Applications

Контроллер MicroNet TMR® (тройная модульная избыточность) является современным цифровым управляющим платформой, разработанной для надежного управления и защиты паровых турбин, газовых турбин и компрессорных установок, используемых в системах критического назначения, где возможны проблемы с безопасностью или значительные экономические потери. Архитектура голосования 2 из 3 контроллера MicroNet TMR обеспечивает принятие правильных решений, выполнение корректных ответов и безопасную работу основного двигателя с любой точкой отказа или без нее. Надежность, точность и доступность этого контроллера делают его выбором для производителей и операторов турбин и компрессоров.
Превосходная архитектура и диагностическое покрытие MicroNet TMR в совокупности создают систему с доступностью и надежностью 99,999%. MicroNet TMR может быть использован как компонент систем защиты и безопасности, чтобы обеспечить соответствие всей системы стандартам IEC61508 SIL-3. Расчеты IEC61508 и помощь в применении доступны по запросу.

Типичный опыт применения и использования MicroNet TMR:
• Компрессоры для холодильных установок (этилен, пропилен)
• Компрессоры метана и синтетического газа
• Компрессоры газового крекинга
• Компрессоры зарядного газа
• Компрессоры рециркуляции водорода
• Критические генераторные установки с турбинами
• Системы безопасности турбин

Description

Платформа управления MicroNet TMR использует надежный шасси с монтированными в стойку модулями ввода-вывода, которые можно заменять на месте, и тройную модульную архитектуру для достижения доступности 99,999%. Эта система на основе тройной модульной избыточности состоит из трех изолированных ядерных секций (A, B, C), размещенных в компактном шасси платформы. Каждая ядерная секция включает в себя свой собственный процессор, блок питания процессора и до четырех модулей ввода-вывода. Модули ввода-вывода могут использоваться для простого ввода-вывода, избыточного ввода-вывода, тройного избыточного ввода-вывода или любой комбинации избыточности. Расширение ввода-вывода осуществляется через дополнительные системные шасси или через распределенные модули ввода-вывода.
Модули высокой плотности этой платформы и интегрированная программа приложения обеспечивают первичное указание для контролируемых событий системы, чтобы сократить время на устранение неполадок. Эти специально разработанные модули ставят временные метки на дискретные события в пределах 1 миллисекунды и аналоговые события в пределах 5 миллисекунд. MicroNet TMR использует два блока питания, каждый из которых питает управление от отдельного источника питания. Внутри каждого блока питания находятся три независимых преобразователя питания, по одному для каждого процессора и секции ввода-вывода. Эта тройная архитектура питания обеспечивает максимальную защиту от одиночных или множественных аппаратных сбоев.

Специальные модули дискретного ввода-вывода TMR контроллера предназначены для использования в критических дискретных цепях. Этот модуль принимает дискретные входы и распределяет эти входы на каждую из отдельных ядерных секций, а также на выходные релейные контакты для управления дискретной логикой приложения. Специальные выходы модуля TMR используют конфигурацию из шести реле и интегрированную логику обнаружения скрытых неисправностей, что позволяет выходу работать даже при отказе одного или, в некоторых случаях, двух реле, не влияя на целостность выходного контакта. Этот тип архитектуры позволяет проводить рутинные тесты реле, а также выполнять ремонт на месте, не влияя на целостность выхода или системы.
Разработанные как система управления турбинами, модули драйвера актуаторов контроллера MicroNet TMR предназначены для взаимодействия с пропорциональными или интегрирующими сервоприводами турбинных клапанов с использованием одиночных или двойных избыточных катушек, с датчиками обратной связи по положению на переменном или постоянном токе. Управление MicroNet TMR может принимать любую комбинацию стандартных модулей ввода-вывода MicroNet Woodward для обеспечения максимальной гибкости применения.
Доступные входы и выходы включают:
• Магнитные датчики (MPUs) и датчики приближения
• Дискретный ввод-вывод
• Аналоговый ввод-вывод
• Входы термопар
• Датчики температуры сопротивления (RTDs)
• Пропорциональные и интегрирующие драйверы актуаторов (интегрированные входы по положению на переменном и постоянном токе)
• Ethernet и последовательные коммуникации

Отказоустойчивость

Каждая из ядерных секций контроллера MicroNet TMR индивидуально контролирует все входные данные, выполняет все вычисления приложения и генерирует все выходные значения
и ответы. Архитектура этого управления позволяет ему работать с любой точкой отказа, не отключаясь. Спроектированная для надежности и безопасности, логика отказоустойчивости процессора системы 3-2-0 позволяет контроллеру функционировать нормально при отказе или удалении любого модуля процессора и обеспечивает безопасное отключение при множественных отказах процессоров. Логика отказоустойчивости аналогового ввода-вывода 3-2-1-0 позволяет контроллеру функционировать нормально при отказе или удалении любого одного или двух аналоговых модулей. Логика отказоустойчивости дискретного ввода-вывода 3-2-1-0 позволяет контроллеру функционировать нормально при отказе или удалении любого одного или двух дискретных модулей. Логика отказоустойчивости блока питания 2-1-0 позволяет контроллеру функционировать нормально при отказе или удалении любого одного блока питания.
Каждый модуль CPU ядра запускает идентичную программу программного обеспечения, в "синхронном режиме" с другими двумя процессорами. Все входные данные от каждого ядра распределяются на другие два ядра. Для каждого воспринимаемого входа каждый процессор сравнивает свое считанное значение со значением, считанным другими двумя процессорами, прежде чем передать сигнал в программное обеспечение приложения. Все процессоры используют одни и те же голосованные входные сигналы в одних и тех же вычислениях приложения для генерации одних и тех же выходов.

