DS200SDCCG1A یک کارت کنترل درایو است که توسط General Electric (GE) Motors & Industrial Systems برای درایوها و محرک های سری DIRECT-O-MATIC 2000 طراحی شده است. این برد که به سری SDCC (کارت کنترل درایو) تعلق دارد، بخشی از گروه G1 است و نسخه A را نشان میدهد. این برد به عنوان جزء کنترل اصلی برای سیستمهای درایو سری 2000 GE عمل میکند و سه ریزپردازنده 16 بیتی را ادغام میکند که از طریق RAM دو پورت به طور هماهنگ کار میکنند تا عملکردهای کنترل کاملی را برای درایوهای موتور AC و DC ارائه دهند.
عملکرد اصلی کارت کنترل درایو SDCC ارائه کنترل اولیه برای درایوها و موتورها، پردازش سیگنال و رابط های ورودی/خروجی مشتری است. این برد از معماری سه پردازندهای شامل پردازنده کنترل درایو (DCP)، پردازنده کنترل موتور (MCP) و پردازنده هم موتور (CMP) استفاده میکند که به ترتیب رابطهای کاربر و عملکردهای سطح سیستم، تنظیم جریان داخلی حلقه و توابع خاص موتور، و وظایف پردازشی فشرده ریاضی را مدیریت میکنند. نرم افزار داخلی در پنج تراشه حافظه ذخیره می شود: چهار EPROM (حاوی داده های پیکربندی برنامه ریزی شده در کارخانه) و یک EEPROM (شامل پارامترهای قابل تنظیم در میدان).
برد DS200SDCCG1A فناوری پیشرفته جنرال الکتریک در کنترل درایو را نشان می دهد و دارای ویژگی های زیر است:
معماری سه پردازنده: سه ریزپردازنده 16 بیتی را به ترتیب کنترل، کاربرد و عملکردهای ورودی/خروجی را ادغام می کند.
LED های تشخیصی داخلی: 10 LED کدهای خطا را در حالت BCD یا باینری نمایش می دهند که عیب یابی در محل را تسهیل می کند.
گزینههای بازنشانی چندگانه: از تنظیم مجدد دکمه داخلی، بازنشانی سیگنال خارجی، بازنشانی نرمافزار، و حفاظت از نگهبان پشتیبانی میکند.
رابط های ورودی/خروجی غنی: چندین رابط آنالوگ، دیجیتال، فرکانس و ارتباط را فراهم می کند.
قابلیت نصب برد کمکی: کارت های ارتباطی LAN، کارت های پردازنده سیگنال و سایر بردهای کمکی را در خود جای می دهد.
گزینه های پیکربندی انعطاف پذیر: از پرش های سخت افزاری و پارامترهای نرم افزاری مختلف پشتیبانی می کند.
این محصول به طور گسترده در سیستمهای درایو DC، سیستمهای فرکانس متغیر AC، سیستمهای تحریک، و برنامههای مختلف کنترل فرآیند صنعتی، بهویژه در کاربردهای درایو صنعتی که نیاز به کنترل با عملکرد بالا دارند، استفاده میشود.
II. توابع کلیدی
1. معماری کنترل سه پردازنده
کارت DS200SDCCG1A شامل سه ریزپردازنده 16 بیتی است که به طور هماهنگ از طریق RAM دو پورت (DPR) کار می کنند، یک پیکربندی RAM که می تواند به طور مستقل و همزمان توسط دو ریزپردازنده قابل دسترسی باشد:
| پردازنده |
مکان |
شرح عملکرد |
| پردازنده کنترل درایو (DCP) |
U1 |
میکروکنترلر 80C186 با عملکردهای جانبی داخلی متعدد، از جمله رمزگشایی آدرس (برای انتخاب تراشه)، ژنراتورهای حالت انتظار، کنترل کننده وقفه، تایمر/ شمارنده، و کنترل کننده دسترسی مستقیم به حافظه (DMA). نرم افزار DCP از رابط های کاربر، حلقه های تنظیم کننده بیرونی (مانند سرعت و موقعیت) و عملکردهای سطح سیستم تشکیل شده است. |
| پردازنده کنترل موتور (MCP) |
U21 |
میکروکنترلر 80C196 با ورودی/خروجی پرسرعت، ورودی/خروجی دیجیتال معمولی، ورودی/خروجی آنالوگ، تایمر/ شمارنده و تایمر داگ داگ. نرم افزار MCP از حلقه های داخلی مانند تنظیم کننده های جریان و عملکردهای خاص موتور/فناوری مانند کنترل فاز DC، کنترل حرکت AC و هدف کلی AC تشکیل شده است. |
| پردازنده هم موتور (CMP) |
U35 |
پردازنده سیگنال دیجیتال TMS320 C25 که عملکردهای ریاضی فشرده را برای الگوریتم های کنترل موتور برای MCP بسیار پیچیده انجام می دهد. فقط در درایوهایی استفاده می شود که به قابلیت پردازش اضافی نیاز دارند. CMP فقط به رم دو پورت EPROM و MCP/CMP متصل می شود. |
2. نرم افزار و حافظه داخلی
کارت DS200SDCCG1A نرم افزار را در پنج تراشه حافظه ذخیره می کند:
EPROM (U11, U12, U22, U23): چهار EPROM حاوی دادههای پیکربندی برنامهریزی شده در کارخانه.
