Bo mạch đầu vào rung GE IS200TVIBH2BCC là bo mạch đầu cuối giám sát rung động chuyên dụng được sử dụng trong Hệ thống điều khiển công nghiệp GE. Là thành viên của dòng bo mạch TVIB, Bo mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC chấp nhận tối đa 14 đầu dò rung, hai trong số đó có thể được nối cáp trực tiếp vào bảng VVIB và cung cấp đầu cuối phía hiện trường, điều hòa tín hiệu và đầu ra đệm cần thiết cho giám sát độ rung của trục tuabin trong kiến trúc điều khiển Mark VI. Bo mạch xử lý VVIB xử lý và số hóa các tín hiệu dịch chuyển và vận tốc rồi gửi chúng qua bus VME tới bộ điều khiển.
Bo mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC được xác định bằng quy ước đánh số bộ phận GE được sử dụng trong toàn bộ dòng sản phẩm Hệ thống điều khiển công nghiệp. Tiền tố 'IS200' xác định bo mạch là sản phẩm của Hệ thống Điều khiển Công nghiệp GE, với '200' chỉ ra cụ thể rằng bo mạch là một cụm lắp ráp cấp cơ sở. Từ viết tắt 'TVIB' xác định tên chức năng của bo mạch là Bảng đầu vào rung. Ký hiệu 'H2' xác định nhóm phần cứng và biến thể đầu nối BNC, trong khi hậu tố 'BCC' xác định sự kết hợp giữa tác phẩm nghệ thuật và sửa đổi chức năng. Tất cả các chữ số đều quan trọng khi đặt hàng hoặc thay thế bất kỳ bo mạch nào, vì các bo mạch ở các cấp sửa đổi khác nhau có thể không chứa phần cứng giống hệt nhau và GE đảm bảo khả năng tương thích ngược của các bảng thay thế đồng thời lưu ý rằng các cấp sửa đổi khác nhau có thể không chứa các thành phần giống hệt nhau.
Bo mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC là phiên bản H2A của dòng TVIB, bao gồm các đầu nối BNC cho phép cắm thiết bị thu thập dữ liệu rung di động cho mục đích bảo trì dự đoán. Phiên bản H1A của dòng TVIB cung cấp chức năng cơ bản tương tự mà không cần đầu nối BNC. Cả hai loại đều có đầu nối để thiết bị giám sát độ rung Bently Nevada có thể được nối cáp vĩnh viễn vào bảng đầu cuối để đo và phân tích độ rung của tuabin. Do đó, phiên bản H2A là lựa chọn ưu tiên cho các ứng dụng cần thu thập dữ liệu di động định kỳ bên cạnh việc giám sát thường xuyên.
Phần giới thiệu sản phẩm này cung cấp thông tin kỹ thuật chi tiết, mô tả chức năng, phân công đầu nối, hướng dẫn cấu hình và thông số kỹ thuật toàn diện cho Bảng đầu vào rung GE IS200TVIBH2BCC, đóng vai trò là tài liệu tham khảo cần thiết cho các kỹ sư hệ thống điều khiển, kỹ thuật viên bảo trì và nhà tích hợp hệ thống làm việc với thiết bị điều khiển công nghiệp GE.
Kiến trúc chức năng và xử lý tín hiệu
Bo mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC được xây dựng dựa trên kiến trúc đo độ rung mạnh mẽ hỗ trợ tới 14 đầu dò rung, bao gồm đầu dò tiệm cận, vận tốc, gia tốc, địa chấn và pha. Bảng mạch thực hiện một số chức năng riêng biệt nhằm đảm bảo đo độ rung chính xác và đáng tin cậy cho các ứng dụng bảo vệ tuabin và bảo trì dự đoán.
Hệ thống Mark VI sử dụng đầu dò Bently Nevada để theo dõi độ rung của trục và Bảng mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC tương thích với các đầu dò tiệm cận, vận tốc, gia tốc, địa chấn và pha. Bảng mạch chấp nhận tối đa 14 đầu dò, với tám kênh rung, bốn kênh vị trí và một kênh Keyphasor, cung cấp phạm vi bao phủ toàn diện về các yêu cầu đo rung, vị trí và pha của trục tuabin.
