DS200SDCCG1A è una scheda di controllo dell'azionamento progettata da General Electric (GE) Motors & Industrial Systems per gli azionamenti e gli eccitatori della serie DIRECT-O-MATIC 2000. Appartenente alla serie SDCC (Drive Control Card), questa scheda fa parte del gruppo G1 e rappresenta la revisione A. Serve come componente di controllo principale per i sistemi di azionamento della serie GE 2000, integrando tre microprocessori a 16 bit che lavorano di concerto tramite RAM a doppia porta per fornire funzioni di controllo complete per azionamenti di motori CA e CC.
La funzione principale della scheda di controllo dell'azionamento SDCC è fornire il controllo primario per azionamenti e motori, elaborazione del segnale e interfacce I/O del cliente. La scheda utilizza un'architettura a tre processori, tra cui un Drive Control Processor (DCP), un Motor Control Processor (MCP) e un Co-motor Processor (CMP), che gestiscono rispettivamente le interfacce utente e le funzioni a livello di sistema, la regolazione della corrente dell'anello interno e le funzioni specifiche del motore e le attività di elaborazione ad alta intensità matematica. Il software integrato è memorizzato in cinque chip di memoria: quattro EPROM (contenenti i dati di configurazione programmati in fabbrica) e una EEPROM (contenente parametri regolabili sul campo).
La scheda DS200SDCCG1A incarna la tecnologia avanzata di GE nel controllo dell'azionamento e presenta le seguenti caratteristiche:
Architettura a tre processori: integra tre microprocessori a 16 bit che gestiscono rispettivamente le funzioni di controllo, applicazione e I/O.
LED diagnostici integrati: 10 LED visualizzano i codici di errore in modalità BCD o binaria, facilitando la risoluzione dei problemi in loco.
Opzioni di ripristino multiple: supporta il ripristino tramite pulsante integrato, il ripristino del segnale esterno, il ripristino del software e la protezione del watchdog.
Ricche interfacce I/O: fornisce più interfacce analogiche, digitali, di frequenza e di comunicazione.
Funzionalità di montaggio della scheda ausiliaria: può ospitare schede di comunicazione LAN, schede processore di segnale e altre schede ausiliarie.
Opzioni di configurazione flessibili: supporta vari ponticelli hardware e parametri software.
Questo prodotto è ampiamente utilizzato nei sistemi di azionamento CC, nei sistemi a frequenza variabile CA, nei sistemi di eccitazione e in varie applicazioni di controllo dei processi industriali, in particolare nelle applicazioni di azionamento industriale che richiedono un controllo ad alte prestazioni.
II. Funzioni chiave
1. Architettura di controllo a tre processori
La scheda DS200SDCCG1A contiene tre microprocessori a 16 bit che operano in coordinamento tramite dual-port RAM (DPR), una configurazione RAM a cui possono accedere indipendentemente e simultaneamente due microprocessori:
| del processore |
di posizione |
Descrizione della funzione |
| Processore di controllo dell'azionamento (DCP) |
U1 |
Microcontrollore 80C186 con numerose funzioni periferiche integrate, tra cui la decodifica degli indirizzi (per la selezione del chip), generatori di stati di attesa, un controller di interruzione, timer/contatori e un controller di accesso diretto alla memoria (DMA). Il software DCP è costituito da interfacce utente, circuiti di regolazione esterni (come velocità e posizione) e funzioni a livello di sistema. |
| Processore di controllo motore (MCP) |
U21 |
Microcontroller 80C196 con I/O ad alta velocità, I/O digitale convenzionale, I/O analogico, timer/contatori e timer watchdog. Il software MCP è costituito da circuiti interni come regolatori di corrente e funzioni specifiche di motore/tecnologia come controllo di fase CC, controllo del movimento CA e uso generale CA. |
| Processore co-motore (CMP) |
U35 |
Processore di segnale digitale TMS320 C25 che esegue funzioni ad alta intensità matematica per algoritmi di controllo motore troppo complessi per l'MCP. Utilizzato solo in unità che richiedono capacità di elaborazione aggiuntive. Il CMP si interfaccia solo con la sua EPROM e la RAM a doppia porta MCP/CMP. |
2. Software e memoria integrati
La scheda DS200SDCCG1A memorizza il software in cinque chip di memoria:
EPROM (U11, U12, U22, U23): quattro EPROM contenenti i dati di configurazione programmati in fabbrica.
EEPROM (U9): una EEPROM contenente parametri regolabili sul campo.
Nota importante: la scheda DS200SDCCG1A (la versione senza chip di memoria) ha socket vuoti. Quando si ordina una scheda sostitutiva, specificare la scheda DS215SDCCG1A per garantire che i cinque chip di memoria siano inclusi.
