La DS200SDCCG4A es una tarjeta de control de accionamiento diseñada por General Electric (GE) Motors & Industrial Systems para sus sistemas de control DIRECT-O-MATIC serie 2000. Perteneciente a la serie SDCC (Drive Control Card), esta placa forma parte del grupo G4 y representa la revisión A. Está desarrollada específicamente para aplicaciones de control de turbinas TC2000 y sirve como componente central para los sistemas de control de la serie GE 2000 en el dominio de control de turbinas.
La función principal de la tarjeta de control de variadores DS200SDCCG4A es proporcionar control primario para variadores y motores, procesamiento de señales e interfaces de E/S del cliente. La versión G4 es esencialmente idéntica a la versión G1A, con las principales diferencias en un área de almacenamiento de parámetros EE más grande y un firmware optimizado específicamente para aplicaciones de turbinas. La placa emplea una arquitectura de tres procesadores, que incluye un procesador de control de accionamiento (DCP), un procesador de control de motor (MCP) y un procesador co-motor (CMP), que manejan interfaces de usuario y funciones a nivel de sistema, regulación de corriente de bucle interno y funciones específicas del motor, y tareas de procesamiento intensivo de matemáticas, respectivamente. El software integrado se almacena en cinco chips de memoria: cuatro EPROM (que contienen datos de configuración programados en fábrica) y una EEPROM (que contiene parámetros ajustables en campo).
La placa DS200SDCCG4A incorpora la tecnología avanzada de GE en control de turbinas y presenta las siguientes características:
Arquitectura de tres procesadores: integra tres microprocesadores de 16 bits que manejan funciones de control, aplicaciones y E/S respectivamente.
Almacenamiento de parámetros EE extendido: presenta una mayor capacidad de almacenamiento de parámetros en comparación con la versión G1A, lo que se adapta a los amplios parámetros de configuración necesarios para las aplicaciones de control de turbinas.
Firmware específico de turbina: optimizado para las necesidades específicas de los sistemas de control de turbinas TC2000.
LED de diagnóstico integrados: 10 LED muestran códigos de falla en modo BCD o binario, lo que facilita la resolución de problemas en el sitio.
Múltiples opciones de reinicio: admite reinicio con botón pulsador integrado, reinicio de señal externa, reinicio de software y protección de vigilancia.
Interfaces de E/S enriquecidas: proporciona múltiples interfaces analógicas, digitales, de frecuencia y de comunicación.
Este producto está diseñado específicamente para sistemas de control de turbinas TC2000, adecuados para equipos rotativos críticos como turbinas de gas y turbinas de vapor. Se utiliza ampliamente en centrales eléctricas, instalaciones petroquímicas, transmisión de gas natural y otros sectores industriales.
II. Funciones clave
1. Arquitectura de control de tres procesadores
La tarjeta DS200SDCCG4A contiene tres microprocesadores de 16 bits que funcionan en coordinación a través de RAM de doble puerto (DPR), una configuración de RAM a la que dos microprocesadores pueden acceder de forma independiente y simultánea:
| del procesador |
de ubicación |
Descripción de la función |
| Procesador de control de accionamiento (DCP) |
U1 |
Microcontrolador 80C186 con numerosas funciones periféricas integradas, incluida la decodificación de direcciones (para selecciones de chips), generadores de estado de espera, un controlador de interrupciones, temporizadores/contadores y un controlador de acceso directo a memoria (DMA). El software DCP consta de interfaces de usuario, bucles de regulación externos (como velocidad y posición) y funciones a nivel de sistema. En aplicaciones de turbinas, el DCP maneja la lógica central del control de la turbina. |
| Procesador de control de motores (MCP) |
U21 |
Microcontrolador 80C196 con E/S de alta velocidad, E/S digital convencional, E/S analógica, temporizadores/contadores y temporizador de vigilancia. El software MCP consta de bucles internos, como reguladores de corriente y funciones específicas del motor/tecnología. En aplicaciones de turbina, el MCP ejecuta el control de la servoválvula y la regulación del actuador. |
| Procesador co-motor (CMP) |
U35 |
Procesador de señal digital TMS320 C25 que realiza funciones matemáticas intensivas para algoritmos de control de motores demasiado complejos para el MCP. Se utiliza únicamente en unidades que requieren capacidad de procesamiento adicional. El CMP interactúa únicamente con su EPROM y RAM de doble puerto MCP/CMP. |
2. Software y memoria integrados
La tarjeta DS200SDCCG4A almacena software en cinco chips de memoria:
EPROM (U11, U12, U22, U23): Cuatro EPROM que contienen datos de configuración programados en fábrica, incluidos algoritmos y parámetros específicos de la aplicación de control de turbina.
