IS200DSPXH1D و IS200EMIOH1A هما لوحة التحكم ولوحة الإدخال/الإخراج في نظام التحكم GE EX2100. تُعدّ لوحة التحكم بمعالج الإشارات الرقمية IS200DSPXH1C (DSPX) المتحكم الأساسي لدوائر المقوم الجسري، ومنظم المحرك، ووظائف التغذية بالنبضات في محركات InnovationSeries. كما أنها تتحكم في وظيفة التحفيز الخاصة بمُحفّز EX2100. أما لوحة IS200DSPXH1CAA (IS200DSPXH1DBD)، فتؤدي معظم وظائف واجهة الإدخال/الإخراج والتحكم في الدائرة الداخلية للجسر ووظائف الحماية. وتُستخدم لوحة الإدخال/الإخراج الرئيسية للمُحفّز IS200EMIOH1ACA (EMIO) أساسًا للتحكم في مرحلات الطيار والتغذية بالنبضات، وكذلك لإرسال الأوامر إلى لوحة ESEL. أما IS200EMIOH1A فهي لوحة من نوع VME بفتحة واحدة وارتفاع مزدوج، وتدير الإدخال/الإخراج من كتل التوصيل EPCT وECTB وEACF وEXTB. ويشمل الإدخال/الإخراج إشارات PT وCT، ومدخلات الاتصال، ومشغلات مرحلات الإخراج، ومشغلات مرحلات انقطاع الطيار. كما ترسل لوحة الإدخال/الإخراج IS200EMIOH1A إشارات نبضات التغذية بالنبضات على مستوى المنطق إلى لوحة ESEL عبر اللوحة الأم، ثم تقوم لوحة ESEL بإرسال هذه الإشارات إلى EGPA الموجودة في خزانة تحويل الطاقة.

يُعد نظام الإثارة EX2100 من شركة GE نظامًا مرنًا وذو بنية معيارية، يمكن تجميعه لتوفير نطاقات متعددة من تيارات الخرج ومستويات متعددة من التكرار في النظام. وتشمل هذه الخيارات مصادر طاقة مستمدة من مصادر جهد كهربائي، أو مصادر مركبة، أو مصادر طاقة ثانوية. كما يتوفر خيار الجسر الأحادي أو الجسور المتعددة، وجسر الاستعداد الساخن، بالإضافة إلى التحكم الأحادي أو المكرر. ويُعرض نظرة عامة على نظام إثارة مولد التوربين في الشكل أدناه. يُزوَّد المُثيرة بالطاقة بواسطة محول جهد كهربائي موصول بمراكز مولد التوربين، أو بواسطة محول إثارة موصول بالباص الثانوي. وتُعتبر تيارات خط المولد وجهد خرج الجزء الثابت هما المدخلات الرئيسية للتغذية الراجعة إلى المُثيرة، بينما يُعد جهد وتيار التيار المستمر هما المخرجات المتحكَّم بها لحقل المُثيرة المغناطيسي. وتتيح هذه البنية دعم الاتصال عبر شبكة إيثرنت LAN (طريق بيانات الخلية) مع أجهزة GE الأخرى، بما في ذلك صندوق أدوات نظام التحكم من GE (Toolbox) للتكوين، ونظام التحكم في التوربين، ومشغل LCI الثابت، وواجهة الإنسان–الآلة (HMI).

يُظهر الشكل التالي مخططًا أحادي الخط المبسط للمُحفِّز، يوضّح مصدر التغذية الكهربائية، وقياسات تيار الجهد للمولد، ووحدات التحكم، ووحدات تحويل الطاقة (PCMs)، ودوائر الحماية. في نظام المصدر الكهربائي، يُوصَل الجانب الثانوي لمحوّل الجهد الدقيق (PPT) بمدخل جسر ثايرستور عاكس ثلاثي الأطوار كامل الموجة. يوفّر هذا الجسر العاكس جهد إثارة موجبًا وسالبًا لتحقيق أداءٍ أمثل؛ إذ يتيح الإثارة السالبة استجابةً سريعة عند فصل الحمل وإلغاء الإثارة. يمكن اختيار أوضاع تحكم أحادية أو احتياطية. ويتم تنفيذ التحكم في الإثارة عبر التحكم في طور خرج دائرة جسر SCR. يُولَد إشارة تشغيل SCR بواسطة منظّم رقمي موجود في وحدة التحكم. وفي خيار التحكم الاحتياطي، يمكن لمكوّن M1 أو M2 أن يعمل كوحدة تحكم رئيسية نشطة، بينما يراقب المكوّن C كلا الوحدتين لتحديد أيّهما الوحدة النشطة وأيها الوحدة الاحتياطية. يستخدم النظام دائرتي تشغيل مستقلتين وتتبعًا آليًا لضمان انتقال سلس إلى وحدة التحكم الاحتياطية.

