DS200SDCCG4A عبارة عن بطاقة تحكم في القيادة صممتها شركة General Electric (GE) Motors & Industrial Systems لأنظمة التحكم من سلسلة DIRECT-O-MATIC 2000 الخاصة بها. تنتمي هذه اللوحة إلى سلسلة SDCC (بطاقة التحكم في القيادة)، وهي جزء من مجموعة G4 وتمثل المراجعة A. وقد تم تطويرها خصيصًا لتطبيقات التحكم في التوربينات TC2000 وتعمل كمكون أساسي لأنظمة التحكم في سلسلة GE 2000 في مجال التحكم في التوربينات.
تتمثل الوظيفة الأساسية لبطاقة التحكم في محرك الأقراص DS200SDCCG4A في توفير التحكم الأساسي في محركات الأقراص والمحركات ومعالجة الإشارات وواجهات الإدخال/الإخراج للعميل. إصدار G4 مطابق بشكل أساسي لإصدار G1A، مع وجود اختلافات رئيسية تتمثل في مساحة تخزين أكبر لمعلمات EE والبرامج الثابتة المُحسّنة خصيصًا لتطبيقات التوربينات. تستخدم اللوحة بنية ثلاثية المعالجات، بما في ذلك معالج التحكم في المحرك (DCP)، ومعالج التحكم في المحرك (MCP)، ومعالج المحرك المشترك (CMP)، والتي تتعامل مع واجهات المستخدم والوظائف على مستوى النظام، وتنظيم تيار الحلقة الداخلية والوظائف الخاصة بالمحرك، ومهام المعالجة المكثفة للرياضيات، على التوالي. يتم تخزين البرامج الموجودة على متن الطائرة في خمس شرائح ذاكرة: أربع وحدات ذاكرة EPROM (تحتوي على بيانات التكوين المبرمجة في المصنع) وواحدة EEPROM (تحتوي على معلمات قابلة للتعديل ميدانيًا).
تجسد لوحة DS200SDCCG4A تقنية GE المتقدمة في التحكم بالتوربينات وتتميز بالخصائص التالية:
بنية ثلاثية المعالجات: تدمج ثلاثة معالجات دقيقة 16 بت للتعامل مع وظائف التحكم والتطبيق والإدخال/الإخراج على التوالي.
تخزين معلمات EE الممتد: يتميز بسعة تخزين معلمات أكبر مقارنة بإصدار G1A، مما يستوعب معلمات التكوين الشاملة المطلوبة لتطبيقات التحكم في التوربينات.
البرامج الثابتة الخاصة بالتوربينات: مُحسّنة لتلبية الاحتياجات المحددة لأنظمة التحكم في التوربينات TC2000.
مصابيح LED للتشخيص على اللوحة: 10 مصابيح LED تعرض رموز الأخطاء في BCD أو الوضع الثنائي، مما يسهل استكشاف الأخطاء وإصلاحها في الموقع.
خيارات إعادة الضبط المتعددة: يدعم إعادة ضبط زر الضغط على اللوحة، وإعادة ضبط الإشارة الخارجية، وإعادة ضبط البرامج، وحماية المراقبة.
واجهات الإدخال/الإخراج الغنية: توفر واجهات تناظرية ورقمية وترددية واتصالات متعددة.
تم تصميم هذا المنتج خصيصًا لأنظمة التحكم في التوربينات TC2000، وهو مناسب للمعدات الدوارة المهمة مثل توربينات الغاز وتوربينات البخار. يتم استخدامه على نطاق واسع في محطات الطاقة ومرافق البتروكيماويات ونقل الغاز الطبيعي والقطاعات الصناعية الأخرى.
