Bentley 3500/53 RPM リミット スイッチ (オーバースピード スイッチ) 「Two-from-Three」 (2003) インターロック ロジック構成

この記事では、Bentley 3500/53 (オーバースピード カード)「3-from-2」(2003) インターロック ロジック構成の包括的な概要を説明します。これには、ハードウェア アーキテクチャ、ソフトウェア構成、投票ロジック、リレー配線からトリガーとリセットまでのすべてが含まれます。

• 3 つの独立した速度センサー: 3 つの渦電流センサーまたは磁電センサーが同じギア ディスクに取り付けられ、それぞれ物理的、電気的、および電源が独立しています。
• 3500 シャーシ (3500/05) + デュアル冗長電源 (3500/15): 冗長電源は必須であり、API 670 に準拠する必要があります。
• バックプレーン TMR バス: 3 枚のカードは、ソフトウェアやネットワークから独立して、バックプレーンのハード配線を介して「2/3」ハードウェア レベルの投票メカニズムを実装します。

3 つのカードは完全にピアツーピアであり、マスターとスレーブの関係はありません。各カードは、独立したデータ取得、独立した処理、およびトリップ リレーへの独立した出力を実行します。 1 つのカードまたはプローブに障害が発生しても、システム全体には影響しません。システムは、ユニットをトリップさせることなく、自動的に「2-out-of-1」構成に低下します。いずれかの 2 枚のカードが同時に過速度状態を検出した場合 → ハード トリップ: 応答時間 ≤ 30 ms。

• 3500 ラック構成ソフトウェア (v3.35+)。
• 接続: コンピュータのシリアル ポートまたは USB-シリアル アダプタをラック上の RIM モジュールに接続します。キースイッチをプログラムモードに設定します。
• 原則: 3 つのカード セットすべての構成は同一である必要があります。最初に最初のカードを設定してから、その設定を他の 2 枚のカードに同期的にコピーします。

• スロットの選択: 3 つの隣接するスロットを選択します。モジュールタイプ: 3500/53 オーバースピードを選択します。
• チャネルのアクティブ化: チャネル → アクティブ。
• センサータイプ: 渦電流: 近接 (200 mV/mil)。磁気: 磁気。
• 範囲: 0 ～ 40,000 RPM (ユニットの定格速度に基づく、たとえば 3,000 RPM)。
• ギアパラメータ: 回転ごとの歯数 (例: 60)、極性 (センサー極性)。

例として 3,000 rpm の定格速度を使用すると、次のようになります。

• 警告: 103% = 3,090 rpm;アラームのみをトリガーし、ユニットはトリップしません。
• 危険 (速度超過トリップ): 110% = 3,300 rpm; 3 人中 2 人の投票がトリガーされ、強制トリップが発生します。
• トリップ (究極の強制トリップ): 114% = 3,420 rpm。オンボードハードリレーは投票せずに直ちにトリップします。
• 遅延: アラートの場合は 0 ミリ秒、トリップの場合は 0 ミリ秒 (速度超過の場合は遅延なし)。

• 投票ロジック インターフェイスに入り、3 つから 2 つを選択します。
• ロジック定義: 2 枚以上のカードが同時に危険設定値に到達 → 一般トリップをトリガーします。
• 1 枚のカード障害 / アラーム → 自動的にマスクされ、投票には参加しません。
• 通常カードは残り2枚→2枚中1枚に自動降格。
• 同期設定: 3 枚のカードすべての投票モードはまったく同じである必要があります。 2-out-of-3 と 1-out-of-2 を混合することは禁止されています。

• 各 3500/53 ユニットは 4 つのリレー チャネルを提供します。主な構成:
• アラーム リレー: アラート中にアクティブになり、DEH/DCS にアラームを送信します。
• デンジャーリレー（トリップ）：「デンジャー」イベント中に発動します。ドライ接点 (NO/NC)、ETS / 急速閉鎖バルブに配線されています。
• リレーステータス: 通常閉 (NC)、トリップ中開 (NO)、安全設計。

• センサー障害: 開回路/短絡/信号異常 → 該当するカードは自動的にセンサーをバイパスし、投票から除外されます。
• カード障害：CPU / 電源 / 通信異常 → このカードはバイパスされ、残りの 2 枚のカードは 1oo2 モードで動作します。
• 障害アラーム: バイパス信号が DEH に送信され、保守担当者に警告します。システムはトリップしません。

