| A3 |
Ghép kênh phản hồi J7A, J7B, J7C (đầu ra 125 V dc) |
| A4 |
Ghép kênh phản hồi J1R, J1S, J1T (đầu ra 125 V dc) |
| A5 |
Cường độ phản hồi AC1 (với biến áp cách ly, dung sai ±15%) |
| B1 |
Ghép kênh phản hồi JAC1, JAC2, BATT1, BATT2 |
| B2 |
Cường độ phản hồi 28 V dc R |
| B3 |
Cường độ phản hồi 28 V dc S |
| B4 |
Cường độ phản hồi 28 V dc T |
| B5 |
28 V dc R, S, T, P, S tiếp điểm ghép kênh |
Phản hồi cũng bao gồm ID điện tử xác định loại bảng, bản sửa đổi và số sê-ri.
7. Điểm kiểm tra
Bảng mạch có 8 điểm kiểm tra để đo điện áp chính tại chỗ một cách thuận tiện:
| Điểm kiểm tra |
Mô tả |
| TP1 |
Đường vào AC ACH (thông qua điện trở đệm 30,1K) |
| TP2 |
Dòng đầu vào AC ACL (thông qua điện trở đệm 30,1K) |
| TP3 |
Bus dương 125 V dc (thông qua điện trở đệm 30,1K) |
| TP4 |
Bus âm 125 V dc (thông qua điện trở đệm 30,1K) |
| TP5 |
Mặt âm/trở về của cả ba đầu vào 28 V dc (không có điện trở đệm) |
| TP6 |
28PR (28 V dc TMR đầu vào nguồn dương R) |
| TP7 |
28PS (28 V dc TMR đầu vào nguồn dương S) |
| TP8 |
28PT (28 V dc TMR đầu vào nguồn dương T) |
III. Ứng dụng hệ thống
1. Ứng dụng trong Hệ thống điều khiển Mark VIe
IS200JPDCG1A là bảng phân phối nguồn cốt lõi trong hệ thống điều khiển Mark VIe, cung cấp nguồn điện nhiều mức điện áp cho các bảng khác nhau trong hệ thống. Vai trò của nó bao gồm:
Phân phối điện trung tâm: Phân phối nguồn điện 125 V dc, 115/230 V ac và 28 V dc đến các bộ phận khác nhau của hệ thống điều khiển.
Quản lý nguồn dự phòng: Hỗ trợ hai đầu vào pin và một đầu vào mô-đun DACA, đạt được nguồn điện dự phòng thông qua logic OR-ing.
Hỗ trợ nguồn TMR: Cung cấp phân phối nguồn 28 V dc độc lập cho hệ thống dự phòng ba mô-đun.
Chẩn đoán và giám sát: Cung cấp phản hồi trạng thái nguồn cho INet thông qua gói I/O PPDA, cho phép giám sát và chẩn đoán lỗi từ xa.
2. Phối hợp với Gói I/O PPDA
Gói I/O PPDA gắn trên mô-đun JPDC và kết nối với bo mạch IS200JPDCG1A thông qua đầu nối JA1. Nó có nhiệm vụ thu thập các tín hiệu phản hồi phân phối điện và truyền chúng qua INet đến hệ thống điều khiển. Trong hệ thống PDM dựa trên JPDC, gói I/O PPDA phải được gắn trên JPDC.
3. Mở rộng chuỗi Daisy
Thông qua cáp ruy băng 50 chân trên đầu nối P2, JPDCG1A có thể được nối chuỗi với các bảng phân phối khác (chẳng hạn như JPOM). Điều này cho phép các tín hiệu chẩn đoán từ tối đa bốn bảng bổ sung được định tuyến đến JPDC để gói I/O PPDA thu thập thống nhất. Khi được nối chuỗi, vị trí khả dụng tiếp theo sẽ cao hơn hai nhóm.
4. Các kịch bản ứng dụng điển hình
Hệ thống điều khiển tuabin khí: Cung cấp khả năng phân phối điện cho các bo mạch khác nhau trong hệ thống điều khiển Mark VIe.
Hệ thống điều khiển tuabin hơi: Hoạt động như một trung tâm phân phối điện, cung cấp bảng I/O, bảng rơle, v.v.
Nhà máy điện chu trình hỗn hợp: Cung cấp khả năng quản lý nguồn điện tập trung trong các hệ thống điều khiển DCS hoặc PLC.
Điều khiển tuabin công nghiệp: Cung cấp khả năng phân phối điện đáng tin cậy cho các ứng dụng điều khiển quan trọng cần nguồn điện dự phòng.