ثانيا. الوظائف الرئيسية
1. بنية التحكم ثلاثية المعالجات
تحتوي بطاقة DS200SDCCG4A على ثلاثة معالجات دقيقة 16 بت تعمل بالتنسيق عبر ذاكرة الوصول العشوائي ثنائية المنفذ (DPR)، وهي تكوين ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الذي يمكن الوصول إليه بشكل مستقل وفي نفس الوقت بواسطة معالجين دقيقين:
| المعالج |
موقع |
وصف وظيفة |
| معالج التحكم في القيادة (DCP) |
U1 |
وحدة التحكم الدقيقة 80C186 مع العديد من الوظائف الطرفية المضمنة، بما في ذلك فك تشفير العناوين (لتحديد الشريحة)، ومولدات حالة الانتظار، ووحدة تحكم المقاطعة، والمؤقت/العدادات، ووحدة تحكم الوصول المباشر للذاكرة (DMA). يتكون برنامج DCP من واجهات المستخدم، وحلقات التنظيم الخارجية (مثل السرعة والموضع)، والوظائف على مستوى النظام. في تطبيقات التوربينات، يتعامل DCP مع المنطق الأساسي للتحكم في التوربينات. |
| معالج التحكم في المحركات (MCP) |
تحت 21 |
وحدة تحكم دقيقة 80C196 مع إدخال/إخراج عالي السرعة، وإدخال/إخراج رقمي تقليدي، وإدخال/إخراج تناظري، ومؤقت/عدادات، ومؤقت مراقبة. يتكون برنامج MCP من حلقات داخلية مثل المنظمات الحالية والوظائف المحددة للمحرك/التكنولوجيا. في تطبيقات التوربينات، يقوم MCP بتنفيذ التحكم في الصمام المؤازر وتنظيم المحرك. |
| المعالج المحرك المشترك (CMP) |
تحت 35 |
معالج الإشارات الرقمية TMS320 C25 الذي ينفذ وظائف رياضية مكثفة لخوارزميات التحكم في المحركات المعقدة للغاية بالنسبة لـ MCP. يستخدم فقط في محركات الأقراص التي تتطلب قدرة معالجة إضافية. واجهات CMP فقط مع ذاكرة الوصول العشوائي ذات المنفذ المزدوج EPROM وMCP/CMP. |
2. البرامج والذاكرة المدمجة
تقوم بطاقة DS200SDCCG4A بتخزين البرامج في خمس شرائح ذاكرة:
EPROMs (U11، U12، U22، U23): أربعة EPROMs تحتوي على بيانات التكوين المبرمجة في المصنع، بما في ذلك الخوارزميات والمعلمات الخاصة بتطبيق التحكم في التوربين.
EEPROM (U9): EEPROM واحد يحتوي على معلمات قابلة للتعديل في المجال. يتميز إصدار G4 بمساحة تخزين أكبر لمعلمات EE مقارنة بـ G1A، وهو قادر على الاحتفاظ بمعلمات التكوين الشاملة المطلوبة للتحكم في التوربينات.
ملاحظة هامة: تحتوي بطاقة DS200SDCC (الإصدار الذي لا يحتوي على شرائح ذاكرة) على مآخذ فارغة. عند طلب لوحة بديلة، حدد بطاقة DS215SDCC للتأكد من تضمين شرائح الذاكرة الخمس. بالنسبة لإصدار G4، يجب استخدام شرائح الذاكرة التي تم تكوينها خصيصًا لتطبيقات التوربينات.
3. شاشة تشخيصية LED
توفر بطاقة DS200SDCCG4A 10 مصابيح LED تشخيصية تعرض رموز الأخطاء في وضع الوميض:
| نطاق رمز الخطأ |
وضع عرض |
| 1-399 |
نمط BCD بمعدل وميض بطيء (يقوم مؤشرا LED الموجودان في أقصى اليسار بتشفير رقم المئات، بينما تقوم مصابيح LED الأربعة التالية بتشفير رقم العشرات، بينما يقوم مؤشر LED الموجود في أقصى اليمين بتشفير رقم الوحدات) |
| 400-1023 |
نمط ثنائي بمعدل وميض أسرع (مؤشر LED الموجود في أقصى اليسار هو 2^9=512، ومصباح LED الثاني هو 2^8=256، وهكذا) |
| لا يوجد خطأ أو محرك الأقراص لا يعمل |
وميض متسلسل، اثنان في كل مرة، يومض من المواضع الخارجية إلى الداخل إلى المركز والخلف |
يمكن ضبط مصابيح LED نفسها بواسطة برنامج العبور لعرض متغيرات محرك الأقراص بشكل خشن عند التشغيل (كما هو الحال في وضع الرسم البياني الشريطي المطلق أو الموقع). لا يمنع هذا الإعداد عرض خطأ LED. في تطبيقات التوربينات، يمكن استخدام مصابيح LED هذه للتشخيص السريع لحالة نظام حماية التوربينات.
