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La IS200VAICH1C es una placa de entrada/salida analógica (VAIC) VME, fabricada por General Electric como parte de la serie Mark VI, utilizada en sistemas de control de turbinas de gas. Esta placa admite 20 entradas analógicas y controla 4 salidas analógicas. Cada placa de terminales admite 10 entradas y 2 salidas. Los cables conectan la placa de terminales al bastidor VME, donde se ubica la placa del procesador VAIC. La VAIC convierte las entradas en valores digitales y los transfiere a través de la placa base VME a la placa VCMI y, posteriormente, al controlador. Para las salidas, la VAIC convierte los valores digitales en corrientes analógicas y las envía al circuito del cliente a través de la placa de terminales. La VAIC admite aplicaciones con redundancia modular simplex y triple (TMR). En una configuración TMR, las señales de entrada en la placa de terminales se distribuyen a tres bastidores de la placa VME (R, S y T), cada uno con un VAIC. Las señales de salida se controlan mediante un circuito patentado que genera la corriente deseada utilizando los tres VAIC. En caso de fallo de hardware, el VAIC defectuoso se retira de la salida y las dos placas restantes continúan produciendo la corriente correcta. En una configuración simplex, la placa de terminales proporciona señales de entrada a un único VAIC, que suministra todas las corrientes para las salidas.
COMPATIBILIDAD

Hay dos generaciones de la placa VAIC con sus correspondientes placas de terminales. La VAIC original incluye todas las versiones anteriores a la VAICH1C, inclusive. La VAICH1B se incluye en esta generación. Al controlar salidas de 20 mA, estas placas admiten una resistencia de carga de hasta 500 mA al final de 1000 pies de cable n.º 18. Esta generación de la placa requiere la placa de terminales TBAIH1B o anterior para un funcionamiento correcto. También funcionan correctamente con todas las revisiones de las placas de terminales DTAI. La VAICH1D más reciente y cualquier versión posterior están diseñadas para admitir una mayor resistencia de carga para el voltaje de control de salidas de 20 mA: hasta 18 V están disponibles en los terminales de tornillo de la placa de terminales. Esto permite el funcionamiento con cargas de 800 mA con 1000 pies de cable n.º 18 con margen. Esta generación de la placa requiere TBAIH1C o posterior, o cualquier revisión de STAI.

Figura 1: VAIC, placas de terminales de entrada analógica y cableado (sistema TMR)

INSTALACIÓN

• Apague el rack del procesador VME

• Deslice el tablero y presione las palancas superior e inferior con las manos para colocar sus conectores de borde.

• Apriete los tornillos cautivos en la parte superior e inferior del panel frontal.

OPERACIÓN

La placa VAIC acepta 20 entradas analógicas, controla 4 salidas analógicas e incluye acondicionamiento de señal, un multiplexor analógico, un convertidor A/D y un convertidor D/A. El tipo de entrada analógica puede ser de voltaje, 4-20 mA o placa de terminales. Dos de los cuatro circuitos de salida analógica son de 4-20 mA y los otros dos pueden configurarse para 4-20 mA o 0-200 mA. Las entradas y salidas cuentan con circuitos de supresión de ruido para proteger contra sobretensiones y ruido de alta frecuencia.

Figura 2: Placa de terminales de entrada analógica y VAIC, sistema Simplex

En un sistema TMR, las entradas analógicas se distribuyen a los tres racks de control desde JR1, JS1 y JT1. La alimentación de 24 V CC a los transductores proviene de los tres racks VME y se selecciona mediante diodo OR en la placa de terminales. Cada salida de corriente analógica se alimenta de las corrientes de los tres VAIC. La corriente de salida real se mide con una resistencia en serie, que devuelve una tensión a cada VAIC. La salida resultante es el valor medio (mediana) de las tres corrientes. La siguiente figura muestra los VAIC en una configuración TMR. Los transmisores/transductores pueden alimentarse mediante la fuente de 24 V CC del sistema de control o de forma independiente. Los diagnósticos supervisan cada salida y un relé suicida la desconecta si no se puede solucionar un fallo mediante un comando del procesador. Los filtros de hardware en la placa de terminales suprimen el ruido de alta frecuencia. Los filtros de software adicionales en los VAIC proporcionan un filtrado de paso bajo configurable.

