DS200SDCCG1A je karta pro řízení pohonu navržená společností General Electric (GE) Motors & Industrial Systems pro pohony a budiče řady DIRECT-O-MATIC 2000. Tato deska patřící do řady SDCC (Drive Control Card) je součástí skupiny G1 a představuje revizi A. Slouží jako základní řídicí komponenta pro systémy pohonů řady GE 2000, integruje tři 16bitové mikroprocesory, které spolupracují prostřednictvím dvouportové paměti RAM a poskytují kompletní řídicí funkce pro střídavé a stejnosměrné motorové pohony.
Primární funkcí karty pro řízení měniče SDCC je poskytovat primární řízení pro měniče a motory, zpracování signálu a zákaznická I/O rozhraní. Deska využívá tříprocesorovou architekturu, včetně Drive Control Processor (DCP), Motor Control Processor (MCP) a Co-motor Processor (CMP), které obsluhují uživatelská rozhraní a funkce na systémové úrovni, regulaci proudu ve vnitřní smyčce a funkce specifické pro motor, respektive matematicky náročné úlohy zpracování. Palubní software je uložen v pěti paměťových čipech: čtyři paměti EPROM (obsahující konfigurační data naprogramovaná z výroby) a jedna EEPROM (obsahující parametry nastavitelné v místě instalace).
Deska DS200SDCCG1A ztělesňuje pokročilou technologii GE v ovládání měniče a vyznačuje se následujícími vlastnostmi:
Tříprocesorová architektura: Integruje tři 16bitové mikroprocesory zajišťující řízení, aplikace a I/O funkce.
Palubní diagnostické LED diody: 10 LED diod zobrazuje chybové kódy v BCD nebo binárním režimu, což usnadňuje řešení problémů na místě.
Možnosti vícenásobného resetu: Podporuje reset tlačítka na desce, reset externího signálu, reset softwaru a ochranu hlídacího psa.
Bohatá I/O rozhraní: Poskytuje více analogových, digitálních, frekvenčních a komunikačních rozhraní.
Možnost montáže pomocné desky: Pojme komunikační karty LAN, karty signálového procesoru a další pomocné desky.
Flexibilní možnosti konfigurace: Podporuje různé hardwarové propojky a softwarové parametry.
Tento produkt je široce používán v systémech stejnosměrných pohonů, střídavých systémech s proměnnou frekvencí, budicích systémech a různých aplikacích řízení průmyslových procesů, zejména v aplikacích průmyslových pohonů vyžadujících vysoce výkonné řízení.
II. Klíčové funkce
1. Tříprocesorová řídicí architektura
Karta DS200SDCCG1A obsahuje tři 16bitové mikroprocesory, které pracují v koordinaci přes dual-port RAM (DPR), konfiguraci RAM, ke které mohou nezávisle a současně přistupovat dva mikroprocesory:
| Umístění procesoru |
Popis |
funkce |
| Řídicí procesor pohonu (DCP) |
U1 |
Mikrokontrolér 80C186 s mnoha vestavěnými periferními funkcemi, včetně dekódování adres (pro výběr čipu), generátorů čekacích stavů, řadiče přerušení, časovače/počítadel a řadiče přímého přístupu do paměti (DMA). Software DCP se skládá z uživatelských rozhraní, vnějších regulačních smyček (jako je rychlost a poloha) a funkcí na úrovni systému. |
| Procesor řízení motoru (MCP) |
U21 |
Mikrokontrolér 80C196 s vysokorychlostními I/O, konvenčními digitálními I/O, analogovými I/O, časovačem/čítačem a hlídacím časovačem. Software MCP se skládá z vnitřních smyček, jako jsou regulátory proudu, a funkce specifické pro motor/technologii, jako je řízení stejnosměrné fáze, řízení střídavého pohybu a střídavý obecný účel. |
| Co-motor Processor (CMP) |
U35 |
Digitální signálový procesor TMS320 C25, který provádí matematicky náročné funkce pro algoritmy řízení motoru, které jsou pro MCP příliš složité. Používá se pouze v jednotkách vyžadujících další možnosti zpracování. CMP se připojuje pouze ke své EPROM a dvouportové paměti RAM MCP/CMP. |
2. Integrovaný software a paměť
Karta DS200SDCCG1A ukládá software do pěti paměťových čipů:
Paměti EPROM (U11, U12, U22, U23): Čtyři paměti EPROM obsahující konfigurační data naprogramovaná z výroby.
