Kiomportan rolon ludas mikrokomputila integrita protektado en alta-voltaĝa ŝaltapparato, kaj kiel elekti ĝin?
Rolo kaj Elektado de Mikrokomputila Integrita Protekta Aparato en Alta-Volta Ŝaltaranĝo
En lastatempe, la apliko de mikrokomputilaj integritaj protektaj aparatoj en mez- kaj alta-volta elektrada sistemo projektoj estas signife pliigita. Ĉi tiuj aparatoj estas facile uzendaj kaj superas la malavantaĝojn de tradicia rela protekto, kiel kompleksa kondukado, malmulte da fidindeco, kaj komplika agordo kaj testado. Mikrokomputilaj integritaj protektaj aparatoj havas kompletan self-diagnostikan funkcion, farante detektadon kaj lanĉadon tre oportuna.
Kiam anomalio estas detektita, la centra procesoro (CPU) ordonas al la signalgeneratoro emiti respondajn akustajn kaj vidajn alarmosignalojn. Aldone, diversaj helpfunkcioj estas facile realigeblaj, kiel presado de defektoinformoj kaj registriĝo de la tempo de protektaktoj post okazo. Multaj produktantoj fabrikas tiujn aparatojn, ĉiu oferante produktojn kun malsamaj funkcioj kaj hardvara konfiguro, kio faras ĝin malfacile elekti la plej taŭgan integritan protektan aparaton.
I. Elektado de Mikrokomputilaj Integritaj Protektaj Aparatoj
Por certigi ke mikrokomputilaj integritaj protektaj aparatoj prave kaj precize plenumas siajn relaj protektajn taskojn, la elektado dum la dezajnfazo devus baziĝi sur kompakta evaluo de fidindeco, respondo-tempo, faciliga manĝo kaj lanĉado, kaj aldonaĵoj.
1.1 Fidindeco de Mikrokomputilaj Integritaj Protektaj Aparatoj
La signalenigo por mikrokomputilaj integritaj protektaj aparatoj estas la sama kiel por tradicia rela protekto: tensio- kaj fluosignaloj estas enkondukitaj el tensio-transformiloj (VTs) kaj fluotransformiloj (CTs), transformitaj per transdutoroj al la normaj signaloj postulataj de la protekta aparato, kaj filtritaj por forigi sub- kaj supran harmoniojn kaj aliajn interfer-signalojn. Analog-digitalaj (A/D) konvertiloj tiam transformas la analogajn signalojn en digitalajn signalojn. La CPU faras kalkulojn sur la digitala enigo, komparas ilin kun antaŭmetitaj valoroj, faras decidojn, kaj decidu ĉu alvoki alarmon aŭ tripan.
Por kontentigi fidindecpostulojn, la mezur- kaj protekt-enigo signaloj estas prilaboritaj kaj eligis de sendependaj prilabor-unuoj ene de la aparato. Tio sekuras altan mezurprecizecon kaj provizas sufiĉan marĝenon dum severaj defektoj. La aparato ne devus sperti A/D superfluan aŭ saturigon kiam la defektosignala fluo atingas 20 fojojn la normalan valoron, kio ĝenerale kontentigas fidindecpostulojn por tipaj inĝenier-aplikoj.
1.2 Respondo-Tempo de Mikrokomputilaj Integritaj Protektaj Aparatoj
Dum dezajno kaj elektado, la kvalito de protekta aparato povas nur esti judicita bazite sur tri indikiloj: kalkula precizeco, respondo-tempo, kaj kalkula laboro. Ĉi tiuj tri faktoroj estas reciproke kontradiktantaj: pli malalta kalkula precizeco kaj pli malgranda kalkula laboro kondukas al pli rapida respondo-tempo, dum pli alta precizeco kaj pli granda laboro rezultas en pli malrapida respondo-tempo. Ĝenerale, por finuzantoj de la elektra reto, la kalkula laboro devus esti pli ol 3 fojojn, la kalkula precizeco devus esti pli alta ol 0,2%, kaj la maksimuma respondo-tempo devus esti malpli ol 30 ms por kontentigi tipajn inĝenier-postulojn pri respondo-tempo.
1.3 Elektado de Aliaj Funkcioj de Mikrokomputilaj Integritaj Protektaj Aparatoj
Integritaj protektaj aparatoj enhavas multajn integritajn ŝipojn, postulas alt-nivelan teknikan ekspertizon por manteno. Dum selektado, devus preferi aparatojn kun modula kaj universala hardvaro, permesante solvi hardvarajn defektojn simple anstataŭigante modulojn, do plibonorigante laboran efikecon.
