produkty

IS200VAICH1C to płytka analogowego wejścia/wyjścia (VAIC) VME produkowana przez General Electric jako część serii Mark VI, stosowana w systemach sterowania turbinami gazowymi. Płytka analogowego wejścia/wyjścia (VAIC) obsługuje 20 wejść analogowych i steruje 4 wyjściami analogowymi. Każda płytka zaciskowa obsługuje 10 wejść i 2 wyjścia. Kable łączą płytkę zaciskową z szafą VME, w której znajduje się płytka procesora VAIC. VAIC konwertuje sygnały wejściowe na wartości cyfrowe i przesyła je przez płytę montażową VME do płytki VCMI, a następnie do sterownika. W przypadku wyjść, VAIC konwertuje wartości cyfrowe na prądy analogowe i przesyła je przez płytkę zaciskową do obwodu klienta. VAIC obsługuje zarówno aplikacje simpleksowe, jak i potrójnie modułowe redundantne (TMR). W konfiguracji TMR sygnały wejściowe na płytce zaciskowej są rozprowadzane do trzech szaf VME: R, S i T, z których każda zawiera płytkę VAIC. Sygnały wyjściowe są sterowane przez opatentowany układ, który generuje żądany prąd za pomocą wszystkich trzech układów VAIC. W przypadku awarii sprzętu, uszkodzony układ VAIC jest usuwany z wyjścia, a pozostałe dwie płytki nadal generują prawidłowy prąd. W konfiguracji simpleksowej, płytka zaciskowa dostarcza sygnały wejściowe do jednego układu VAIC, który dostarcza wszystkie prądy do wyjść.
ZGODNOŚĆ

Istnieją dwie generacje płyty VAIC z odpowiadającymi jej płytkami zaciskowymi. Oryginalna płyta VAIC obejmuje wszystkie wersje wcześniejsze niż VAICH1C włącznie. VAICH1B jest zawarta w tej generacji. Podczas sterowania wyjściami 20 mA płyty te obsługują rezystancję obciążenia do 500 V na końcu 1000 stóp przewodu #18. Ta generacja płyty wymaga płytki zaciskowej TBAIH1B lub starszej do prawidłowego działania. Działają one również prawidłowo ze wszystkimi wersjami płyt zaciskowych DTAI. Najnowsza VAICH1D i wszelkie kolejne wersje są zaprojektowane do obsługi wyższej rezystancji obciążenia dla napięcia sterującego wyjściami 20 mA: na zaciskach śrubowych płyty zaciskowej dostępne jest do 18 V. Umożliwia to obsługę obciążeń 800 V z 1000 stóp przewodu #18 z marginesem. Ta generacja płyty wymaga TBAIH1C lub nowszej, lub dowolnej wersji STAI.

Rys. 1: VAIC, płytki zacisków wejściowych analogowych i okablowanie (system TMR)

INSTALACJA

• Wyłącz szafę procesorów VME

• Wsuń płytę i dociśnij górną i dolną dźwignię rękoma, aby osadzić łączniki krawędziowe

• Dokręć śruby mocujące u góry i u dołu panelu przedniego

DZIAŁANIE

Płytka VAIC obsługuje 20 wejść analogowych, steruje 4 wyjściami analogowymi i zawiera układ kondycjonowania sygnału, analogowy multiplekser, przetwornik analogowo-cyfrowy (A/C) oraz przetwornik cyfrowo-analogowy (C/A). Typ wejścia analogowego to: napięciowe, 4-20 mA lub z listwą zaciskową. Dwa z czterech obwodów wyjściowych analogowych obsługują sygnał 4-20 mA, a pozostałe dwa można skonfigurować do 4-20 mA lub 0-200 mA. Wejścia i wyjścia posiadają układy tłumienia szumów, chroniące przed przepięciami i zakłóceniami o wysokiej częstotliwości.

Rys. 2: Płyta zaciskowa wejścia analogowego i VAIC, system Simplex

W systemie TMR wejścia analogowe są rozprowadzane wachlarzowo do trzech szaf sterujących z JR1, JS1 i JT1. Zasilanie przetworników napięciem stałym 24 V pochodzi ze wszystkich trzech szaf VME i jest wybierane za pomocą diody LUB na płytce zaciskowej. Każde analogowe wyjście prądowe jest zasilane prądami ze wszystkich trzech układów VAIC. Rzeczywisty prąd wyjściowy jest mierzony za pomocą rezystora szeregowego, który podaje napięcie z powrotem do każdego układu VAIC. Wynikowy prąd wyjściowy jest wybraną wartością środkową (medianą) z trzech prądów. Poniższy rysunek przedstawia układ VAIC w układzie TMR. Nadajniki/przetworniki mogą być zasilane ze źródła napięcia stałego 24 V w systemie sterowania lub mogą być zasilane niezależnie. Diagnostyka monitoruje każde wyjście, a przekaźnik samoczynny odłącza odpowiednie wyjście, jeśli błędu nie można usunąć poleceniem z procesora. Filtry sprzętowe na płytce zaciskowej tłumią szumy o wysokiej częstotliwości. Dodatkowe filtry programowe na układzie VAIC zapewniają konfigurowalną filtrację dolnoprzepustową.