4. إعادة تعيين الدوائر
يوفر DS200SDCCG4A أربع طرق لإعادة الضبط، بما في ذلك زر الضغط لإعادة الضبط:
| طريقة إعادة التعيين |
وصف |
| زر على متن الطائرة |
اضغط على زر الضغط RESET الموجود على SDCC. |
| إشارة خارجية |
قم بتطبيق +5 إلى +24 فولت تيار مستمر على نقاط واجهة العميل الموجودة على لوحات STBA أو NTB/3TB (متصلة بـ SDCC من خلال 6PL). |
| التحكم بالبرمجيات |
يقوم SDCC بإنشاء إعادة تعيين عبر التحكم في البرنامج المبرمج. |
| حماية الوكالة الدولية للطاقة |
يقوم SDCC بإنشاء إعادة تعيين عبر حماية مراقبة الأجهزة الداخلية التلقائية. |
تنبيه: تؤدي عملية إعادة التعيين الثابت إلى تعطيل النظام؛ لا ينبغي عادةً إعادة ضبط النظام أثناء التشغيل. في تطبيقات التحكم في التوربينات، يجب إجراء عمليات إعادة الضبط بعناية خاصة لتجنب التأثير على التشغيل العادي للتوربينات.
ثالثا. هندسة الأجهزة
1. مجموعات البطاقات
تحتوي بطاقة DS200SDCCG4A على ثلاثة أرقام جماعية متاحة (لم يتم تصنيع إصدارات G2 مطلقًا). تم تصميم إصدار G4 خصيصًا لتطبيقات توربينات TC2000:
| المجموعة |
لتطبيق |
الميزات الرئيسية |
| DS200SDCCG1A_ |
تطبيقات محرك AC2000، DC2000، EX2000 |
الإصدار القياسي لتطبيقات المحرك العام والمثير |
| DS200SDCCG3A_ |
محركات DC1000 |
نسخة وظيفية مخفضة |
| DS200SDCCG4A_ |
تطبيقات التوربينات TC2000 |
مثل G1A ولكن مع مساحة تخزين أكبر لمعلمات EE والبرامج الثابتة المُحسّنة للتحكم في التوربينات |
2. موصلات البطاقة
يتعامل DS200SDCCG4A مع لوحات التحكم الأخرى والإشارات الخارجية عبر ثمانية موصلات (المعينة _PL):
| الغرض الموصل |
من واجهة |
في تطبيقات TC2000 |
| 1PL |
الإدخال/الإخراج بين لوحة مصدر الطاقة/الواجهة (DS200IMCP أو DCI أو SDCI أو DCFB) وSDCC |
يربط إشارات مراقبة الطاقة والحماية |
| 2PL |
±5، 15، و24 فولت تيار مستمر من مدخلات الطاقة/لوحة الواجهة إلى SDCC |
يوفر قوة تشغيل لوحة التحكم |
| 3PL |
مخرجات SDCC إلى بطاقة اتصالات LAN (DS215SLCC) |
تبادل البيانات مع بطاقة اتصال LAN |
| 6PL |
الإدخال/الإخراج بين لوحة طرفية محرك الأقراص (531X305NTB) أو لوحة طرفية محرك الأقراص البسيطة (DS200STBA) وSDCC |
يربط إشارات الإدخال/الإخراج الخارجية للتحكم في التوربينات |
| 7PL |
الإدخال/الإخراج بين بطاقة معالج الإشارة (531X309SPC) أو بطاقة معالجة الإشارة متعددة الجسور (DS200SPCB) وSDCC |
عمليات التشفير وإشارات ردود الفعل الموقف |
| 8PL |
الإدخال/الإخراج بين لوحة طرفية محرك الأقراص (531X305NTB) أو لوحة طرفية محرك الأقراص البسيطة (DS200STBA) وSDCC |
يربط المدخلات الرقمية وإشارات التشفير |
| 9PL |
غير مستخدم |
— |
| 11PL |
مخرجات SDCC إلى متر |
محركات يعرض العدادات |
3. تركيب اللوحة المساعدة
يحتوي DS200SDCCG4A على أحكام تركيب للوحات والوحدات المساعدة الأخرى. يمكن تركيب اللوحات التالية على SDCC:
DS215SLCC أو 531X306LCC بطاقة اتصالات LAN
بطاقة معالج الإشارة 531X309SPC
DS200SPCB بطاقة معالجة الإشارة متعددة الجسور
في تطبيقات توربين TC2000، عادةً ما تكون بطاقة اتصال LAN مطلوبة للتواصل مع المكونات الأخرى لنظام التحكم في التوربين.
