Die DS200SDCCG1A ist eine Antriebssteuerkarte, die von General Electric (GE) Motors & Industrial Systems für seine Antriebe und Erreger der DIRECT-O-MATIC 2000-Serie entwickelt wurde. Dieses zur SDCC-Serie (Drive Control Card) gehörende Board ist Teil der G1-Gruppe und stellt Revision A dar. Es dient als zentrale Steuerungskomponente für Antriebssysteme der GE 2000-Serie und integriert drei 16-Bit-Mikroprozessoren, die über Dual-Port-RAM zusammenarbeiten, um vollständige Steuerungsfunktionen für AC- und DC-Motorantriebe bereitzustellen.
Die Hauptfunktion der SDCC-Antriebssteuerkarte besteht in der primären Steuerung von Antrieben und Motoren, der Signalverarbeitung und den E/A-Schnittstellen des Kunden. Das Board nutzt eine Drei-Prozessor-Architektur, darunter einen Drive Control Processor (DCP), einen Motor Control Processor (MCP) und einen Co-Motor Processor (CMP), die Benutzerschnittstellen und Funktionen auf Systemebene, Stromregelung innerhalb des Regelkreises und motorspezifische Funktionen bzw. rechenintensive Verarbeitungsaufgaben verarbeiten. Die Onboard-Software ist in fünf Speicherchips gespeichert: vier EPROMs (enthält werkseitig programmierte Konfigurationsdaten) und ein EEPROM (enthält vor Ort einstellbare Parameter).
Die DS200SDCCG1A-Karte verkörpert die fortschrittliche Technologie von GE in der Antriebssteuerung und verfügt über die folgenden Eigenschaften:
Drei-Prozessor-Architektur: Integriert drei 16-Bit-Mikroprozessoren, die jeweils Steuerungs-, Anwendungs- und E/A-Funktionen übernehmen.
Integrierte Diagnose-LEDs: 10 LEDs zeigen Fehlercodes im BCD- oder Binärmodus an und erleichtern so die Fehlerbehebung vor Ort.
Mehrere Reset-Optionen: Unterstützt Onboard-Drucktasten-Reset, externes Signal-Reset, Software-Reset und Watchdog-Schutz.
Umfangreiche E/A-Schnittstellen: Bietet mehrere analoge, digitale, Frequenz- und Kommunikationsschnittstellen.
Möglichkeit zur Montage von Zusatzplatinen: Bietet Platz für LAN-Kommunikationskarten, Signalprozessorkarten und andere Zusatzplatinen.
Flexible Konfigurationsoptionen: Unterstützt verschiedene Hardware-Jumper und Software-Parameter.
Dieses Produkt wird häufig in Gleichstromantriebssystemen, Wechselstromsystemen mit variabler Frequenz, Erregersystemen und verschiedenen industriellen Prozesssteuerungsanwendungen eingesetzt, insbesondere in industriellen Antriebsanwendungen, die eine Hochleistungssteuerung erfordern.
II. Schlüsselfunktionen
1. Drei-Prozessor-Steuerungsarchitektur
Die DS200SDCCG1A-Karte enthält drei 16-Bit-Mikroprozessoren, die über Dual-Port-RAM (DPR) koordiniert arbeiten, eine RAM-Konfiguration, auf die zwei Mikroprozessoren unabhängig und gleichzeitig zugreifen können:
| Prozessorstandortfunktion |
der |
Beschreibung |
| Antriebssteuerungsprozessor (DCP) |
U1 |
80C186-Mikrocontroller mit zahlreichen integrierten Peripheriefunktionen, einschließlich Adressdekodierung (für Chip-Auswahl), Wartezustandsgeneratoren, einem Interrupt-Controller, Timer/Zählern und einem DMA-Controller (Direct Memory Access). DCP-Software besteht aus Benutzeroberflächen, äußeren Regelkreisen (z. B. Geschwindigkeit und Position) und Funktionen auf Systemebene. |
| Motorsteuerungsprozessor (MCP) |
U21 |
80C196-Mikrocontroller mit Hochgeschwindigkeits-I/O, konventionellem Digital-I/O, Analog-I/O, Timer/Zählern und einem Watchdog-Timer. Die MCP-Software besteht aus inneren Regelkreisen wie Stromreglern und motor-/technologiespezifischen Funktionen wie DC-Phasensteuerung, AC-Bewegungssteuerung und AC-Allzweckfunktionen. |
| Co-Motor-Prozessor (CMP) |
U35 |
TMS320 C25 digitaler Signalprozessor, der rechenintensive Funktionen für Motorsteuerungsalgorithmen ausführt, die für das MCP zu komplex sind. Wird nur in Laufwerken verwendet, die zusätzliche Verarbeitungskapazität erfordern. Der CMP ist nur mit seinem EPROM und dem MCP/CMP-Dual-Port-RAM verbunden. |
2. Onboard-Software und Speicher
Die DS200SDCCG1A-Karte speichert Software in fünf Speicherchips:
EPROMs (U11, U12, U22, U23): Vier EPROMs mit werkseitig programmierten Konfigurationsdaten.
