La DS200SDCCG4A est une carte de commande d'entraînement conçue par General Electric (GE) Motors & Industrial Systems pour ses systèmes de commande DIRECT-O-MATIC série 2000. Appartenant à la série SDCC (Drive Control Card), cette carte fait partie du groupe G4 et représente la révision A. Elle est spécifiquement développée pour les applications de contrôle de turbine TC2000 et sert de composant central pour les systèmes de contrôle de la série GE 2000 dans le domaine du contrôle de turbine.
La fonction principale de la carte de commande de variateur DS200SDCCG4A est de fournir un contrôle principal pour les variateurs et les moteurs, le traitement du signal et les interfaces d'E/S client. La version G4 est essentiellement identique à la version G1A, les principales différences étant une zone de stockage des paramètres EE plus grande et un micrologiciel spécifiquement optimisé pour les applications de turbine. 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 DS200SDCCG4A incarne la technologie avancée de GE en matière de contrôle de turbine 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.
Stockage étendu des paramètres EE : offre une plus grande capacité de stockage des paramètres par rapport à la version G1A, prenant en charge les paramètres de configuration étendus requis pour les applications de contrôle de turbine.
Micrologiciel spécifique à la turbine : optimisé pour les besoins spécifiques des systèmes de contrôle de turbine TC2000.
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.
Ce produit est spécialement conçu pour les systèmes de contrôle de turbine TC2000, adaptés aux équipements rotatifs critiques tels que les turbines à gaz et les turbines à vapeur. Il est largement utilisé dans les centrales électriques, les installations pétrochimiques, le transport de gaz naturel et d’autres secteurs industriels.
II. Fonctions clés
1. Architecture de contrôle à trois processeurs
La carte DS200SDCCG4A contient trois microprocesseurs 16 bits qui fonctionnent en coordination via une RAM à double port (DPR), une configuration RAM accessible indépendamment et simultanément par deux microprocesseurs :
| 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. Dans les applications de turbine, le DCP gère la logique de base du contrôle de la turbine. |
| 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 des fonctions spécifiques au moteur/à la technologie. Dans les applications de turbine, le MCP exécute le contrôle des servovalves et la régulation des actionneurs. |
| 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 DS200SDCCG4A stocke le logiciel dans cinq puces mémoire :
EPROM (U11, U12, U22, U23) : quatre EPROM contenant des données de configuration programmées en usine, y compris des algorithmes et des paramètres spécifiques à l'application de contrôle de la turbine.
EEPROM (U9) : Une EEPROM contenant des paramètres réglables sur site. La version G4 dispose d'une plus grande zone de stockage des paramètres EE par rapport au G1A, capable de contenir les paramètres de configuration étendus requis pour le contrôle de la turbine.
Remarque importante : la carte DS200SDCC (la version sans puces mémoire) possède des emplacements vides. Lors de la commande d'une carte de remplacement, spécifiez la carte DS215SDCC pour vous assurer que les cinq puces mémoire sont incluses. Pour la version G4, des puces mémoire spécifiquement configurées pour les applications turbines doivent être utilisées.
3. Affichage de diagnostic LED
La carte DS200SDCCG4A 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. Dans les applications de turbine, ces LED peuvent être utilisées pour un diagnostic rapide de l'état du système de protection de la turbine.
4. Réinitialiser les circuits
Le DS200SDCCG4A 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. Dans les applications de contrôle de turbine, les opérations de réinitialisation doivent être effectuées avec un soin particulier pour éviter d'affecter le fonctionnement normal de la turbine.
III. Architecture matérielle
1. Groupes de cartes
La carte DS200SDCCG4A dispose de trois numéros de groupe disponibles (les versions G2 n'ont jamais été fabriquées). La version G4 est spécifiquement conçue pour les applications de turbine TC2000 :
| de groupe |
de l'application |
Fonctionnalités clés |
| DS200SDCCG1A_ |
Applications de variateur AC2000, DC2000, EX2000 |
Version standard pour les applications générales d'entraînement et d'excitatrice |
| DS200SDCCG3A_ |
Variateurs DC1000 |
Version à fonctionnalités réduites |
| DS200SDCCG4A_ |
Applications des turbines TC2000 |
Identique au G1A mais avec un stockage de paramètres EE plus important et un micrologiciel optimisé pour le contrôle de la turbine |
2. Connecteurs de carte
Le DS200SDCCG4A s'interface avec d'autres cartes contrôleurs et signaux externes via huit connecteurs (désignés _PL) :
| Objectif du connecteur |
de l'interface |
dans les applications TC2000 |
| 1 PL |
E/S entre la carte d'alimentation/interface (DS200IMCP, DCI, SDCI ou DCFB) et le SDCC |
Connecte les signaux de surveillance et de protection de l'alimentation |
| 2PL |
Entrées ±5, 15 et 24 V CC de la carte d'alimentation/interface au SDCC |
Fournit la puissance de fonctionnement du tableau de commande |
| 3PL |
Sorties SDCC vers la carte de communication LAN (DS215SLCC) |
Échange des données avec la carte de communication LAN |
| 6PL |
E/S entre le bornier du variateur (531X305NTB) ou le bornier du variateur simple (DS200STBA) et le SDCC |
Connecte les signaux E/S externes pour le contrôle de la turbine |
| 7PL |
E/S entre la carte de processeur de signal (531X309SPC) ou la carte de traitement de signal multibridge (DS200SPCB) et le SDCC |
Traite les signaux d'encodeur et de retour de position |
| 8PL |
E/S entre le bornier du variateur (531X305NTB) ou le bornier du variateur simple (DS200STBA) et le SDCC |
Connecte les entrées numériques et les signaux d'encodeur |
| 9PL |
Non utilisé |
— |
| 11PL |
Sorties SDCC vers les compteurs |
Pilote les affichages des compteurs |
3. Montage de la carte auxiliaire
Le DS200SDCCG4A 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
Dans les applications de turbine TC2000, une carte de communication LAN est généralement requise pour communiquer avec d'autres composants du système de contrôle de la turbine.
