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Regulador de Velocidade 2301 D ST (Steam Turbine)
WOODWARD
Regulador de Velocidade 2301 D ST (Steam Turbine)
WOODWARD
AYRESTECH Montagens, Serviços & Reguladores de Velocidade
Fone: (19) 32562864 HOT LINE(24 HORAS) (19) 9114-0769
2301D-ST CONTROLE DIGITAL DE CARGA E VELOCIDADE2301D-ST CONTROLE DIGITAL DE CARGA E VELOCIDADE
Para o Controle de Pequenas
Turbinas à Vapor
2301D-ST DESCRIÇÃO2301D-ST DESCRIÇÃO
O controle 2301D-ST é um 2301D baseado na plataforma de um programa de aplicação standard designado para
o controle de uma única válvula
de turbinas à vapor.
Típica Aplicação de GeradorTípica Aplicação de Gerador
Generator
Load
SPM-A
Relay Outputs
4-20 Analog Output
Contact Inputs
Analog Inputs
24 VdcAlarm, Shutdown,Overspeed
Gen Load
Raise, Lower,Start, SD, Reset,52G, Idle/Rated
Remote SpeedSetpoint
PTs & CTs
Load SharingParalleled WithOther Units
Computer/Peripheral InterfaceModbus &ServLink
SPM-A Input
T&TValve
Turbine Speed
Típica Aplicação de GeradorTípica Aplicação de Gerador
Generator
Load
SPM-A
Relay Outputs
4-20 Analog Output
24 VdcAlarm, Shutdown,Overspeed
Gen Load
PTs & CTs
UtilityBus
SPM-A Input
Analog InputsRemote SpeedSetpoint
Computer/Peripheral InterfaceModbus &ServLink
Contact Inputs
Raise, Lower,Start, SD, Reset,52G, Idle/Rated,Process ControlEnable
T&TValve
Inlet Pressure
Turbine Speed
Exhaust Pressure
Típica Aplicação de CompressorTípica Aplicação de Compressor
Compressor
Relay Outputs
4-20 Analog Output
Contact Inputs
24 VdcAlarm, Shutdown,Overspeed
Turbine Speed
Raise, Lower,Start, SD, Reset,Process ControlEnable
Computer/Peripheral InterfaceModbus &ServLink
Analog InputsRemote SpeedSetpoint,Process Setpoint
Compressor Discharge Pressure
Compressor Suction Pressure
Turbine Speed
T&TValve
Perfil (Unidade para Área Comun)Perfil (Unidade para Área Comun)
2301D-ST
Perfil (Unidade para Área Classificada)Perfil (Unidade para Área Classificada)
Características ConstrutivasCaracterísticas Construtivas
• Controle Baseado em Microprocessador.• Sofitware de Aplicação Pré-programado.• Altamente Configurável para necessidade em
locais específicos.• Fornece o Controle para uma Única Válvula de
Turbina à Vapor.• Uma Única Placa de Circuito Impresso em um
Chassi de Metal. • Versões para Área Comum e Classificada.
Benefícios PrincípaisBenefícios Princípais
• Comparado com o 2301A SC e o 2301A LSSC o 2301D-ST fornece:– Mais I/O.
– Mais opções de Configuração.
– Comunicação Serial.
– Control de Processo.
• Substituí Sistemas 2301A – Equivalente para Ambientes Específicos.
– Terminais na Mesma Localização Geral.
• Substituí Reguladores Mecânicos TG & PG
Diagrama de BlocosDiagrama de Blocos
ActuatorDriver
PID-- +
SpeedRef
CriticalSpeedLogic
DroopIsochLogic
Idle/RatedGov Control
RS232/RS422
Servlink/Modbus
AO
DO
DO
DO
DO
LSS
Modbus Select (C)
Actuator Signal
(C) = Configurable
DiscreteOutputs
(C)
LoadSensor
NSpeed MPU
AISPM-A Input (C)
Idle/Rated (C)
Lower
Raise
Overspeed Test Enable (C)
Start/UnloadAO
Analog Output(C)
Relay 1
Relay 3
Relay 2
Relay 4
ShutdownAlarm
OverspeedValve Limiter in Control
Speed PID in ControlModbus Relay #1-#4
Level Switch #1-#4
Turbine SpeedSpeed Reference
Valve Limiter ReferenceActuator DemandGenerator Output
AnalogOutput
Shutdown &Alarms
ValveRamp
Run/Shutdown
Reset
AISignal Monitor (C)
Select Both ToEnable RemoteSpeed Setpoint
PTs
CTs AI
AI
52G Breaker (C)
AILoad Sharing Lines
DualDynamics
PID-+ProcessSetpoint
AI
AI
Process Input (C)
Process Setpoint (C)
Process Control Enable (C)
Remote SpeedSet Point (C)
AIRemote
Speed Logic
Funções BásicasFunções Básicas
• Controle de Velocidade– Sensor de Velocidade de 0 a
32.000 rpm.