EEPROM (U9): Ein EEPROM mit vor Ort einstellbaren Parametern.
Wichtiger Hinweis: Die DS200SDCCG1A-Karte (die Version ohne Speicherchips) verfügt über leere Steckplätze. Geben Sie bei der Bestellung einer Ersatzplatine die DS215SDCCG1A-Karte an, um sicherzustellen, dass die fünf Speicherchips enthalten sind.
3. LED-Diagnoseanzeige
Die DS200SDCCG1A-Karte verfügt über 10 Diagnose-LEDs, die Fehlercodes im Blinkmodus anzeigen:
| für den Fehlercodebereich |
Anzeigemodus |
| 1-399 |
BCD-Muster mit langsamer Blinkfrequenz (die beiden LEDs ganz links kodieren die Hunderterstelle, die nächsten 4 LEDs kodieren die Zehnerstelle, die LED ganz rechts kodiert die Einerstelle) |
| 400-1023 |
Binäres Muster mit schnellerer Blinkfrequenz (LED ganz links ist 2^9=512, zweite LED ist 2^8=256 usw.) |
| Kein Fehler oder Antrieb läuft nicht |
Aufeinanderfolgendes Blinzeln, zwei auf einmal, Blinzeln von den äußeren Positionen nach innen zur Mitte und zurück |
Dieselben LEDs können per Software-Jumper so eingestellt werden, dass sie im Betrieb auch Antriebsvariablen grob anzeigen (z. B. im absoluten oder vorzeichenbehafteten Balkendiagrammmodus). Diese Einstellung sperrt nicht die LED-Fehleranzeige.
4. Schaltkreise zurücksetzen
Der DS200SDCCG1A bietet vier Reset-Methoden, einschließlich einer RESET-Taste:
| der Zurücksetzungsmethode |
Beschreibung |
| Onboard-Taste |
Drücken Sie die RESET-Taste am SDCC. |
| Externes Signal |
Legen Sie +5 bis +24 V Gleichstrom an Kundenschnittstellenpunkte auf den STBA- oder NTB/3TB-Karten an (über 6PL mit dem SDCC verbunden). |
| Softwaresteuerung |
SDCC generiert über eine programmierte Softwaresteuerung einen Reset. |
| Watchdog-Schutz |
SDCC generiert einen Reset über den automatischen internen Hardware-Watchdog-Schutz. |
Achtung: Ein Hard-Reset löst das System aus; Normalerweise sollte das System während des Betriebs nicht zurückgesetzt werden.
III. Hardware-Architektur
1. Kartengruppen
Derzeit sind drei SDCC-Gruppennummern verfügbar (G2-Versionen wurden nie hergestellt):
| Gruppenbewerbung |
|
| DS200SDCCG1A_ |
Wird in AC2000-, DC2000- und EX2000-Antriebsanwendungen verwendet |
| DS200SDCCG3A_ |
Version mit reduzierter Funktionalität, die in DC1000-Antrieben verwendet wird |
| DS200SDCCG4A_ |
Wird in TC2000-Turbinenanwendungen verwendet (wie G1A, außer mit vergrößertem EE-Parameterspeicherbereich und anderer Firmware) |
2. Kartenanschlüsse
Der SDCC ist über acht Anschlüsse (mit _PL bezeichnet) mit anderen Controller-Boards und externen Signalen verbunden:
| Anschlussschnittstelle |
|
| 1PL |
E/A zwischen dem Netzteil/Schnittstellenboard (DS200IMCP, DCI, SDCI oder DCFB) und dem SDCC |
| 2PL |
±5, 15 und 24 V DC-Eingänge vom Netzteil/Schnittstellenboard zum SDCC |
| 3PL |
SDCC-Ausgaben an die LAN-Kommunikationskarte (DS215SLCC) |
| 6PL |
E/A zwischen der Antriebsklemmenplatine (531X305NTB) oder der einfachen Antriebsklemmenplatine (DS200STBA) und dem SDCC |
| 7PL |
I/O zwischen der Signalprozessorkarte (531X309SPC) oder der Multibridge-Signalverarbeitungskarte (DS200SPCB) und dem SDCC (nicht vorhanden bei SDCCG3s) |
| 8PL |
E/A zwischen der Antriebsklemmenplatine (531X305NTB) oder der einfachen Antriebsklemmenplatine (DS200STBA) und dem SDCC |
| 9PL |
Nicht verwendet (auf SDCCG3s nicht vorhanden) |
| 11PL |
SDCC-Ausgänge an Messgeräte (bei SDCCG3s nicht vorhanden) |
3. Montage der Zusatzplatine