EEPROM (U9): Una EEPROM que contiene parámetros ajustables en campo. La versión G4 presenta un área de almacenamiento de parámetros EE más grande en comparación con el G1A, capaz de contener una gran cantidad de parámetros de configuración necesarios para el control de la turbina.
Nota importante: La tarjeta DS200SDCC (la versión sin chips de memoria) tiene zócalos vacíos. Al solicitar una placa de repuesto, especifique la tarjeta DS215SDCC para asegurarse de que se incluyan los cinco chips de memoria. Para la versión G4, se deben utilizar chips de memoria configurados específicamente para aplicaciones de turbinas.
3. Pantalla de diagnóstico LED
La tarjeta DS200SDCCG4A proporciona 10 LED de diagnóstico que muestran códigos de falla en modo parpadeante:
| del rango de códigos de falla |
Modo de visualización |
| 1-399 |
Patrón BCD de velocidad de parpadeo lento (los 2 LED más a la izquierda codifican el dígito de las centenas, los 4 LED siguientes codifican el dígito de las decenas, el LED más a la derecha codifica el dígito de las unidades) |
| 400-1023 |
Patrón binario de velocidad de parpadeo más rápido (el LED más a la izquierda es 2^9=512, el segundo LED es 2^8=256, y así sucesivamente) |
| No hay falla o la unidad no funciona |
Parpadeo secuencial, dos a la vez, parpadeando desde las posiciones exteriores hacia el interior, hacia el centro y hacia atrás. |
Estos mismos LED se pueden configurar mediante un puente de software para que también muestren de manera aproximada las variables del variador cuando se ejecuta (como en modo de gráfico de barras absoluto o con signo). Esta configuración no inhibe la visualización de fallas LED. En aplicaciones de turbinas, estos LED se pueden utilizar para un diagnóstico rápido del estado del sistema de protección de la turbina.
4. Restablecer circuitos
El DS200SDCCG4A proporciona cuatro métodos de reinicio, incluido un botón RESET:
| del método de reinicio |
Descripción |
| Botón integrado |
Presione el botón RESET en el SDCC. |
| Señal externa |
Aplique +5 a +24 V CC a los puntos de interfaz del cliente en las placas STBA o NTB/3TB (interconectadas a la SDCC a través de 6PL). |
| control de software |
SDCC genera un reinicio a través del control de software programado. |
| Protección de vigilancia |
SDCC genera un reinicio a través de la protección de vigilancia interna automática del hardware. |
Precaución: Un reinicio completo activa el sistema; Normalmente, el sistema no debe reiniciarse mientras está en funcionamiento. En aplicaciones de control de turbinas, las operaciones de reinicio deben realizarse con especial cuidado para evitar afectar el funcionamiento normal de la turbina.
