Este artigo fornece uma visão geral abrangente do Bentley 3500/53 (Over-Speed Card) ¢3-from-2" (2003) configuração lógica de interlock ¢ cobrindo tudo, desde a arquitetura de hardware,Configuração do software, lógica de votação, e cablagem de retransmissão para acionar e redefinir.
I. Arquitetura de hardware (baseada na triple redundância TMR)
1O hardware é constituído por 3 placas de ultravelocidade 3500/53 (mesmo modelo, por exemplo, 3500/53-02-00), instaladas em slots adjacentes (por exemplo, slots 7, 8 e 9).
- 3 sensores de velocidade independentes: 3 sensores de corrente de redemoinhos ou magnetoeléctricos montados no mesmo disco de engrenagem, cada um deles fisicamente, electricamente e de fonte de alimentação independente.
- 3500 chassis (3500/05) + duas fontes de alimentação redundantes (3500/15): As fontes de alimentação redundantes são obrigatórias e devem cumprir a API 670.
- Backplane TMR bus: Os três cartões implementam um mecanismo de votação de nível de hardware de "dois em três" por meio de fiação de hardware de backplane, independente do software ou da rede.
Os três cartões são totalmente peer-to-peer sem relação mestre-escravo: cada cartão realiza aquisição de dados independente, processamento independente e saída independente para o relay de viagem.Uma falha num único cartão ou sonda não afeta o sistema como um todo: O sistema degrada automaticamente para uma configuração "dois em um" sem ligar a unidade. Se duas placas detectarem simultaneamente uma condição de excesso de velocidade → travagem: tempo de resposta ≤ 30 ms.
II. Configuração de software (3500 Configuração de software, passos-chave)
1Preparação preliminar de software:
- 3500 Rack Configuration Software (v3.35+).
- Conexão: conecte a porta serial do computador ou um adaptador USB-to-serial ao módulo RIM no rack; defina o interruptor da chave no modo Programa.
- Princípio: A configuração dos três conjuntos de cartões deve ser idêntica; configure primeiro o primeiro cartão e, em seguida, copie as configurações para os outros dois.
2Configuração básica do módulo (o mesmo para cada cartão):
- Seleção de ranhuras: Selecionar 3 ranhuras adjacentes; Tipo de módulo: Selecionar 3500/53 Overspeed.
- Ativação do canal: canal → ativo.
- Tipo de sensor: Corrente Eddy: Proximidade (200 mV/mil); Magnético: Magnético.
- Faixa: 0 ‰ 40 000 RPM (com base na velocidade nominal da unidade, por exemplo, 3 000 RPM).
- Parâmetros de engrenagem: Dentes por revolução (por exemplo, 60), Polaridade (polaridade do sensor).
3. Pontos de configuração de alarme/trip (três níveis, núcleo)
Utilizando uma velocidade nominal de 3.000 rpm como exemplo:
- Alerta: 103% = 3,090 rpm; desencadeia apenas um alarme, não activa a unidade.
- Perigo (viagem em excesso de velocidade): 110% = 3.300 rpm; desencadeia uma votação de 2 em 3, resultando em uma viagem forçada.
- Trip (Ultimate Forced Trip): 114% = 3.420 rpm; o relé rígido a bordo dispara imediatamente sem votar.
- Retardo: 0 ms para alerta, 0 ms para desvio (sem atraso em caso de excesso de velocidade).
4Modo de votação (2 de 3, mais crítico)
- Entra na interface da Lógica de Votação e seleciona 2 de 3.
- Definição lógica: ≥ 2 cartas simultaneamente atingem o ponto de fixação Perigo → desencadear uma viagem geral.
- 1 falha / alarme → automaticamente mascarado, não participa na votação.
- Só restam 2 cartões normais → automaticamente rebaixado para 1 de 2.
- Configurações de sincronização: o modo de votação para as três cartas deve ser exatamente o mesmo; é proibido misturar 2 de 3 e 1 de 2.
5Configuração de saída do relé (núcleo de fiação)
- Cada unidade 3500/53 fornece 4 canais de retransmissão.
- Relatório de alarme: Ativa-se durante um alerta, enviando um alarme para o DEH/DCS.
- Relais de perigo (Trip): Ativa-se durante um evento de "Danger"; contatos secos (NO/NC), ligados a ETS / válvula de fechamento rápido.
- Estado do relé: normalmente fechado (NC), aberto durante uma viagem (NO), concebido para efeitos de segurança.
6Autodiagnóstico e Bypass por Falha
- Falha do sensor: circuito aberto / curto-circuito / anomalia do sinal → O cartão correspondente passa automaticamente por cima do sensor e é excluído da votação.
- Falha no cartão: anomalia da CPU/alimentação/comunicação → Este cartão foi ignorado e os dois cartões restantes operam no modo 1oo2.
- Alarme de falha: um sinal de desvio é enviado para o DEH para alertar o pessoal de manutenção; o sistema não é activado.
