Woodward MicroNet TMR Qaz Turbinası Qubernatorunun PID Tənzimlənməsi və Həddindən Artıq Sürət Dayandırma Yoxlanışı

MicroNet TMR Arxitekturası və Sürət Nəzarətinin Ümumi Baxışı

Woodward MicroNet TMR üç modullu redundant arxitektura ilə işləyir. Üç müstəqil nəzarətçi paralel olaraq sürət nəzarət məntiqini icra edir. 2oo3 səsvermə median çıxışı yanacaq aktuatoru əmri üçün seçir. Bu dizayn IEC 61511 SIL 2 tələblərinə uyğun olaraq sürət həddindən artıq qorunmasını təmin edir. Hər CPU modulu 10 ms tapşırıq dövrü ilə işləyir. Sürət sensoru girişləri 60 dişli dişli halqada passiv MPU tutucularından istifadə edir. Tipik çıxış tezliyi dayanma vəziyyətində 0 Hz-dən 3,000 RPM nominal sürətdə 2,500 Hz-ə qədər dəyişir.

ABB 800xA MicroNet TMR ilə Modbus TCP vasitəsilə inteqrasiya olunur. 40001 qeydiyyatı faktiki sürəti saxlayır (0–4,000 RPM, 1 RPM/hesab). 40005 qeydiyyatı yanacaq klapanının mövqeyini saxlayır (0–100%, 0.1%/hesab), hər 100 ms yenilənir.

Sürət Referansının İzlənməsi üçün PID Tənzimlənməsi

Woodward MicroNet TMR paralel PID quruluşundan istifadə edir. Sürət PID parametrləri GAIN_P (proporisional), RESET_I (təkrarlarda/saniyə inteqral), və RATE_D (saniyədə törəmə) dır. Zavodun standart dəyərləri GAIN_P = 20, RESET_I = 2.0 r/s, RATE_D = 0.02 s-dir. Parametrləri canlı tənzimləmək üçün Woodward Watch Window proqramından istifadə edin. RS-232 ilə 115,200 baud sürətində qoşulun. Hər hansı tənzimləmə dəyişməsindən əvvəl 10 ms nümunə götürmə sürətində trend qeydiyyatını aktiv edin.

• 1-ci addım: Əsas sürət addım cavabını qeyd edin. 3,000 RPM-də 50 RPM addım tətbiq edin. Trend qrafikindən qalxma vaxtını, həddindən artıq sürəti və sabitləşmə vaxtını ölçün.
• 2-ci addım: Əgər həddindən artıq sürət 1.5%-dən (45 RPM) çoxdursa, GAIN_P-ni 10% artımlarla azaldın. Dəyişikliklər arasında 5 dəqiqə gözləyin. Hər addımda trendi təsdiqləyin.
• 3-cü addım: Əgər sabitləşmə vaxtı 3 saniyədən çoxdursa, RESET_I-ni 0.2 r/s artımlarla artırın. Tək şaftlı turbinlər üçün RESET_I maksimum 4.0 r/s ilə məhdudlaşdırın.
• 4-cü addım: RATE_D yalnız sürət osilləyi proporisional və inteqral tənzimləmədən sonra davam edərsə aktiv edin. 0.01 s-dən 0.005 s addımlarla artırın. Törəmə aktivləşdirilərkən sürət siqnal girişində 80 Hz aşağı keçid filtrindən istifadə edin.
• 5-ci addım: Yük qəbulunu yoxlayın. 20% ani yük artımı tətbiq edin. Sürət sapmasının nominal sürətin ±3%-i daxilində qalmasını və 5 saniyədən az müddətdə bərpa olunmasını təsdiqləyin.

Düşmə Konfiqurasiyası və Yük Paylaşımı

Düşmə paralel turbinlər arasında yük paylaşımını idarə edir. 5% düşmə 3,000 RPM nominal sürətdə yük sıfırdan tam yüke artdıqda 150 RPM sürət azalmasına imkan verir. Düşməni yalnız ada rejimində və paralel vahid olmadan 0% (izoxron) olaraq təyin edin. Paralel əməliyyat üçün düşməni Watch Window — Sürət Nəzarəti — Yük Paylaşımı vasitəsilə 4–5% təyin edin. Woodward rəqəmsal yük paylaşımı sürət nəzarət modulu çoxvahidli paralel əməliyyat üçün xüsusi yük paylaşımı məntiqi təmin edir.

