Bảng đầu vào rung GE IS200TVIBH2B

IS200TVIBH2B là Bảng mạch đầu vào rung được thiết kế bởi General Electric (GE) cho hệ thống điều khiển tuabin khí Mark VI. Bo mạch này là phiên bản thuộc dòng TVIB dành riêng cho việc giám sát độ rung. Chức năng chính của nó là nhận tín hiệu từ tối đa 14 đầu dò rung. Thông qua bo mạch xử lý VVIB, tín hiệu dịch chuyển và vận tốc được số hóa và cuối cùng được truyền qua bus VME đến bộ điều khiển, cho phép giám sát và bảo vệ độ rung của trục tuabin khí theo thời gian thực.

So với phiên bản H1A tiêu chuẩn, tính năng đáng chú ý nhất của bo mạch IS200TVIBH2B là mặt trước được trang bị các đầu nối BNC, cho phép kết nối thiết bị thu thập dữ liệu rung động di động cho mục đích bảo trì dự đoán. Ngoài ra, bo mạch còn cung cấp các đầu nối chuyên dụng để kết nối cố định với thiết bị giám sát độ rung Bently Nevada, cho phép đo và phân tích liên tục độ rung của tuabin.

Bo mạch IS200TVIBH2B hỗ trợ các loại đầu dò Bently Nevada sau:

• Đầu dò tiệm cận: Để đo chuyển vị rung của trục

• Đầu dò vận tốc/Velomitor: Để đo tốc độ rung

• Đầu dò gia tốc: Để đo gia tốc rung

• Đầu dò địa chấn: Để đo độ rung tuyệt đối

• Đầu dò pha/pha phím: Để đo tốc độ và pha

Trong hệ thống Mark VI, IS200TVIBH2B hoạt động với bo mạch xử lý VVIB và hỗ trợ cả ứng dụng đơn giản và TMR (Ba mô-đun dự phòng). Trong hệ thống đơn giản, hai bo mạch TVIB kết nối với bo mạch VVIB thông qua hai dây cáp. Trong hệ thống TMR, bo mạch TVIB kết nối với ba bộ xử lý VVIB (R, S, T) thông qua ba dây cáp.

Hội đồng thiết kế các nhu cầu của các ứng dụng lĩnh vực công nghiệp. Jumper JP1-JP8 định cấu hình loại đầu dò cho tám đầu dò đầu tiên để đáp ứng các yêu cầu giám sát khác nhau. Kích thước bo mạch đạt tiêu chuẩn 33,0 cm × 17,8 cm, phù hợp để lắp đặt trong các tủ điều khiển tiêu chuẩn.

---

II. Chức năng chính

Các chức năng chính của IS200TVIBH2B bao gồm nhưng không giới hạn ở những chức năng sau:

1. Giao diện đầu dò rung đa loại

Bảng IS200TVIBH2B có thể giao tiếp với tối đa 14 đầu dò rung, bao gồm nhiều loại khác nhau bao gồm đầu dò tiệm cận, đầu dò vận tốc, máy đo gia tốc, đầu dò địa chấn và đầu dò pha phím. Mỗi đầu dò kết nối với hai khối đầu cuối trên bảng thông qua ba dây.

2. Điều hòa và truyền tín hiệu

Tín hiệu đầu vào của đầu dò ban đầu được điều hòa bởi bo mạch IS200TVIBH2B và sau đó được truyền qua cáp đến bo mạch xử lý VVIB. Bảng VVIB thực hiện lấy mẫu và số hóa tốc độ cao các tín hiệu dịch chuyển và vận tốc. Dữ liệu sau đó được gửi đến bộ điều khiển thông qua bus VME.

3. Giao diện BNC để bảo trì dự đoán

Bo mạch IS200TVIBH2B có 14 đầu nối BNC ở mặt trước, cung cấp đầu ra được đệm cho tín hiệu đầu dò. Các đầu ra được đệm này có mức tăng thống nhất, trở kháng trong 10 Ω và có thể điều khiển tải lên tới 1500 Ω. Thiết bị thu thập dữ liệu rung động di động có thể kết nối với các giao diện BNC này để dự đoán bảo trì và phân tích ngoại tuyến.

4. Giao diện hệ thống Bently Nevada

Bảng mạch có các đầu nối JA1, JB1, JC1 và JD1 để kết nối vĩnh viễn với hệ thống phân tích rung động Bently Nevada 3500. Độ chính xác biên độ tín hiệu cho các đầu ra được đệm cho hệ thống Bently Nevada là 0,1%, đảm bảo phân tích rung động có độ chính xác cao.