يتكون عتاد EX2100 من الخزانات الثلاثة التالية:

1. خزانة التحكم، التي تحتوي على حامل لوحة المفاتيح للتحكم، ووحدة توزيع الطاقة للتحكم، ومزود الطاقة، بالإضافة إلى كتل طرفية للإدخال/الإخراج.
2. خزانة مساعدة، لدوائر التوهج الميداني والحماية، مثل إزالة الإثارة وقمع جهد العمود.
3. خزانة تحويل الطاقة، مخصصة لوحدات التحكم بالثايرستور، ومراوح التبريد، وقواطع التيار المستمر، وقواطع الدوائر الكهربائية المتناوبة. يتكوّن محول الطاقة الخاص بالمُحفِّز من م整ّب جسري، وتشكيلة مرشح من المقاومات والمكثفات، بالإضافة إلى دوائر التحكم. وتختلف أبعاد المكوّنات والمحوّل الجسري تبعًا لنظام الإثارة ومستوى القدرة الناتجة المطلوب.

توفر واجهة التشخيص (لوحة المفاتيح) لوحة مفاتيح ثانية للتحكم الاحتياطي. تُعد هذه اللوحة واجهة تشغيل محلية مثبتة على باب خزانة التحكم. ويمكن إصدار أوامر التشغيل/التوقف، وأوامر تبديل المنظم، وكذلك أوامر تنشيط المنظم جميعًا عبر هذه اللوحة. كما تتضمن اللوحة شاشات عرض للمؤشرات التي توضح حالة النظام، مثل القدرة المولدة بالميغاواط (MW) والقدرة غير الفعالة (MVAR)، وتيار وفولتية الإثارة، وحالة توازن المنظم. وتوفّر شاشات العرض التشخيصية (مثل شاشات سجل الإنذارات) معلومات عن النظام لدعم الصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

تُعد وحدة التحكم عبارة عن رف من نوع VME، مزوّد بكابلات مدمجة تربطه بكتلة طرف الإدخال/الإخراج. ينقسم هذا الرف إلى ثلاثة أقسام مستقلة من حيث مصدر الطاقة، لكلٍّ من وحدات التحكم M1 وM2 وC. تحتوي كل وحدة تحكم على لوحة تحكم ولوحة معالج إدخال/إخراج. فإذا اشتمل الرف على وحدة التحكم M1 فقط، فإنه يشكّل نظام تحكم أحادي؛ أما إذا اشتمل الرف على الوحدات الثلاث جميعًا، فيكون نظام تحكم احتياطيًا. إن IS200DSPXH1D وIS200EMIOH1A هما لوحتا التحكم والإدخال/الإخراج داخل خزانة التحكم هذه. وتتمثل لوحات التحكم ومعالج الإدخال/الإخراج كما يلي:

• وحدة تحكم طبقة التحكم في التطبيقات (ACLA) تعتمد على المعالج الدقيق، مزودة بمنفذ إيثرنت LAN
• وحدة تحكم معالج إشارة رقمي (DSPX) تعتمد على المعالج الدقيق
• لوحة المُحفّز ISBus (EISB)، تتواصل مع لوحة التغذية المرتدة للجسر عبر كابل الألياف الضوئية
• لوحة الإدخال/الإخراج الرئيسية للمُحفّز (EMIO)، تُستخدم للتحكم في إرسال الأوامر إلى لوحة ESEL عبر مرحلات التحكم الأولي وعمليات البوابة.
• لوحة محدد المُحفّز (ESEL)، تُستخدم لتوزيع نبضات الإشارة التحكمية من وحدة التحكم النشطة إلى نظام EGPA

نظام التحكم البسيط

يُظهر الرسم التوضيحي التالي الربط بين نظام التحكم الأحادي النمط ولوحة المحطة الطرفية ووحدة حماية المولد ومزود الطاقة. يُستخدم مزود طاقة واحد من نوع EPSM، إلا أن هذا المزود قادر على توفير كلٍّ من التيار المتناوب والتيار المستمر في الوقت نفسه لتعزيز الموثوقية.