Bo mạch cung cấp một bus 28 V DC để dự phòng và bộ điều chỉnh cung cấp các nguồn kích thích riêng từ −23 đến −26 V DC được bảo vệ ngắn mạch. Bộ xử lý VVIB lấy mẫu đầu vào của đầu dò ở tốc độ cao trong các khoảng thời gian riêng biệt, đảm bảo ghi lại và phân tích chính xác các sự kiện rung nhất thời. Bus 28 V DC và các nguồn kích thích riêng lẻ đảm bảo rằng đầu dò nhận được nguồn điện ổn định và đáng tin cậy, đồng thời bảo vệ ngắn mạch ngăn ngừa hư hỏng bo mạch và đầu dò trong trường hợp xảy ra lỗi nối dây tại hiện trường.
Bảng mạch bao gồm các bộ khuếch đại đệm cung cấp đầu ra đệm cho các đầu dò tiệm cận và vị trí, đồng thời mười bốn đầu nối BNC trên Bảng đầu vào rung IS200TVIBH2BCC cung cấp các tín hiệu đệm có sẵn cho thiết bị thu thập dữ liệu di động nhằm mục đích bảo trì dự đoán. Các đầu ra được đệm có mức tăng thống nhất, trở kháng trong 10 ohm và có thể điều khiển tải lên tới 1500 ohm, đảm bảo khả năng tương thích với nhiều loại thiết bị thu thập dữ liệu.
Các loại đầu dò và khả năng đo lường
Bo mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC hỗ trợ nhiều loại đầu dò và khả năng đo lường khác nhau, mang lại sự linh hoạt cần thiết cho các ứng dụng giám sát rung động tuabin khác nhau.
Đối với các đầu dò tiệm cận, bảng đo độ dịch chuyển trong phạm vi từ 0 đến 4,5 V từ đỉnh đến đỉnh, với độ chính xác là ±0,030 V từ đỉnh đến đỉnh trong dải tần số 5 đến 200 Hz và ±0,150 V từ đỉnh đến đỉnh trong dải tần số 200 đến 500 Hz. Khả năng này cho phép bo mạch đo chuyển vị rung của trục với độ chính xác cao trên toàn bộ phạm vi tốc độ vận hành của tuabin.
Đối với các đầu dò địa chấn, bảng đo vận tốc trên phạm vi đỉnh từ 0 đến 2,25 V, với độ chính xác 2% giá trị đọc cộng với đỉnh ±0,008 V. Đối với đầu dò Velomitor, bảng đo vận tốc trên phạm vi từ 0 đến 2,25 V, với độ chính xác 2% số đọc cộng với đỉnh ± 0,008 V trên dải tần số 5 đến 200 Hz và 5% số đọc cộng với đỉnh ± 0,008 V trên dải tần số 200 đến 500 Hz. Những khả năng đo vận tốc này cho phép bo mạch giao tiếp với các đầu dò địa chấn và Velomitor để theo dõi độ rung của vỏ và ổ trục.
Đối với đầu dò gia tốc, bảng đo vận tốc bằng bộ lọc theo dõi trong phạm vi đỉnh từ 0 đến 2,25 V, với độ chính xác đỉnh ±0,015 V trên dải tần số 10 đến 233 Hz. Đối với đầu dò vị trí, bo mạch đo vị trí trong phạm vi từ −5 đến −20 V DC, với độ chính xác ±0,2 V DC, cho phép bo mạch theo dõi độ mòn lực đẩy, độ giãn nở chênh lệch và độ lệch tâm. Để đo pha, bo mạch đo mức trung bình khe hở không khí và góc pha trong phạm vi từ 0 đến 360 độ với độ chính xác ±2 độ, cho phép bo mạch xác định thành phần rung 1X đối với khe phím.
