برد کنترل پردازنده سیگنال دیجیتال GE IS200DSPXH1DAA

IS200DSPXH1DAA یک برد کنترل پردازشگر سیگنال دیجیتال (DSPX ) است که توسط GE Energy به عنوان بخشی از سیستم کنترل تحریک EX2100 تولید شده است. این برد به عنوان کنترل کننده اصلی برای کنترل پل حلقه داخلی، پردازش I/O و عملکردهای حفاظتی در سیستم تحریک EX2100 عمل می کند. برد DSPX یک ماژول تک شیار و با ارتفاع 3U است که در رک کنترل قرار دارد و معمولاً در مجاورت برد ACLA (ماژول لایه کنترل برنامه) قرار دارد. مسئولیت‌های کنترلی را با ACLA به اشتراک می‌گذارد و مسئول تنظیم بلادرنگ، کنترل دروازه‌ها، توالی‌یابی و حفاظت از میدان ژنراتور است.

IS200DSPXH1DAA روی EBKP (Exciter Backplane) در ماژول کنترل نصب شده است. EBKP دارای سه بخش مستقل (M1، M2 و C) برای تنظیمات کنترل اضافی است. در سیستم های سیمپلکس، فقط بخش M1 پر می شود. در سیستم‌های اضافی، M1 و M2 کنترل‌کننده‌های فعال هستند و بخش C عملکردهای پشتیبان‌گیری و رای‌گیری را ارائه می‌کند. برد DSPX در هر سه بخش (M1، M2 و C) وجود دارد، اما در بخش C با برد ACLA جفت نمی شود. برد با EISB (Exciter ISBus Board) از طریق پیوند فیبر نوری و با سایر بردها از طریق صفحه پشتی ارتباط برقرار می کند.

پسوند DAA نشان‌دهنده یک ویرایش خاص و پیکربندی کارخانه (از جمله پوشش منسجم و انتخاب اجزا) است که سازگاری کامل با سیستم‌های EX2100 را حفظ می‌کند و در عین حال جدیدترین پیشرفت‌های طراحی را در خود جای داده است. این نسخه بخشی از خانواده DSPXH1D است که دارای آخرین اصلاحات سخت افزاری و به روز رسانی سیستم عامل برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد در محیط های صنعتی پر تقاضا است. این برد دارای LED های وضعیت پنل جلویی برای تشخیص بصری است و برای قابلیت اطمینان بالا در عملکرد مداوم طراحی شده است.

توضیحات عملکردی

IS200DSPXH1DAA کنترل کننده اصلی تنظیم حلقه داخلی و عملکردهای حفاظتی در سیستم کنترل تحریک EX2100 است. این در ارتباط با برد ACLA (که تنظیم حلقه بیرونی، دروازه ارتباطی و رابط HMI را انجام می دهد) برای ارائه کنترل کامل میدان ژنراتور کار می کند. برد DSPX وظایف اصلی زیر را انجام می دهد، همانطور که در مستندات محصول EX2100 ذکر شده است:

• تنظیم کننده ولتاژ میدان (FVR) - ولتاژ میدان ژنراتور را برای حفظ سطح تحریک مورد نظر تنظیم می کند.

• تنظیم کننده جریان میدانی (FCR) - جریان میدان ژنراتور را برای کنترل دقیق تنظیم می کند.

• SCR Gating Signal Generation – پالس های شلیک را برای SCR ها (یکسو کننده های کنترل شده سیلیکونی) در پل برق تولید می کند که برای توزیع به بردهای تقویت کننده پالس گیت به برد ESEL (انتخاب کننده تحریک کننده) ارسال می شود.

• توالی Start-Stop - ترتیب راه اندازی و خاموش کردن محرک را کنترل می کند، از جمله چشمک زدن میدان.

• Field Flashing Control - ایجاد تحریک اولیه را در هنگام راه اندازی ژنراتور مدیریت می کند.

• هشدارها و منطق سفر - پارامترهای سیستم را کنترل می کند و با تشخیص شرایط خطا، سفرها یا آلارم ها را آغاز می کند.

• پردازش ابزار دقیق ژنراتور - ولتاژ، جریان و سایر سیگنال‌های بازخوردی از ژنراتور را برای نظارت و کنترل پردازش می‌کند.

• Generator Simulator - یک مدل ژنراتور شبیه سازی شده را برای اهداف آزمایش و راه اندازی ارائه می دهد.

این برد از صفحه پشتی EBKP تغذیه می شود و از طریق EISB و backplane با برد ACLA (در بخش های M1 و M2) ارتباط برقرار می کند. در پیکربندی‌های اضافی، سه برد DSPX (یکی در هر بخش) در یک طرح رأی‌گیری کار می‌کنند تا از در دسترس بودن بالا و عملکرد بی‌خطر اطمینان حاصل کنند. بخش C DSPX مسئول رای دادن و توابع پشتیبان است.