Das SDCC verfügt über Montagemöglichkeiten für andere Zusatzplatinen und -module. Auf dem SDCC können folgende Platinen montiert werden:
DS215SLCC oder 531X306LCC LAN-Kommunikationskarte
531X309SPC Signalprozessorkarte
DS200SPCB Multibridge-Signalverarbeitungskarte
4. Testpunkte
Das SDCC bietet mehrere integrierte Testpunkte für Tests und Fehlerbehebung:
| Testpunktnamens |
des |
Beschreibung |
| DCOM1/DCOM2 |
Gemeinsame Referenz |
Gemeinsamer 0-Volt-Referenzpunkt |
| P5 |
+5 V Spannung |
Geregelte +5 V-Stromversorgung (±5 %) |
| TP4 |
DCP-Vordergrund-Timing-Flag |
720 Hz |
| TP5 |
DCP-Blockware-Timing-Flag |
720 Hz |
| TP6 |
DCP-Flag für langsames Hintergrund-Timing |
90 Hz |
| RTS |
Allzweck-Testpunkt |
Allgemeine Testpunktausgabe von DCP |
| TP8 |
Phasenstrom |
Analoge Darstellung des Motorstroms der Phase A mit einem nominalen Gleichstromoffset von +2,5 V |
| FCLK |
Oszillatorausgang |
„Ich lebe“ 8-MHz-Oszillatorausgang von MCP |
| NMI |
Boardtest |
Leitet den Platinentest (Test 13) ein, wenn er kurzzeitig an +5 V angeschlossen ist. Nur für Platinentest. |
| DACS |
Auswahl der D/A-Tochterplatine |
Auswahl der Diagnose-D/A-Wandler-Tochterplatine |
| N15 |
-15 V Spannung |
Geregelte -15-V-Stromversorgung (±5 %) |
| P15 |
+15 V Spannung |
Geregelte +15-V-Stromversorgung (±5 %) |
| TP29 |
Eingangsleitungsfrequenz |
Testpunkt für die Eingangsnetzfrequenz |
| TP37 |
Gleichspannung |
Testpunkt für Gleichspannung (wird bei Wechselstromantrieben nicht verwendet) |
IV. Detaillierte Schnittstellenbeschreibung
1. Anschluss 1PL (nur AC2000-Antriebe)
Der 1PL-Anschluss stellt I/O zwischen dem SDCC und der Stromversorgungsplatine bereit und überträgt den Antriebsleistungsstatus, IGBT-Signale, Phasenstromrückmeldung, Spannungsrückmeldung, Leitungssynchronisationssignale und mehr.
2. Stecker 2PL
Der 2PL-Anschluss bietet Stromeingänge von der Netzteilplatine zum SDCC, einschließlich:
/PSEN: Stromversorgungs-Aktivierungssignal
±15 V DC, ±24 V DC und +5 V DC
DCOM: Gemeinsames Netzteil
3. Anschluss 3PL
Der 3PL-Anschluss stellt SDCC-Ausgänge für die SLCC (LAN-Kommunikationskarte) bereit, darunter:
Gepufferte Datenbusleitungen (BD0-BD7)
Gepufferte Adressleitungen (BA0-BA12)
System-Reset, Interrupt, Chipauswahl, Lese-/Schreibsteuersignale
4. Stecker 6PL
Der 6PL-Anschluss ist die primäre Schnittstelle zwischen dem SDCC und der Antriebsklemmenplatine (NTB/3TB oder STBA), einschließlich:
Steuerleitungen: CTLN1/CTLN2 (MA-Schütz-Steuerkreis)
Digitale Eingänge: RUN (Lauf), JOG (Jog), POL (Polarität), XSTP (Hilfsstopp)
Analoge Eingänge: P1B-P4B, ASPO, VC3NB/VC3PB, VC4NB/VC4PB
Analogausgänge: DA1/DA2 (8-Bit- oder 12-Bit-D/A), MET1-MET3 (8-Bit-D/A)
Kommunikationsschnittstelle: TDB/RDB/RTSB/CTSB (RS-232C)
Reset-Eingang: RESET (+5 bis +24 V DC)
Frequenzeingänge: MSSY, TOIN
5. Stecker 7PL
Der 7PL-Anschluss stellt I/O zwischen dem SDCC und der SPC- oder SPCB-Karte bereit und überträgt:
Encodersignale (E1UP/E1DN, E2UP/E2DN, E1Z/E2Z)
SPC-Analogkanäle (SPA1, SPA2)
Synchronisationssignale (SPSYN, SPSYNO)
Serielle Kommunikation (SPTX, SPRX)
6. Stecker 8PL
Der 8PL-Stecker stellt I/O zwischen dem SDCC und der Antriebsklemmenplatine bereit, einschließlich:
RS-422-Kommunikation (FA, FB)
Encoder-Schnittstelle (EOAB, EOBB, EOMB und ihre invertierten Eingänge)
Allgemeine Steuereingänge (CI1-CI8)
7. Stecker 11PL
Der 11PL-Anschluss bietet SDCC-Ausgänge für Messgeräte, darunter vier Messgeräteausgänge (MTR1-MTR4), die von einem 8-Bit-D/A-Wandler angesteuert werden.