4. Points de test
Le DS200SDCCG4A 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. Principales différences par rapport à la version G1A
| Fonctionnalité |
Version G1A |
Version G4A |
| Demande principale |
Systèmes d'entraînement et d'excitation AC2000, DC2000, EX2000 |
Système de contrôle de turbine TC2000 |
| Stockage des paramètres EE |
Capacité standard |
Capacité étendue |
| Micrologiciel |
Micrologiciel général du variateur/excitateur |
Firmware spécifique au contrôle de turbine TC2000 |
| Configuration des paramètres |
Paramètres variateur/excitateur |
Paramètres de contrôle de la turbine (réglages de survitesse, protection contre la température, etc.) |
| Focus fonctionnel |
Contrôle moteur, régulation de vitesse, régulation de courant |
Protection de la turbine, contrôle du carburant, surveillance des survitesses |
| Cavaliers logiciels |
Quelques cavaliers pour la configuration des fonctions du variateur |
Quelques cavaliers pour la configuration des fonctions spécifiques à la turbine |
V. Configuration et paramètres
1. Configuration du cavalier matériel
Le SDCC comprend divers cavaliers matériels configurables, dont la plupart sont réglés en usine. La version G4 a essentiellement les mêmes réglages de cavaliers que la version G1A, mais avec des configurations adaptées aux exigences des applications de turbine :
| du cavalier dans les applications TC2000 |
fonction |
de la position par défaut de la |
Description |
| JP1 |
Protection en écriture EEPROM |
2.3 (écriture activée) |
1.2 = écriture interdite (mode sans échec). L'activation de l'écriture est recommandée dans les applications de turbine pour permettre la modification des paramètres. |
| JP7 |
Gain du VCO |
1,2 (gain normal) |
2,3 = augmenter le gain 6:1 ; sélectionner en fonction du type de signal de rétroaction de la turbine. |
| JP8 |
Circuit de valeur absolue du VCO de rétroaction |
1.2 (mode bipolaire) |
2.3 = mode absolu pour les applications de tachymètre AC. |
| JP15 |
Activation du cristal DCP |
1.2 (activé) |
Doit rester activé pour garantir le bon fonctionnement du DCP. |
| JP16 |
Mode programme FLASH |
1.2 (mode de lecture normale) |
2.3 = Mode de reprogrammation FLASH ; utilisé uniquement lors des mises à niveau du micrologiciel. |
| JP22 |
Activation du cristal MCP |
1.2 (activé) |
Doit rester activé pour garantir le bon fonctionnement de MCP. |
| 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 ; sélectionner en fonction du type de signal de rétroaction de la turbine. |
| JP33 |
Activation du cristal CMP |
1.2 (activé) |
Doit rester activé pour garantir le bon fonctionnement du CMP. |
2. Configuration du cavalier de fil
| du cavalier |
Fonction |
G4A Position |
Description |
| WJ1 |
Mapper MET3 D/A à DAC1 |
0 (cavalier omis) |
Caractéristique SDCCG1 |
| WJ2 |
Mapper MET4 D/A à DAC2 |
0 (cavalier omis) |
Caractéristique SDCCG1 |
| WJ3 |
Référence pleine échelle 10 V pour les sorties D/A |
0 (cavalier omis) |
SDCCG1 utilise la référence interne de D/A 12 bits |
| WJ4 |
Identifier le groupe de cartes dans le micrologiciel |
0 (cavalier omis, identifie G1) |
Le micrologiciel utilise ce cavalier pour identifier le groupe de cartes |
| WJ5 |
Configurer la taille du tableau de cellules logiques |
1.2 (cavalier installé) |
SDCCG1 utilise un périphérique 3064 |
| 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.
Pour les applications de turbine TC2000, les manuels de configuration spécifiques du TC2000 doivent également être référencés.
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.
Remarque importante : étant donné que la version G4 offre un stockage de paramètres EE plus important, lors de la mise à niveau à partir d'une version G1A, une EEPROM spécifiquement configurée pour la version G4 doit être utilisée.
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.
Sauvegarde des paramètres : sauvegardez régulièrement les paramètres de contrôle de la turbine stockés dans l'EEPROM pour éviter toute perte accidentelle.
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.
Mises à jour du micrologiciel : lors de la mise à jour du micrologiciel, suivez strictement les procédures officielles de GE pour éviter toute interruption de courant pendant le processus.
VII. Applications
La carte de commande de variateur DS200SDCCG4A est spécialement conçue pour les applications industrielles suivantes :
Système de contrôle de turbine TC2000 : En tant que composant de contrôle principal du système TC2000, fournissant des fonctions de contrôle complètes pour les turbines à gaz et les turbines à vapeur.
Contrôle de turbine à gaz : exécute le contrôle du carburant, le contrôle de la vitesse, la surveillance de la température, la surveillance de la combustion et d'autres fonctions de contrôle de la turbine.
Contrôle de la turbine à vapeur : exécute la régulation, la protection et le contrôle de la vitesse de la turbine.
Systèmes de protection des générateurs : interfaces avec les dispositifs de protection des générateurs pour la régulation de la tension et de la puissance réactive.
Centrales électriques à cycle combiné : coordonne le fonctionnement des turbines à gaz et des turbines à vapeur dans des configurations à arbres multiples ou à arbre unique.
Entraînements de turbine industriels : Fournit des fonctions de contrôle dans les systèmes d'entraînement de turbine pour les compresseurs, les pompes et autres équipements industriels.