EEPROM (U9): Jedna EEPROM obsahující parametry nastavitelné na místě.
Důležitá poznámka: Karta DS200SDCCG1A (verze bez paměťových čipů) má prázdné patice. Při objednávání náhradní desky specifikujte kartu DS215SDCCG1A, abyste zajistili, že bude zahrnuto pět paměťových čipů.
3. LED diagnostický displej
Karta DS200SDCCG1A poskytuje 10 diagnostických LED diod, které v režimu blikání zobrazují chybové kódy:
| rozsahu poruchových kódů |
Režim zobrazení |
| 1-399 |
Vzor BCD s pomalou frekvencí blikání (levé 2 LED kódují stovky číslic, další 4 LED kódují desítky, pravá LED kóduje číslice jednotek) |
| 400-1023 |
Binární vzor rychlejšího blikání (levá LED je 2^9=512, druhá LED je 2^8=256 atd.) |
| Žádná porucha nebo pohon neběží |
Sekvenční blikání, dvě najednou, blikání z vnějších pozic dovnitř do středu a zpět |
Tyto stejné LED mohou být nastaveny softwarovým jumperem tak, aby také hrubě zobrazovaly proměnné pohonu při běhu (jako je absolutní nebo se znaménkem v režimu sloupcového grafu). Toto nastavení nebrání zobrazení poruchy LED.
4. Resetujte obvody
DS200SDCCG1A nabízí čtyři metody resetování, včetně tlačítka RESET:
| metody resetování |
Popis |
| Tlačítko na palubě |
Stiskněte tlačítko RESET na SDCC. |
| Externí signál |
Použijte +5 až +24 V stejnosměrného proudu na body zákaznického rozhraní na deskách STBA nebo NTB/3TB (připojeno k SDCC přes 6PL). |
| Ovládání softwaru |
SDCC generuje reset prostřednictvím naprogramovaného softwarového ovládání. |
| Ochrana hlídacího psa |
SDCC generuje reset přes automatickou interní hardwarovou hlídací ochranu. |
Upozornění: Tvrdý reset vypne systém; systém by se normálně neměl resetovat za běhu.
III. Hardwarová architektura
1. Skupiny karet
V současné době jsou k dispozici tři čísla skupin SDCC (verze G2 nebyly nikdy vyrobeny):
| Skupinová |
aplikace |
| DS200SDCCG1A_ |
Používá se v aplikacích měničů AC2000, DC2000 a EX2000 |
| DS200SDCCG3A_ |
Verze s omezenou funkčností používaná v měničích DC1000 |
| DS200SDCCG4A_ |
Používá se v turbínových aplikacích TC2000 (stejné jako G1A s výjimkou rozšířené oblasti ukládání parametrů EE a odlišného firmwaru) |
2. Konektory karet
SDCC se propojuje s dalšími řídicími deskami a externími signály prostřednictvím osmi konektorů (označených _PL):
| konektoru |
Rozhraní |
| 1PL |
I/O mezi napájecím/rozhraním (DS200IMCP, DCI, SDCI nebo DCFB) a SDCC |
| 2PL |
±5, 15 a 24 V stejnosměrné vstupy z desky napájecího zdroje/rozhraní do SDCC |
| 3PL |
SDCC výstupy na komunikační kartu LAN (DS215SLCC) |
| 6PL |
I/O mezi svorkovnicí měniče (531X305NTB) nebo jednoduchou svorkovnicí měniče (DS200STBA) a SDCC |
| 7PL |
I/O mezi kartou procesoru signálu (531X309SPC) nebo kartou Multibridge pro zpracování signálu (DS200SPCB) a SDCC (není součástí SDCCG3) |
| 8PL |
I/O mezi svorkovnicí měniče (531X305NTB) nebo jednoduchou svorkovnicí měniče (DS200STBA) a SDCC |
| 9PL |
Nepoužito (není přítomno na SDCCG3) |
| 11PL |
SDCC výstupy do měřičů (není k dispozici na SDCCG3) |
3. Montáž pomocné desky
SDCC má montážní opatření pro další pomocné desky a moduly. Na SDCC lze namontovat následující desky:
