La DS200SDCCG1A est une carte de commande de variateur conçue par General Electric (GE) Motors & Industrial Systems pour ses variateurs et excitateurs DIRECT-O-MATIC série 2000. Appartenant à la série SDCC (Drive Control Card), cette carte fait partie du groupe G1 et représente la révision A. Elle sert de composant de contrôle de base pour les systèmes d'entraînement de la série GE 2000, intégrant trois microprocesseurs 16 bits qui fonctionnent de concert via une RAM à double port pour fournir des fonctions de contrôle complètes pour les entraînements de moteur à courant alternatif et à courant continu.
La fonction principale de la carte de contrôle de variateur SDCC est de fournir un contrôle principal pour les variateurs et les moteurs, le traitement du signal et les interfaces d'E/S client. La carte utilise une architecture à trois processeurs, dont un processeur de contrôle d'entraînement (DCP), un processeur de contrôle de moteur (MCP) et un processeur de comoteur (CMP), qui gèrent respectivement les interfaces utilisateur et les fonctions au niveau du système, la régulation du courant en boucle interne et les fonctions spécifiques au moteur, ainsi que les tâches de traitement à forte intensité mathématique. Le logiciel embarqué est stocké dans cinq puces mémoire : quatre EPROM (contenant les données de configuration programmées en usine) et une EEPROM (contenant les paramètres réglables sur site).
La carte DS200SDCCG1A incarne la technologie avancée de GE en matière de contrôle de variateur et présente les caractéristiques suivantes :
Architecture à trois processeurs : intègre trois microprocesseurs 16 bits gérant respectivement les fonctions de contrôle, d'application et d'E/S.
LED de diagnostic intégrées : 10 LED affichent les codes d'erreur en mode BCD ou binaire, facilitant le dépannage sur site.
Plusieurs options de réinitialisation : prend en charge la réinitialisation du bouton-poussoir intégré, la réinitialisation du signal externe, la réinitialisation du logiciel et la protection du chien de garde.
Interfaces E/S riches : fournit plusieurs interfaces analogiques, numériques, de fréquence et de communication.
Capacité de montage de carte auxiliaire : accueille les cartes de communication LAN, les cartes de processeur de signal et d'autres cartes auxiliaires.
Options de configuration flexibles : prend en charge divers cavaliers matériels et paramètres logiciels.
Ce produit est largement utilisé dans les systèmes d'entraînement CC, les systèmes à fréquence variable CA, les systèmes d'excitation et diverses applications de contrôle de processus industriels, en particulier dans les applications d'entraînement industriel nécessitant un contrôle haute performance.
II. Fonctions clés
1. Architecture de contrôle à trois processeurs
La carte DS200SDCCG1A contient trois microprocesseurs 16 bits qui fonctionnent en coordination via une RAM à double port (DPR), une configuration RAM à laquelle deux microprocesseurs peuvent accéder indépendamment et simultanément :
| du processeur |
Emplacement |
Fonction Description |
| Processeur de contrôle de lecteur (DCP) |
U1 |
Microcontrôleur 80C186 avec de nombreuses fonctions périphériques intégrées, notamment le décodage d'adresses (pour les sélections de puces), des générateurs d'état d'attente, un contrôleur d'interruption, une minuterie/compteurs et un contrôleur d'accès direct à la mémoire (DMA). Le logiciel DCP se compose d'interfaces utilisateur, de boucles de régulation externes (telles que la vitesse et la position) et de fonctions au niveau du système. |
| Processeur de contrôle moteur (MCP) |
U21 |
Microcontrôleur 80C196 avec E/S haute vitesse, E/S numériques conventionnelles, E/S analogiques, minuterie/compteurs et minuterie de surveillance. Le logiciel MCP se compose de boucles internes telles que des régulateurs de courant et de fonctions spécifiques au moteur/à la technologie telles que le contrôle de phase CC, le contrôle de mouvement CA et l'usage général CA. |
| Processeur co-moteur (CMP) |
U35 |
Processeur de signal numérique TMS320 C25 qui exécute des fonctions mathématiques intensives pour les algorithmes de commande de moteur trop complexes pour le MCP. Utilisé uniquement dans les lecteurs nécessitant une capacité de traitement supplémentaire. Le CMP s'interface uniquement avec son EPROM et sa RAM à double port MCP/CMP. |
2. Logiciel et mémoire embarqués
La carte DS200SDCCG1A stocke le logiciel dans cinq puces mémoire :
EPROM (U11, U12, U22, U23) : quatre EPROM contenant les données de configuration programmées en usine.