3. Display diagnostico a LED
La scheda DS200SDCCG1A fornisce 10 LED diagnostici che visualizzano i codici di errore in modalità lampeggiante:
| dell'intervallo dei codici di errore |
Modalità di visualizzazione |
| 1-399 |
Modello BCD con frequenza di lampeggio lenta (i 2 LED più a sinistra codificano le cifre delle centinaia, i 4 LED successivi codificano le cifre delle decine, il LED più a destra codifica le cifre delle unità) |
| 400-1023 |
Schema binario con velocità di lampeggio più rapida (il LED più a sinistra è 2^9=512, il secondo LED è 2^8=256 e così via) |
| Nessun guasto o azionamento non funzionante |
Lampeggio sequenziale, due alla volta, dalle posizioni esterne verso l'interno al centro e indietro |
Questi stessi LED possono essere impostati tramite ponticello software per visualizzare anche grossolanamente le variabili dell'azionamento durante il funzionamento (come in modalità grafico a barre assoluto o con segno). Questa impostazione non inibisce la visualizzazione dei guasti tramite LED.
4. Ripristinare i circuiti
Il DS200SDCCG1A fornisce quattro metodi di ripristino, incluso un pulsante RESET:
| del metodo di ripristino |
Descrizione |
| Pulsante integrato |
Premere il pulsante RESET sull'SDCC. |
| Segnale esterno |
Applicare da +5 a +24 V CC ai punti di interfaccia del cliente sulle schede STBA o NTB/3TB (interfacciate con SDCC tramite 6PL). |
| Controllo del software |
SDCC genera un ripristino tramite il controllo software programmato. |
| Protezione del cane da guardia |
SDCC genera un ripristino tramite la protezione watchdog hardware interna automatica. |
Attenzione: un hard reset fa scattare il sistema; normalmente il sistema non dovrebbe essere ripristinato durante il funzionamento.
III. Architettura hardware
1. Gruppi di carte
Attualmente sono disponibili tre numeri di gruppo SDCC (le versioni G2 non sono mai state prodotte):
| di gruppo |
Applicazione |
| DS200SDCCG1A_ |
Utilizzato nelle applicazioni di azionamento AC2000, DC2000 ed EX2000 |
| DS200SDCCG3A_ |
Versione con funzionalità ridotte utilizzata negli azionamenti DC1000 |
| DS200SDCCG4A_ |
Utilizzato nelle applicazioni per turbine TC2000 (come G1A tranne che con area di memorizzazione dei parametri EE ampliata e firmware diverso) |
2. Connettori della scheda
L'SDCC si interfaccia con altre schede controller e segnali esterni tramite otto connettori (designati _PL):
| del connettore |
Interfaccia |
| 1PL |
I/O tra l'alimentatore/scheda di interfaccia (DS200IMCP, DCI, SDCI o DCFB) e l'SDCC |
| 2PL |
Ingressi ±5, 15 e 24 V CC dall'alimentatore/scheda di interfaccia all'SDCC |
| 3PL |
Uscite SDCC sulla scheda di comunicazione LAN (DS215SLCC) |
| 6PL |
I/O tra la morsettiera dell'azionamento (531X305NTB) o la morsettiera dell'azionamento semplice (DS200STBA) e l'SDCC |
| 7PL |
I/O tra la scheda processore di segnale (531X309SPC) o la scheda di elaborazione del segnale multibridge (DS200SPCB) e l'SDCC (non presente sugli SDCCG3) |
| 8PL |
I/O tra la morsettiera dell'azionamento (531X305NTB) o la morsettiera dell'azionamento semplice (DS200STBA) e l'SDCC |
| 9PL |
Non utilizzato (non presente su SDCCG3) |
| 11PL |
Uscite SDCC ai contatori (non presente sugli SDCCG3) |
3. Montaggio scheda ausiliaria
L'SDCC prevede disposizioni di montaggio per altre schede e moduli ausiliari. Sull'SDCC possono essere montate le seguenti schede:
Scheda di comunicazione LAN DS215SLCC o 531X306LCC
Scheda processore di segnale 531X309SPC
Scheda di elaborazione del segnale multibridge DS200SPCB
4. Punti di prova
L'SDCC fornisce più punti di test integrati per test e risoluzione dei problemi:
| punto di test |
Nome |
Descrizione |
| DCOM1/DCOM2 |
Riferimento comune |
Punto di riferimento comune da 0 volt |
| P5 |
Alimentazione +5 V |
Alimentazione regolata +5 V (±5%) |
| TP4 |
Flag di temporizzazione in primo piano DCP |
720 Hz |
| TP5 |
Flag di temporizzazione del blockware DCP |
720 Hz |
| TP6 |
Flag di temporizzazione dello sfondo lento DCP |
90 Hz |
| RTS |
Punto di prova per scopi generali |
Uscita punto di prova per uso generale da DCP |
| TP8 |
Corrente di fase |
Rappresentazione analogica della corrente del motore di fase A, con un offset cc nominale di +2,5 V |
| FCLK |
Uscita oscillatore |
Uscita oscillatore da 8 MHz 'Sono vivo' da MCP |
| NMI |
Prova della tavola |
Avvia il test della scheda (Test 13) quando momentaneamente collegato a +5 V. Solo per test della scheda. |
| DACS |
Selezione della scheda figlia D/A |
Selezione della scheda figlia del convertitore D/A diagnostico |
| N15 |
-Alimentazione 15 V |
Alimentazione regolata -15 V (±5%) |
| P15 |
Alimentazione +15 V |
Alimentazione regolata +15 V (±5%) |
| TP29 |
Frequenza della linea di ingresso |
Punto di test per la frequenza della linea di ingresso |
| TP37 |
Tensione CC |
Punto di test per tensione CC (non utilizzato su azionamenti CA) |
IV. Descrizione dettagliata dell'interfaccia
1. Connettore 1PL (solo convertitori AC2000)
Il connettore 1PL fornisce I/O tra l'SDCC e la scheda di alimentazione, trasmettendo lo stato di alimentazione dell'azionamento, segnali IGBT, feedback della corrente di fase, feedback della tensione, segnali di sincronizzazione della linea e altro ancora.