– Controle de uma Única Valvula
– Range de Corrente para saída do atuador selecionável.
• 4-20mA
• 0-200mA
– Setpoint remoto 4-20mA para Velocidade.
• Rotinas de Partida– Automática
– Semi-automática
– Manual
• Proteção de Sobre-Velocidade
• Lógica de Alarme– Entradas Configuráveis.
• Lógica de Parada (Shutdown)– Saída Configurável.
• Plataforma de Diagnóstico
• Porta de Comunicação RS232/RS422
Funções ConfiguráveisFunções Configuráveis
• Controle de Processo– Entrada de Processo 4-20mA – Inverso ou Direto– Ponto de Ajuste (Setpoint) 4-
20mA
• Controle de Carga de Gerador– Controle Droop/Isoch
• Droop de Acionamento do Atuador
• Sensor de KW Droop (TP/TC)
– Divisão de Carga– Transferência de
Carga/Descarga
– Entrada para Sincronizador SPM-A
• Entrada do Sensor de Potência– TPs e TCs
• Comunicação Serial– Modbus – DDE / Servlink
• Proteção contra Velocidades Críticas
• Opção para Atuador Auto-Alimentado
• Condição de Monitoração (Supervisório)
– Entradas 4-20mA– Ajustes de Alarmes e Trip
• Alarmes Altos e Baixos• Trips Altos e Baixos
Modo de Partida Manual Modo de Partida Manual
MANUALMANUAL – Seleciona a Partida automaticamente incrementando a valve limitadora e automaticamente incrementando o setpoint de velocidade para mínimo controle permitindo o start-up ser regulado por uma válvula separada.
MANUALMANUAL – Seleciona a Partida automaticamente incrementando a valve limitadora e automaticamente incrementando o setpoint de velocidade para mínimo controle permitindo o start-up ser regulado por uma válvula separada.
VÁLVULA LIMITADORAVÁLVULA LIMITADORAATUATORATUATORVÁLVULA LIMITADORAVÁLVULA LIMITADORAATUATORATUATOR
O Start-up deve ser feito manualmente por uma válvula separada (T&T)
O Start-up deve ser feito manualmente por uma válvula separada (T&T)
100%100%100%100%
tempotempoPartidaPartidaSelecionadaSelecionada
PartidaPartidaSelecionadaSelecionada
Modo de Partida Semi-AutomáticaModo de Partida Semi-Automática
SEMI-AUTOMÁTICA SEMI-AUTOMÁTICA - Selecionando a Partida automaticamente incrementerá o setpoint de velocidade para mínimo controle de velocidade e permitirá ao operador manualmente incrementar a válvula limitadora.
SEMI-AUTOMÁTICA SEMI-AUTOMÁTICA - Selecionando a Partida automaticamente incrementerá o setpoint de velocidade para mínimo controle de velocidade e permitirá ao operador manualmente incrementar a válvula limitadora.
VELOCIDADEVELOCIDADEVELOCIDADEVELOCIDADE
100%100%100%100% O operador deve aumentar válvula limitadora para máximo
O operador deve aumentar válvula limitadora para máximo
VÁLVULA LIMITADORAVÁLVULA LIMITADORAVÁLVULA LIMITADORAVÁLVULA LIMITADORA
ATUADORATUADORATUADORATUADOR
O operator manualmente aumenta a rampa da válvula
O operator manualmente aumenta a rampa da válvula
RUNRUNACIONADOACIONADO
RUNRUNACIONADOACIONADO
0%0%0%0%tt
-13-13-13-13
Modo de Partida AutomáticaModo de Partida Automática
AUTOMÁTICA– AUTOMÁTICA– Selecionando a Partida Partida automaticamente incrementa a válvula limitadora e automaticamente incrementará o setpoint de velocidade para mínimo controle de velocidade.