III. Arquitectura de hardware
1. Grupos de tarjetas
La tarjeta DS200SDCCG4A tiene tres números de grupo disponibles (las versiones G2 nunca se fabricaron). La versión G4 está diseñada específicamente para aplicaciones de turbina TC2000:
| grupal |
de la aplicación |
Características clave |
| DS200SDCCG1A_ |
Aplicaciones de variadores AC2000, DC2000, EX2000 |
Versión estándar para aplicaciones generales de accionamiento y excitador. |
| DS200SDCCG3A_ |
Unidades DC1000 |
Versión de funcionalidad reducida |
| DS200SDCCG4A_ |
Aplicaciones de la turbina TC2000 |
Igual que G1A pero con mayor almacenamiento de parámetros EE y firmware optimizado para el control de turbinas |
2. Conectores de tarjeta
El DS200SDCCG4A interactúa con otras placas controladoras y señales externas a través de ocho conectores (designados _PL):
| Propósito del conector |
de la interfaz |
en aplicaciones TC2000 |
| 1PL |
E/S entre la fuente de alimentación/placa de interfaz (DS200IMCP, DCI, SDCI o DCFB) y la SDCC |
Conecta señales de protección y monitoreo de energía. |
| 2PL |
Entradas de ±5, 15 y 24 V CC desde la placa de interfaz/fuente de alimentación al SDCC |
Proporciona energía operativa al tablero de control. |
| 3PL |
Salidas SDCC a la tarjeta de comunicaciones LAN (DS215SLCC) |
Intercambia datos con la tarjeta de comunicación LAN. |
| 6PL |
E/S entre la placa de terminales del variador (531X305NTB) o la placa de terminales del variador simple (DS200STBA) y la SDCC |
Conecta señales de E/S externas para el control de la turbina. |
| 7PL |
E/S entre la tarjeta procesadora de señales (531X309SPC) o la tarjeta de procesamiento de señales multipuente (DS200SPCB) y la SDCC |
Procesa señales de realimentación de posición y codificador. |
| 8PL |
E/S entre la placa de terminales del variador (531X305NTB) o la placa de terminales del variador simple (DS200STBA) y la SDCC |
Conecta entradas digitales y señales de codificador. |
| 9PL |
No usado |
— |
| 11PL |
Salidas SDCC a metros |
Pantallas de medidores de unidades |
3. Montaje del tablero auxiliar
El DS200SDCCG4A tiene disposiciones de montaje para otras placas y módulos auxiliares. Las siguientes placas se pueden montar en la SDCC:
Tarjeta de comunicaciones LAN DS215SLCC o 531X306LCC
Tarjeta procesadora de señal 531X309SPC
Tarjeta de procesamiento de señal multipuente DS200SPCB
En las aplicaciones de turbina TC2000, normalmente se requiere una tarjeta de comunicación LAN para comunicarse con otros componentes del sistema de control de la turbina.
4. Puntos de prueba
El DS200SDCCG4A proporciona múltiples puntos de prueba integrados para realizar pruebas y solucionar problemas:
| del punto de prueba |
Nombre |
Descripción |
| DCOM1/DCOM2 |
referencia común |
Punto de referencia común de 0 voltios |
| P5 |
+5 V de alimentación |
Alimentación regulada de +5 V (±5%) |
| TP4 |
Bandera de sincronización de primer plano DCP |
720Hz |
| TP5 |
Indicador de tiempo de blockware DCP |
720Hz |
| TP6 |
Indicador de tiempo de fondo lento de DCP |
90Hz |
| estrategia en tiempo real |
Punto de prueba de uso general |
Salida de punto de prueba de uso general desde DCP |
| TP8 |
Corriente de fase |
Representación analógica de la corriente del motor de fase A, con una compensación de CC nominal de +2,5 V |
| FCLK |
Salida del oscilador |
'Estoy vivo' Salida de oscilador de 8 MHz desde MCP |
| NMI |
prueba de tablero |
Inicia la prueba de la placa (Prueba 13) cuando se conecta momentáneamente a +5 V. Solo para prueba de la placa. |
| DACS |
Selección de placa hija D/A |
Selección de placa hija del convertidor D/A de diagnóstico |
| N15 |
-15 V de potencia |
Alimentación regulada de -15 V (±5%) |
| P15 |
+15 V de potencia |
Alimentación regulada de +15 V (±5%) |
| TP29 |
Frecuencia de línea de entrada |
Punto de prueba para la frecuencia de la línea de entrada |
| TP37 |
voltaje CC |
Punto de prueba para voltaje de CC (no se usa en unidades de CA) |
IV. Diferencias clave con la versión G1A
| Característica |
Versión G1A |
Versión G4A |
| Aplicación primaria |