EEPROM (U9): یک EEPROM حاوی پارامترهای قابل تنظیم میدانی.
نکته مهم: کارت DS200SDCCG1A (نسخه بدون تراشه حافظه) دارای سوکت خالی است. هنگام سفارش برد تعویض، کارت DS215SDCCG1A را مشخص کنید تا مطمئن شوید که پنج تراشه حافظه گنجانده شده است.
3. صفحه نمایش تشخیصی LED
کارت DS200SDCCG1A دارای 10 LED تشخیصی است که کدهای خطا را در حالت چشمک زن نمایش می دهد:
| محدوده کد خطا |
حالت نمایش |
| 1-399 |
الگوی BCD سرعت پلک زدن آهسته (2 ال ای دی سمت چپ رقم صدها را کد می کند، 4 ال ای دی بعدی رقم ده ها را کد می کند، ال ای دی سمت راست رقم واحد را رمزگذاری می کند) |
| 400-1023 |
الگوی باینری سرعت چشمک زدن سریعتر (ال ای دی سمت چپ 2^9=512، LED دوم 2^8=256 و غیره است) |
| بدون ایراد یا درایو کار نمی کند |
پلک زدن متوالی، دو بار در یک زمان، پلک زدن از موقعیت های بیرونی به سمت داخل به مرکز و عقب |
همین LEDها را میتوان با بلوز نرمافزاری تنظیم کرد تا متغیرهای درایو را هنگام اجرا (مانند حالت نمودار میلهای مطلق یا علامتدار) بهطور درشت نشان دهند. این تنظیم نمایش خطای LED را مهار نمی کند.
4. مدارها را بازنشانی کنید
DS200SDCCG1A چهار روش بازنشانی از جمله دکمه فشاری RESET را ارائه می دهد:
| روش بازنشانی |
شرح |
| دکمه Onboard |
دکمه RESET را روی SDCC فشار دهید. |
| سیگنال خارجی |
5+ تا 24+ ولت جریان مستقیم را به نقاط رابط مشتری روی بردهای STBA یا NTB/3TB (واسطه به SDCC از طریق 6PL) اعمال کنید. |
| کنترل نرم افزار |
SDCC از طریق کنترل نرم افزاری برنامه ریزی شده یک تنظیم مجدد ایجاد می کند. |
| حفاظت از سگ نگهبان |
SDCC از طریق محافظ سخت افزار داخلی خودکار، بازنشانی ایجاد می کند. |
احتیاط: بازنشانی سخت سیستم را خاموش می کند. سیستم معمولاً نباید در حین اجرا ریست شود.