5. Cấu hình loại đầu dò

Bộ nhảy JP1A đến JP8A trên bo mạch định cấu hình loại đầu dò cho tám đầu dò đầu tiên. Mỗi người nhảy có thể chọn một trong bốn loại:

• S: Máy thăm dò địa chấn

• V: Đầu dò vận tốc

• P: Đầu dò tiệm cận

• A: Đầu dò gia tốc

6. Cung cấp và bảo vệ nguồn điện dự phòng

Bo mạch IS200TVIBH2B sử dụng bus -28 V dc để cấp nguồn. Bộ điều chỉnh cung cấp nguồn kích thích riêng cho từng đầu dò, với dải điện áp từ -23 đến -26 V dc và bảo vệ ngắn mạch. Nguồn điện cho mỗi đầu dò được giới hạn dòng điện ở mức 12 mA.

7. Lấy mẫu tốc độ cao

Bo mạch xử lý VVIB lấy mẫu đầu vào thăm dò ở tốc độ cao trong các khoảng thời gian riêng biệt, đảm bảo độ chính xác và tính chất thời gian thực của dữ liệu rung.

8. Giám sát và cảnh báo ngưỡng

VVIB thực hiện kiểm tra giới hạn cao/thấp của phần cứng và kiểm tra giới hạn cao/thấp của hệ thống phần mềm đối với tín hiệu đầu vào của đầu dò. Lỗi đầu dò, cảnh báo hoặc tình trạng ngắt xảy ra nếu một trong hai đầu dò trong cặp đầu dò X và Y vượt quá giới hạn của nó. Đầu vào vị trí để bảo vệ chống mài mòn lực đẩy, giãn nở vi sai và độ lệch tâm được giám sát tương tự, nhưng chỉ thành phần DC được sử dụng để chỉ báo vị trí.

---

III. Ứng dụng hệ thống

1. Ứng dụng trong Hệ thống Mark VI

Trong hệ thống Mark VI, IS200TVIBH2B hoạt động với bo mạch xử lý VVIB để tạo thành một hệ thống giám sát rung động hoàn chỉnh:

• Đầu vào tín hiệu đầu dò: Tối đa 14 đầu dò rung Bently Nevada kết nối với IS200TVIBH2B thông qua các khối đầu cuối.

• Xử lý tín hiệu: Bảng VVIB thực hiện lấy mẫu và số hóa tốc độ cao các tín hiệu đầu dò.

• Truyền dữ liệu: Dữ liệu đã xử lý được gửi đến bộ điều khiển thông qua bus VME.

• Giám sát và bảo vệ: Bộ điều khiển thực hiện giám sát ngưỡng, cảnh báo và bảo vệ chuyến đi dựa trên dữ liệu rung động.

2. Cấu hình hệ thống đơn giản

Trong hệ thống đơn giản, cần có hai bảng TVIB:

• TVIB1: Kết nối với VVIB J3 thông qua đầu nối JR1.

• TVIB2: Kết nối với VVIB J4 thông qua đầu nối JR1.

3. Cấu hình hệ thống TMR

Trong hệ thống Dự phòng mô-đun ba, bo mạch TVIB kết nối với ba bộ xử lý VVIB độc lập thông qua ba đầu nối:

• JR1: Kết nối với VVIB của bộ điều khiển R.

• JS1: Kết nối với VVIB của bộ điều khiển S.

• JT1: Kết nối với VVIB của bộ điều khiển T.

Cấu hình dự phòng này đảm bảo rằng các chức năng giám sát rung động vẫn tiếp tục ngay cả khi một bộ xử lý bị lỗi.

4. Tích hợp với Hệ thống Bently Nevada

Bo mạch IS200TVIBH2B có thể được kết nối vĩnh viễn với hệ thống phân tích rung động Bently Nevada 3500 thông qua các đầu nối JA1, JB1, JC1 và JD1. Sự tích hợp này cho phép:

• Sử dụng các chức năng phân tích nâng cao từ hệ thống Bently Nevada.

• Chia sẻ dữ liệu với hệ thống giám sát của bên thứ ba.

• Dữ liệu có độ chính xác cao để phân tích ngoại tuyến và chẩn đoán lỗi.

5. Ứng dụng bảo trì dự đoán

Giao diện BNC độc đáo của IS200TVIBH2B tạo điều kiện bảo trì dự đoán:

• Thiết bị thu thập dữ liệu di động có thể được kết nối bất cứ lúc nào mà không cần tắt hệ thống.

• Có thể phân tích rung động ngoại tuyến và chẩn đoán lỗi.

• Hỗ trợ kiểm tra định kỳ và phân tích xu hướng.