• 3 つのセンサー → 3 枚のカードによる独立したデータ取得 → 通常の RPM → すべての「危険」リレーが通電します (NC が閉じます)。
• トリップ回路: 直列に接続された 3 枚のカードの「危険」リレーの NC 接点 → 回路が閉じる → 安全オイルが確立される → ユニットは正常に動作します。

• 1 枚のカードがオーバースピードを検出 → そのカードの危険リレーが開きます。
• カードが 1 枚だけ発動 → 条件 2oo3 が満たされない → 一般トリップは発動しない → ユニットは動作を継続します。
• シングルカード アラームは、誤ったトリップを防ぐためのリマインダーとして CCS に送信されます。

• 2 番目のカードもオーバースピードを検出します → 条件 2oo3 が満たされます。
• 両方のカードの「危険」リレーが同時に開く → 直列回路が切断される → 安全油圧が解放される → 速度閉鎖弁/主蒸気弁が閉じる。
• フルチェーンの応答時間は 30 ミリ秒以下で、PLC/DCS の応答時間 (200 ～ 500 ミリ秒) をはるかに上回ります。

いずれかのカードが 3,420 rpm 以上を検出した場合 → カードの内部ハード リレーが直接作動し、投票プロセスをバイパスして強制的にトリップします。これは、極端な速度超過 (制御されていない負荷制限など) に対する最後の防御線として機能します。

• カードごとの危険リレー: NC (ノーマルクローズ)、NO (ノーマルオープン)、COM (コモン)。
• 2/3 回路: 直列に接続された 3 枚のカードの NC 接点 → 一端が 24 VDC に接続され、もう一端が ETS トリップ コイル/速度閉鎖バルブ ソレノイドに接続されます。
• 原理: 通常は閉じており、トリップ時に開き、フェールセーフ原理に準拠しています。

• ハードワイヤード: トリップ ドライ接点、アラーム ドライ接点、カード障害/バイパス ドライ接点。
• 通信: リアルタイム速度、ピーク速度、最初のトリップの原因、カードのステータス。
• DEH/DCS ハードワイヤードから: リセット信号、テストイネーブル信号。
• 通信：ユニットの動作ステータス、速度設定値。

1. 速度 ≥ 3300 rpm → 2 枚以上のカードで検出 → 2003 年の投票で可決。
2. 2 カードの「危険」リレーが開きます → 配線回路が開きます → ETS ソレノイド バルブが作動します。
3. 安全油圧リリーフ→主蒸気弁・調整弁・急閉弁の急閉→装置停止。
4. 3500 システム ログ: 最初にトリガーしたカード、ピーク速度、動作時間、障害の原因。
5. DEHインターロック：インターロック、圧力リリーフ、アンチサージバルブ全開、警報ポップアップ。

1. ユニットがシャットダウンし、速度が 0 になり、障害が解消されたことを確認します。
2. ローカル ハード リセット: 3500/53 の端子 RST/COM を短絡します (各カードの独立したリセット)。
3. リセット後: 「危険」リレーが通電 → ハード回路が通電 → 安全オイルが再確立 → 始動が許可されます。
4. リモート ソフトウェア リセットは禁止されています。偶発的なリセットを防ぐために、ローカルで実行する必要があります。

• シングルセンサー開回路: 対応するカードがバイパス → 残り 2 枚のカードが 1oo2 をトリガー → トリップなし。
• 単一カードのハードウェア障害: 上記と同じ → トリップなし。
• 2 つのプローブの同時障害: 2oo3 条件が満たされた → トリップ。
• 電磁干渉: 1 枚のカードでの誤警報 → バイパス → トリップなし。

3500/53「3 入力、2 出力」インターロックは、ハードウェア レベルの SIL 3、TMR 冗長過速度保護ソリューションです。 3 枚のカードからの独立したデータ取得、ハードウェア 2003 投票、および配線による直接トリップを通じて、単一障害時のトリップなし、二重障害時のトリップ保証、およびミリ秒レベルの応答を保証します。 API 670/612 規格に完全に準拠しており、大型コンプレッサー/タービンの暴走に対する最後の堅牢な防御線として機能します。