EEPROM (U9) : Une EEPROM contenant des paramètres réglables sur site.
Remarque importante : La carte DS200SDCCG1A (la version sans puces mémoire) possède des emplacements vides. Lors de la commande d'une carte de remplacement, spécifiez la carte DS215SDCCG1A pour vous assurer que les cinq puces mémoire sont incluses.
3. Affichage de diagnostic LED
La carte DS200SDCCG1A fournit 10 LED de diagnostic qui affichent les codes défauts en mode clignotant :
| de la plage de codes d'erreur |
Mode d'affichage |
| 1-399 |
Modèle BCD à taux de clignotement lent (les 2 LED les plus à gauche codent le chiffre des centaines, les 4 LED suivantes codent le chiffre des dizaines, la LED la plus à droite code le chiffre des unités) |
| 400-1023 |
Modèle binaire à taux de clignotement plus rapide (la LED la plus à gauche est 2 ^ 9 = 512, la deuxième LED est 2 ^ 8 = 256, et ainsi de suite) |
| Aucun défaut ou variateur ne fonctionne pas |
Clignotement séquentiel, deux à la fois, clignotant depuis les positions extérieures vers l'intérieur vers le centre et l'arrière |
Ces mêmes LED peuvent être réglées par un cavalier logiciel pour afficher également grossièrement les variables du variateur lors de son fonctionnement (par exemple en mode graphique à barres absolu ou signé). Ce réglage n'inhibe pas l'affichage des défauts par LED.
4. Réinitialiser les circuits
Le DS200SDCCG1A propose quatre méthodes de réinitialisation, dont un bouton-poussoir RESET :
| de la méthode de réinitialisation |
Description |
| Bouton intégré |
Appuyez sur le bouton-poussoir RESET du SDCC. |
| Signal externe |
Appliquez +5 à +24 V CC aux points d'interface client sur les cartes STBA ou NTB/3TB (interfacées au SDCC via 6PL). |
| Contrôle logiciel |
SDCC génère une réinitialisation via un contrôle logiciel programmé. |
| Protection des chiens de garde |
SDCC génère une réinitialisation via une protection de surveillance matérielle interne automatique. |
Attention : Une réinitialisation matérielle déclenche le système ; le système ne doit normalement pas être réinitialisé pendant son fonctionnement.
III. Architecture matérielle
1. Groupes de cartes
Trois numéros de groupe SDCC sont actuellement disponibles (les versions G2 n'ont jamais été fabriquées) :
| de groupe |
Candidature |
| DS200SDCCG1A_ |
Utilisé dans les applications de variateur AC2000, DC2000 et EX2000 |
| DS200SDCCG3A_ |
Version à fonctionnalités réduites utilisée dans les variateurs DC1000 |
| DS200SDCCG4A_ |
Utilisé dans les applications de turbine TC2000 (identique au G1A sauf avec une zone de stockage des paramètres EE élargie et un micrologiciel différent) |
2. Connecteurs de carte
Le SDCC s'interface avec d'autres cartes contrôleurs et signaux externes via huit connecteurs (désignés _PL) :
| du connecteur |
Interface |
| 1 PL |
E/S entre la carte d'alimentation/interface (DS200IMCP, DCI, SDCI ou DCFB) et le SDCC |
| 2PL |
Entrées ±5, 15 et 24 V CC de la carte d'alimentation/interface au SDCC |
| 3PL |
Sorties SDCC vers la carte de communication LAN (DS215SLCC) |
| 6PL |
E/S entre le bornier du variateur (531X305NTB) ou le bornier du variateur simple (DS200STBA) et le SDCC |
| 7PL |
E/S entre la carte de processeur de signal (531X309SPC) ou la carte de traitement de signal multibridge (DS200SPCB) et le SDCC (non présent sur les SDCCG3) |
| 8PL |
E/S entre le bornier du variateur (531X305NTB) ou le bornier du variateur simple (DS200STBA) et le SDCC |
| 9PL |
Non utilisé (non présent sur les SDCCG3) |
| 11PL |
Sorties SDCC vers les compteurs (non présents sur les SDCCG3) |
3. Montage de la carte auxiliaire
Le SDCC dispose de dispositions de montage pour d'autres cartes et modules auxiliaires. Les cartes suivantes peuvent être montées sur le SDCC :