6. Các kịch bản ứng dụng điển hình

• Giám sát rung động trục tuabin khí

• Giám sát độ rung trục tuabin hơi

• Giám sát độ rung của máy nén

• Giám sát độ rung của máy phát điện

• Bảo trì dự đoán cho máy móc quay

  
  

---

IV. Cấu hình giao diện và đầu dò

1. Kết nối đầu dò

Bảng IS200TVIBH2B có hai khối đầu cuối để kết nối tối đa 14 đầu dò rung. Mỗi đầu dò sử dụng ba dây để cấp nguồn, tín hiệu và kết nối chung. Các loại đầu dò bao gồm:

• Đầu dò tiệm cận

• Đầu dò vận tốc

• Đầu dò gia tốc

• thăm dò địa chấn

• Đầu dò pha phím

2. Jumper cấu hình loại đầu dò

Bộ nhảy JP1A đến JP8A trên bo mạch định cấu hình loại đầu dò cho tám đầu dò đầu tiên. Mỗi jumper có thể được đặt ở một trong bốn vị trí:

Lưu ý: Loại dành cho đầu dò 9-14 có thể được xác định bằng các phương pháp cấu hình khác hoặc bằng cách tham khảo các tài liệu thiết kế hệ thống cụ thể.

3. Mô tả đầu nối

4. Đầu ra được đệm

14 đầu nối BNC cung cấp đầu ra được đệm của tín hiệu đầu dò với các đặc điểm sau:

• Đạt được: Đoàn kết (1:1)

• Trở kháng đầu ra: 10 Ω

• Khả năng điều khiển: Có thể điều khiển tải lên tới 1500 Ω

• Mục đích: Kết nối máy phân tích rung động cầm tay, bộ thu thập dữ liệu hoặc thiết bị ghi âm

  
  

---

V. Chẩn đoán và bảo trì

1. Chức năng chẩn đoán

Bo mạch xử lý VVIB thực hiện chẩn đoán sau trên tín hiệu đầu vào đầu dò IS200TVIBH2B:

2. Khắc phục sự cố thường gặp

3. Khuyến nghị bảo trì

• Hiệu chỉnh định kỳ: Hiệu chỉnh các kênh rung theo lịch trình khuyến nghị của GE.

• Vệ sinh và kiểm tra: Thường xuyên kiểm tra độ sạch của bo mạch, loại bỏ bụi bẩn và chất gây ô nhiễm.

• Kiểm tra kết nối: Xác minh tất cả các đầu nối đều an toàn và đầu nối BNC có tiếp xúc tốt.

• Phân tích xu hướng: Định kỳ thu thập dữ liệu rung động bằng giao diện BNC để phân tích xu hướng.

• Quản lý phụ tùng thay thế: Duy trì bo mạch TVIBH2B dự phòng để giảm thời gian ngừng hoạt động trong trường hợp hỏng hóc.

  
  

---

VI. Cài đặt và cấu hình

1. Vị trí lắp đặt

Bảng IS200TVIBH2B thường được gắn trên giá đỡ bảng đầu cuối bên trong tủ điều khiển tuabin khí. Trong quá trình cài đặt, chú ý đến:

• Đảm bảo bảng được gắn chắc chắn để tránh hiệu ứng rung.

• Chừa đủ không gian để kết nối cáp và đầu nối BNC.

• Tránh lắp bo mạch gần nguồn nhiệt.

2. Đấu dây thăm dò

Mỗi đầu dò kết nối với các khối đầu cuối bằng ba dây:

• Kết nối chính xác nguồn điện, tín hiệu và chung theo hướng dẫn sử dụng đầu dò.

• Sử dụng cáp có vỏ bọc và đảm bảo nối đất phù hợp.

• Tránh chạy cáp đầu dò song song với cáp nguồn.

3. Cấu hình Jumper

Đặt JP1A-JP8A theo loại đầu dò:

1. Xác định loại của từng đầu dò (khoảng cách, vận tốc, gia tốc kế, địa chấn).

2. Tham khảo sơ đồ bố trí bảng để tìm vị trí nhảy tương ứng.

3. Đặt jumper vào đúng vị trí (S, V, P hoặc A).

4. Ghi lại thông tin cấu hình để bảo trì trong tương lai.

4. Kết nối hệ thống

Kết nối hệ thống Simplex:

• TVIB1 JR1 → VVIB J3

• TVIB2 JR1 → VVIB J4

Kết nối hệ thống TMR:

• TVIB JR1 → Bộ điều khiển R VVIB

• TVIB JS1 → Bộ điều khiển S VVIB

• TVIB JT1 → T điều khiển VVIB

Kết nối hệ thống Bently Nevada:

• Kết nối JA1, JB1, JC1, JD1 với hệ thống Bently Nevada 3500 theo thiết kế hệ thống.

5. Xác minh bật nguồn

Sau khi cài đặt, thực hiện các bước kiểm tra sau:

1. Xác nhận tất cả các kết nối là chính xác và an toàn.

2. Sau khi bật nguồn, xác minh điện áp nguồn của đầu dò là bình thường (-23 đến -26 V dc).

3. Kiểm tra từng tín hiệu kênh thông qua phần mềm giám sát bộ điều khiển.

4. Xác minh đầu ra được đệm bằng thiết bị di động được kết nối với giao diện BNC.