Công suất nguồn đầu dò của Bảng đầu vào rung IS200TVIBH2BCC là −24 V DC từ bus −28 V DC, với mỗi dòng điện đầu dò được giới hạn ở tải 12 mA trên mỗi đầu dò. Nếu tuabin hoạt động ở tốc độ lớn hơn 4.000 vòng/phút, bo mạch có thể sử dụng tám kênh rung với các kênh còn lại được định cấu hình là kênh lân cận hoặc kênh vị trí. Nếu tuabin hoạt động ở tốc độ dưới 4.000 vòng/phút, bo mạch có thể sử dụng tới 16 kênh rung với các đầu dò khác. Độ chính xác biên độ là 0,1% đối với tín hiệu tới hệ thống phân tích rung động Bently Nevada 3500.
Lắp đặt và đi dây
Bo mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC được thiết kế để lắp đặt đơn giản và đi dây tại hiện trường. Dây của 14 đầu dò rung kết nối với hai khối đầu cuối, với ba dây cho mỗi đầu dò. Trong các hệ thống đơn giản, đầu nối TVIB1 JR1 kết nối với VVIB J3 trên giá VME và đầu nối TVIB JR1 kết nối với VVIB J4. Trong các hệ thống TMR, các đầu nối VVIB JR1, JS1 và JT1 kết nối với các VVIB R, S và T, cung cấp các đường dẫn tín hiệu dự phòng cần thiết cho kiến trúc TMR.
Bảng mạch bao gồm các nút nhảy JP1 đến JP8, chọn loại đầu dò cho tám đầu dò đầu tiên. Cài đặt jumper là S cho địa chấn, V cho vận tốc, P cho khoảng cách và A cho gia tốc kế, cho phép bảng được định cấu hình cho các loại đầu dò cụ thể được sử dụng trong ứng dụng. Theo tùy chọn, TVIB có thể được kết nối với hệ thống Bently Nevada bằng các đầu nối JA1, JB1, JC1 và JD1, cung cấp kết nối cố định với thiết bị giám sát rung động Bently Nevada để đo và phân tích liên tục.
Kích thước bảng cao 33,0 cm x rộng 17,8 cm (13 inch x 7 inch) và các khối đầu cuối được thiết kế để nối dây trường đáng tin cậy. Bảng mạch bao gồm các đầu nối loại vỏ D 37 chân có chốt chốt dành cho cáp đến bộ xử lý VVIB và các đầu nối BNC dành cho thiết bị thu thập dữ liệu di động, đảm bảo rằng tất cả các kết nối đều an toàn và đáng tin cậy trong môi trường tủ điều khiển tuabin.
Chẩn đoán và phát hiện lỗi
Bo mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC cung cấp khả năng chẩn đoán toàn diện hỗ trợ xác minh hệ thống và cách ly lỗi. VVIB thực hiện các kiểm tra chẩn đoán trên các thành phần bảng đầu cuối, bao gồm kiểm tra giới hạn phần cứng cao và thấp đối với tín hiệu đầu vào của đầu dò và kiểm tra giới hạn hệ thống cao và thấp, với các giới hạn này sẽ tạo ra lỗi khi vượt quá.
Lỗi đầu dò, cảnh báo hoặc tình trạng ngắt xảy ra nếu một trong hai cặp đầu dò X hoặc Y vượt quá giới hạn của nó, cho phép bo mạch phát hiện lỗi ở một trong các cặp đầu dò dự phòng và cảnh báo cho người vận hành về một vấn đề tiềm ẩn với chức năng giám sát độ rung. Các 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 như các đầu vào rung, ngoại trừ việc chỉ thành phần DC được sử dụng để chỉ báo vị trí và nếu vượt quá giới hạn tối đa thì sẽ tạo ra lỗi.
Mười bốn đầu nối BNC trên Bảng đầu vào rung IS200TVIBH2BCC cung cấp tín hiệu đệm sẵn có cho thiết bị thu thập dữ liệu di động nhằm mục đích bảo trì dự đoán, cho phép kỹ thuật viên bảo trì thu thập dữ liệu rung trong các cuộc khảo sát định kỳ và phân tích xu hướng theo thời gian. Đầu ra được đệm có mức tăng thống nhất, trở kháng trong 10 ohm và có thể điều khiển tải lên tới 1500 ohm, đảm bảo rằng tín hiệu được đệm tương thích với thiết bị thu thập dữ liệu di động.