Yanlış düşmə 0.5–2 Hz-də yük ovlamasına səbəb olur. ABB 800xA siqnal qrupları aktiv güc və sürəti eyni vaxtda qeyd edir. Yük ovlaması imzası paralel vahidlər arasında 180° faz fərqi ilə sinusoidal aktiv güc osilləyi göstərir. Aktuator geribildirim dövrəsini yoxlayın — MicroNet TMR mövqeyi Woodward ProAct elektrik klapan aktuatorundan 4–20 mA LVDT siqnalı ilə oxuyur. Tel qırılması siqnalı 3.8 mA-də aktivləşir. Mövqe dövrəsi ovlamasının qarşısını almaq üçün ACT_POS_GAIN 12–15 aralığında təyin edin.

Sürət Həddindən Artıq Trip Testi: 2oo3 Səsvermə Yoxlaması

IEC 61511 SIL 2 qaz turbin qorunması üçün sürət həddindən artıq trip funksiyasının illik sübut testini tələb edir. MicroNet TMR hər MPU kanalını ayrıca test etməyə imkan verən xüsusi sürət həddindən artıq test rejimi təqdim edir, turbinin trip etmədən.

• 1-ci addım: Əməliyyatları məlumatlandırın. Test icazəsi alın. Turbinin sabit nominal sürətdə ±0.5% olduğunu təsdiqləyin.
• 2-ci addım: Watch Window-da Overspeed Test — Kanal A İnhibiti bölməsinə keçin. Kanal A-da inhibiti aktiv edin. MicroNet TMR ön panelində Kanal A status LED-inin sarı rəngə çevrildiyini təsdiqləyin.
• 3-cü addım: Tezlik generatoru ilə Kanal A MPU girişinə simulyasiya edilmiş sürət həddindən artıq siqnalı daxil edin. Tezliyi nominal sürətin 110%-inə uyğun təyin edin (3,300 RPM = 3,300 Hz, 60 dişli dişli üçün). Kanal A sürət həddindən artıq siqnalının aktivləşdiyini, lakin tripin baş vermədiyini təsdiqləyin. 2oo3 səsvermə trip üçün iki kanalın razılaşmasını tələb edir.
• 4-cü addım: Kanal A inhibiti buraxın. Addımlar 2–3-ü Kanal B və sonra Kanal C üçün ayrıca təkrarlayın.
• 5-ci addım: Birgə test üçün iki kanalı eyni anda inhibə edin. Qalan aktiv kanala sürət həddindən artıq siqnalı daxil edin. Trip çıxışının 200 ms ərzində aktivləşdiyini təsdiqləyin. Trip çıxışının ABB 800xA DI kartına çatdığını yoxlayın. ABB 800xA SOE tarixçəsində cavab vaxtını 1 ms dəqiqliklə qeyd edin.
• 6-cı addım: Bütün tapılan və buraxılan dəyərləri qeyd edin. Testi IEC 61511 sübut test qeydinə sənədləşdirin. PFDavg yenidən hesablamasının SIL 2 diapazonunda (1×10⁻³-dən 1×10⁻²-yə) olduğunu təsdiqləyin.

Nəticə və Tədbir Tövsiyəsi

MPU siqnal keyfiyyəti birbaşa qubernator sabitliyinə təsir edir. MicroNet TMR MPU_AMPLITUDE (sağlam diapazon 2,000–8,000 mV pik), MPU_NOISE_RATIO (15% xəbərdarlıq siqnalı), və MPU_FREQUENCY_ERROR parametrlərini izləyir. Amplituda 1,000 mV-dən aşağı olduqda aralıq çox genişdir. 60 dişli dişli üçün standart aralıq 0.75–1.25 mm-dir. Yalnız nəzarətçi ucunda torpaqlandırılmış qorunan bükülü cüt kabel istifadə edin. Terminal blok TB3-də sonlandırın.

Woodward MicroNet TMR qubernator tənzimləməsi sistematik yanaşma tələb edir. Hər hansı parametr dəyişməsindən əvvəl əsas trend qeydini başlayın. Əvvəlcə GAIN_P, sonra RESET_I, sonra RATE_D tənzimləyin. Paralel əməliyyat rejiminə uyğun düşməni Woodward yük paylaşımı sürət nəzarəti ilə təsdiqləyin. İllik sürət həddindən artıq sübut testini daxili kanal inhibiti funksiyası ilə həyata keçirin. Trip cavab vaxtlarını sənədləşdirmək üçün ABB 800xA SOE qeydiyyatını inteqrasiya edin. Woodward 505 rəqəmsal qubernator tək şaftlı turbin tətbiqləri üçün TMR redundantlığı tələb olunmayan alternativ platforma təqdim edir. Bu addımlar SIL 2 bütövlüyünü qoruyur və turbinin dayanacaqlar arasında mövcudluğunu artırır.

Müəllif: Liu Yang, PLC, DCS və nəzarət sistemləri sahəsində 10 ildən çox təcrübəsi olan sənaye avtomatlaşdırma mühəndisidir.