2. Connettore 2PL
Il connettore 2PL fornisce ingressi di alimentazione dalla scheda di alimentazione all'SDCC, tra cui:
/PSEN: segnale di abilitazione dell'alimentazione
Alimentazione ±15 V CC, ±24 V CC e +5 V CC
DCOM: comune di alimentazione
3. Connettore 3PL
Il connettore 3PL fornisce uscite SDCC alla SLCC (scheda di comunicazione LAN), tra cui:
Linee bus dati bufferizzate (BD0-BD7)
Linee indirizzo bufferizzate (BA0-BA12)
Reset del sistema, interruzione, selezione del chip, segnali di controllo lettura/scrittura
4. Connettore 6PL
Il connettore 6PL è l'interfaccia primaria tra l'SDCC e la morsettiera dell'azionamento (NTB/3TB o STBA), tra cui:
Linee di controllo: CTLN1/CTLN2 (circuito di controllo contattore MA)
Ingressi digitali: RUN (marcia), JOG (jog), POL (polarità), XSTP (arresto ausiliario)
Ingressi analogici: P1B-P4B, ASPO, VC3NB/VC3PB, VC4NB/VC4PB
Uscite analogiche: DA1/DA2 (D/A a 8 bit o 12 bit), MET1-MET3 (D/A a 8 bit)
Interfaccia di comunicazione: TDB/RDB/RTSB/CTSB (RS-232C)
Ingresso di ripristino: RESET (da +5 a +24 V CC)
Ingressi di frequenza: MSSY, TOIN
5. Connettore 7PL
Il connettore 7PL fornisce I/O tra l'SDCC e la scheda SPC o SPCB, trasmettendo:
Segnali encoder (E1UP/E1DN, E2UP/E2DN, E1Z/E2Z)
Canali analogici SPC (SPA1, SPA2)
Segnali di sincronizzazione (SPSYN, SPSYNO)
Comunicazione seriale (SPTX, SPRX)
6. Connettore 8PL
Il connettore 8PL fornisce I/O tra l'SDCC e la morsettiera dell'azionamento, tra cui:
Comunicazione RS-422 (FA, FB)
Interfaccia encoder (EOAB, EOBB, EOMB e relativi ingressi invertiti)
Ingressi di controllo per scopi generali (CI1-CI8)
7. Connettore 11PL
Il connettore 11PL fornisce uscite SDCC ai misuratori, comprese quattro uscite misuratori (MTR1-MTR4) guidate da un convertitore D/A a 8 bit.
V. Configurazione e impostazioni
1. Configurazione dei ponticelli hardware
Il DS200SDCCG1A include vari ponticelli hardware configurabili, la maggior parte dei quali sono impostati in fabbrica. La Tabella 2 elenca tutte le definizioni dei ponticelli, con le impostazioni predefinite elencate per prime.