Cấu hình
Bảng đầu vào rung IS200TVIBH2BCC được cấu hình bằng cách sử dụng các nút nhảy JP1A đến JP8A, chọn loại của tám đầu dò đầu tiên. Các lựa chọn jumper là S cho địa chấn, V cho vận tốc, P cho khoảng cách và A cho gia tốc kế, cho phép bảng được khớp với các loại đầu dò cụ thể được sử dụng trong ứng dụng. Sáu đầu dò còn lại được cấu hình bằng phần mềm bộ xử lý VVIB, mang lại sự linh hoạt trong cấu hình đầu dò tổng thể.
Cài đặt jumper phải được xác minh dựa trên hệ thống dây điện và các loại đầu dò trước khi đưa bo mạch vào sử dụng, đồng thời phải tham khảo phần cài đặt của tài liệu để biết thêm thông tin về cài đặt jumper cụ thể cần thiết cho từng ứng dụng.
Sự phù hợp của ứng dụng và tích hợp hệ thống
Bảng mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC là thành phần quan trọng của hệ thống giám sát rung động tuabin, cung cấp khả năng kết thúc hiện trường và điều hòa tín hiệu cho tối đa 14 đầu dò rung Bently Nevada. Sự hỗ trợ của bo mạch đối với các đầu dò tiệm cận, vận tốc, gia tốc, địa chấn và pha cho phép nó giao tiếp với toàn bộ các đầu dò Bently Nevada được sử dụng để đo độ rung trục tuabin, độ rung vòng bi, độ rung vỏ, vị trí lực đẩy, độ giãn nở vi sai, độ lệch tâm và đo pha.
Trong các hệ thống Mark VI, Bảng mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC hoạt động với bộ xử lý VVIB và hỗ trợ các ứng dụng đơn giản và TMR, với hai TVIB kết nối với VVIB bằng hai cáp trong hệ thống đơn giản và TVIB kết nối với ba bộ xử lý VVIB bằng ba cáp trong hệ thống TMR. Sự hỗ trợ của bo mạch cho cả ứng dụng đơn giản và TMR khiến nó phù hợp với nhiều kiến trúc hệ thống, từ cài đặt đơn giản nhạy cảm với chi phí đến cài đặt TMR quan trọng khi yêu cầu tính sẵn sàng cao.
Mười bốn đầu nối BNC của bo mạch cung cấp tín hiệu đệm cho thiết bị thu thập dữ liệu di động, cho phép kỹ thuật viên bảo trì thu thập dữ liệu rung trong quá trình khảo sát định kỳ và phân tích xu hướng theo thời gian cho mục đích bảo trì dự đoán. Kết nối cố định với hệ thống giám sát độ rung Bently Nevada 3500 thông qua các đầu nối JA1, JB1, JC1 và JD1 cung cấp khả năng giám sát và phân tích độ rung liên tục, đảm bảo rằng độ rung của tuabin được theo dõi liên tục và mọi tình trạng rung bất thường đều được phát hiện và báo cáo.
Chẩn đoán toàn diện của bo mạch, bao gồm kiểm tra giới hạn phần cứng và hệ thống, phát hiện lỗi đầu dò, cảnh báo và ngắt cũng như giám sát vị trí, đảm bảo rằng hệ thống giám sát rung động là đáng tin cậy và mọi lỗi trong đầu dò hoặc bo mạch đều được phát hiện và báo cáo cho người vận hành.
Bảo trì và Vòng đời
Bo mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC được thiết kế để có tuổi thọ lâu dài với mức bảo trì tối thiểu. Bo mạch không chứa các bộ phận chuyển động và kết cấu chắc chắn của nó đảm bảo độ tin cậy cao trong hoạt động công nghiệp liên tục. Bảo trì định kỳ bao gồm kiểm tra trực quan định kỳ bảng mạch, khối đầu cuối và đầu nối BNC, xác minh rằng số đọc đầu dò nằm trong thông số kỹ thuật và xác nhận rằng đầu ra đệm có sẵn cho thiết bị thu thập dữ liệu di động.
