GE IS200MVRDH1AAB Signalverarbeitungsmodul

GE IS200MVRDH1AAB Signalverarbeitungsmodul

I. Arbeitsweise

1. Prinzip der Systemkompatibilit?tsumsetzung

Anpassung der Hardware-Schnittstelle: Als modifizierte Leiterplatte von Mark V zu Mark VIe kann das Modul m?glicherweise über spezifische Backplane-Stecker (z. B. P1- und P2-Schnittstellen) mit der Backplane des ursprünglichen Mark V-Systems (z. B. der EPBP-Backplane) kompatibel sein und gleichzeitig das elektrische Protokoll des Mark VIe-Systems unterstützen. Beispielsweise kann man zwischen verschiedenen Systemmodi (Simplex- oder Redundanzmodus) über die Pin-Definitionen (z. B. die Pin-Konfiguration eines P2-Steckers) umschalten, um sicherzustellen, dass die Hardware-Schnittstellen der neuen und alten Systeme übereinstimmen.

Umwandlung des elektrischen Protokolls: Die Signalstandards der Mark V- und Mark VIe-Systeme k?nnen unterschiedlich sein (z. B. Spannungs- und Strombereiche). Das Modul kann integrierte Pegelumwandlungsschaltungen oder Signalaufbereitungschips enthalten, um die Signale des Mark V-Systems (z. B. analoge Ein- / Ausg?nge) in ein vom Mark VIe-System erkennbares Format umzuwandeln und umgekehrt. Dadurch wird die nahtlose Verbindung zwischen den alten und neuen Systemen erreicht.

2. Signalverarbeitungs- und übertragungsmechanismus

Analoger Signalverarbeitungsablauf:

Wenn das Modul zur Erfassung von Signalen aus Turbinensensoren (z. B. Temperatur, Druck, Drehzahl und andere Analogwerte) verwendet wird, kann der Arbeitsablauf wie folgt sein:

Signalaufnahme: Die analogen Signale, die von den Sensoren ausgegeben werden (z. B. 4-20 mA Strom, 0-10 V Spannung), werden über die Frontendschnittstelle empfangen, und das St?rrauschen wird durch die Filter-Schaltung entfernt.

Analog-Digital-Umwandlung (A/D-Umwandlung): Es wird der integrierte ADC (Analog-Digital-Umsetzer) verwendet, um analoge Signale in digitale Signale umzuwandeln, was die Verarbeitung durch den Prozessor erleichtert.

Datenverarbeitung und übertragung: Nachdem das digitale Signal von der internen Logikschaltung (die m?glicherweise CPU oder FPGA enth?lt) verarbeitet wurde, wird es über den Backplane-Stecker an die Hauptsteuerung (z. B. das Prozessormodul von Mark VIe) übertragen oder über die Kommunikationsschnittstelle (z. B. Modbus, Profibus) an das übergeordnete überwachungssystem hochgeladen.

Digitaler Signalverarbeitungsablauf:

Wenn das Modul zur Ausführung von Steuerbefehlsausgaben verwendet wird, kann es digitale Signale von der Hauptsteuerung empfangen, die dann durch Digital-Analog-Umwandlung (D/A-Umwandlung) oder Pulsweitenmodulation (PWM)-Schaltungen in analoge Signale oder Schaltsignale umgewandelt werden, um Aktoren (z. B. Ventile, Motoren) anzutreiben und die Betriebsparameter der Turbine einzustellen.

3. Prinzipien des Zuverl?ssigkeitsdesigns

Redundanz und Fehlertoleranz: In der Redundanzarchitektur des Mark VI-Systems (z. B. der Dreifach-Redundanzkonfiguration) k?nnen Module die Signalzuverl?ssigkeit durch redundantes Hardware-Design (z. B. mehrere Module, die parallel arbeiten) und Abstimmungsmechanismen (Vergleich der Ausgabenergebnisse mehrerer Module) gew?hrleisten. Beispielsweise kann, wenn ein Modul ausf?llt, ein anderes Modul die Arbeit übernehmen, um ein Systemausfall zu vermeiden.