AUTOMÁTICA– AUTOMÁTICA– Selecionando a Partida Partida automaticamente incrementa a válvula limitadora e automaticamente incrementará o setpoint de velocidade para mínimo controle de velocidade.
CONTROLECONTROLEDE VELOCIDADEDE VELOCIDADE
CONTROLECONTROLEDE VELOCIDADEDE VELOCIDADE
VELOCIDADEVELOCIDADEVELOCIDADEVELOCIDADE
100%100%100%100%
ATUADORATUADORATUADORATUADOR
0%0%0%0%TempoTempo
VALVULA LIMITADORAVALVULA LIMITADORAVALVULA LIMITADORAVALVULA LIMITADORA
PartidaPartidaSelecionadaSelecionada
PartidaPartidaSelecionadaSelecionada
Diagrama de LigaçãoDiagrama de Ligação
( 0 - 20 mA, 4 - 20 mA, 0 - 200 mA, 20 - 200 mA )
Diagrama de LigaçãoDiagrama de Ligação
RUN / SHUTDOWN
START / UNLOAD
RESET
RAISE SPEED/LOAD
LOWER SPEED/LOAD
DISCRETE INPUT (CONFIGURABLE)
DISCRETE INPUT (CONFIGURABLE)
DISCRETE INPUT (CONFIGURABLE)
DISCRETE OUTPUT 1(CONFIGURABLE)
DISCRETE OUTPUT 2(CONFIGURABLE)
DISCRETE OUTPUT 3(CONFIGURABLE)
DISCRETE OUTPUT 4(CONFIGURABLE)
24 VDC OUTPUT FOR DISCRETE INPUTS
18-40 VDC DISCRETE POWER INPUT(100 mA MAX AT 24 VDC)
12/24 VDC INPUT FOR RELAY DRIVER ( 800 mA MAX )
18-40 VDC POWER SUPPLY INPUT ( 20 WATT MAX )
Diagrama de LigaçãoDiagrama de Ligação
Alimentação de EntradaAlimentação de Entrada
• 18-40 VDC• Potência Máxima 20 W• Corrente de Alimentação
– 430 ma a 24 VDC
• Corrente de Pico– 7 A para 0.1ms a 24 VDC
Entradas Dicretas (8 no Total)Entradas Dicretas (8 no Total)
• Entradas Definidas– Funcionamento/
ParadaRun/Shutdown
– Reset o Sistema
– Partida-Carga/Descarga Start-Load/Unload
– Aumentar Velocidade/Carga
Speed/Load Raise
– Diminuir Velocidade/Carga
Speed/Load Lower
• Entradas Discretas Configuráveis (3)– Seleção da velocidade
Lenta/Nominal
Idle/Rated
– Estado do Disjuntor
52G Breaker
– Habilita teste de Sobre-Velocidade
Overspeed Test Enable
– Selecionar Modbus
Modbus Select
– Habilita controle de ProcessoProcess Control Enable
Entrada de velocidade (1), Analógica (2) e L/S
Entrada de velocidade (1), Analógica (2) e L/S
• Entrada de Velocidade Definida– Sinal de Velocidade Pickup Magnético
• 100 – 24.950 Hz
• 1-30 Vac
• Entradas Analógicas 4-20mA Configuráveis– Setpoint de Velocidade Remoto
– Entrada de Processo
– Setpoint de Processo Remoto
– Entrada Analógica Monitoração• Ajustes de Alarme/Trip Alto e Baixo
• Monitoração por Modbus
– Sincronizador SPM-A (+/- 3 Vdc)
• Linhas de Divisão de Carga– Ponte Analógica Paralela (mesmo que o 2301A)
Saídas Discretas ( 4 Total)Saídas Discretas ( 4 Total)
• Configurable Discrete Driver Outputs (4)– Indicação de Parada (Shutdown)
– Indicação de Alarmes Gerais
– PID de Velocidade em Controle
– Válvula Limitadora em Controle
– Alarme de Teste de Tip Elétrico de Sobre-Velocidade
– Relés controlados pelo Modbus (1-4 configuráveis)
– Chave de Nível (1-4)• Velocidade da Turbina
• Referência de Velocidade
• Referência da Válvula Limitadora
• Carga do Gerador
• Demanda do Atuador/Válvula
• Monitoração das Entradas Analógicas
Saída Analógica (1) Actuator(1)Saída Analógica (1) Actuator(1)
• Saída para o atuador– Sinal para o atuador
• 4-20mA
• 0-200mA
• Saída Analógica Configurável (1)– Leitura da Velocidade da
Turbina
– Leitura da Referência de Velocidade
– Leitura da Carga do Gerador