برد DSPX شامل یک پردازنده سیگنال دیجیتال با کارایی بالا، حافظه (Flash، RAM، NVRAM) و یک ASIC برای منطق سفارشی است. سیگنال های بازخورد آنالوگ (ولتاژ، جریان) را از پل برق از طریق ورودی های VCO دریافت می کند و آنها را برای تنظیم و حفاظت پردازش می کند. همچنین از طریق ACLA و Unit Data Highway برای پیکربندی و نظارت با رابط اپراتور (HMI) ارتباط برقرار می کند.

ویژگی های سخت افزاری

ضریب فرم فیزیکی و نصب

IS200DSPXH1DAA یک یوروکارت تک شیار و 3U بالا (تقریباً 100 میلی‌متر × 160 میلی‌متر) است که برای قرار دادن در صفحه پشتی EBKP در ماژول کنترل EX2100 طراحی شده است. با پیچ های صفحه ای محکم می شود و دارای زبانه های اجکتور برای برداشتن آسان است. برد توسط فن های بالای سر در قفسه کنترل خنک می شود.

اتصال دهنده ها

برد از طریق یک کانکتور DIN 128 پین (P1) به صفحه پشتی متصل می شود. هیچ کانکتور خارجی دیگری روی خود برد وجود ندارد. تمام I/O و ارتباطات از طریق backplane و برد EISB هدایت می شوند. این برد همچنین دارای یک پورت شبیه‌ساز پنل جلویی (P5) برای رابط شبیه‌ساز TI و یک پورت مانیتور (P6) برای استفاده مهندسی است، اگرچه اینها معمولاً در عملیات میدانی معمولی استفاده نمی‌شوند.

ال ای دی های وضعیت

برد DSPX شامل دو LED پنل جلویی برای نشان دادن وضعیت بصری است:

توابع کلید ورودی/خروجی (از طریق Backplane)

برد از طریق کانکتور P1 با سیگنال های زیر ارتباط برقرار می کند:

• گذرگاه داده 32 بیتی و گذرگاه آدرس 14 بیتی برای ورودی/خروجی نقشه‌برداری شده با حافظه.

• سیگنال‌های انتخاب تراشه برای رابط پل (BIC_)، I/O، LAN و بردهای یدکی.

• شش ورودی VCO (0-2 مگاهرتز) برای بازخورد جریان و ولتاژ پل.

• دو کانال سریال ISBus برای ارتباط پرسرعت با ACLA و سایر بردها.

• بار خروجی های پالس برای همگام سازی سیگنال های دروازه.

• پنج ورودی دیفرانسیل HIFI برای سرعت سنج یا ورودی های گسسته.

• دو خروجی PWM برای درایو متر.

• منبع تغذیه (+5 ولت، 15 ولت ±) و برمی‌گردد.

یکپارچه سازی سیستم

IS200DSPXH1DAA بخشی از ماژول کنترل EX2100 است که شامل موارد زیر نیز می شود:

• ACLA (ماژول لایه کنترل برنامه) - ارائه شده در بخش های M1 و M2. تنظیم حلقه بیرونی، دروازه ارتباطی و رابط HMI را کنترل می کند.

• EISB (Exciter ISBus Board) – ارتباط فیبر نوری را بین بردهای DSPX و با بردهای EGDM (Field Ground Detector) و EDCF (DC Feedback) فراهم می کند.

• EMIO (Exciter Main I/O Board) – I/O مشتری و سیستم را به DSPX واسط می کند.

• ESEL (برد انتخاب کننده تحریک کننده) - سیگنال های دریچه ای SCR را به پل برق توزیع می کند.

در یک پیکربندی اضافی، سه برد DSPX (M1، M2، C) افزونگی سه گانه را ارائه می دهند. بخش C DSPX عملکردهای رای گیری و پشتیبان گیری را انجام می دهد و اطمینان حاصل می کند که یک شکست عملکرد سیستم را به خطر نمی اندازد. بردهای DSPX از طریق EISB و ISBus برای تبادل و همگام سازی داده ها ارتباط برقرار می کنند.

نصب و تعویض

اقدامات احتیاطی

• حساسیت استاتیک - IS200DSPXH1DAA حاوی اجزای حساس به استاتیک است. همیشه یک تسمه اتصال به زمین بپوشید و تخته را در یک ایستگاه کاری زمینی نگه دارید. در صورت عدم استفاده، برد را در کیسه آنتی استاتیک خود نگهداری کنید.

• قبل از جابجایی برق را قطع کنید - برق تحریک کننده (یا بخش خاص در سیستم های اضافی) را خاموش کنید و قبل از لمس برد یا مدارهای متصل، ولتاژ صفر را بررسی کنید. مراحل قفل کردن/تگ کردن را دنبال کنید.