Carte de communication LAN DS215SLCC ou 531X306LCC
Carte processeur de signaux 531X309SPC
Carte de traitement de signal multibridge DS200SPCB
4. Points de test
Le SDCC fournit plusieurs points de test intégrés pour les tests et le dépannage :
| du point de test |
Nom |
Description |
| DCOM1/DCOM2 |
Référence commune |
Point de référence commun 0 volt |
| P5 |
Alimentation +5 V |
Alimentation régulée +5 V (±5%) |
| PE4 |
Indicateur de synchronisation de premier plan DCP |
720 Hz |
| TP5 |
Indicateur de synchronisation du blockware DCP |
720 Hz |
| TP6 |
Indicateur de synchronisation d'arrière-plan lent DCP |
90 Hz |
| RTS |
Point de test à usage général |
Sortie de point de test à usage général du DCP |
| TP8 |
Courant de phase |
Représentation analogique du courant moteur de la phase A, avec un décalage CC nominal de +2,5 V |
| FCLK |
Sortie oscillateur |
'Je suis en vie' Sortie d'oscillateur 8 MHz du MCP |
| INM |
Test de la carte |
Lance le test de la carte (Test 13) lorsqu'il est momentanément lié à +5 V. Pour le test de la carte uniquement. |
| DACS |
Sélection de la carte fille D/A |
Sélection de la carte fille du convertisseur D/A de diagnostic |
| N15 |
-15 V d'alimentation |
Alimentation régulée -15 V (±5%) |
| P15 |
Alimentation +15 V |
Alimentation régulée +15 V (±5%) |
| TP29 |
Fréquence de ligne d'entrée |
Point de test pour la fréquence de ligne d'entrée |
| TP37 |
Tension continue |
Point de test pour la tension continue (non utilisé sur les variateurs ca) |
IV. Description détaillée de l'interface
1. Connecteur 1PL (variateurs AC2000 uniquement)
Le connecteur 1PL fournit des E/S entre le SDCC et la carte d'alimentation, transmettant l'état de l'alimentation du variateur, les signaux IGBT, le retour de courant de phase, le retour de tension, les signaux de synchronisation de ligne, etc.
2. Connecteur 2PL
Le connecteur 2PL fournit des entrées d'alimentation de la carte d'alimentation au SDCC, notamment :
/PSEN : signal d'activation de l'alimentation
Alimentation ±15 V CC, ±24 V CC et +5 V CC
DCOM : commun alimentation
3. Connecteur 3PL
Le connecteur 3PL fournit des sorties SDCC au SLCC (carte de communication LAN), notamment :
Lignes de bus de données tamponnées (BD0-BD7)
Lignes d'adresses tamponnées (BA0-BA12)
Réinitialisation du système, interruption, sélection de puce, signaux de contrôle de lecture/écriture
4. Connecteur 6PL
Le connecteur 6PL est l'interface principale entre le SDCC et le bornier du variateur (NTB/3TB ou STBA), comprenant :
Lignes de commande : CTLN1/CTLN2 (circuit de commande du contacteur MA)
Entrées numériques : RUN (marche), JOG (jog), POL (polarité), XSTP (arrêt auxiliaire)
Entrées analogiques : P1B-P4B, ASPO, VC3NB/VC3PB, VC4NB/VC4PB
Sorties analogiques : DA1/DA2 (D/A 8 bits ou 12 bits), MET1-MET3 (D/A 8 bits)
Interface de communication : TDB/RDB/RTSB/CTSB (RS-232C)
Entrée de réinitialisation : RESET (+5 à +24 V cc)
Entrées de fréquence : MSSY, TOIN
5. Connecteur 7PL
Le connecteur 7PL fournit des E/S entre le SDCC et la carte SPC ou SPCB, transmettant :
Signaux codeur (E1UP/E1DN, E2UP/E2DN, E1Z/E2Z)
Canaux analogiques SPC (SPA1, SPA2)
Signaux de synchronisation (SPSYN, SPSYNO)
Communication série (SPTX, SPRX)
6. Connecteur 8PL
Le connecteur 8PL fournit des E/S entre le SDCC et le bornier du variateur, notamment :
Communication RS-422 (FA, FB)
Interface codeur (EOAB, EOBB, EOMB et leurs entrées inversées)
Entrées de commande à usage général (CI1-CI8)
7. Connecteur 11PL
Le connecteur 11PL fournit des sorties SDCC aux compteurs, dont quatre sorties de compteur (MTR1-MTR4) pilotées par un convertisseur N/A 8 bits.