Sistemas de excitación y accionamiento AC2000, DC2000, EX2000 |
Sistema de control de turbina TC2000 |
| Almacenamiento de parámetros EE |
Capacidad estándar |
Capacidad extendida |
| firmware |
Firmware general del variador/excitador |
Firmware específico del control de turbina TC2000 |
| Configuración de parámetros |
Parámetros del variador/excitador |
Parámetros de control de la turbina (configuraciones de sobrevelocidad, protección de temperatura, etc.) |
| Enfoque funcional |
Control de motor, regulación de velocidad, regulación de corriente. |
Protección de turbina, control de combustible, monitoreo de exceso de velocidad. |
| Puentes de software |
Algunos jumpers para configuración de funciones de variador. |
Algunos puentes para la configuración de funciones específicas de la turbina. |
V. Configuración y ajustes
1. Configuración del puente de hardware
La SDCC incluye varios puentes de hardware configurables, la mayoría de los cuales vienen configurados de fábrica. La versión G4 tiene esencialmente la misma configuración de puentes que la versión G1A, pero con configuraciones adaptadas a los requisitos de la aplicación de la turbina:
| de puente |
Función |
de posición predeterminada en aplicaciones TC2000 |
Descripción |
| JP1 |
Protección contra escritura EEPROM |
2.3 (escritura habilitada) |
1.2 = escritura inhibida (modo seguro). Se recomienda habilitar la escritura en aplicaciones de turbinas para permitir la modificación de parámetros. |
| JP7 |
Ganancia de VCO de retroalimentación |
1,2 (ganancia normal) |
2,3 = aumento de ganancia 6:1; seleccione según el tipo de señal de retroalimentación de la turbina. |
| JP8 |
Circuito de valor absoluto VCO de retroalimentación |
1.2 (modo bipolar) |
2,3 = modo absoluto para aplicaciones de tacómetro de CA. |
| JP15 |
Habilitación de cristal DCP |
1.2 (habilitado) |
Debe permanecer habilitado para garantizar el funcionamiento adecuado del DCP. |
| JP16 |
Modo de programa FLASH |
1.2 (modo de lectura normal) |
2.3 = modo de reprogramación FLASH; Se utiliza sólo durante las actualizaciones de firmware. |
| JP22 |
Habilitación de cristal MCP |
1.2 (habilitado) |
Debe permanecer habilitado para garantizar el funcionamiento adecuado del MCP. |
| JP23 |
Fuente de señal del canal DCP DMA |
1.2 (de retroalimentación analógica NTB/3TB) |
2.3 = desde la entrada del marcador del codificador; seleccione según el tipo de señal de retroalimentación de la turbina. |
| JP33 |
Habilitación de cristal CMP |
1.2 (habilitado) |
Debe permanecer habilitado para garantizar el funcionamiento adecuado del CMP. |
2. Configuración del puente de cable
| del puente |
Función |
G4A Posición |
Descripción |
| WJ1 |
Mapa MET3 D/A a DAC1 |
0 (puente omitido) |
Característica SDCCG1 |
| WJ2 |
Mapa MET4 D/A a DAC2 |
0 (puente omitido) |
Característica SDCCG1 |
| WJ3 |
Referencia de escala completa de 10 V para salidas D/A |
0 (puente omitido) |
SDCCG1 utiliza referencia interna de D/A de 12 bits |
| WJ4 |
Identificar el grupo de tarjetas al firmware |
0 (puente omitido, identifica G1) |
El firmware utiliza este puente para identificar el grupo de tarjetas |
| WJ5 |
Configurar el tamaño de la matriz de celdas lógicas |
1.2 (puente instalado) |
SDCCG1 utiliza el dispositivo 3064 |
| WJ7-WJ10 |
Configurar el tamaño de EEPROM |
Según la Tabla 2 |
Configuración específica para todas las aplicaciones de accionamiento actuales |
3. Herramientas de configuración de software
Cualquier ajuste, descarga o reemplazo de software en la SDCC requiere el uso de una de las siguientes herramientas:
ST2000: Un conjunto de herramientas de software basado en DOS para configurar equipos de control GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
GE Control System Toolbox: un conjunto de herramientas de software basado en Windows para configurar equipos de control GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
LynxOS Drive Configurator: un conjunto de herramientas de software diseñadas para ejecutarse en una computadora personal que funcione con el sistema operativo LynxOS.
