Este artículo proporciona una descripción general completa de la configuración lógica de bloqueo interrelacionado Bentley 3500/53 (Tarjeta de sobrevelocidad) de 3 a 2" (2003) que cubre todo, desde la arquitectura de hardware,Configuración del software, la lógica de votación, y el cableado de relé para el disparo y reinicio.
I. Arquitectura de hardware (basada en la triple redundancia TMR)
1El hardware consta de 3 tarjetas de velocidad excessiva 3500/53 (mismo modelo, por ejemplo, 3500/53-02-00), instaladas en ranuras adyacentes (por ejemplo, ranuras 7, 8 y 9).
- 3 sensores de velocidad independientes: 3 sensores de corriente de remolino o magnetoeléctricos montados en el mismo disco de engranajes, cada uno físicamente, eléctricamente e independientemente de la fuente de alimentación.
- 3500 chasis (3500/05) + dos fuentes de alimentación redundantes (3500/15): las fuentes de alimentación redundantes son obligatorias y deben cumplir la API 670.
- Autobús TMR de plano trasero: Las tres tarjetas implementan un mecanismo de votación de nivel de hardware de "dos de tres" a través del cableado de plano trasero, independiente del software o la red.
Las tres tarjetas son completamente peer-to-peer sin relación maestro-esclavo: cada tarjeta realiza la adquisición de datos independiente, el procesamiento independiente y la salida independiente al relé de viaje.Una falla en una sola tarjeta o sonda no afecta al sistema en su conjunto: El sistema se degrada automáticamente a una configuración de "dos de uno" sin activar la unidad. Si dos tarjetas detectan simultáneamente una condición de exceso de velocidad → arranque: tiempo de respuesta ≤ 30 ms.
II. Configuración del software (3500 Configuración del software, pasos clave)
1Preparación preliminar del software:
- 3500 Software de configuración de racks (v3.35+).
- Conexión: conecte el puerto serie del ordenador o un adaptador USB a serie al módulo RIM en el rack; establezca el interruptor de tecla en modo Programa.
- Principio: La configuración de los tres conjuntos de tarjetas debe ser idéntica; configure primero la primera tarjeta, luego copie de forma sincrónica los ajustes a las otras dos.
2Configuración básica del módulo (igual para cada tarjeta):
- Selección de ranuras: seleccionar 3 ranuras adyacentes; Tipo de módulo: seleccionar 3500/53 sobrevelocidad.
- Actividad del canal: Canal → Activo.
- Tipo de sensor: Corriente Eddy: Proximidad (200 mV/mil); magnético: magnético.
- Rango: 0 ∼40.000 RPM (basado en la velocidad nominal de la unidad, por ejemplo, 3.000 RPM).
- Los parámetros de engranaje: dientes por revolución (por ejemplo, 60), polaridad (polaridad del sensor).
3. Puntos de ajuste de alarma / viaje (tres niveles, núcleo)
Utilizando una velocidad nominal de 3.000 rpm como ejemplo:
- Alerta: 103% = 3.090 rpm; sólo activa una alarma, no activa la unidad.
- Peligro (viaje a exceso de velocidad): 110% = 3,300 rpm; desencadena una votación de 2 de 3, lo que resulta en un viaje forzado.
- Trip (Ultimate Forced Trip): 114% = 3.420 rpm; el relé duro de a bordo se activa inmediatamente sin votar.
- Retraso: 0 ms para la alerta, 0 ms para el desplazamiento (sin retraso en caso de exceso de velocidad).
4Modo de votación (2 de 3, el más crítico)
- Entra en la interfaz de lógica de votación y selecciona 2 de 3.
- Definición lógica: ≥ 2 cartas alcanzan simultáneamente el punto de ajuste de peligro → desencadenan un viaje general.
- 1 fallo de la tarjeta / alarma → automáticamente enmascarado, no participa en la votación.
- Solo quedan 2 tarjetas normales → automáticamente degradadas a 1 de 2.
- Configuración de sincronización: El modo de votación para las 3 cartas debe ser exactamente el mismo; se prohíbe mezclar 2 de 3 y 1 de 2.
5Configuración de salida del relé (núcleo de cableado)
- Cada unidad 3500/53 proporciona 4 canales de retransmisión.
- Relay de alarma: se activa durante una alarma, enviando una alarma a la DEH/DCS.
- Relay de peligro (viaje): se activa durante un evento de "peligro"; contactos secos (NO/NC), conectados a la válvula de cierre rápido.
- Estado del relé: normalmente cerrado (NC), abierto durante el viaje (NO), diseñado para la seguridad.
6Autodiagnóstico y bypass por culpa
- Fallo del sensor: circuito abierto / cortocircuito / anomalía de la señal → La tarjeta correspondiente pasa automáticamente por alto el sensor y se excluye de la votación.
- Fallo de la tarjeta: anomalía de la CPU / fuente de alimentación / comunicación → Esta tarjeta ha sido omitida y las dos tarjetas restantes operan en modo 1oo2.
- Alarma de falla: se envía una señal de derivación al DEH para alertar al personal de mantenimiento; el sistema no se activa.