DETEKCJA ZATRZYMANIA SPRĘŻARKI

Oprogramowanie układowe VAIC obejmuje detekcję przeciągnięcia sprężarki turbiny gazowej, wykonywaną z częstotliwością 200 Hz. Można wybrać dwa algorytmy przeciągnięcia. Oba wykorzystują pierwsze cztery wejścia analogowe, skanowane z częstotliwością 200 Hz. Jeden algorytm jest przeznaczony dla małych turbin gazowych LM i wykorzystuje dwa przetworniki ciśnienia (patrz rysunek: Algorytm detekcji przeciągnięcia sprężarki turbiny gazowej małej (LM). Drugi algorytm jest przeznaczony dla turbin gazowych o dużej mocy i wykorzystuje trzy przetworniki ciśnienia (patrz rysunek: Algorytm detekcji przeciągnięcia sprężarki turbiny gazowej dużej mocy). Wejścia w czasie rzeczywistym są oddzielone od skonfigurowanych parametrów dla zapewnienia przejrzystości. Parametr CompStalType wybiera wymagany typ algorytmu – dwa lub trzy przetworniki. PS3 to ciśnienie tłoczenia sprężarki. Spadek tego ciśnienia (spadek PS3) wskazuje na możliwość przeciągnięcia sprężarki. Algorytm oblicza również tempo zmian ciśnienia tłoczenia, dPS3dt, i porównuje te wartości ze skonfigurowanymi parametrami przeciągnięcia (stałe KPS3). Wyłączenie sprężarki z powodu przeciągnięcia jest inicjowane przez układ VAIC, który wysyła sygnał do sterownika, gdzie jest on wykorzystywany do zainicjowania wyłączenia. Sygnał wyłączenia może być użyty do ustawienia wszystkich zaworów odcinających paliwo (FSOV) poprzez dowolne wyjście przekaźnikowe.

Trzy diody LED u góry panelu przedniego VAIC informują o stanie urządzenia. W przypadku normalnego stanu RUN (praca) miga na zielono, a FAIL (błąd) świeci ciągłym czerwonym światłem. Trzecia dioda LED wyświetla stan STATUS i jest normalnie wyłączona, ale świeci ciągłym pomarańczowym światłem, jeśli na płycie występuje alarm diagnostyczny. Kontrole diagnostyczne obejmują:

• Każde wejście analogowe ma sprzętową kontrolę limitów opartą na wstępnie ustawionych (niekonfigurowalnych) poziomach wysokich i niskich, ustawionych w pobliżu krańców zakresu roboczego. Po przekroczeniu tego limitu generowany jest sygnał logiczny, a wejście nie jest już skanowane. Jeśli występuje, L3DIAG_VAIC odnosi się do całej płytki. Szczegóły dotyczące poszczególnych funkcji diagnostycznych są dostępne w skrzynce narzędziowej. Sygnały diagnostyczne można indywidualnie blokować, a następnie resetować sygnałem RESET_DIA.

• Każde wejście ma funkcję kontroli limitów systemowych opartą na konfigurowalnych poziomach wysokich i niskich. Limity te mogą być używane do generowania alarmów i mogą być konfigurowane do włączania/wyłączania oraz jako blokowane/nieblokowane. RESET_SYS resetuje limity.

• W systemach TMR, jeśli jeden sygnał różni się od wartości głosowanej (wartości mediany) o więcej niż ustalony limit, sygnał ten jest identyfikowany i powstaje błąd. Może to stanowić wczesną wskazówkę co do rozwoju problemu w jednym kanale.

• Monitoruj wyjścia D/A, prądy wyjściowe, prąd całkowity, przekaźniki samobójcze i przekaźniki skalujące 20/200 mA; są one sprawdzane pod kątem poprawności i mogą powodować błędy.

• TBAI posiada własne urządzenie identyfikacyjne, które jest odpytywane przez VAIC. Identyfikator płytki jest zakodowany w układzie scalonym przeznaczonym tylko do odczytu, zawierającym numer seryjny płytki zaciskowej, typ płytki, numer wersji oraz lokalizację złączy JR, JS i JT. Gdy układ zostanie odczytany przez procesor wejścia/wyjścia i wykryta zostanie niezgodność, generowany jest błąd niezgodności sprzętowej.