Su una Frame 7FA o 9E, la logica di controllo non è un file ladder da stampare partendo da una chiavetta USB. GE Mark VI e Mark VIe fanno funzionare la turbina tramite software applicativo a blocchi funzionali: carburante, IGV, accelerazione, temperatura di scarico, fiamma, sovravelocità e logica di intervento risiedono tutti in blocchi interconnessi all’interno di un progetto protetto da password. Se vedete soltanto i setpoint dell’HMI, state guardando l’interfaccia di quell’applicazione, non i blocchi in sé.

Questa distinzione è importante durante una fermata. Un modulo I/O guasto, una morsettiera sostituita o una scheda controller che non si avvia sono problemi hardware. Un’unità che non si accende perché un blocco dello scanner di fiamma è escluso dal voto, o che si blocca durante l’avviamento perché un blocco della mappa del compressore rileva un rapporto di pressione implausibile, presenta un problema di software applicativo. Confondere i due aspetti fa perdere tempo prezioso.

Tipica architettura di controllo di una turbina GE: switch di rete, morsettiera di campo, moduli I/O e schede controller/comunicazione del rack: l’hardware su cui viene effettivamente eseguita l’applicazione a blocchi funzionali.

Mark VI e Mark VIe non utilizzano lo stesso rack

Nelle conversazioni sul campo si usa ancora “Mark VI” per entrambe le generazioni. Il concetto applicativo è simile — blocchi funzionali compilati sui controller — ma gli I/O e la rete sono diversi.

Il Mark VI classico è incentrato sul VME. I controller comunicano con gli I/O tramite il bus GE Genius; le schede VCMI gestiscono questa rete I/O; le stazioni operatore sono collegate via Ethernet. Il Mark VIe trasferisce gli I/O su Ethernet, utilizza controller della classe UCVx e abbina moduli I/O (famiglie IS220 / IS200) a morsettiere su cui vengono collegati i cablaggi di campo. ControlST / Toolbox ST è l’ambiente di progettazione per entrambe le generazioni negli impianti attuali, ma una scheda estratta da un cassetto VME Mark VI non è intercambiabile direttamente con un modulo Mark VIe.

Quando acquistate un ricambio, identificate prima la generazione. Controller, moduli I/O e morsettiere per queste turbine sono elencati nella sezione schede GE e controllo turbine.

Come è effettivamente organizzata l’applicazione

GE non pubblica un’enciclopedia pubblica di ogni blocco utilizzato su una specifica macchina Frame 6B o 9FA. Le definizioni operative risiedono nel progetto Toolbox ST del sito, protette da chiavi di licenza e password dei controller. Ciò che si può descrivere correttamente è la mappa funzionale implementata da ogni turbina a gas per impieghi gravosi, indipendentemente dal nome esatto del blocco riportato nel progetto.

I blocchi di processo chiudono gli anelli di regolazione fondamentali per la macchina: prestazioni del compressore e IGV, richiesta di ripartizione del combustibile o della valvola di controllo del gas, rampe di accelerazione e decelerazione e controllo della temperatura o della diffusione della temperatura di scarico. I blocchi di selezione e voto si trovano a monte di questi anelli, così che un singolo trasmettitore rumoroso non provochi un intervento. I blocchi timer e qualità ritardano la dichiarazione dei guasti ai sensori, in modo che un’anomalia di una sola scansione non faccia scattare l’arresto dell’unità.

I blocchi di protezione costituiscono uno strato separato. Sovravelocità, voto degli scanner di fiamma, temperature del vano ruota o del metallo dei cuscinetti e vibrazioni rilevate dalle sonde di prossimità non “regolano” la turbina: decidono se può continuare a funzionare. I circuiti del solenoide di intervento e dell’arresto di emergenza sono volutamente semplici rispetto al percorso di modulazione del combustibile, e devono rimanere tali.

Leggere il programma invece dell’HMI

Gli operatori visualizzano già trend, setpoint degli allarmi, sequenza degli eventi e diagnostica degli I/O sull’HMI Mark VIe. Questo è sufficiente per confermare uno spegnimento di fiamma, una RTD guasta o un modulo che si è disconnesso dalla rete. Non è sufficiente per modificare il modo in cui un selettore esegue il voto o il modo in cui un blocco del compressore calcola il margine di pompaggio.

Per aprire lo schema a blocchi funzionali servono Toolbox ST (o la suite ControlST per la quale il sito dispone di licenza), una chiave hardware e le credenziali di accesso concesse da GE o dall’OEM nell’ambito del contratto di assistenza dell’impianto. L’estrazione non autorizzata del software applicativo può invalidare il supporto e violare i termini di proprietà intellettuale di GE. Se il sito non dispone di tale accesso, il percorso corretto è rivolgersi al supporto GE Digital / Vernova o al distributore autorizzato, non utilizzare un progetto copiato da un’altra unità.

La documentazione realmente corrispondente al software installato resta quella dei manuali di installazione e applicazione Mark VI / Mark VIe (la serie GEH già citata nel raccoglitore della fermata, comunemente GEH-6721 per l’installazione Mark VI). Le note applicative specifiche della Frame fornite dall’OEM sono sempre preferibili agli elenchi generici di blocchi.

Cosa significa per le Frame dalla 5 alla 9

Le stesse categorie di blocchi compaiono sulle macchine Frame 5, 6, 7 e 9 perché la fisica è la stessa: un compressore che può andare in pompaggio, una camera di combustione che può perdere la fiamma e un rotore che non deve andare in sovravelocità. Cambiano invece il numero di I/O, il sistema di alimentazione del combustibile, la tecnologia DLN rispetto alla diffusione e il fatto che il rack sia Mark VI o Mark VIe. Un tecnico che comprende il voto, le rampe e gli strati di protezione può eseguire la ricerca guasti su diverse Frame; un tecnico che memorizza soltanto i nomi dei blocchi di un singolo progetto non può farlo.

I canali di vibrazione su queste unità terminano generalmente in un monitor separato — spesso sonde di prossimità Bently Nevada e un rack della classe 3500 — e quindi inviano un contatto di intervento o allarme al Mark VI. Non cercate un problema di vibrazione dell’albero soltanto all’interno di un blocco funzionale della turbina se il componente guasto è la sonda, la prolunga o il monitor.

Un approccio pratico per le fermate

Considerate i blocchi funzionali come la legge di controllo e i moduli, le morsettiere e le schede controller come la piattaforma di esecuzione. Se la legge è errata, servono l’accesso autorizzato a Toolbox e una modifica approvata dall’OEM. Se è la piattaforma a essere guasta, serve il componente IS200 / IS220 / VME corretto, non la riscrittura di COMPHYS. La maggior parte delle fermate forzate che ho seguito rientrava nel secondo caso.