Aldone, la protekta aparato devus havi internan EPROM-modulon, ebligante al ĉiuj agordvaloroj esti konservitaj digitalte. Kampara personaro povas facile recall'i tiujn agordojn por aparatarlanĉado sen bezono reskribi datumojn. Por integrigi kun la tuta projekta automata monitorejosistema, la protekta aparato devus havi kommunikkapablojn, permesante facila reto-formado per datum-buso kaj ebligante la transdonon de ago-informoj al la supera automata monitorejosistema.
2. Rilato Inter Integritaj Protektaj Aparatoj kaj la Plantega Automatrega Kontrolsistema
Bazita sur la konfiguro kaj komunikpostuloj de la plantega automatrega kontrolsistema, la automatrega sistema por mikrokomputilaj integritaj protektaj aparatoj estas ĝenerale dividita en tri stratoj: la ŝaltaranĝo-strato, la substaĉjo-strato, kaj la centrala kontrolĉambro.
2.1 Ŝaltaranĝo-Strato
La ŝaltaranĝo-strato konsistas el diversaj tipoj de mikrokomputilaj integritaj protektaj aparatoj, direkt-e instalitaj sur la ŝaltaranĝo. Ĉiu aparato direkt-e traktas mezuran, protektan signalon, kaj kontrolfunkciojn por sia propra kuirejo. Specifaj funkcioj estas jenaj:
(1) Envenanta Kuirejo
Protektaj Funkcioj: Instanta supraflu-tripo, tempoforta supraflu-tripo.
Mezuraj Funkcioj: Tri-faza fluo, tri-faza tensio, aktiva kaj reaktiva potenco, aktiva kaj reaktiva energio.
Monitoraj Funkcioj: Malferma/fermita pozicio de circuit-breaker.
Kontrolaj Funkcioj: Manua malfermo/fermo (sur kuirejo), forstuda kontrolmalfermo/fermo.
Alarmaj Funkcioj: Tripo pro defekto, avizsignaloj, malfermo/fermo, aparata defekto, defekto-registro, etc.
(2) Transformila Kuirejo
Protektaj Funkcioj: Instanta supraflu-tripo, tempoforta supraflu-tripo, invers-tempa supraŝarĝo, unufaza terdefekto, peza gas-tripo.
Mezuraj, Monitoraj, kaj Kontrolaj Funkcioj: Same kiel envenanta kuirejo.
Alarmaj Funkcioj: Tripo pro defekto, lumgaŝo, temperaturalarmo, avizsignaloj, malfermo/fermo, aparata defekto, defekto-registro, etc.
(3) Buskuirejo
Protektaj, Monitoraj, kaj Kontrolaj Funkcioj: Same kiel envenanta kuirejo.
Alarmaj Funkcioj: Tripo pro defekto, aparata defekto, defekto-registro, etc.
(4) Motoro Kuirejo
Protektaj Funkcioj: Instanta supraflu-tripo, tempoforta supraflu-tripo, supraŝarĝo, unufaza terdefekto, malalta tensio, supraĉarmeco.
Mezuraj Funkcioj: Tri-faza fluo, tri-faza tensio, aktiva kaj reaktiva potenco, aktiva kaj reaktiva energio.
Monitoraj Funkcioj: Malferma/fermita pozicio de circuit-breaker.
Kontrolaj Funkcioj: Manua malfermo/fermo (sur kuirejo), forstuda kontrolmalfermo/fermo.
Alarmaj Funkcioj: Tripo pro defekto, avizsignaloj, malfermo/fermo, aparata defekto, defekto-registro, etc.
Post datumakirado en sia propra ŝaltaranĝo, la protektaj aparatoj transdonas datumojn per buso al la monitora komputilo en la substaĉjo-strato. Ĉi tiu sistema signife reduktas kontrol-kablos, mallongigas lokan lanĉadotempon, kaj plibonorigas laboran efikecon.
2.2 Substaĉjo-Strato
Multaj signaloj de la substaĉjo devas esti transdonitaj al la centrala kontrolĉambro per la plantega industriala Ethernet, kaj la substaĉjo ricevas signalojn de la centrala kontrolĉambro por emiti kontrolkomandojn al la protektaj aparatoj. La substaĉjo-strato ĝenerale konsistas el industria kontrolkomputilo, printilo, kaj monitilo. Ĉiuj ĉefaj funkcioj inkludas konfiguron kaj administron de la ŝaltaranĝaj integritaj protektaj aparatoj, monitorejon de sistemo-operacio, establion kaj administron de la substaĉja datumbazo, kaj komunikon kun la centrala kontrolĉambro.
Ĉar produktantoj tenas la softwaren kaj elektran kalkulmanieron de protektaj aparatoj sekretaj, la substaĉjo-strato ankaŭ devas trakti protokolkonverton por faciligi signaltransdonon kaj -ricevon inter la centrala kontrolĉambro kaj la protektaj aparatoj.