Komunikační karta LAN DS215SLCC nebo 531X306LCC
Karta signálového procesoru 531X309SPC
Karta pro zpracování vícemůstkového signálu DS200SPCB
4. Testovací body
SDCC poskytuje několik integrovaných testovacích bodů pro testování a odstraňování problémů:
| testovacího bodu |
Název |
Popis |
| DCOM1/DCOM2 |
Společný odkaz |
Společný referenční bod 0 voltů |
| P5 |
+5V napájení |
Regulované napájení +5 V (±5 %) |
| TP4 |
Příznak časování popředí DCP |
720 Hz |
| TP5 |
Příznak časování blockwaru DCP |
720 Hz |
| TP6 |
Příznak pomalého časování pozadí DCP |
90 Hz |
| RTS |
Testovací bod pro všeobecné použití |
Výstup testovacích bodů pro obecné použití z DCP |
| TP8 |
Fázový proud |
Analogové znázornění proudu motoru fáze A s nominálním stejnosměrným offsetem +2,5 V |
| FCLK |
Výstup oscilátoru |
'Jsem naživu' 8 MHz výstup oscilátoru z MCP |
| NMI |
Test desky |
Zahájí test desky (Test 13), když je dočasně připojen k +5 V. Pouze pro test desky. |
| DACS |
Vyberte dceřinou desku D/A |
Výběr dceřiné desky diagnostického D/A převodníku |
| N15 |
- napájení 15V |
Regulované napájení -15 V (±5 %) |
| P15 |
+15V napájení |
Regulované napájení +15 V (±5 %) |
| TP29 |
Frekvence vstupní linky |
Testovací bod pro vstupní frekvenci |
| TP37 |
DC napětí |
Testovací bod pro stejnosměrné napětí (nepoužívá se u střídavých pohonů) |
IV. Podrobný popis rozhraní
1. Konektor 1PL (pouze jednotky AC2000)
Konektor 1PL poskytuje I/O mezi SDCC a deskou napájecího zdroje, přenáší stav napájení měniče, signály IGBT, zpětnou vazbu fázového proudu, napěťovou zpětnou vazbu, signály synchronizace linky a další.
2. Konektor 2PL
2PL konektor poskytuje napájecí vstupy z desky napájecího zdroje do SDCC, včetně:
3. Konektor 3PL
Konektor 3PL poskytuje výstupy SDCC do SLCC (komunikační karta LAN), včetně:
Linky datové sběrnice s vyrovnávací pamětí (BD0-BD7)
Řádky adres s vyrovnávací pamětí (BA0-BA12)
Reset systému, přerušení, výběr čipu, řídicí signály čtení/zápisu
4. Konektor 6PL
Konektor 6PL je primární rozhraní mezi SDCC a svorkovnicí měniče (NTB/3TB nebo STBA), včetně:
Řídicí vedení: CTLN1/CTLN2 (ovládací obvod stykače MA)
Digitální vstupy: RUN (běh), JOG (jog), POL (polarita), XSTP (pomocné zastavení)
Analogové vstupy: P1B-P4B, ASPO, VC3NB/VC3PB, VC4NB/VC4PB
Analogové výstupy: DA1/DA2 (8bitové nebo 12bitové D/A), MET1-MET3 (8bitové D/A)
Komunikační rozhraní: TDB/RDB/RTSB/CTSB (RS-232C)
Resetovací vstup: RESET (+5 až +24 V DC)
Frekvenční vstupy: MSSY, TOIN
5. Konektor 7PL
Konektor 7PL poskytuje I/O mezi SDCC a deskou SPC nebo SPCB a přenáší:
Signály kodéru (E1UP/E1DN, E2UP/E2DN, E1Z/E2Z)
Analogové kanály SPC (SPA1, SPA2)
Synchronizační signály (SPSYN, SPSYNO)
Sériová komunikace (SPTX, SPRX)
6. Konektor 8PL
Konektor 8PL poskytuje I/O mezi SDCC a svorkovnicí měniče, včetně:
Komunikace RS-422 (FA, FB)
Rozhraní kodéru (EOAB, EOBB, EOMB a jejich invertované vstupy)
Univerzální řídicí vstupy (CI1-CI8)
7. Konektor 11PL
Konektor 11PL poskytuje výstupy SDCC do měřičů, včetně čtyř měřičů (MTR1-MTR4) řízených 8bitovým D/A převodníkem.