III. Lógica de votación de "dos de cada tres" (nivel de hardware, sin retraso de software)
1Funcionamiento normal (RPM < 3.300):
- 3 sensores → Adquisición de datos independiente por 3 tarjetas → RPM normal → Todos los relés "Danger" se activan (NC cerrado).
- Circuito de salida: contactos NC de los relés Danger en 3 tarjetas conectadas en serie → Circuito cerrado → Aceite de seguridad establecido → Unidad funcionando normalmente.
2. Sobrevelocidad de una sola tarjeta (1 tarjeta ≥ 3300 rpm):
- Una sola tarjeta detecta exceso de velocidad → Se abre el relé de peligro en esa tarjeta.
- Solo se activa una tarjeta → No se cumple la condición 2oo3 → No se activa el arranque general → La unidad continúa funcionando.
- Una alarma de una sola tarjeta se envía al CCS como recordatorio para evitar falsos viajes.
3. sobrevelocidad en dos o más tarjetas (≥ 2 tarjetas a ≥ 3.300 rpm):
- La segunda tarjeta también detecta exceso de velocidad → Se cumple la condición 2oo3.
- Los relés Danger de ambas tarjetas se abren simultáneamente → El circuito de serie se rompe → Se alivia la presión del aceite de seguridad → Se cierran las válvulas de cierre de velocidad / las válvulas de vapor principales.
- Tiempo de respuesta de cadena completa ≤ 30 ms, muy superior al de los PLC/DCS (200-500 ms).
4. Excursión dura máxima (≥ 3.420 rpm):
Si una sola tarjeta detecta ≥ 3.420 rpm → el relé duro interno de la tarjeta se activa directamente, evitando el proceso de votación para forzar un viaje.Esto sirve como la última línea de defensa contra el exceso de velocidad extrema (e.g., descarga de carga no controlada).
IV. Configuración de cableado (2oo3 circuitos)
1. El cableado de contacto del relé (seguridad crítica)
- Relay de peligro por tarjeta: NC (normalmente cerrado), NO (normalmente abierto), COM (común).
- Circuito de dos de tres: contactos NC de 3 tarjetas conectadas en serie → un extremo conectado a 24 VDC, el otro extremo conectado al solenoide de la bobina de salida / válvula de cierre de velocidad ETS.
- Principio: Normalmente cerrado, se abre en el momento del desplazamiento, conforme al principio de seguridad.
2Intercambio de señales (de cableado + comunicación) con DEH/DCS
- Hardwired: contactos secos de viaje, contactos secos de alarma, contactos secos de fallo de tarjeta / bypass.
- Comunicación: velocidad en tiempo real, velocidad máxima, causa del primer viaje, estado de la tarjeta.
- Desde DEH/DCS Hardwired: señal de reinicio, señal de activación de prueba.
- Comunicación: estado de funcionamiento de la unidad, punto de ajuste de velocidad.
V. Procedimientos de activación y reinicio
1Procedimiento de disparo por exceso de velocidad:
- Velocidad ≥ 3300 rpm → Detectado por 2 o más tarjetas → Aprobado por votación de 2003.
- Se abre el relé "Danger" de 2 tarjetas → Se abre el circuito cableado → Se activa la válvula de solenoide ETS.
- Seguridad: alivio de la presión del aceite → cierre rápido de la válvula principal de vapor / válvula de regulación / válvula de cierre rápido → apagado de la unidad.
- 3500 Registro del sistema: primera tarjeta de activación, velocidad máxima, tiempo de acción, causa del fallo.
- Interbloqueo DEH: bloqueos, alivio de presión, válvula anti-surrente completamente abierta, alarma emergente.
2Procedimiento de reinicio:
- Confirme el apagado de la unidad, velocidad a cero y fallo limpio.
- Reinicio local: terminales de cortocircuito RST/COM en el 3500/53 (reinicio independiente para cada tarjeta).
- Después del restablecimiento: se activa el relé "Peligro" → se activa el circuito duro → se restablece el aceite de seguridad → se permite el arranque.
- Se prohíbe el restablecimiento remoto del software: debe realizarse localmente para evitar restablecimientos accidentales.
VI. Manejo de las condiciones anormales típicas (prevención de falsos viajes / fracaso en el viaje)
- Circuito abierto de un solo sensor: las tarjetas correspondientes pasan → las dos tarjetas restantes desencadenan 1oo2 → no viajan.
- Fallo de hardware de una sola tarjeta: Lo mismo que antes → No hay viaje.
- Fallo simultáneo de dos sondas: 2oo3 condiciones cumplidas → viaje.
- Interferencias electromagnéticas: Falsa alarma en una sola tarjeta → Bypass → No trip.
VIII. Resumen:
El bloqueo 3500/53 "Tres entradas, dos salidas" es una solución de protección de exceso de velocidad redundante SIL 3, TMR a nivel de hardware.y descarga directa por cableado, garantiza que no se tropiece en una sola falla, se garantiza que no se tropieza en una doble falla y una respuesta de milisegundos.línea robusta de defensa contra el escape en grandes compresores / turbinas.