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IS200VAICH1C è una scheda di ingresso/uscita analogica (VAIC) VME prodotta da General Electric come parte della serie Mark VI, utilizzata nei sistemi di controllo delle turbine a gas. La scheda di ingresso/uscita analogica (VAIC) accetta 20 ingressi analogici e controlla 4 uscite analogiche. Ogni morsettiera accetta 10 ingressi e 2 uscite. I cavi collegano la morsettiera al rack VME dove si trova la scheda processore VAIC. La VAIC converte gli ingressi in valori digitali e li trasferisce tramite il backplane VME alla scheda VCMI e quindi al controller. Per le uscite, la VAIC converte i valori digitali in correnti analogiche e li invia attraverso la morsettiera al circuito del cliente. La VAIC supporta applicazioni sia simplex che triple modular redundant (TMR). Quando utilizzata in una configurazione TMR, i segnali di ingresso sulla morsettiera vengono distribuiti su tre rack R, S e T per schede VME, ciascuno contenente un VAIC. I segnali di uscita sono pilotati da un circuito proprietario che genera la corrente desiderata utilizzando tutti e tre i VAIC. In caso di guasto hardware, il VAIC difettoso viene rimosso dall'uscita e le due schede rimanenti continuano a produrre la corrente corretta. In configurazione simplex, la scheda terminale fornisce i segnali di ingresso a un singolo VAIC, che fornisce tutte le correnti per le uscite.
COMPATIBILITÀ

Esistono due generazioni della scheda VAIC con relative morsettiere. La VAIC originale include tutte le versioni precedenti alla VAICH1C inclusa. La VAICH1B è inclusa in questa generazione. Quando pilotano uscite a 20 mA, queste schede supportano una resistenza di carico fino a 500 V all'estremità di 1000 piedi (300 m) di filo n. 18. Questa generazione della scheda richiede la morsettiera TBAIH1B o precedente per un corretto funzionamento. Funzionano correttamente anche con tutte le revisioni delle morsettiere DTAI. La VAICH1D più recente e tutte le versioni successive sono progettate per supportare una maggiore resistenza di carico per la tensione di pilotaggio delle uscite a 20 mA: fino a 18 V sono disponibili sui morsetti a vite della morsettiera. Ciò consente il funzionamento con carichi di 800 V con 1000 piedi (300 m) di filo n. 18 con margine. Questa generazione della scheda richiede la TBAIH1C o successiva, oppure qualsiasi revisione della STAI.

Fig. 1: VAIC, schede terminali di ingresso analogico e cablaggio (sistema TMR)

INSTALLAZIONE

• Spegnere il rack del processore VME

• Fai scorrere la scheda e spingi le leve superiore e inferiore con le mani per fissare i connettori dei bordi

• Stringere le viti prigioniere nella parte superiore e inferiore del pannello frontale

OPERAZIONE

La scheda VAIC accetta 20 ingressi analogici, controlla 4 uscite analogiche e include un sistema di condizionamento del segnale, un MUX analogico, un convertitore A/D e un convertitore D/A. Il tipo di ingresso analogico può essere in tensione, 4-20 mA o su morsettiera. Due dei quattro circuiti di uscita analogica sono a 4-20 mA, mentre gli altri due possono essere configurati per 4-20 mA o 0-200 mA. Ingressi e uscite sono dotati di circuiti di soppressione del rumore per proteggere da sovratensioni e disturbi ad alta frequenza.

Fig. 2: Scheda terminale di ingresso analogico e VAIC, sistema simplex

In un sistema TMR, gli ingressi analogici si diramano verso i tre rack di controllo da JR1, JS1 e JT1. L'alimentazione a 24 V CC per i trasduttori proviene da tutti e tre i rack VME ed è selezionata tramite diodo OR sulla morsettiera. Ogni uscita analogica in corrente è alimentata dalle correnti provenienti da tutti e tre i VAIC. La corrente di uscita effettiva viene misurata con una resistenza in serie, che restituisce una tensione a ciascun VAIC. L'uscita risultante è il valore medio (mediana) delle tre correnti. La figura seguente mostra un VAIC in una configurazione TMR. I trasmettitori/trasduttori possono essere alimentati dalla sorgente a 24 V CC del sistema di controllo o in modo indipendente. La diagnostica monitora ciascuna uscita e un relè di sicurezza disconnette l'uscita corrispondente se un guasto non può essere risolto tramite un comando dal processore. I filtri hardware sulla morsettiera sopprimono il rumore ad alta frequenza. Ulteriori filtri software sul VAIC forniscono un filtraggio passa-basso configurabile.