4. نقاط الاختبار
يوفر DS200SDCCG4A نقاط اختبار متعددة على متن الطائرة للاختبار واستكشاف الأخطاء وإصلاحها:
| نقطة الاختبار |
اسم |
وصف |
| DCOM1/DCOM2 |
مرجع مشترك |
0 فولت النقطة المرجعية المشتركة |
| ص5 |
+5 فولت |
منظم طاقة +5 فولت (±5%) |
| TP4 |
إشارة التوقيت الأمامية لـ DCP |
720 هرتز |
| TP5 |
علامة توقيت برامج حظر DCP |
720 هرتز |
| TP6 |
إشارة توقيت الخلفية البطيئة لـ DCP |
90 هرتز |
| آر تي إس |
نقطة اختبار للأغراض العامة |
إخراج نقطة الاختبار للأغراض العامة من DCP |
| TP8 |
المرحلة الحالية |
تمثيل تناظري لتيار المحرك المرحلة A، مع إزاحة تيار مستمر اسمية تبلغ +2.5 فولت |
| FCLK |
إخراج المذبذب |
'أنا على قيد الحياة' خرج مذبذب 8 ميجاهرتز من MCP |
| نمي |
اختبار المجلس |
يبدأ اختبار اللوحة (اختبار 13) عندما يتم ربطه مؤقتًا بـ +5 فولت. لاختبار اللوحة فقط. |
| داكس |
D/A ابنة حدد |
تحديد لوحة محول D/A التشخيصية |
| ن15 |
- قوة 15 فولت |
منظم طاقة -15 فولت (±5%) |
| ص15 |
+15 فولت |
منظم طاقة +15 فولت (±5%) |
| TP29 |
تردد خط الإدخال |
نقطة الاختبار لتردد خط الإدخال |
| TP37 |
الجهد المستمر |
نقطة اختبار لجهد التيار المستمر (غير مستخدمة في محركات التيار المتردد) |
رابعا. الاختلافات الرئيسية عن إصدار G1A
| ميزة |
إصدار G1A |
إصدار G4A |
| التطبيق الأساسي |
أنظمة القيادة والمثير AC2000، DC2000، EX2000 |
نظام التحكم في التوربينات TC2000 |
| تخزين معلمة EE |
القدرة القياسية |
القدرة الموسعة |
| البرامج الثابتة |
البرامج الثابتة العامة لمحرك الأقراص/المثير |
TC2000 التحكم في البرامج الثابتة المحددة |
| تكوين المعلمة |
معلمات المحرك/المثير |
معلمات التحكم في التوربينات (إعدادات السرعة الزائدة، وحماية درجة الحرارة، وما إلى ذلك) |
| التركيز الوظيفي |
التحكم في المحركات، تنظيم السرعة، التنظيم الحالي |
حماية التوربينات، التحكم في الوقود، مراقبة السرعة الزائدة |
| صداري البرمجيات |
بعض وصلات العبور لتكوين وظيفة القيادة |
بعض وصلات العبور لتكوين وظيفة خاصة بالتوربينات |
V. التكوين والإعدادات
1. تكوين الأجهزة العبور
يتضمن SDCC العديد من وصلات الأجهزة القابلة للتكوين، والتي يتم ضبط معظمها في المصنع. يحتوي إصدار G4 بشكل أساسي على نفس إعدادات وصلة المرور مثل إصدار G1A، ولكن مع تكوينات مصممة خصيصًا لمتطلبات تطبيق التوربين:
| وصف Jumper |
لوظيفة |
الموضع الافتراضي |
في تطبيقات TC2000 |
| JP1 |
حماية الكتابة EEPROM |
2.3 (تمكين الكتابة) |
1.2 = منع الكتابة (الوضع الآمن). يوصى بتمكين الكتابة في تطبيقات التوربينات للسماح بتعديل المعلمات. |
| JP7 |
ردود الفعل كسب VCO |
1.2 (كسب عادي) |