Elektrische Isolierung und St?rungsunterdrückung: Intern kann eine Optokoppler-Isolationsschaltung oder Transformatorisolierung eingesetzt werden, um die Ein- / Ausgangssignale von der internen Schaltung zu isolieren und zu verhindern, dass ?u?ere elektromagnetische St?rungen (z. B. Motoranlauf und -auslauf, Frequenzumrichter) den Betrieb des Moduls beeintr?chtigen. Gleichzeitig wird die Auswirkung eines Modulausfalls auf andere Systeme vermieden.

Selbstdiagnose-Mechanismus: über die integrierte überwachungsschaltung werden die Stromversorgung, die Temperatur und der Zustand der Signalleitung des Moduls in Echtzeit erfasst. Wenn eine St?rung erkannt wird (z. B. zu niedrige Versorgungsspannung oder überhitzung des Chips), wird ein Fehlersignal über die Frontpanel-Anzeige (z. B. LED-Warnlampe) oder die Kommunikationsschnittstelle gesendet, was es für die Wartungspersonal erleichtert, das Problem zu lokalisieren.

4. Prinzipien der Kommunikation und Protokollinteraktion

Industrielle Kommunikationsschnittstelle: Das Modul kann industrielle Bus-Schnittstellen wie RS-485 und CANopen integrieren, Kommunikationsprotokolle wie Modbus RTU und Profibus DP unterstützen und Daten mit anderen Modulen oder dem übergeordneten Rechner austauschen. Beispielsweise:

Die Turbinenbetriebsdaten (z. B. Drehzahl und Leistung) an das übergeordnete überwachungssystem senden;

Steuerbefehle vom übergeordneten Rechner empfangen (z. B. Start und Stop, Parameteranpassung) und an die Hauptsteuerung oder den Aktor weiterleiten.

Dateninteraktionslogik: Die empfangenen Befehlsdatenpakete werden über den Kommunikationsprotokollstapel analysiert, und entsprechende Aktionen (z. B. Lesen von Registerdaten und Schreiben von Steuerparametern) werden gem?? den Protokollregeln (z. B. Adresscode, Funktionscode) durchgeführt, um die Genauigkeit und Echtzeitf?higkeit der Datenübertragung sicherzustellen.

II. Logik der Zusammenarbeit mit dem Mark VI-System

Im GE Speedtronic Mark VI-Turbinensteuerungssystem folgt jedes Modul normalerweise dem folgenden Arbeitsablauf:

Sensor-Signaleingang: Verschiedene Sensoren der Turbine (z. B. Vibrationssensoren und Temperatursensoren) wandeln physikalische Gr??en in elektrische Signale um und übertragen sie an das IS200MVRDH1AAB-Modul.

Modul-Vorverarbeitung: Das Modul führt Filterung, Verst?rkung, Umwandlung und andere Verarbeitungsschritte an den Signalen durch, um standardisierte digitale Signale zu generieren.

Hauptsteuerung-Verarbeitung: Die digitalen Signale werden über die Backplane an die Hauptsteuerung (z. B. das CPU-Modul) übertragen, und die Hauptsteuerung berechnet die Steuergr??e auf der Grundlage der voreingestellten Steuerlogik (z. B. des PID-Algorithmus).

Steuerbefehlsausgabe: Die Hauptsteuerung gibt die Befehle an das Modul zurück, das sie in Signale (z. B. analoge oder Schaltgr??en) umwandelt, die von den Aktoren empfangen werden k?nnen, und die Ventile, Regler und andere Ger?te der Turbine ansteuert.

Geschlossene Rückkopplung: Das Modul sammelt kontinuierlich die Status-Signale nach der Ausführung, um eine geschlossene Regelung zu bilden und sicherzustellen, dass die Turbinenbetriebsparameter (z. B. Drehzahl und Temperatur) innerhalb des eingestellten Bereichs stabil bleiben.