Все выходные значения затем обмениваются между ядрами, результаты голосуются, и соответствующее значение выводится

Programming

Система управления MicroNet TMR предоставляет среду IEC1131-3 для программирования. Код приложения генерируется с использованием Woodward GAP™
Графической среды программирования приложений или среды программирования логики лестницы Woodward.

• Программирование функциональных блоков — через Woodward GAP
• Программирование последовательных функциональных диаграмм — через Woodward GAP
• Программирование логики лестницы — через программатор логики лестницы Woodward
Операционная система MicroNet TMR, вместе с GAP, создает очень мощную среду управления, предназначенную для управления и защиты турбин и компрессоров. Уникальная структура частоты сканирования Woodward обеспечивает выполнение функций управления детерминированно на определенных частотах сканирования, при этом критические контуры управления могут обрабатываться в пределах 5 миллисекунд. Точные скорости и скорости ускорения и замедления определяются с использованием частоты выборки 100 микросекунд. Эти ультрабыстрые частоты выборки и отклика позволяют контроллеру адекватно реагировать на переходные процессы системы, сбои или события безопасности.

Communications

Открытая архитектура платформы MicroNet TMR позволяет пользователям легко взаимодействовать с DCS завода, HMI и распределенными устройствами ввода-вывода для работы системы, а также для программирования управления и обслуживания. Доступно несколько портов и протоколов связи для системных коммуникаций, позволяя пользователям выбирать желаемый метод связи и уровень избыточности связи. Связь MicroNet с DCS была выполнена и квалифицирована со всеми основными поставщиками DCS. Доступные порты связи:
• Порты Ethernet (10/100 BaseT)
• Последовательные порты RS-232/-422/-485
• Сеть LON для распределенных модулей ввода-вывода LinkNet®
Поддерживаемые протоколы:
• Modbus®* (последовательный или Ethernet)
• Ethernet TCP/IP и UDP
• OPC (OLE для управления процессами)
• Драйверы принтеров, модемы, регистраторы данных *—Modbus является товарным знаком Schneider Automation Inc.
Woodward также предлагает набор программных инструментов для упрощения диагностики и обслуживания систем. Эти инструменты предоставляют высокоскоростную (5 миллисекунд) оперативную и аналитическую информацию, такую как графическое отображение рабочих данных, исторические тренды, ведение журнала событий, X-Y графики, обзоры системы, страницы калибровки и другие функции.

Expandability

Платформа MicroNet TMR может быть расширена за счет дополнительных шасси в зависимости от размера системы и поддерживает любую комбинацию ввода/вывода, включая сетевой и/или распределенный ввод/вывод. Резервные сети "Real-Time Ethernet" используются между основным и расширительным шасси для обеспечения быстрой и надежной связи. Расширительные шасси доступны в моделях на 6, 8, 12 или 14 слотов. Эта архитектура TMR позволяет автоматически делиться всеми удаленными точками ввода/вывода с каждым ядром ЦП, увеличивая надежность и доступность системы.

Specifications

Условия эксплуатации
Temperature 

Диапазон температуры окружающего воздуха от 0 до 55 °C (от 32 до 131 °F)

Shock 

US MIL-STD-810C, метод 516.2-1, процедура 1B

Vibration 

Тест Lloyd’s ENV2 #1

Эмиссия *

EN61000-6-4 

Иммунитет *

EN61000-6-2 

Сертификации *

CE, UL/cUL (Класс I, Раздел 2), LR для ENV1 и ENV2, ABS, GOST-R

Шасси MicroNet TMR — 18-слотовое шасси

Устанавливается на переборке или адаптируется для монтажа в стойку 19” (483 мм) на задней панели.

Размеры шасси управления

Ширина 18.8” x высота 14.3” x глубина 12.1” (ширина 478 мм x высота 363 мм x глубина 307 мм)

Вес шасси управления

55 фунтов (25 кг)

Размеры шасси питания

Ширина 6.4” x высота 14.3” x глубина 12.1” (ширина 163 мм x высота 363 мм x глубина 307 мм)

Вес шасси питания

16 фунтов (7 кг)

Варианты входного питания

18–36 Vdc, 100–150 Vdc, 88–132 Vac (47–63 Гц), 180–264 Vac (47–63 Гц)

*—Спецификации применимы к большинству компонентов и модулей. Некоторые сертификаты могут быть в процессе получения. Свяжитесь с Woodward для получения дополнительной информации. Не
используйте чертежи в этой спецификации для строительства.

Шасси источника питания MicroNet TMR® (не использовать для строительства)

Шасси управления MicroNet TMR (не использовать для строительства)