III. معماری سخت افزار
1. گروه های کارت
سه شماره گروه SDCC در حال حاضر در دسترس است (نسخه های G2 هرگز ساخته نشدند):
| گروهی |
برنامه |
| DS200SDCCG1A_ |
در برنامه های درایو AC2000، DC2000 و EX2000 استفاده می شود |
| DS200SDCCG3A_ |
نسخه کاهش عملکرد مورد استفاده در درایوهای DC1000 |
| DS200SDCCG4A_ |
مورد استفاده در برنامه های توربین TC2000 (همانند G1A به جز با فضای ذخیره سازی پارامتر EE بزرگ شده و سیستم عامل مختلف) |
2. اتصالات کارت
SDCC با سایر بردهای کنترلر و سیگنال های خارجی از طریق هشت کانکتور (با نام _PL) ارتباط برقرار می کند:
| رابط |
رابط |
| 1PL |
I/O بین برد منبع تغذیه/اینترفیس (DS200IMCP، DCI، SDCI، یا DCFB) و SDCC |
| 2PL |
ورودی های ± 5، 15 و 24 ولت dc از برد منبع تغذیه/اینترفیس به SDCC |
| 3PL |
خروجی SDCC به کارت ارتباطات LAN (DS215SLCC) |
| 6PL |
ورودی/خروجی بین برد ترمینال درایو (531X305NTB) یا برد ترمینال درایو ساده (DS200STBA) و SDCC |
| 7PL |
I/O بین کارت پردازنده سیگنال (531X309SPC) یا کارت پردازش سیگنال چند پل (DS200SPCB) و SDCC (در SDCCG3 موجود نیست) |
| 8PL |
ورودی/خروجی بین برد ترمینال درایو (531X305NTB) یا برد ترمینال درایو ساده (DS200STBA) و SDCC |
| 9PL |
استفاده نشده (در SDCCG3 موجود نیست) |
| 11PL |
خروجی SDCC به متر (در SDCCG3 وجود ندارد) |
3. نصب تخته کمکی
SDCC دارای مقررات نصب برای سایر بردها و ماژول های کمکی است. بردهای زیر را می توان بر روی SDCC نصب کرد:
کارت ارتباطات LAN DS215SLCC یا 531X306LCC
کارت پردازنده سیگنال 531X309SPC
کارت پردازش سیگنال چند پل DS200SPCB
4. نقاط تست
SDCC چندین نقطه آزمایش را برای آزمایش و عیب یابی ارائه می دهد:
| Testpoint |
نام |
شرح |
| DCOM1/DCOM2 |
مرجع مشترک |
نقطه مرجع مشترک 0 ولت |
| P5 |
توان +5 ولت |
منبع تغذیه +5 ولت تنظیم شده (5±%) |
| TP4 |
پرچم زمان بندی پیش زمینه DCP |
720 هرتز |
| TP5 |
پرچم زمان بندی بلوک افزار DCP |
720 هرتز |
| TP6 |
پرچم زمانبندی آهسته پسزمینه DCP |
90 هرتز |
| RTS |
نقطه آزمایش با هدف عمومی |
خروجی نقطه آزمایش با هدف عمومی از DCP |
| TP8 |
جریان فاز |
نمایش آنالوگ جریان موتور فاز A، با افست اسمی dc +2.5 V |
| FCLK |
خروجی نوسانگر |
خروجی نوسانگر 8 مگاهرتز 'من زنده هستم' از MCP |
| NMI |
تست هیئت |
تست تخته (تست 13) را هنگامی که به طور لحظه ای به 5+ ولت متصل می شود، آغاز می کند. فقط برای تست تخته. |
| DACS |
D/A تخته دختر انتخاب کنید |
انتخاب تخته مبدل D/A تشخیصی |
| N15 |
- قدرت 15 ولت |
منبع تغذیه -15 ولت تنظیم شده (±5%) |
| P15 |
توان +15 ولت |
منبع تغذیه +15 ولت تنظیم شده (5±%) |
| TP29 |
فرکانس خط ورودی |
نقطه آزمایش برای فرکانس خط ورودی |
| TP37 |
ولتاژ DC |
نقطه آزمایش برای ولتاژ dc (در درایوهای ac استفاده نمی شود) |
IV. شرح مفصل رابط
1. رابط 1PL (فقط درایوهای AC2000)
کانکتور 1PL I/O بین SDCC و برد منبع تغذیه، انتقال وضعیت برق درایو، سیگنالهای IGBT، بازخورد جریان فاز، بازخورد ولتاژ، سیگنالهای همگامسازی خط و موارد دیگر را فراهم میکند.
2. رابط 2PL
کانکتور 2PL ورودی های برق را از برد منبع تغذیه به SDCC فراهم می کند، از جمله:
3. رابط 3PL
کانکتور 3PL خروجی های SDCC را به SLCC (کارت ارتباطی LAN) ارائه می دهد، از جمله:
خطوط گذرگاه داده بافر (BD0-BD7)
خطوط آدرس بافر (BA0-BA12)
تنظیم مجدد سیستم، وقفه، انتخاب تراشه، سیگنال های کنترل خواندن/نوشتن
4. رابط 6PL
کانکتور 6PL رابط اصلی بین SDCC و برد ترمینال درایو (NTB/3TB یا STBA) است، از جمله:
خطوط کنترل: CTLN1/CTLN2 (مدار کنترل کنتاکتور MA)
ورودی های دیجیتال: RUN (run)، JOG (jog)، POL (قطبی)، XSTP (توقف کمکی)
ورودی های آنالوگ: P1B-P4B، ASPO، VC3NB/VC3PB، VC4NB/VC4PB
خروجی های آنالوگ: DA1/DA2 (8 بیتی یا 12 بیتی D/A)، MET1-MET3 (8 بیتی D/A)
رابط ارتباطی: TDB/RDB/RTSB/CTSB (RS-232C)
بازنشانی ورودی: RESET (5+ تا 24+ V dc)
ورودی های فرکانس: MSSY، TOIN
5. رابط 7PL
کانکتور 7PL ورودی/خروجی را بین SDCC و برد SPC یا SPCB فراهم میکند و موارد زیر را ارسال میکند:
سیگنال های رمزگذار (E1UP/E1DN، E2UP/E2DN، E1Z/E2Z)
کانال های آنالوگ SPC (SPA1، SPA2)
سیگنال های همگام سازی (SPSYN، SPSYNO)
ارتباط سریال (SPTX، SPRX)
6. رابط 8PL
کانکتور 8PL ورودی/خروجی را بین SDCC و برد ترمینال درایو فراهم می کند، از جمله:
7. رابط 11PL
کانکتور 11PL خروجی های SDCC را به متر ارائه می دهد، از جمله خروجی چهار متری (MTR1-MTR4) که توسط یک مبدل D/A 8 بیتی هدایت می شود.