V. Configuration et paramètres
1. Configuration du cavalier matériel
Le DS200SDCCG1A comprend divers cavaliers matériels configurables, dont la plupart sont réglés en usine. Le tableau 2 répertorie toutes les définitions de cavaliers, les paramètres par défaut étant répertoriés en premier.
| du cavalier |
Fonction |
Position par défaut |
Description |
| JP1 |
Protection en écriture EEPROM |
2.3 (écriture activée) |
1.2 = écriture interdite (mode sans échec) |
| JP7 |
Gain du VCO |
1,2 (gain normal) |
2,3 = augmenter le gain 6:1 |
| JP8 |
Circuit de valeur absolue du VCO de rétroaction |
1.2 (mode bipolaire) |
2.3 = mode absolu (pour tachymètres AC analogiques) |
| JP15 |
Activation du cristal DCP |
1.2 (activé) |
0 = test de fabrication uniquement |
| JP16 |
Mode programme FLASH |
1.2 (mode de lecture normale) |
2.3 = Mode de reprogrammation FLASH |
| JP22 |
Activation du cristal MCP |
1.2 (activé) |
0 = test de fabrication uniquement |
| JP23 |
Source de signal de canal DCP DMA |
1.2 (à partir du retour analogique NTB/3TB) |
2.3 = depuis l'entrée du marqueur d'encodeur |
| JP33 |
Activation du cristal CMP |
1.2 (activé) |
0 = test de fabrication uniquement |
2. Configuration du cavalier de fil
| du cavalier |
Fonction |
Position par défaut |
Description |
| WJ1 |
Mapper MET3 D/A à DAC1 |
0 (SDCCG1, cavalier omis) |
1.2 (SDCCG3, cavalier installé) |
| WJ2 |
Mapper MET4 D/A à DAC2 |
0 (SDCCG1, cavalier omis) |
1.2 (SDCCG3, cavalier installé) |
| WJ3 |
Référence pleine échelle 10 V pour les sorties D/A |
0 (SDCCG1, cavalier omis) |
1.2 (SDCCG3, cavalier installé) |
| WJ4 |
Identifier le groupe de cartes dans le micrologiciel |
0 (cavalier omis, identifie G1) |
1.2 (cavalier installé, identifie G3) |
| WJ5 |
Configurer la taille du tableau de cellules logiques |
0 (cavalier SDCCG3 omis) |
1.2 (cavalier SDCCG1 installé) |
| WJ7-WJ10 |
Configurer la taille de l'EEPROM |
Selon le tableau 2 |
Configuration spécifique pour toutes les applications de variateur actuelles |
3. Outils de configuration du logiciel
Tout réglage, téléchargement ou remplacement de logiciel sur le SDCC nécessite l'utilisation de l'un des outils suivants :
ST2000 : un ensemble d'outils logiciels basés sur DOS pour configurer l'équipement de contrôle GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
Boîte à outils du système de contrôle GE : un ensemble d'outils logiciels basés sur Windows pour configurer l'équipement de contrôle GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
LynxOS Drive Configurator : un ensemble d'outils logiciels conçus pour fonctionner sur un ordinateur personnel fonctionnant avec le système d'exploitation LynxOS.