V. Konfigurace a nastavení
1. Konfigurace hardwarového propojky
DS200SDCCG1A obsahuje různé konfigurovatelné hardwarové propojky, z nichž většina je nastavena z výroby. Tabulka 2 uvádí všechny definice propojek, přičemž výchozí nastavení jsou uvedena jako první.
| propojky |
Funkce |
Výchozí poloha |
Popis |
| JP1 |
Ochrana proti zápisu EEPROM |
2.3 (zápis povolen) |
1.2 = zápis zakázán (nouzový režim) |
| JP7 |
Zpětná vazba zisk VCO |
1,2 (normální zisk) |
2,3 = zvýšení zisku 6:1 |
| JP8 |
Zpětnovazební obvod absolutní hodnoty VCO |
1.2 (bipolární režim) |
2.3 = absolutní režim (pro analogové AC tachometry) |
| JP15 |
Povolení krystalů DCP |
1.2 (povoleno) |
0 = pouze výrobní test |
| JP16 |
Režim programu FLASH |
1.2 (normální režim čtení) |
2.3 = režim přeprogramování FLASH |
| JP22 |
Povolení krystalů MCP |
1.2 (povoleno) |
0 = pouze výrobní test |
| JP23 |
Zdroj signálu kanálu DCP DMA |
1.2 (z analogové zpětné vazby NTB/3TB) |
2.3 = ze vstupu značky kodéru |
| JP33 |
Povolení krystalů CMP |
1.2 (povoleno) |
0 = pouze výrobní test |
2. Konfigurace drátové propojky
| propojky |
Funkce |
Výchozí poloha |
Popis |
| WJ1 |
Mapujte MET3 D/A na DAC1 |
0 (SDCCG1, propojka vynechána) |
1.2 (SDCCG3, propojka nainstalována) |
| WJ2 |
Mapujte MET4 D/A na DAC2 |
0 (SDCCG1, propojka vynechána) |
1.2 (SDCCG3, propojka nainstalována) |
| WJ3 |
Referenční hodnota 10 V plného rozsahu pro D/A výstupy |
0 (SDCCG1, propojka vynechána) |
1.2 (SDCCG3, propojka nainstalována) |
| WJ4 |
Identifikujte skupinu karet podle firmwaru |
0 (propojka vynechána, identifikuje G1) |
1.2 (nainstalovaná propojka, identifikuje G3) |
| WJ5 |
Nakonfigurujte velikost pole logické buňky |
0 (propojka SDCCG3 vynechána) |
1.2 (nainstalovaný propojka SDCCG1) |
| WJ7-WJ10 |
Nakonfigurujte velikost EEPROM |
Podle tabulky 2 |
Specifická konfigurace pro všechny současné aplikace pohonů |
3. Nástroje pro konfiguraci softwaru
Jakákoli úprava, stahování nebo výměna softwaru na SDCC vyžaduje použití jednoho z následujících nástrojů:
ST2000: Sada softwarových nástrojů na bázi DOS pro konfiguraci řídicího zařízení GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
GE Control System Toolbox: Sada softwarových nástrojů na bázi Windows pro konfiguraci řídicího zařízení GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
LynxOS Drive Configurator: Sada softwarových nástrojů navržených pro provoz na osobním počítači s operačním systémem LynxOS.