– Leitura da saída do atuador
– Leitura do Limitador da Válvula
– Leitura do Sinal Monitorado
Porta de Comunicação SerialPorta de Comunicação Serial
• Porta Serial RS232/RS422 • Selecionável entre os dois modos
– Modo de Comunicação Modbus• Interface com outros sistemas (IHM, Controle da Planta)• Monitoração e Controle de Parâmetros da Turbina• Selecionável entre RS232 & RS422
– Modo de Comunicação ServLink• Interface baseada em Ferramentas de Serviço Windows • Sintonia das Variáveis de Aplicação• Upload e Download dos Ajustes de Configuração• Interface com outros Programas Windows (DDE)• Comunicação RS232 somente
Especificações AmbienteEspecificações Ambiente
• Temperature do Ambiente de Operação– -40 a +70 ºC (-40 a +158 ºF)
• Humidade– 95% @ +20 ºC a +55 ºC (+68 ºF a +131 ºF)
– Lloyd’s Reg of Shipping Humidity Test 1
• Vibração– Lloyd’s Reg of Shipping Vibration 2
• Shock Mecânico– US Mil-Std 810C, Method 516.2 (Basic Design,
Transit Drop, Bench Handling Tests)
Normas ReguladorasNormas Reguladoras
• European CE Mark– EMC Directive - 89/336/EEC Council Directive
– Low Voltage Directive – LVD 73/23/EEC Council Directive
• North America– UL Ordinary Locations
– CSA Class I, Division 2, Groups A,B,C & D (Hazardous Location Version Only)
Configuração do 2301D-ST Configuração do 2301D-ST
A conexão de um computador é necessária somente para calibração e ajuste do controle 2301D-ST. O computador e o Software Watch Window não é necessário, para a operação normal da máquina acionadora (Turbina). (Rodando com Software Watch
Window Standard)
2301D-ST
Ferramentas de Serviço do 2301D-ST Ferramentas de Serviço do 2301D-ST
• Software Watch Window Standard – CD do Software Watch Window fornecido com o 2301D-ST
– Roda em PC com Windows
– Conecção Serial com Servlink (DDE)
– Configuração Inicial de Controle
– Monitoração das Variáveis do Sistema
– Sintonia do Aplicativo do Software para um Ótimo Desempenho
– Upload ou Download da Sintonia e Configuração das Variáveis
Compatível com Atuação de Turbina à VaporCompatível com Atuação de Turbina à Vapor
• Atuador TG13/17E (Saída Rotativa)– 13 ou 17 ft/lbs de torque– Auto ou Hidraulicamente Alimentado– 42% Rotação– Sinal de 20-200mA
• Atuador TM25,200 (Saída Linear)– 300 libras de torque– Sinal de 20-200mA (Bobina única ou dupla)– Alimentação Hidráulica– TM25 – 1” Compromento de Curso, 80-375psi Pressão de Alimentação– TM200 - 1” Comprimento de Curso, 400-1200psi Pressão de Alimentação
• Conversor de Corrente para Pressão (CPC)– Precisão na Pressão do Fluído de Controle– Faixa da Pressão de Saída – 15–217psi– Sinal da Posição de Realimentação– Sinal de 4-20mA
Compatível com Atuação de Turbina à VaporCompatível com Atuação de Turbina à Vapor
• Atuador Valtek– Atuador pneumático tipo pistão
dupla ação, tamanho mínimo de 25– Pressão de alimentação de 150psi– Haste descendente ou ascendente
(ajustável) com movimento linear– Equipado com mola standard para
retorno a posição fchada ou aberta (ajustável) na falha de ar
– Curso máximo de 1,5”, com torre Spud de 2,00”
– Equipado com posicionador eletropneumático 4 a 20 mA
– 02 manômetros e filtro de ar interligados ao atuador por meio de tubos e conecões em inox 1,4”