Tổng quan sản phẩm
IMHSS03 (IMHSS03) là mô-đun điều khiển vị trí van độ chính xác cao, vận hành bằng bộ vi xử lý, được thiết kế cho các hệ sinh thái ABB Bailey INFI 90 và Harmony Rack. Được chế tạo cho các vòng điều tốc tuabin tối quan trọng trong các nhà máy phát điện, nhà máy lọc hóa dầu và hệ truyền động cơ khí công nghiệp nặng, mô-đun này đóng vai trò là liên kết phần cứng chính xác giữa bộ xử lý đa chức năng (chẳng hạn như IMMFP01/02/03) và các van servo điện-thủy lực hoặc bộ chuyển đổi dòng điện sang thủy lực (I/H). Bằng cách điều chỉnh chính xác dòng điện truyền đến các cơ cấu servo và đọc các vòng phản hồi Biến áp vi sai biến thiên tuyến tính (LVDT) kép dự phòng cục bộ, IMHSS03 đảm bảo điều khiển van tiết lưu tức thời, mang tính tất định. Việc triển khai mô-đun này loại bỏ hiện tượng dao động của van điều tốc, giảm thiểu nguy cơ kích hoạt dừng tuabin do vượt tốc nghiêm trọng và giảm đáng kể thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch của nhà máy khi lưới điện đột ngột loại bỏ tải.
Kiến trúc phần cứng và cấu hình vòng điều khiển
Thiết kế điều khiển của IMHSS03 tích hợp khả năng xử lý dự phòng, hiệu suất cao, được thiết kế để duy trì các vòng điều khiển liên tục khi các thành phần tại hiện trường đang suy giảm.
-
Logic tự hiệu chỉnh bộ giải điều chế: Bo mạch tích hợp các thuật toán nội bộ chuyên dụng để tự động hiệu chỉnh mạch khuếch đại bộ giải điều chế theo các thông số cụ thể của biến áp LVDT. Chức năng tự hiệu chuẩn này loại bỏ sai lệch do chiết áp điều chỉnh thủ công và giảm thiểu hiện tượng trôi điện áp thứ cấp do nhiệt.
-
Cấu hình đầu ra bộ chấp hành: Hỗ trợ nhiều phương thức vận hành cho các van servo. Kỹ sư hiện trường có thể cài đặt bo mạch để vận hành đồng thời hai van servo điều khiển chủ động (truyền động song song kép) hoặc cấu hình một van chính chủ động cùng một van phụ dự phòng nóng tự động.
-
Cách ly galvanic và cách ly quang: Mô-đun được trang bị các bộ chuyển đổi tương tự sang số (A/D) và số sang tương tự (D/A) nâng cao, được cách ly đến cấp công nghiệp đầy đủ. Kiến trúc này cách ly backplane INFI 90 khỏi các vòng nối đất bên ngoài tại hiện trường, các xung đột biến do chuyển mạch điện áp cao và nhiễu điện từ (EMI) phát sinh từ sàn tuabin.
Thông số kỹ thuật toàn diện
Đặc tính môi trường
| Thuộc tính môi trường |
Thông số kỹ thuật vận hành |
| Nhiệt độ môi trường vận hành |
0 đến 60 độ C |
| Nhiệt độ bảo quản và vận chuyển |
-40 đến 75 độ C |
| Dải độ ẩm tương đối |
5 đến 95% (Không ngưng tụ) |
| Yêu cầu về chất lượng không khí |
Không khí công nghiệp sạch, khô, không dẫn điện và không ăn mòn |
| Cấu trúc làm mát |
Đối lưu tự nhiên qua các khe của bộ gá mô-đun (MMU) |
Yêu cầu tiêu thụ điện năng
| Đường nguồn |
Giá trị tải dòng điện |
Tổng công suất tiêu tán |
| Đường nguồn +5 VDC |
240 mA điển hình |
1,2 W |
| Đường nguồn +15 VDC |
12,3 mA điển hình |
185 mW |
| Đường nguồn -15 VDC |
12,3 mA điển hình |
185 mW |
Hiệu suất đầu vào tương tự (Giao diện LVDT)
| Thuộc tính đầu vào |
Các chỉ số và giới hạn kỹ thuật |
| Số kênh LVDT |
2 kênh (Các khối giao diện dự phòng hoàn toàn) |
| Cấu hình LVDT |
Hỗ trợ các loại LVDT AC hoặc DC 3 dây, 4 dây hoặc 5 dây |
| Ma trận độ phân giải chuyển đổi A/D |
Độ phân giải tối đa 24 bit |
| Giới hạn điện áp đầu vào |
0 đến 10 VDC hoặc tối đa 7,5 VRMS AC |
| Tần số kích thích LVDT |
1,0 kHz đến 10,0 kHz (Các tùy chọn có thể chọn bằng phần mềm) |
| Dòng điện đầu ra kích thích |
Dòng truyền động tối đa 50 mA trên mỗi kênh |
Hiệu suất đầu ra tương tự (Đầu ra truyền động servo)
| Thuộc tính đầu ra |
Các chỉ số và giới hạn kỹ thuật |
| Số kênh servo |
2 kênh (Có thể cấu hình cho chế độ đồng thời hoặc chờ) |
| Ma trận độ phân giải chuyển đổi D/A |
Độ phân giải 16 bit |
| Cấu hình dòng điện đầu ra |
Cộng hoặc trừ 10 mA, cộng hoặc trừ 20 mA, cộng hoặc trừ 40 mA, cộng hoặc trừ 50 mA hoặc cộng hoặc trừ 100 mA |
| Trở kháng tải tối đa |
Lên đến 1000 Ohm ở toàn bộ dải đầu ra 20 mA |
| Định mức cách ly mạch vòng |
Cách ly liên tục 500 VDC với các khối logic bên trong |
Dữ liệu kỹ thuật đầu vào/đầu ra số
| Thuộc tính I/O |
Giá trị cấu hình |
| Đầu vào số (DI) |
3 kênh đầu vào được cách ly (Dùng cho ngắt tuabin, tiếp quản thủ công hoặc liên động) |
| Dải điện áp đầu vào DI |
24 VDC danh định (Kích hoạt mạch vòng bên trong hoặc bên ngoài) |
| Đầu ra số (DO) |
4 kênh đầu ra điều khiển trạng thái rắn hoặc rơ-le, được cách ly |
| Định mức dòng điện kiểu kéo xuống của DO |
Tối đa 250 mA trên mỗi đường kênh đầu ra |
Câu hỏi thường gặp về kỹ thuật
Làm cách nào để cấu hình các dải dòng điện đầu ra khác nhau trên IMHSS03?