• با استفاده از برق وارد یا خارج نکنید - انجام این کار ممکن است باعث آسیب به تجهیزات یا آسیب شخصی شود.

مراحل تعویض (آفلاین)

1. به دنبال راهنمای نصب و راه‌اندازی EX2100 (GEH-6631 یا GEH-6674)، محرک را خاموش کنید.

2. درب کابینت کنترل را باز کنید و بررسی کنید که LED های روی DSPX و سایر بردها خاموش باشند.

3. اگر DSPX به یک برد EISB متصل است (مانند برخی از تنظیمات)، کابل های فیبر نوری را از پانل جلویی EISB جدا کنید.

4. پیچ های گیره بالا و پایین روی صفحه DSPX را باز کنید.

5. زبانه های اجکتور را بالا بیاورید تا تخته از صفحه پشتی جدا شود.

6. تخته را با هر دو دست مستقیماً بیرون بکشید.

7. در صورت وجود، EISB را از DSPX قدیمی جدا کرده و به IS200DSPXH1DAA جایگزین وصل کنید.

8. تخته جایگزین را به شکاف صحیح بکشید و محکم فشار دهید تا بنشیند.

9. پیچ های صفحه را به طور یکنواخت ببندید.

10. کابل های فیبر نوری (در صورت وجود) را دوباره وصل کنید و برق را بازیابی کنید.

11. پس از تعویض، DSPX را با استفاده از نرم افزار ToolboxST پیکربندی مجدد کنید (پارامترهای پیکربندی بار).

روش تعویض (آنلاین زائد)

1. DSPX خراب را با استفاده از ال ای دی های FAULT و STATUS شناسایی کنید.

2. فقط بخش (M1، M2، یا C) حاوی برد خراب را با پیروی از روش خاص برای نوع EX2100، خاموش کنید.

3. تأیید کنید که کنترل به اصلی دیگر منتقل شده است (ال ای دی ها و وضعیت سیستم را بررسی کنید).

4. کابل های فیبر نوری را جدا کنید و DSPX خراب (و EISB در صورت اتصال) را همانطور که در بالا توضیح داده شد، بردارید.

5. برد جایگزین را نصب کنید، کابل ها را دوباره وصل کنید و برق را به آن بخش بازگردانید.

6. جایگزینی را با انتقال کنترل به آن و تأیید عملکرد عادی آزمایش کنید.

اطلاعات سفارش

هنگام سفارش IS200DSPXH1DAA، از شماره قطعه کامل دقیقاً مطابق شکل استفاده کنید. شماره قطعه از قرارداد جنرال الکتریک پیروی می کند:

• IS200 - سری نوآوری، کلاس 200.

• DSPX - مخفف عملکردی: برد کنترل پردازشگر سیگنال دیجیتال.

• H1 - نسل/نسخه.

• د – نشانگر پایه (مخصوص این نوع).

• الف - اصلاح کننده (مثلاً تنوع پوشش یا جزء).

• الف – ویرایش الف.

گارانتی و ثبت سفارش

• تعویض گارانتی (در دوره گارانتی): با مهندسی خدمات محصولات جنرال الکتریک انرژی تماس بگیرید.

• قطعات یدکی یا سفارشات بدون گارانتی : با نزدیکترین دفتر فروش یا خدمات جنرال الکتریک خود تماس بگیرید. ارائه کنید:

  • شماره قطعه کامل: IS200DSPXH1DAA

  • شماره سریال اکسایتر

  • شماره فهرست مواد تحریک کننده (ML).

توجه: تمام ارقام و حروف در شماره قطعه قابل توجه است. جنرال الکتریک ممکن است تجدید نظرهای سازگار بعدی را جایگزین کند، اما سازگاری با عقب تضمین شده است.

تشخیص و نگهداری

IS200DSPXH1DAA به کالیبراسیون معمولی نیاز ندارد. هیئت مدیره خود عیب یابی مستمر انجام می دهد، از جمله:

• تشخیص سرریز پشته (پیش زمینه و پس زمینه)

• نظارت بر تایمر Watchdog (تایم اوت باعث ایجاد یک تنظیم مجدد سخت می شود)

• بررسی یکپارچگی حافظه

• وضعیت پیوند ارتباطی با ISBus و سایر رابط ها

ال ای دی های FAULT و STATUS نشانه بصری فوری سلامت برد را ارائه می دهند. اگر چراغ FAULT روشن باشد یا چشمک بزند، خطا رخ داده است. اگر LED STATUS خاموش باشد، یک مشکل یا وضعیت تنظیم مجدد وجود دارد. در حالت عادی، LED STATUS باید سبز چشمک زن باشد.

آلارم های تشخیصی از طریق ACLA و Unit Data Highway به HMI گزارش می شوند. نرم افزار ToolboxST اطلاعات دقیق تشخیصی را ارائه می دهد و امکان به روز رسانی پیکربندی را فراهم می کند.