VI. Instalace a údržba
1. Kroky instalace
Vypnutí: Vypněte napájení jednotky, počkejte několik minut, než se vybijí kondenzátory napájecího zdroje, a otestujte, zda není žádné napájení.
Otevřená dvířka skříně: Přístup k oblasti desky plošných spojů.
Odpojit kabely: Opatrně odpojte všechny kabely; ověřte, zda jsou kabely označeny pro zjednodušení opětovného připojení.
Demontáž pomocných desek: Pokud jsou namontovány nějaké pomocné desky, odstraňte montážní šrouby a sejměte pomocné desky.
Uvolňovací západky: Zatlačením plastových západek vyjměte starou kartu.
Přesunout rezervy: Přeneste rezervy ze staré karty na novou kartu.
Konfigurovat novou kartu: Nastavte všechny konfigurovatelné součásti na nové kartě do stejných pozic jako na vyměňované kartě.
Instalace nové karty: Nainstalujte novou kartu SDCC a ujistěte se, že všechny západky zapadnou na místo.
Znovu připojte kabely: Znovu připojte všechny kabely podle označení a ujistěte se, že jsou správně usazeny na obou koncích.
Instalace pomocných desek: Znovu nainstalujte všechny pomocné desky a připojte kabely.
Instalace programovacího modulu: Je-li to možné, zapojte klávesnici do konektoru KPPL a zaklapněte kryt na místo.
2. Výměna/vložení softwaru
Při výměně SDCC:
Přeneste čtyři paměti EPROM (U11, U12, U22, U23) ze staré karty na novou kartu.
Přeneste EEPROM (U9) ze staré karty na novou kartu.
Pokud příznaky selhání přetrvávají, nainstalujte nové paměti EPROM a prázdnou EEPROM (dodává se s novou kartou, pokud se jedná o DS215SDCC) a naprogramujte EEPROM pomocí softwarových nástrojů.
Při výměně DCC za SDCC:
K nahrání konfigurace do souboru použijte DCC EEPROM.
Nainstalujte novou EEPROM do SDCC a stáhněte konfigurační soubor.
Podle tabulky 10 nastavte softwarové propojky na SDCC tak, aby odpovídaly nastavení hardwarových propojek na DCC.
3. Doporučení pro údržbu
Opatření proti ESD: Při manipulaci s deskami vždy noste zemnící pásek. Desky skladujte v antistatických sáčcích.
Pravidelná kontrola: Zkontrolujte, zda nejsou uvolněné konektory a zda jsou plastové západky bezpečně upevněny.
Správa náhradních dílů: Doporučuje se mít na místě alespoň jednu identickou kartu SDCC jako náhradní, aby se minimalizovaly prostoje.
Hardwarové úpravy: Po výměně karty v aplikaci s kritickými analogovými I/O funkcemi mohou zisky a offsety vyžadovat jemné doladění, aby se kompenzovaly odchylky tolerance komponent.
VII. Aplikace
Karta řízení pohonu DS200SDCCG1A je široce používána v následujících průmyslových aplikacích:
DC2000 DC Drive Systems: Poskytuje kompletní řídicí funkce pro stejnosměrné motorové pohony.
AC2000 AC systémy s proměnnou frekvencí: Poskytuje řídicí funkce pro frekvenční měniče AC.
EX2000 Excitation Systems: Používá se pro řízení buzení generátoru.
TC2000 Turbine Control Systems: Používá se pro aplikace řízení turbín.
Systémy pohonů s více mosty: Podporuje velké aplikace pohonů s více mosty.
Aktualizace systému: Může nahradit kartu řízení pohonu 531X301DCC.