Para aplicaciones de turbina TC2000, también se debe consultar los manuales de configuración específicos de TC2000.
VI. Instalación y mantenimiento
1. Pasos de instalación
Apagado: apague la alimentación del variador, espere varios minutos hasta que se descarguen los capacitores de la fuente de alimentación y pruebe para verificar que no haya energía.
Abrir la puerta del gabinete: acceda al área del tablero de cableado impreso.
Desconecte los cables: desconecte con cuidado todos los cables; Verifique que los cables estén etiquetados para simplificar la reconexión.
Retire las placas auxiliares: si hay placas auxiliares montadas, retire los tornillos de montaje y retire las placas auxiliares.
Broches de liberación: empuje hacia atrás los broches de plástico para retirar la tarjeta antigua.
Mover Standoffs: Transfiera los standoffs de la tarjeta antigua a la nueva.
Configurar nueva tarjeta: configure todos los componentes configurables de la nueva tarjeta en las mismas posiciones que en la tarjeta que se reemplaza.
Instalar nueva tarjeta: Instale la nueva tarjeta SDCC, asegurándose de que todos los broches encajen en su posición.
Vuelva a conectar los cables: Vuelva a conectar todos los cables como están etiquetados, asegurándose de que estén correctamente asentados en ambos extremos.
Instale placas auxiliares: reinstale las placas auxiliares y conecte los cables.
Instale el módulo del programador: si corresponde, conecte el teclado al conector KPPL y encaje la cubierta en su lugar.
2. Reemplazo/Inserción de software
Al reemplazar una SDCC:
Transfiera las cuatro EPROM (U11, U12, U22, U23) de la tarjeta antigua a la nueva.
Transfiera la EEPROM (U9) de la tarjeta antigua a la nueva.
Si los síntomas de falla persisten, instale nuevas EPROM y una EEPROM en blanco (se envía con la nueva tarjeta si es una DS215SDCC) y programe la EEPROM usando herramientas de software.
Nota importante: debido a que la versión G4 presenta un mayor almacenamiento de parámetros EE, al actualizar desde una versión G1A, se debe usar una EEPROM configurada específicamente para la versión G4.
3. Recomendaciones de mantenimiento
Precauciones contra ESD: Utilice siempre una correa de conexión a tierra cuando manipule las placas. Guarde las placas en bolsas antiestáticas.
Inspección periódica: Verifique que los conectores no estén flojos y los broches de plástico para una sujeción segura.
Copia de seguridad de parámetros: haga una copia de seguridad periódica de los parámetros de control de la turbina almacenados en la EEPROM para evitar pérdidas accidentales.
Gestión de repuestos: se recomienda mantener al menos una tarjeta SDCC idéntica en el sitio como repuesto para minimizar el tiempo de inactividad.
Actualizaciones de firmware: al actualizar el firmware, siga estrictamente los procedimientos oficiales de GE para evitar interrupciones de energía durante el proceso.
VII. Aplicaciones
La tarjeta de control de variador DS200SDCCG4A está diseñada específicamente para las siguientes aplicaciones industriales:
Sistema de control de turbina TC2000: como componente de control central del sistema TC2000, proporciona funciones de control completas para turbinas de gas y turbinas de vapor.
Control de turbina de gas: ejecuta control de combustible, control de velocidad, monitoreo de temperatura, monitoreo de combustión y otras funciones de control de turbina.
Control de turbina de vapor: Ejecuta el control de velocidad, protección y carga de la turbina.
Sistemas de Protección de Generadores: Interfaces con dispositivos de protección de generadores para regulación de voltaje y potencia reactiva.
Plantas de energía de ciclo combinado: coordina la operación de turbinas de gas y turbinas de vapor en configuraciones de eje único o de múltiples ejes.
Accionamientos de turbinas industriales: proporciona funciones de control en sistemas de accionamiento de turbinas para compresores, bombas y otros equipos industriales.