2.3 = زيادة الكسب 6:1؛ اختر بناءً على نوع إشارة التغذية المرتدة للتوربين. |
| JP8 |
ردود الفعل VCO دائرة القيمة المطلقة |
1.2 (وضع ثنائي القطب) |
2.3 = الوضع المطلق لتطبيقات مقياس سرعة الدوران AC. |
| JP15 |
تمكين الكريستال DCP |
1.2 (ممكّن) |
يجب أن يظل ممكنًا لضمان التشغيل الصحيح لـ DCP. |
| JP16 |
وضع برنامج فلاش |
1.2 (وضع القراءة العادي) |
2.3 = وضع إعادة برمجة الفلاش؛ يستخدم فقط أثناء ترقيات البرامج الثابتة. |
| JP22 |
تمكين الكريستال MCP |
1.2 (ممكّن) |
يجب أن يظل ممكنًا لضمان التشغيل السليم لـ MCP. |
| JP23 |
مصدر إشارة قناة DCP DMA |
1.2 (من الملاحظات التناظرية NTB/3TB) |
2.3 = من إدخال علامة التشفير؛ حدد بناءً على نوع إشارة التغذية المرتدة للتوربين. |
| JP33 |
تمكين الكريستال CMP |
1.2 (ممكّن) |
يجب أن يظل ممكنًا لضمان التشغيل الصحيح لـ CMP. |
2. تكوين سلك العبور
| العبور |
وظيفة |
موضع G4A |
وصف |
| WJ1 |
قم بتعيين MET3 D/A إلى DAC1 |
0 (تم حذف العبور) |
خاصية SDCCG1 |
| WJ2 |
قم بتعيين MET4 D/A إلى DAC2 |
0 (تم حذف العبور) |
خاصية SDCCG1 |
| WJ3 |
10 فولت مرجع كامل النطاق لمخرجات D/A |
0 (تم حذف العبور) |
يستخدم SDCCG1 مرجعًا داخليًا من D/A ذو 12 بت |
| WJ4 |
تحديد مجموعة البطاقات إلى البرامج الثابتة |
0 (تم حذف وصلة العبور، والتي تحدد G1) |
تستخدم البرامج الثابتة هذا العبور لتحديد مجموعة البطاقات |
| WJ5 |
تكوين حجم صفيف الخلية المنطقية |
1.2 (تم تثبيت العبور) |
يستخدم SDCCG1 3064 جهازًا |
| WJ7-WJ10 |
تكوين حجم إيبروم |
حسب الجدول 2 |
تكوين محدد لجميع تطبيقات محرك الأقراص الحالية |
3. أدوات تكوين البرمجيات
يتطلب أي تعديل أو تنزيل أو استبدال للبرامج الموجودة على SDCC استخدام إحدى الأدوات التالية:
ST2000: مجموعة من الأدوات البرمجية المستندة إلى DOS لتكوين معدات التحكم GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
GE Control System Toolbox: مجموعة من الأدوات البرمجية المستندة إلى Windows لتكوين معدات التحكم GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
LynxOS Drive Configurator: مجموعة من الأدوات البرمجية المصممة للتشغيل على جهاز كمبيوتر شخصي يعمل بنظام التشغيل LynxOS.
بالنسبة لتطبيقات توربين TC2000، يجب أيضًا الرجوع إلى أدلة التكوين المحددة لـ TC2000.
سادسا. التركيب والصيانة
1. خطوات التثبيت
إيقاف التشغيل: قم بإيقاف تشغيل الطاقة عن محرك الأقراص، وانتظر عدة دقائق حتى يتم تفريغ مكثفات مصدر الطاقة، ثم قم بإجراء الاختبار للتأكد من عدم وجود طاقة.
باب الخزانة المفتوح: قم بالوصول إلى منطقة لوحة الأسلاك المطبوعة.
افصل الكابلات: افصل جميع الكابلات بعناية؛ تأكد من تسمية الكابلات لتسهيل عملية إعادة الاتصال.