III. Lógica de votação de "dois em cada três" (nível de hardware, sem atrasos de software)
1Função normal (RPM < 3.300):
- 3 sensores → Aquisição independente de dados por 3 cartões → RPM normal → Todos os relés "Danger" são ativados (NC fechado).
- Circuito de viagem: contatos NC dos relés "Danger" em 3 placas ligadas em série → Circuito fechado → Óleo de segurança estabelecido → Unidade opera normalmente.
2. Supervelocidade de um cartão (1 cartão ≥ 3300 rpm):
- Um único cartão detecta excesso de velocidade → O relé de perigo nesse cartão é aberto.
- Apenas 1 cartão é activado → Não está cumprida a condição 2oo3 → Não é activada a partida geral → A unidade continua a funcionar.
- Um alarme de cartão único é enviado para o CCS como um lembrete para evitar falsas viagens.
3. Supervelocidade em duas ou mais placas (≥ 2 placas a ≥ 3 300 rpm):
- O segundo cartão também detecta excesso de velocidade → A condição 2oo3 é cumprida.
- Os relés "Danger" de ambas as placas abrem simultaneamente → O circuito de série está quebrado → A pressão do óleo de segurança é aliviada → As válvulas de fechamento de velocidade / as válvulas de vapor principais fecham.
- Tempo de resposta da cadeia completa ≤ 30 ms, muito superior ao do PLC/DCS (200-500 ms).
4. Viagem dura máxima (≥ 3.420 rpm):
Se qualquer cartão individual detectar ≥ 3.420 rpm → o relé duro interno do cartão é acionado diretamente, ignorando o processo de votação para forçar uma viagem.Esta serve como a última linha de defesa contra o excesso de velocidade extrema (e.g., descarga de carga descontrolada).
IV. Configuração por fio rígido (circuito 2oo3 deve ser correto)
1. Conexão de conexão com o relé (siguridade crítica)
- Relais de perigo por cartão: NC (normalmente fechado), NO (normalmente aberto), COM (comum).
- Circuito de dois em três: contatos NC de 3 placas ligadas em série → uma extremidade ligada a 24 VDC, a outra extremidade ligada ao solenoide da bobina de saída/válvula de fechamento de velocidade ETS.
- Princípio: normalmente fechado, abre-se quando deslocado, em conformidade com o princípio de segurança.
2Intercâmbio de sinais (hardeirado + comunicação) com o DEH/DCS
- Hardwired: contatos secos de viagem, contatos secos de alarme, contatos secos de falha de cartão / bypass.
- Comunicação: velocidade em tempo real, velocidade máxima, causa da primeira viagem, estado do cartão.
- Do DEH/DCS Hardwired: sinal de reinicialização, sinal de teste.
- Comunicação: estado de funcionamento da unidade, ponto de fixação da velocidade.
V. Procedimentos de activação e de reinicialização
1Procedimento de disparo por excesso de velocidade:
- Velocidade ≥ 3300 rpm → Detetado por 2 ou mais cartões → Aprovado por votação de 2003.
- Abrir o relé de 2 cartões "Danger" → Abrir o circuito com fio rígido → Ativar a válvula solenoide ETS.
- Segurança de redução da pressão do óleo → Fechamento rápido da válvula principal de vapor / válvula de regulação / válvula de fechamento rápido → Desligamento da unidade.
- 3500 Registo do sistema: primeiro cartão de activação, velocidade máxima, tempo de acção, causa da falha.
- DEH Interlock: Interlock, alívio de pressão, válvula anti-surge totalmente aberta, alarme pop-up.
2Procedimento de reinicialização:
- Confirmação de desligamento da unidade, velocidade em 0 e falha limpa.
- Reinicialização local: terminais de curto-circuito RST/COM no 3500/53 (reinicialização independente para cada cartão).
- Após a reinicialização: o relé "Danger" é ativado → o circuito rígido é ativado → o óleo de segurança é reiniciado → é permitido o arranque.
- É proibida a reinicialização remota do software: deve ser efectuada localmente para evitar reinicializações acidentais.
VI. Tratamento de condições anormais típicas (prevenção de falsas viagens/falha de viagem)
- Circuito aberto de sensor único: desvio de cartão correspondente → dois cartões restantes acionam 1oo2 → nenhuma viagem.
- Falha de hardware de cartão único: igual à anterior → Sem trip.
- Falha simultânea de duas sondas: 2oo3 condições cumpridas → Trip.
- Interferências eletromagnéticas: Falso alarme num único cartão → Bypass → Nenhuma viagem.
VIII. Resumo
O bloqueio 3500/53 ′′Three-Input, Two-Output" é uma solução de proteção contra excesso de velocidade redundante de nível de hardware, SIL 3, TMR. Através da aquisição de dados independentes de três cartões, hardware 2003 votando,e acionamento direto por fio, garante que não se tropece numa única falha, uma falha dupla garantida e uma resposta de nível de milissegundo.linha robusta de defesa contra o escape em grandes compressores / turbinas.