RILEVAMENTO STALLO COMPRESSORE

Il firmware VAIC include il rilevamento dello stallo del compressore della turbina a gas, eseguito a 200 Hz. È possibile selezionare due algoritmi di stallo. Entrambi utilizzano i primi quattro ingressi analogici, scansionati a 200 Hz. Un algoritmo è per le turbine a gas LM di piccole dimensioni e utilizza due trasduttori di pressione (fare riferimento alla figura, Algoritmo di rilevamento dello stallo del compressore della turbina a gas di piccole dimensioni (LM). L'altro algoritmo è per le turbine a gas per impieghi gravosi e utilizza tre trasduttori di pressione (fare riferimento alla figura, Algoritmo di rilevamento dello stallo del compressore della turbina a gas per impieghi gravosi). Gli ingressi in tempo reale sono separati dai parametri configurati per maggiore chiarezza. Il parametro CompStalType seleziona il tipo di algoritmo richiesto, due o tre trasduttori. PS3 è la pressione di mandata del compressore. Un calo di questa pressione (calo PS3) indica un possibile stallo del compressore. L'algoritmo calcola anche la velocità di variazione della pressione di mandata, dPS3dt, e confronta questi valori con i parametri di stallo configurati (costanti KPS3). Il blocco del compressore è attivato dal VAIC, che invia il segnale al controller, dove viene utilizzato per avviare lo spegnimento. Il segnale di arresto può essere utilizzato per impostare tutte le valvole di intercettazione del carburante (FSOV) tramite qualsiasi uscita relè.

Tre LED nella parte superiore del pannello frontale del VAIC forniscono informazioni sullo stato. La condizione normale di RUN lampeggia in verde, mentre la condizione di FAIL è in rosso fisso. Il terzo LED visualizza STATUS ed è normalmente spento, ma rimane acceso in arancione fisso in caso di allarme diagnostico sulla scheda. I controlli diagnostici includono quanto segue:

• Ogni ingresso analogico è dotato di un controllo hardware dei limiti basato su livelli alto e basso preimpostati (non configurabili) impostati in prossimità delle estremità dell'intervallo operativo. Se questo limite viene superato, viene generato un segnale logico e l'ingresso non viene più scansionato. Se presente, viene generato un L3DIAG_VAIC, che si riferisce all'intera scheda. I dettagli delle singole diagnostiche sono disponibili nella casella degli strumenti. I segnali diagnostici possono essere bloccati individualmente e quindi ripristinati con il segnale RESET_DIA.

• Ogni ingresso è dotato di un controllo dei limiti di sistema basato su livelli alti e bassi configurabili. Questi limiti possono essere utilizzati per generare allarmi e possono essere configurati per abilitazione/disabilitazione e come latching/non latching. RESET_SYS ripristina i valori fuori limite.

• Nei sistemi TMR, se un segnale si discosta dal valore impostato (valore mediano) di oltre un limite predeterminato, tale segnale viene identificato e viene generato un guasto. Questo può fornire un'indicazione precoce di un problema in fase di sviluppo in un canale.

• Monitorare le uscite D/A, le correnti di uscita, la corrente totale, i relè suicidi e i relè di ridimensionamento 20/200 mA; questi vengono controllati per verificarne la ragionevolezza e potrebbero causare un guasto.

• TBAI dispone di un proprio dispositivo ID che viene interrogato dal VAIC. L'ID della scheda è codificato in un chip di sola lettura contenente il numero di serie della scheda terminale, il tipo di scheda, il numero di revisione e la posizione dei connettori JR, JS e JT. Quando il chip viene letto dal processore I/O e viene rilevata una mancata corrispondenza, viene generato un errore di incompatibilità hardware.