IV. Mô tả giao diện chi tiết
1. Đầu nối đầu vào và đầu ra AC
| đầu nối |
Loại |
Mô tả |
| JAC |
Mate-N-Lok 3 chân |
Đầu vào xoay chiều 115/230 V |
| JAC1 |
Mate-N-Lok 3 chân |
Đầu ra AC 1 (được điều khiển bởi SWAC1) |
| JAC2 |
Mate-N-Lok 3 chân |
Đầu ra AC 2 (không chuyển đổi) |
2. Đầu nối đầu vào 125 V dc
| đầu nối |
Loại |
Mô tả |
| JD1 |
Mate-N-Lok 4 chân |
Pin A đầu vào |
| JD2 |
Mate-N-Lok 4 chân |
Đầu vào pin B |
| JZ2 |
Mate-N-Lok 12 chân |
Mô-đun DACA Đầu vào 125 V dc |
3. Đầu nối đầu ra 125 V dc
| đầu nối |
Loại |
Mô tả |
| JIR, JIS, JIT |
Mate-N-Lok 4 chân |
Đến nguồn điện 125 V dc/28 V dc bên ngoài |
| J7A, J7B, J7C |
Mate-N-Lok 4 chân |
Đầu ra được chuyển đổi (sang TRLY, v.v.) |
| J8A, J8B, J8C |
Mate-N-Lok 4 chân |
Đầu ra giới hạn hiện tại (đến TBCI, v.v.) |
4. Đầu nối đầu vào và đầu ra 28 V dc
| đầu nối |
Loại |
Mô tả |
| JR, JS, JT |
Mate-N-Lok 9 chân |
Đầu vào 28 V dc (R, S, T) |
| J1 |
Mate-N-Lok 6 chân |
Đến bảng JPDP |
| JP1 |
Mate-N-Lok 5 chân |
Đến bảng JPDL |
| JCR, JCS, JCT |
Mate-N-Lok 2 chân |
Công suất giá điều khiển CPCI |
| JRS, JSS, JTS |
Mate-N-Lok 2 chân |
Nguồn chuyển mạch mạng LAN |
| JR1-JR10 |
2 chân mini-Mate-N-Lok |
Đầu ra nguồn 28PR (kênh TMR R) |
| JS1-JS8 |
2 chân mini-Mate-N-Lok |
Công suất đầu ra 28PS (kênh TMR S) |
| JT1-JT8 |
2 chân mini-Mate-N-Lok |
Đầu ra nguồn 28PT (kênh TMR T) |
| P4 |
2 chân |
Công suất gói I/O PPDA |
5. Giao diện chẩn đoán và điều khiển
| đầu nối |
Loại |
Mô tả |
| JA1 |
Vỏ D 62 chân |
Giao diện gói I/O PPDA |
| P2 |
Cáp ruy băng 50 chân |
Đầu vào tín hiệu chẩn đoán (từ các bảng phân phối khác) |
| JDA, JDB |
Đầu cắm rút ngắn |
Lựa chọn nguồn điện đầu ra 125 V dc |
| TB1 |
Bảng đầu cuối |
Bộ nhảy cấu hình đơn giản 28 V dc |
| TB2, TB3, TB4 |
Bảng đầu cuối |
Truy cập vào tín hiệu phản hồi chẩn đoán tương tự |
6. Chuyển đổi công tắc
| Chuyển đổi |
đối tượng được điều khiển |
| SWAC1 |
Đầu ra AC JAC1 |
| SW1R, SW1S, SW1T |
Đầu ra JIR, JIS, JIT 125 V dc |
| Công tắc khác |
Các đầu ra như J7A, J7B, J7C |
7. Điểm kiểm tra
| điểm kiểm tra |
tín hiệu |
Bộ đệm |
| TP1 |
Đầu vào AC ACH |
Điện trở dòng 30,1K |
| TP2 |
AC đầu vào AC |
Điện trở dòng 30,1K |
| TP3 |
125 V dc xe buýt tích cực |
Điện trở dòng 30,1K |
| TP4 |
125 V dc xe buýt âm |
Điện trở dòng 30,1K |
| TP5 |
28 V dc đầu vào trở lại chung |
Không có |
| TP6 |
28PR (28 V dc R dương) |
Không có |
| TP7 |
28PS (28 V dc S dương) |
Không có |
| TP8 |
28PT (28 V dc T dương) |
Không có |
V. Cấu hình và vận hành
1. Cấu hình TMR 28 V dc
Đầu vào nguồn 28 V dc riêng biệt được nhận thông qua các đầu nối JR, JS và JT. Các cực dương của ba đầu vào được kết nối với các bus nguồn riêng biệt, được chỉ định lần lượt là 28PR, 28PS và 28PT. Mặt trở lại của ba đầu vào được kết nối với nhau và được chỉ định là 28N. Công suất đầu ra được phân phối từ ba bus thông qua các đầu nối đầu ra R, S và T riêng biệt.
2. Cấu hình đơn giản 28 V dc
Có thể nhận một, hai hoặc ba đầu vào nguồn 28 V dc thông qua các đầu nối JR, JS và JT. Ba bus nguồn có thể được kết nối thành một bus duy nhất bằng cách chèn các jumper giữa các đầu cuối 1, 2 và 3 của bảng đầu cuối TB1. Tất cả các đầu nối đầu ra được cấp nguồn từ bus 28 V dc duy nhất này.