2.3 Komunikreto
Komunikado inter la ŝaltaranĝo kaj substaĉjo povas uzi MODbus-busan reton, subtenante ĝis 64 servilojn. Optika izolado estas uzata inter la komunikreto kaj la aparatoj por prevenir eksterajn interfer-signalojn. Komunikado inter la substaĉjo kaj la centrala kontrolĉambro uzas industrian Ethernet kun fibro-optika medio, kun komunikrapido pli ol 1 Mbps.
2.4 Software
Sistemosoftware povas uzi mainstream-platformojn kun internaciaj standardaj arĥitekturoj, kiel Windows NT. Softwaremoduloj devus inkludi: ĉefa kontrolsoftware, grafika software, datumbazadministrasoftware, raportkreigosoftware, kaj komuniksoftware.
Elektante software, la ĉefa kontrolsoftware devus havi altan gradon de modularo. Alta modularo permesas kampan personaron facile vokadi softwaren laŭ situacio-situaĵo sen aldona programado, grandegre reduktante operaci- kaj mantenan laboron por dispaĉisto kaj mantena personaro kaj plibonorigante laboran efikecon.
3. Atentindaj Aĵoj Elektante Hardvaron por Mikrokomputilaj Integritaj Protektaj Aparatoj
Krome, la jenaj aĵoj devus esti atentindaj elektante hardvaron por mikrokomputilaj integritaj protektaj aparatoj:
Uzu hermetitan, fortigitan korpuson resistema kontraŭ forta vibrado kaj interfero, kun kompakta instala grandeco taŭga por dura kondiĉo kaj kuirejamonto.
Adoptu industrian duoblan CPU-strukturon, kun ĉiu aparato enhavanta ĉefan CPU kaj kommunikan CPU. La du CPU-oj laboras en mutua kontrola modo, plibonorigante la aparatan respondo-tempo kaj precizecon, evitante malbonoperacion aŭ nefunkciadon, kaj plibonorigante stabilecon kaj fidindecon.
Plena temperatur-aŭtomata kompensado permesas al la aparato longtempe operi en ambiĝoj de -20°C ĝis +60°C.
Mezuraj kaj protektaj signaloj estas aparte prilaboritaj ene de la aparato, kontentigante ambaŭ precizecpostulojn kaj protektan amplekson kaj fidindecan postulojn.
Uzu dediĉitan frekvencspeciman cirkvitan precize sekve la retnetfrekvenco, farante elektra kvanto-kalkulojn pli preciza.
Uzu optikan izoladon por digitalaj enigo- kaj eligo-signaloj, kaj blinditajn kablojn por interna kuireja kondukado, efektive prevenante eksterajn interfer-signalojn kaj plibonorigante la aparatan anti-interferkapablecon.
Uzu grandskran LCD-montron kaj molan klavaron por pli klara numerala montri kaj pli facila operacio.
Post lanĉado kaj operacio, la agordvaloroj por diversaj protektaj modegoj estas konservitaj digitalte en EPROM, permesante facile recall'i post debug'ado aŭ cirkvit-defekto-reparado.
Enhavu kompletan circuit-breaker-kontrolcircuiton taŭgan por kontroli diversajn specojn de circuit-breakeroj, faciligante substaĉjan modernigon.
Havu kompletan accident-analizan kapablecon, inkluzive protektagokaj registroj, elektra kvanto-signaloj limsuperpassa registroj, kaj defekto-registro.
4. La Rolo de Mikrokomputilaj Integritaj Protektaj Aparatoj en Alta-Volta Ŝaltaranĝo
Mikrokomputilaj protektaj aparatoj protektas cirkvitojn kontraŭ anomalaj kondiĉoj. Iliaj roloj en alta-volta ŝaltaranĝo estas jenaj:
Mikrokomputilaj protektaj aparatoj posedas fortan datuman prilaboron, logikan operacion, kaj informkonservan kapablecon, kun avancan internan arĥitekturon. Ili oferas kompletajn protektajn funkciojn de konvencia rela protekto. Ricevante signalojn de mezurkomponentoj kiel fluotransformiloj kaj tensiotransformiloj, la aparato povas montri, kontroligi, kaj protekti la cirkvito-stato. Tio inkluzivas protektadon kontraŭ kortkurto, supraŝarĝo, unufaza terdefekto, etc. Sen protekta aparato, tiuj funkcioj en alta-volta ŝaltaranĝo estas realizitaj uzante relajojn. Kun mikrokomputila protekto, ekzistas pliaj funkcioj, kiel facila akcepto de forstuda kontrolado, komunikado kun la supera sistema por transdoni nunan, tension, potencon, kaj energiosignalon de la cirkvito, kaj faciliga agordo de protektaj agordoj.