V. پیکربندی و تنظیمات
1. پیکربندی جامپر سخت افزار
DS200SDCCG1A شامل جامپرهای سخت افزاری قابل تنظیم مختلفی است که اکثر آنها در کارخانه تنظیم شده اند. جدول 2 تمام تعاریف جامپر را با تنظیمات پیش فرض در ابتدا فهرست می کند.
| جامپر |
عملکرد |
موقعیت پیش فرض |
توضیحات |
| JP1 |
محافظت از نوشتن EEPROM |
2.3 (نوشتن فعال است) |
1.2 = مانع از نوشتن (حالت ایمن) |
| JP7 |
بازخورد افزایش VCO |
1.2 (افزایش طبیعی) |
2.3 = افزایش سود 6:1 |
| JP8 |
مدار ارزش مطلق VCO بازخورد |
1.2 (حالت دوقطبی) |
2.3 = حالت مطلق (برای سرعت سنج های آنالوگ AC) |
| JP15 |
فعال کردن کریستال DCP |
1.2 (فعال) |
0 = فقط تست ساخت |
| JP16 |
حالت برنامه فلش |
1.2 (حالت خواندن عادی) |
2.3 = حالت برنامه ریزی مجدد FLASH |
| JP22 |
فعال کردن کریستال MCP |
1.2 (فعال) |
0 = فقط تست ساخت |
| JP23 |
منبع سیگنال کانال DCP DMA |
1.2 (از بازخورد آنالوگ NTB/3TB) |
2.3 = از ورودی نشانگر رمزگذار |
| JP33 |
فعال کردن کریستال CMP |
1.2 (فعال) |
0 = فقط تست ساخت |
2. پیکربندی سیم بلوز
| جامپر |
عملکرد |
موقعیت پیش فرض |
توضیحات |
| WJ1 |
نقشه MET3 D/A به DAC1 |
0 (SDCCG1، جامپر حذف شده است) |
1.2 (SDCCG3، جامپر نصب شده) |
| WJ2 |
نقشه MET4 D/A به DAC2 |
0 (SDCCG1، جامپر حذف شده است) |
1.2 (SDCCG3، جامپر نصب شده) |
| WJ3 |
مرجع 10 ولت در مقیاس کامل برای خروجی های D/A |
0 (SDCCG1، جامپر حذف شده است) |
1.2 (SDCCG3، جامپر نصب شده) |
| WJ4 |
شناسایی گروه کارت به سیستم عامل |
0 (پرش حذف شده، G1 را مشخص می کند) |
1.2 (جهنده نصب شده، G3 را مشخص می کند) |
| WJ5 |
اندازه آرایه سلول منطقی را پیکربندی کنید |
0 (پرش SDCCG3 حذف شده است) |
1.2 (جامپر SDCCG1 نصب شده) |
| WJ7-WJ10 |
اندازه EEPROM را پیکربندی کنید |
مطابق جدول 2 |
پیکربندی خاص برای همه برنامههای درایو موجود |
3. ابزارهای پیکربندی نرم افزار
هرگونه تنظیم، دانلود یا جایگزینی نرم افزار در SDCC مستلزم استفاده از یکی از ابزارهای زیر است:
ST2000: مجموعه ای از ابزارهای نرم افزاری مبتنی بر DOS برای پیکربندی تجهیزات کنترلی GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
جعبه ابزار سیستم کنترل جنرال الکتریک: مجموعه ای از ابزارهای نرم افزاری مبتنی بر ویندوز برای پیکربندی تجهیزات کنترلی GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
LynxOS Drive Configurator: مجموعه ای از ابزارهای نرم افزاری طراحی شده برای اجرا بر روی رایانه شخصی که با سیستم عامل LynxOS کار می کند.