V. Konfiguration und Einstellungen
1. Hardware-Jumper-Konfiguration
Der DS200SDCCG1A umfasst verschiedene konfigurierbare Hardware-Jumper, von denen die meisten werkseitig eingestellt sind. Tabelle 2 listet alle Jumper-Definitionen auf, wobei die Standardeinstellungen zuerst aufgeführt sind.
| der Jumper |
-Funktion |
der Standardposition |
Beschreibung |
| JP1 |
EEPROM-Schreibschutz |
2.3 (Schreiben aktiviert) |
1.2 = Schreibschutz gesperrt (abgesicherter Modus) |
| JP7 |
Feedback-VCO-Verstärkung |
1,2 (normale Verstärkung) |
2,3 = Verstärkung um 6:1 erhöhen |
| JP8 |
Feedback-VCO-Absolutwertschaltung |
1.2 (bipolarer Modus) |
2.3 = Absolutmodus (für analoge AC-Tachometer) |
| JP15 |
DCP-Quarzaktivierung |
1.2 (aktiviert) |
0 = nur Herstellungstest |
| JP16 |
FLASH-Programmmodus |
1.2 (normaler Lesemodus) |
2.3 = FLASH-Neuprogrammierungsmodus |
| JP22 |
MCP-Quarzaktivierung |
1.2 (aktiviert) |
0 = nur Herstellungstest |
| JP23 |
Signalquelle des DCP-DMA-Kanals |
1.2 (von NTB/3TB analoges Feedback) |
2,3 = vom Encoder-Marker-Eingang |
| JP33 |
CMP-Quarzfreigabe |
1.2 (aktiviert) |
0 = nur Herstellungstest |
2. Drahtbrückenkonfiguration
| der Jumper |
-Funktion |
der Standardposition |
Beschreibung |
| WJ1 |
Ordnen Sie MET3 D/A DAC1 zu |
0 (SDCCG1, Jumper weggelassen) |
1.2 (SDCCG3, Jumper installiert) |
| WJ2 |
Ordnen Sie MET4 D/A DAC2 zu |
0 (SDCCG1, Jumper weggelassen) |
1.2 (SDCCG3, Jumper installiert) |
| WJ3 |
10-V-Vollausschlagsreferenz für D/A-Ausgänge |
0 (SDCCG1, Jumper weggelassen) |
1.2 (SDCCG3, Jumper installiert) |
| WJ4 |
Identifizieren Sie die Kartengruppe zur Firmware |
0 (Jumper weggelassen, identifiziert G1) |
1.2 (Jumper installiert, identifiziert G3) |
| WJ5 |
Konfigurieren Sie die Größe des Logikzellen-Arrays |
0 (SDCCG3-Jumper weggelassen) |
1.2 (SDCCG1-Jumper installiert) |
| WJ7-WJ10 |
Konfigurieren Sie die EEPROM-Größe |
Gemäß Tabelle 2 |
Spezifische Konfiguration für alle gängigen Antriebsanwendungen |
3. Software-Konfigurationstools
Für jede Anpassung, jedes Herunterladen oder Ersetzen von Software im SDCC ist die Verwendung eines der folgenden Tools erforderlich:
ST2000: Ein DOS-basierter Satz von Softwaretools zur Konfiguration von GE DIRECT-O-MATIC® 2000-Steuergeräten.
GE Control System Toolbox: Ein Windows-basierter Satz von Softwaretools zur Konfiguration von GE DIRECT-O-MATIC® 2000-Steuerungsgeräten.