نظام تحكم زائد

يتألف نظام التحكم الزائد من ثلاثة وحدات تحكم وثلاثة مصادر طاقة احتياطية، واحدة لكل وحدة تحكم. كما يضم رفّ مصدر الطاقة ثلاثة وحدات كشف عن التأريض. يوضح الرسم البياني أدناه ثلاث لوحات EDCF؛ ويمكن أيضًا استخدام ثلاث لوحات EPCT عند الحاجة.

نظام مزدوج للمتحكم C

يُستخدم المتحكم C فقط في الأنظمة ذات التكرار. يُركّب في رف التحكم، ويشبه في بنيته المادية المتحكمين M1 وM2، إلا أن C لا يتعامل مع إشارة إطلاق الجسر، ولذلك لا يحتوي على لوحة ESEL أو ACLA. يتلقى المتحكم C نفس مدخلات الجهد والتيار الراجعة التي يتلقاها المتحكمات الأخرى، كما يضم برمجية مشابهة. ويتمثل دوره في مراقبة المتحكمين الأساسي والاحتياطي (M1 أو M2) وإطلاق استجابات الحماية المناسبة عندما تتجاوز ظروف النظام القيم المحددة. كما يحدد حدود التشغيل التنظيمية. وتُجرى عملية التصويت على الإشارات الداخلة والخارجة عبر جميع المتحكمات الثلاثة، التي ترتبط وفق تكوين تحكم بتكرار ثلاثي الوحدات (TMR). يحتوي كل متحكم على ما يصل إلى ست لوحات متصلة ببعضها عبر لوحة أساسية. وعند اختيار وضع التكرار للمتحكم C، تكون اللوحة التحكمية الوحيدة المتاحة هي IS200DSPXH1C أو IS200DSPXH1D.

مصدر طاقة التحكم
تُزوَّد أجهزة التحكم بالطاقة من خلال وحدة توزيع الطاقة للمحفز (EPDM). وتُغذَّى هذه الوحدة بمصدر طاقة واحد بجهد 125 فولت مستمر، وبمصدر أو اثنين من مصادر الطاقة المتناوبة بجهد 115 فولت. يُمرَّر مصدر التيار المتناوب عبر محول تيار متناوب–مستمر (DACA)، ويُدمَج الجهد المستمر الناتج بجهد 125 فولت مع مصادر الطاقة المستمرة الأخرى عبر ثنائيات، ليشكّل بذلك حافلةً للتيار المستمر تزوّد وحدة التحكم ولوحة مضخّم نبضات البوابة بالطاقة. كما تُزوِّد مخارج الفيوزات في وحدة توزيع الطاقة للمحفز لوحة مضخّم نبضات البوابة (EGPA)، ووحدة التحكم الخارجية (EXTB)، وحافلة الطاقة للمحفز (EPBP). وكل مخرج مزوَّد بمؤشر LED ومفتاح عزل. تُركَّب وحدة توزيع الطاقة للمحفز على الجانب الأيسر من رفّ طاقة المحفز. ويمكن تركيب ما يصل إلى ثلاثة وحدات لطاقة المحفز (EPSMs) على حافلة الطاقة الخلفية (EPBP)، لتوفير طاقة بمستوى منطقي لأجهزة التحكم. وتُغذَّى وحدة لطاقة المحفز بمصدر طاقة بجهد 125 فولت مستمر من وحدة توزيع الطاقة للمحفز، وتولّد مصادر طاقة بجهد +5 فولت مستمر، و±15 فولت مستمر، و+24 فولت مستمر. بالإضافة إلى ذلك، يوجد مخرج معزول بجهد 70 فولت مستمر لترطيب الملامس بواسطة وحدتي التحكم الخارجية (EXTB) ووحدة التحكم في الترطيب الخارجي (ECTB). كما يمكن تركيب ما يصل إلى ثلاثة وحدات كشف الأرضي (EGDMs) في حافلة الطاقة الخلفية (EPBP). وتتواصل هذه الوحدات مع وحدة الفحص الإلكتروني (EXAM) الموجودة في الخزانة المساعدة.