Việc lựa chọn dòng điện truyền động servo (ví dụ: cộng/trừ 10 mA đến 100 mA) được điều khiển bằng sự kết hợp giữa các công tắc DIP phần cứng trên cụm bảng mạch in và các tham số của khối Mã chức năng 150 trong cấu hình Bộ xử lý đa chức năng. Các cài đặt này phải khớp với thông số kỹ thuật chính xác trên nhãn của van servo trước khi cấp nguồn cho hệ thống.
IMHSS03 có hỗ trợ các cảm biến phản hồi LVDT 3 dây đời cũ không?
Có. Module có thể được lập trình đầy đủ để giao tiếp với cảm biến LVDT 3 dây, 4 dây hoặc 5 dây. Loại cảm biến và cấu hình đấu dây chính xác được chỉ định thông qua vị trí jumper của bộ đầu cuối và các biến mã khối hệ thống.
Tổ hợp đèn hổ phách/đỏ nhấp nháy trên các đèn LED trạng thái cho biết điều gì?
Bo mạch có 9 đèn LED chẩn đoán. Một tổ hợp nhấp nháy cho biết có ngoại lệ trong quá trình chạy. Điều này thường có nghĩa là dây phản hồi LVDT bị đứt, mạch vòng dòng điện servo bị hở hoặc sai số vị trí van đã vượt quá vùng chết sai lệch bám được lập trình sẵn trong thời gian dài hơn giới hạn thời gian chờ an toàn.
Sổ tay Kỹ thuật Hiện trường và Lắp đặt
-
Căn chỉnh DIPshunt và jumper của bộ đầu cuối: Trước khi lắp bo mạch module vào khe, phải thiết lập các DIPshunt và jumper vật lý trên bộ đầu cuối NTMP01 hoặc NKTU01 theo đúng loại LVDT cụ thể (kích thích AC hoặc DC). Căn chỉnh jumper không đúng có thể đặt điện áp DC gây hư hỏng lên cuộn dây LVDT AC, dẫn đến hỏng cảm biến vĩnh viễn.
-
Giao thức ma trận chống nhiễu và nối đất: Toàn bộ dây dẫn hiện trường nối đến các van servo và cảm biến LVDT phải sử dụng cáp đôi xoắn, có chống nhiễu độc lập. Chỉ nối đất lớp bện chống nhiễu ở phía bộ đầu cuối, tại thanh cái đồng nối đất của tủ. Tuyệt đối không nối lớp chống nhiễu với đất tại thân van tuabin, vì điện thế đất cao trên sàn tuabin sẽ tạo ra dòng điện vòng nối đất rất lớn chạy qua các đường tín hiệu đo lường, làm sai lệch các tín hiệu có độ phân giải 24 bit.
-
Quy trình hiệu chuẩn tự động bằng Mã chức năng 150: Khóa áp suất của đường ống thủy lực chính và kiểm tra thủ công để bảo đảm các van tuabin có thể chạy tự do từ 0% đến 100% mà không bị kẹt cơ khí. Thực hiện lệnh hiệu chuẩn tự động qua Mã chức năng 150 bằng thiết bị đầu cuối kỹ thuật. Bộ xử lý sẽ lập bản đồ các giới hạn hành trình và ghi trực tiếp các hệ số khuếch đại bộ giải điều chế mới được tính vào bộ nhớ EEPROM không mất dữ liệu của module.
-
Cố định cơ khí và lắp đặt module: Căn chỉnh các cạnh bo mạch với các thanh dẫn thẻ không dẫn điện của vỏ MMU một khe. Trượt chắc module vào cho đến khi cảm nhận được các đầu nối DIN phía sau khớp với bảng nối phía sau. Siết các vít vặn giữ cố định ở mặt trên và mặt dưới của mặt nạ trước đến 0,4 Nm (3,5 in-lbs) để đảm bảo bo mạch vẫn được lắp đúng vị trí và nối đất, ngay cả khi có rung động cục bộ trên sàn công nghiệp.