Các tính năng chẩn đoán của bo mạch, bao gồm kiểm tra giới hạn phần cứng và hệ thống, phát hiện lỗi đầu dò và giám sát vị trí, đơn giản hóa việc khắc phục sự cố và đảm bảo rằng mọi lỗi trong hệ thống giám sát độ rung đều được phát hiện và báo cáo. Nếu xảy ra lỗi đầu dò, cảnh báo hoặc tình trạng ngắt, người vận hành sẽ được cảnh báo về sự cố tiềm ẩn với chức năng giám sát độ rung và kỹ thuật viên bảo trì có thể sử dụng đầu ra được đệm và hệ thống Bently Nevada 3500 để phân tích sâu hơn dữ liệu rung và xác định nguyên nhân gốc rễ của sự cố.
Nếu bo mạch yêu cầu thay thế, quá trình này rất đơn giản. Sau khi ngắt điện cho thiết bị liên quan và xác minh rằng không có nguồn điện, các kết nối khối đầu cuối phải được dán nhãn và tháo ra, đồng thời tháo bảng mạch khỏi giá đỡ của nó. Bảng thay thế phải được lắp đặt ở cùng vị trí, các jumper JP1A đến JP8A được đặt để khớp với cấu hình ban đầu, đồng thời các khối đầu cuối và đầu nối được kết nối lại như được dán nhãn trước khi đưa hệ thống trở lại hoạt động.
GE Industrial Control Systems đảm bảo khả năng tương thích của các bo mạch thay thế, mặc dù các bo mạch ở các cấp độ sửa đổi khác nhau có thể không chứa phần cứng giống hệt nhau. Khi đặt hàng Bảng đầu vào rung IS200TVIBH2BCC thay thế, hãy cung cấp số bộ phận và mô tả đầy đủ, số sê-ri ổ đĩa hoặc hệ thống và số Danh sách vật liệu (ML). Nhà máy có thể thay thế các phiên bản mới hơn dựa trên những cải tiến về thiết kế và tính sẵn có, nhưng khả năng tương thích ngược của bo mạch thay thế được đảm bảo.
Phần kết luận
Bảng đầu vào rung GE IS200TVIBH2BCC là giao diện giám sát độ rung đáng tin cậy, mạnh mẽ và linh hoạt dành cho Hệ thống điều khiển công nghiệp GE. 14 đầu vào đầu dò của nó, hỗ trợ các đầu dò tiệm cận, vận tốc, gia tốc, địa chấn và pha, khả năng đo toàn diện về độ dịch chuyển, vận tốc, vị trí và pha, 14 đầu ra được đệm BNC cho thiết bị thu thập dữ liệu di động và hỗ trợ cho cả ứng dụng đơn giản và TMR mang lại sự linh hoạt, độ chính xác và độ tin cậy cần thiết cho nhiều ứng dụng giám sát rung động tuabin.
Với các khối đầu cuối, đầu nối được dán nhãn rõ ràng, chẩn đoán toàn diện và khả năng tương thích với hệ thống điều khiển Mark VI và hệ thống giám sát rung Bently Nevada 3500, Bảng mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC được thiết kế để dễ dàng cài đặt, xác minh và bảo trì. Được hỗ trợ bởi chất lượng sản xuất của GE, mạng lưới hỗ trợ toàn cầu và cam kết về khả năng tương thích ngược, Bo mạch đầu vào rung IS200TVIBH2BCC tiếp tục mang lại hiệu suất, độ bền và độ tin cậy mà người dùng công nghiệp mong đợi từ GE. Cho dù được sử dụng trong hệ thống lắp đặt mới hay thay thế cho bo mạch hiện có, Bảng đầu vào rung IS200TVIBH2BCC đều cung cấp chức năng đầu vào rung cần thiết để giám sát và bảo vệ tuabin hiệu quả và đáng tin cậy.