إزالة اللوحات المساعدة: في حالة تركيب أي لوحات مساعدة، قم بإزالة براغي التثبيت وخلع اللوحات المساعدة.
تحرير اللقطات: ادفع اللقطات البلاستيكية للخلف لإزالة البطاقة القديمة.
نقل المواجهات: نقل المواجهات من البطاقة القديمة إلى البطاقة الجديدة.
تكوين بطاقة جديدة: قم بتعيين جميع المكونات القابلة للتكوين على البطاقة الجديدة إلى نفس المواضع الموجودة على البطاقة التي يتم استبدالها.
تثبيت بطاقة جديدة: قم بتثبيت بطاقة SDCC الجديدة، مع التأكد من تثبيت جميع اللقطات في مكانها.
أعد توصيل الكابلات: أعد توصيل جميع الكابلات كما هو موضح، مع التأكد من تثبيتها بشكل صحيح في كلا الطرفين.
تثبيت اللوحات المساعدة: أعد تثبيت أي لوحات مساعدة وقم بتوصيل الكابلات.
تثبيت وحدة المبرمج: إذا أمكن، قم بتوصيل لوحة المفاتيح بموصل KPPL ثم قم بتثبيت الغطاء في مكانه.
2. استبدال/إدراج البرنامج
عند استبدال SDCC:
قم بنقل EPROMs الأربعة (U11، U12، U22، U23) من البطاقة القديمة إلى البطاقة الجديدة.
قم بنقل EEPROM (U9) من البطاقة القديمة إلى البطاقة الجديدة.
إذا استمرت أعراض الفشل، قم بتثبيت EPROMs جديدة وEEPROM فارغة (يتم شحنها مع البطاقة الجديدة إذا كانت DS215SDCC) وقم ببرمجة EEPROM باستخدام الأدوات البرمجية.
ملاحظة هامة: نظرًا لأن إصدار G4 يتميز بتخزين أكبر لمعلمات EE، عند الترقية من إصدار G1A، يجب استخدام EEPROM الذي تم تكوينه خصيصًا لإصدار G4.
3. توصيات الصيانة
احتياطات ESD: قم دائمًا بارتداء حزام التأريض عند التعامل مع اللوحات. تخزين الألواح في أكياس مضادة للكهرباء الساكنة.
الفحص الدوري: تحقق من عدم ارتخاء الموصلات والأزرار البلاستيكية للتثبيت الآمن.
النسخ الاحتياطي للمعلمات: قم بإجراء نسخ احتياطي منتظم لمعلمات التحكم في التوربينات المخزنة في EEPROM لمنع الفقد العرضي.
إدارة قطع الغيار: يوصى بالاحتفاظ ببطاقة SDCC واحدة متطابقة على الأقل في الموقع كبطاقة احتياطية لتقليل وقت التوقف عن العمل.
تحديثات البرامج الثابتة: عند تحديث البرامج الثابتة، اتبع بدقة الإجراءات الرسمية لشركة GE لتجنب انقطاع الطاقة أثناء العملية.
سابعا. التطبيقات
تم تصميم بطاقة التحكم في المحرك DS200SDCCG4A خصيصًا للتطبيقات الصناعية التالية:
نظام التحكم في التوربينات TC2000: باعتباره مكون التحكم الأساسي في نظام TC2000، فإنه يوفر وظائف التحكم الكاملة لتوربينات الغاز والتوربينات البخارية.
التحكم في توربينات الغاز: ينفذ التحكم في الوقود، والتحكم في السرعة، ومراقبة درجة الحرارة، ومراقبة الاحتراق، وغيرها من وظائف التحكم في التوربينات.
التحكم في التوربينات البخارية: يتحكم في سرعة التوربينات والحماية والتحكم في الحمل.
أنظمة حماية المولدات: واجهات مع أجهزة حماية المولدات لتنظيم الجهد والطاقة التفاعلية.
محطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة: تنسق تشغيل توربينات الغاز والتوربينات البخارية في تكوينات متعددة المحاور أو ذات عمود واحد.
محركات التوربينات الصناعية: توفر وظائف التحكم في أنظمة المحركات التوربينية للضواغط والمضخات والمعدات الصناعية الأخرى.