VI. Installation et entretien
1. Étapes d'installation
Mise hors tension : coupez l'alimentation du lecteur, attendez plusieurs minutes que les condensateurs d'alimentation se déchargent et effectuez un test pour vérifier qu'il n'y a pas d'alimentation.
Porte de l'armoire ouverte : accédez à la zone du tableau de câblage imprimé.
Débranchez les câbles : débranchez soigneusement tous les câbles ; vérifiez que les câbles sont étiquetés pour simplifier la reconnexion.
Retirez les cartes auxiliaires : si des cartes auxiliaires sont montées, retirez les vis de montage et retirez les cartes auxiliaires.
Libérer les boutons-pression : repoussez les boutons-pression en plastique pour retirer l'ancienne carte.
Déplacer les impasses : transférez les impasses de l’ancienne carte vers la nouvelle carte.
Configurer une nouvelle carte : définissez tous les composants configurables de la nouvelle carte sur les mêmes positions que sur la carte à remplacer.
Installer une nouvelle carte : installez la nouvelle carte SDCC, en vous assurant que tous les boutons-pression s'enclenchent.
Rebranchez les câbles : rebranchez tous les câbles comme indiqué, en vous assurant qu'ils sont correctement installés aux deux extrémités.
Installer les cartes auxiliaires : réinstallez toutes les cartes auxiliaires et connectez les câbles.
Installez le module de programmation : le cas échéant, branchez le clavier dans le connecteur KPPL et enclenchez le couvercle en place.
2. Remplacement/insertion du logiciel
Lors du remplacement d'un SDCC :
Transférez les quatre EPROM (U11, U12, U22, U23) de l'ancienne carte vers la nouvelle carte.
Transférez l'EEPROM (U9) de l'ancienne carte vers la nouvelle carte.
Si les symptômes de panne persistent, installez de nouvelles EPROM et une EEPROM vierge (livrée avec la nouvelle carte s'il s'agit d'un DS215SDCC) et programmez l'EEPROM à l'aide d'outils logiciels.
Lors du remplacement d'un DCC par un SDCC :
Utilisez l'EEPROM DCC pour télécharger la configuration dans un fichier.
Installez la nouvelle EEPROM dans le SDCC et téléchargez le fichier de configuration.
Conformément au tableau 10, configurez les cavaliers logiciels du SDCC pour qu'ils correspondent aux paramètres des cavaliers matériels du DCC.
3. Recommandations d'entretien
Précautions ESD : portez toujours une sangle de mise à la terre lors de la manipulation des cartes. Rangez les planches dans des sacs antistatiques.
Inspection périodique : Vérifiez que les connecteurs ne sont pas desserrés et que les boutons-pression en plastique sont bien fixés.
Gestion des pièces de rechange : il est recommandé de conserver au moins une carte SDCC identique sur site comme pièce de rechange afin de minimiser les temps d'arrêt.
Ajustements matériels : après le remplacement d'une carte dans une application dotée de fonctions d'E/S analogiques critiques, les gains et les décalages peuvent nécessiter un réglage précis pour compenser les variations de tolérance des composants.
VII. Applications
La carte de commande de variateur DS200SDCCG1A est largement utilisée dans les applications industrielles suivantes :
Systèmes d'entraînement CC DC2000 : Fournit des fonctions de contrôle complètes pour les entraînements de moteur CC.
Systèmes à fréquence variable AC2000 : Fournit des fonctions de contrôle pour les entraînements de moteur AC.
Systèmes d'excitation EX2000 : utilisés pour le contrôle de l'excitation du générateur.
Systèmes de contrôle de turbine TC2000 : utilisés pour les applications de contrôle de turbine.
Systèmes de disques multi-ponts : prend en charge les grandes applications de disques multi-ponts.
Mises à niveau du système : peuvent remplacer la carte de contrôle du lecteur 531X301DCC.