LynxOS Drive Configurator: Eine Reihe von Softwaretools, die für die Ausführung auf einem PC mit dem Betriebssystem LynxOS entwickelt wurden.
VI. Installation und Wartung
1. Installationsschritte
Ausschalten: Schalten Sie die Stromversorgung des Laufwerks aus, warten Sie einige Minuten, bis sich die Netzteilkondensatoren entladen haben, und testen Sie, ob keine Stromversorgung vorhanden ist.
Öffnen Sie die Schranktür: Greifen Sie auf den Bereich der Leiterplatte zu.
Kabel trennen: Trennen Sie vorsichtig alle Kabel. Stellen Sie sicher, dass die Kabel beschriftet sind, um den erneuten Anschluss zu erleichtern.
Hilfsplatinen entfernen: Wenn Hilfsplatinen montiert sind, entfernen Sie die Befestigungsschrauben und nehmen Sie die Hilfsplatinen ab.
Entriegelungsverschlüsse: Drücken Sie die Kunststoffverriegelungen zurück, um die alte Karte zu entfernen.
Abstandshalter verschieben: Übertragen Sie Abstandshalter von der alten Karte auf die neue Karte.
Neue Karte konfigurieren: Stellen Sie alle konfigurierbaren Komponenten auf der neuen Karte auf die gleichen Positionen ein wie auf der zu ersetzenden Karte.
Neue Karte installieren: Installieren Sie die neue SDCC-Karte und stellen Sie sicher, dass alle Schnappverschlüsse einrasten.
Kabel wieder anschließen: Schließen Sie alle Kabel wie beschriftet wieder an und stellen Sie sicher, dass sie an beiden Enden richtig sitzen.
Hilfsplatinen installieren: Installieren Sie alle Hilfsplatinen erneut und schließen Sie die Kabel an.
Installieren Sie das Programmiermodul: Stecken Sie ggf. das Tastenfeld in den KPPL-Anschluss und lassen Sie die Abdeckung einrasten.
2. Software austauschen/einfügen
Beim Austausch eines SDCC:
Übertragen Sie die vier EPROMs (U11, U12, U22, U23) von der alten Karte auf die neue Karte.
Übertragen Sie das EEPROM (U9) von der alten Karte auf die neue Karte.
Wenn die Fehlersymptome weiterhin bestehen, installieren Sie neue EPROMs und ein leeres EEPROM (im Lieferumfang der neuen Karte enthalten, wenn es sich um eine DS215SDCC handelt) und programmieren Sie das EEPROM mithilfe von Softwaretools.
Beim Ersetzen eines DCC durch einen SDCC:
Verwenden Sie das DCC-EEPROM, um die Konfiguration in eine Datei hochzuladen.
Installieren Sie das neue EEPROM im SDCC und laden Sie die Konfigurationsdatei herunter.
Stellen Sie die Software-Jumper am SDCC gemäß Tabelle 10 so ein, dass sie mit den Hardware-Jumpereinstellungen des DCC übereinstimmen.
3. Wartungsempfehlungen
ESD-Vorsichtsmaßnahmen: Tragen Sie beim Umgang mit Platinen immer ein Erdungsband. Bewahren Sie Boards in antistatischen Beuteln auf.
Regelmäßige Inspektion: Überprüfen Sie die Steckverbinder auf Lockerheit und die Kunststoffverschlüsse auf sichere Befestigung.
Ersatzteilmanagement: Es wird empfohlen, mindestens eine identische SDCC-Karte als Ersatz vor Ort aufzubewahren, um Ausfallzeiten zu minimieren.
Hardware-Anpassungen: Nach dem Austausch einer Karte in einer Anwendung mit kritischen analogen I/O-Funktionen müssen Verstärkungen und Offsets möglicherweise feinabgestimmt werden, um Schwankungen der Komponententoleranz auszugleichen.
VII. Anwendungen
Die Antriebssteuerkarte DS200SDCCG1A wird häufig in den folgenden industriellen Anwendungen eingesetzt:
DC2000 DC-Antriebssysteme: Bietet vollständige Steuerungsfunktionen für Gleichstrommotorantriebe.
AC2000 AC-Systeme mit variabler Frequenz: Bietet Steuerfunktionen für AC-Motorantriebe.
EX2000-Erregersysteme: Wird zur Steuerung der Generatorerregung verwendet.
TC2000-Turbinensteuerungssysteme: Wird für Turbinensteuerungsanwendungen verwendet.
Multi-Bridge-Antriebssysteme: Unterstützt große Multi-Bridge-Antriebsanwendungen.
System-Upgrades: Kann die Antriebssteuerkarte 531X301DCC ersetzen.