VI. نصب و نگهداری
1. مراحل نصب
خاموش: برق درایو را خاموش کنید، چند دقیقه صبر کنید تا خازن های منبع تغذیه تخلیه شوند و آزمایش کنید تا مطمئن شوید برق وجود ندارد.
درب کابینت را باز کنید: به قسمت سیم کشی چاپ شده دسترسی پیدا کنید.
کابل ها را جدا کنید: همه کابل ها را با دقت جدا کنید. بررسی کنید که کابل ها برای ساده کردن اتصال مجدد برچسب گذاری شده اند.
بردهای کمکی را بردارید: اگر تخته های کمکی نصب شده است، پیچ های نصب را بردارید و تخته های کمکی را بردارید.
گیره های آزاد: گیره های پلاستیکی را به عقب فشار دهید تا کارت قدیمی حذف شود.
Move Standoffs: نقاط ایستاده را از کارت قدیمی به کارت جدید منتقل کنید.
پیکربندی کارت جدید: همه اجزای قابل تنظیم روی کارت جدید را در همان موقعیت هایی قرار دهید که روی کارت جایگزین شده است.
نصب کارت جدید: کارت SDCC جدید را نصب کنید و مطمئن شوید که همه گیره ها در موقعیت خود قرار می گیرند.
کابلها را دوباره وصل کنید: همه کابلها را همانطور که برچسب زده شده دوباره وصل کنید، مطمئن شوید که در هر دو انتها به درستی قرار گرفتهاند.
نصب تخته های کمکی: هر برد کمکی را دوباره نصب کنید و کابل ها را وصل کنید.
ماژول برنامه نویس را نصب کنید: در صورت وجود، صفحه کلید را به کانکتور KPPL وصل کنید و پوشش را در جای خود ببندید.
2. جایگزینی/درج نرم افزار
هنگام تعویض SDCC:
چهار EPROM (U11، U12، U22، U23) را از کارت قدیمی به کارت جدید منتقل کنید.
EEPROM (U9) را از کارت قدیمی به کارت جدید منتقل کنید.
اگر علائم خرابی همچنان ادامه داشت، EPROM های جدید و یک EEPROM خالی (در صورتی که کارت جدید DS215SDCC باشد با کارت جدید ارسال می شود) نصب کنید و EEPROM را با استفاده از ابزارهای نرم افزاری برنامه ریزی کنید.
هنگام تعویض DCC با SDCC:
از DCC EEPROM برای آپلود پیکربندی در یک فایل استفاده کنید.
EEPROM جدید را در SDCC نصب کنید و فایل پیکربندی را دانلود کنید.
مطابق جدول 10، جامپرهای نرم افزاری را روی SDCC تنظیم کنید تا با تنظیمات جامپر سخت افزاری DCC مطابقت داشته باشند.
3. توصیه های تعمیر و نگهداری
اقدامات احتیاطی ESD: همیشه هنگام کار با تخته ها از تسمه اتصال به زمین استفاده کنید. تابلوها را در کیسه های ضد الکتریسیته ساکن نگهداری کنید.
بازرسی دوره ای: کانکتورها را از نظر شل بودن و چفت شدن های پلاستیکی برای اتصال ایمن بررسی کنید.
مدیریت قطعات یدکی: توصیه می شود حداقل یک کارت SDCC یکسان را به عنوان یدکی در محل نگهداری کنید تا زمان خرابی به حداقل برسد.
تنظیمات سختافزاری: پس از جایگزینی کارت در یک برنامه با عملکردهای ورودی/خروجی آنالوگ حیاتی، ممکن است برای جبران تغییرات تحمل مولفه، بهرهها و آفستها به تنظیم دقیق نیاز داشته باشند.
VII. برنامه های کاربردی
کارت کنترل درایو DS200SDCCG1A به طور گسترده در کاربردهای صنعتی زیر استفاده می شود:
DC2000 DC Drive Systems: عملکردهای کنترل کاملی را برای درایوهای موتور DC ارائه می دهد.
سیستم های فرکانس متغیر AC2000: عملکردهای کنترلی را برای درایوهای موتور AC ارائه می کند.
سیستم های تحریک EX2000: برای کنترل تحریک ژنراتور استفاده می شود.
سیستم های کنترل توربین TC2000: برای کاربردهای کنترل توربین استفاده می شود.
سیستم های درایو چند پل: از برنامه های بزرگ درایو چند پل پشتیبانی می کند.
ارتقاء سیستم: می تواند جایگزین کارت کنترل درایو 531X301DCC شود.