DETECCIÓN DE BLOQUEO DEL COMPRESOR

El firmware de VAIC incluye la detección de pérdida de sustentación del compresor de la turbina de gas, ejecutada a 200 Hz. Se pueden seleccionar dos algoritmos de pérdida de sustentación. Ambos utilizan las primeras cuatro entradas analógicas, escaneadas a 200 Hz. Un algoritmo es para turbinas de gas LM pequeñas y utiliza dos transductores de presión (consulte la figura, Algoritmo de detección de pérdida de sustentación del compresor de la turbina de gas pequeña (LM)). El otro algoritmo es para turbinas de gas de servicio pesado y utiliza tres transductores de presión (consulte la figura, Algoritmo de detección de pérdida de sustentación del compresor de la turbina de gas de servicio pesado). Las entradas en tiempo real se separan de los parámetros configurados para mayor claridad. El parámetro CompStalType selecciona el tipo de algoritmo requerido, ya sea dos o tres transductores. PS3 es la presión de descarga del compresor. Una caída en esta presión (caída PS3) indica una posible pérdida de sustentación del compresor. El algoritmo también calcula la tasa de cambio de la presión de descarga, dPS3dt, y compara estos valores con los parámetros de pérdida de sustentación configurados (constantes KPS3). La desconexión por pérdida de sustentación del compresor es iniciada por VAIC, que envía la señal al controlador, donde se utiliza para iniciar un apagado. La señal de apagado se puede utilizar para configurar todas las válvulas de cierre de combustible (FSOV) a través de cualquier salida de relé.

Tres LED en la parte superior del panel frontal del VAIC proporcionan información de estado. El estado normal de RUN parpadea en verde y el de FAIL se mantiene en rojo fijo. El tercer LED muestra STATUS y normalmente está apagado, pero se mantiene en naranja fijo si existe una alarma de diagnóstico en la placa. Las comprobaciones de diagnóstico incluyen lo siguiente:

• Cada entrada analógica cuenta con una verificación de límite de hardware basada en niveles altos y bajos predefinidos (no configurables) cerca de los límites del rango operativo. Si se excede este límite, se activa una señal lógica y la entrada deja de escanearse. Si existe, L3DIAG_VAIC se refiere a toda la placa. Los detalles de los diagnósticos individuales están disponibles en la caja de herramientas. Las señales de diagnóstico se pueden enclavar individualmente y luego reiniciarse con la señal RESET_DIA.

• Cada entrada cuenta con una verificación de límites del sistema basada en niveles altos y bajos configurables. Estos límites se pueden usar para generar alarmas y configurarse para habilitar/deshabilitar, con enclavamiento/sin enclavamiento. RESET_SYS restablece los límites fuera de límites.

• En los sistemas TMR, si una señal varía del valor votado (valor medio) en más de un límite predeterminado, se identifica dicha señal y se genera una falla. Esto puede indicar con antelación el desarrollo de un problema en un canal.

• Monitorear las salidas D/A, corrientes de salida, corriente total, relés suicidas y relés de escalamiento de 20/200 mA; estos se verifican para verificar su razonabilidad y pueden crear una falla.

• TBAI cuenta con su propio dispositivo de identificación, que es interrogado por VAIC. El ID de la placa se codifica en un chip de solo lectura que contiene el número de serie de la placa de terminales, el tipo de placa, el número de revisión y la ubicación de los conectores JR, JS y JT. Cuando el procesador de E/S lee el chip y detecta una discrepancia, se genera un fallo de incompatibilidad de hardware.