3. Cấu hình đầu ra 125 V dc cho nguồn điện bên ngoài
Nguồn cho các đầu ra JIR, JIS, JIT được chọn theo vị trí các đầu cắm ngắn mạch trên JDA và JDB:
Đã chèn JDB: Chế độ bình thường, nguồn điện được lấy từ toàn bộ bus P125 (được cung cấp bởi cả đầu vào pin và đầu vào DACA).
Đã chèn JDA: Chế độ thay thế, chỉ lấy nguồn từ Pin A.
Cảnh báo quan trọng: Không bao giờ nhảy kết nối JDA và JDB cùng một lúc!
4. Cấu hình phát hiện lỗi nối đất
Jumper JP2 cấu hình phát hiện lỗi nối đất cho bus 125 V dc:
Đã lắp đặt JP2: Mỗi bên của bus 125 V dc được kết nối với mặt đất FE thông qua điện trở khoảng 84 kΩ, cung cấp phương tiện phát hiện lỗi chạm đất.
JP2 Đã xóa: Bus 125 V dc nổi so với mặt đất, trở kháng >1500 kΩ.
5. Biện pháp phòng ngừa khi vận hành công tắc
Khi các công tắc SW1R, SW1S và SW1T TẮT, hãy đợi ít nhất 30 giây trước khi BẬT lại. Điều này ngăn ngừa hư hỏng mạch đầu vào của nguồn điện 28 V dc.
VI. Lắp đặt và thay thế
1. Vị trí lắp đặt
Mô-đun JPDC thường được gắn theo chiều dọc, với đầu nối đầu vào xoay chiều 115/230 V (JAC) ở phía dưới. Nó được gắn bằng bốn vít sử dụng các lỗ lắp nằm ở phía trên và phía dưới của đế mô-đun. Các bảng phân phối thường được gắn thấp trong tủ để thuận tiện cho việc nối đất.
2. Yêu cầu nối đất
Hệ thống điều khiển Mark VIe chia đất thành Đất bảo vệ (PE) và Đất chức năng (FE):
PE Ground: Phải được kết nối với đường nối đất phù hợp theo tất cả các tiêu chuẩn địa phương. Việc nối đất tối thiểu phải có khả năng mang 60 A trong 60 giây với mức giảm không quá 10 V.
FE Ground: Phải được liên kết với hệ thống nối đất PE tại một điểm.
Mạch FE trên bo mạch JPDC được nối đất thông qua các giá đỡ kim loại được gắn chặt vào tấm kim loại bên dưới của mô-đun. Thân công tắc kim loại trên bo mạch được gắn với mạch PE. Dây nối đất riêng biệt khỏi mô-đun JPDC, thông qua kết nối vít E5 và/hoặc E6, phải được kết nối với bus PE vỏ.
3. Thủ tục thay thế
Lưu ý quan trọng: Để thay thế JPDC, hãy thay thế toàn bộ mô-đun. KHÔNG tháo bo mạch ra khỏi tấm gắn của nó.
Cảnh báo an toàn:
Trước khi thay thế bảng đầu cuối, hãy đảm bảo tuân thủ tất cả các quy trình Khóa/Gắn thẻ.
Xử lý tất cả các bảng bằng kỹ thuật xử lý nhạy cảm với tĩnh điện. Đeo dây nối đất ở cổ tay và bảo quản bảng mạch trong túi chống tĩnh điện.
Các bước thay thế:
Khóa/Tagout: Khóa và/hoặc gắn thẻ tất cả các nguồn năng lượng vào mô-đun.
Xác minh Tắt nguồn: Kiểm tra điện áp trên mỗi thiết bị đầu cuối để đảm bảo không có điện áp.
Ghi lại cấu hình: Lưu ý hướng của mô-đun và vị trí của mọi kết nối bị nhảy. Xác minh nhãn và rút tất cả các đầu nối.
Tháo dây nối đất: Tháo và tháo dây nối đất của bo mạch.
Tháo phần cứng gắn: Tháo phần cứng được sử dụng để gắn chặt mô-đun vào vỏ.
Kiểm tra mô-đun mới: Kiểm tra mô-đun mới xem có bị hư hỏng khi vận chuyển không.
Lắp mô-đun mới: Lắp mô-đun mới vào tủ theo cùng hướng với mô-đun cũ.
Xác minh Jumpers: Xác minh tất cả các kết nối đã nhảy trên mô-đun mới đều giống với các kết nối trên mô-đun cũ.
Kết nối lại dây nối đất: Kết nối lại dây nối đất của bo mạch.
Kết nối lại các đầu nối: Kết nối lại tất cả các đầu nối dây và cáp.
Khôi phục nguồn: Tháo Khóa/Tagout và khôi phục nguồn cho mô-đun.
Kiểm tra chức năng: Kiểm tra/xác minh rằng tất cả các công tắc, cầu chì, đèn LED và gói I/O đều hoạt động bình thường.