| del ponticello |
della funzione |
della posizione predefinita |
Descrizione |
| JP1 |
Protezione da scrittura EEPROM |
2.3 (scrittura abilitata) |
1.2 = scrittura inibita (modalità sicura) |
| JP7 |
Guadagno VCO di feedback |
1.2 (guadagno normale) |
2.3 = aumenta il guadagno 6:1 |
| JP8 |
Circuito valore assoluto VCO di feedback |
1.2 (modalità bipolare) |
2.3 = modalità assoluta (per tachimetri AC analogici) |
| JP15 |
Abilitazione cristallo DCP |
1.2 (abilitato) |
0 = solo test di fabbricazione |
| JP16 |
Modalità programma FLASH |
1.2 (modalità di lettura normale) |
2.3 = Modalità di riprogrammazione FLASH |
| JP22 |
Abilitazione cristallo MCP |
1.2 (abilitato) |
0 = solo test di fabbricazione |
| JP23 |
Sorgente del segnale del canale DCP DMA |
1.2 (da feedback analogico NTB/3TB) |
2.3 = da ingresso marker encoder |
| JP33 |
Abilitazione del cristallo CMP |
1.2 (abilitato) |
0 = solo test di fabbricazione |
2. Configurazione dei ponticelli
| del ponticello |
della funzione |
della posizione predefinita |
Descrizione |
| WJ1 |
Mappare MET3 D/A su DAC1 |
0 (SDCCG1, ponticello omesso) |
1.2 (SDCCG3, ponticello installato) |
| WJ2 |
Mappare MET4 D/A su DAC2 |
0 (SDCCG1, ponticello omesso) |
1.2 (SDCCG3, ponticello installato) |
| WJ3 |
Riferimento di fondo scala da 10 V per uscite D/A |
0 (SDCCG1, ponticello omesso) |
1.2 (SDCCG3, ponticello installato) |
| WJ4 |
Identificare il gruppo di carte nel firmware |
0 (ponticello omesso, identifica G1) |
1.2 (jumper installato, identifica G3) |
| WJ5 |
Configurare la dimensione dell'array di celle logiche |
0 (ponticello SDCCG3 omesso) |
1.2 (ponticello SDCCG1 installato) |
| WJ7-WJ10 |
Configura la dimensione della EEPROM |
Come da tabella 2 |
Configurazione specifica per tutte le applicazioni di azionamento presenti |
3. Strumenti di configurazione software
Qualsiasi modifica, download o sostituzione del software sull'SDCC richiede l'uso di uno dei seguenti strumenti:
ST2000: un set di strumenti software basato su DOS per la configurazione delle apparecchiature di controllo GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
GE Control System Toolbox: un set di strumenti software basato su Windows per la configurazione delle apparecchiature di controllo GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
LynxOS Drive Configurator: un insieme di strumenti software progettati per essere eseguiti su un personal computer funzionante con il sistema operativo LynxOS.
VI. Installazione e manutenzione
1. Passaggi di installazione
Spegnimento: spegnere l'unità, attendere alcuni minuti affinché i condensatori dell'alimentatore si scarichino ed eseguire il test per verificare che non sia presente alimentazione.
Apri lo sportello dell'armadio: accede all'area del cablaggio stampato.
Scollegare i cavi: scollegare con attenzione tutti i cavi; verificare che i cavi siano etichettati per semplificare la riconnessione.
Rimuovere le schede ausiliarie: se sono montate delle schede ausiliarie, rimuovere le viti di montaggio e togliere le schede ausiliarie.
Rilascio dei bottoni a pressione: spingere indietro i bottoni a pressione in plastica per rimuovere la vecchia scheda.
Sposta gli stalli: trasferisce gli stalli dalla vecchia carta alla nuova carta.
Configura nuova scheda: imposta tutti i componenti configurabili sulla nuova scheda nelle stesse posizioni della scheda da sostituire.
Installa nuova scheda: installa la nuova scheda SDCC, assicurandoti che tutti i ganci scattino in posizione.
Ricollegare i cavi: ricollegare tutti i cavi come etichettato, assicurandosi che siano posizionati correttamente su entrambe le estremità.
Installare le schede ausiliarie: reinstallare eventuali schede ausiliarie e collegare i cavi.
Installare il modulo programmatore: se applicabile, collegare la tastiera al connettore KPPL e far scattare il coperchio in posizione.
2. Sostituzione/Inserimento del software
Quando si sostituisce un SDCC:
Trasferire le quattro EPROM (U11, U12, U22, U23) dalla vecchia scheda alla nuova scheda.
Trasferire la EEPROM (U9) dalla vecchia scheda alla nuova scheda.
Se i sintomi del guasto persistono, installare nuove EPROM e una EEPROM vuota (fornita con la nuova scheda se è una DS215SDCC) e programmare la EEPROM utilizzando gli strumenti software.
Quando si sostituisce un DCC con un SDCC:
Utilizzare la EEPROM DCC per caricare la configurazione in un file.
Installare la nuova EEPROM nell'SDCC e scaricare il file di configurazione.
Secondo la Tabella 10, impostare i ponticelli software sull'SDCC in modo che corrispondano alle impostazioni dei ponticelli hardware del DCC.
3. Raccomandazioni per la manutenzione
Precauzioni ESD: indossare sempre una fascetta di messa a terra quando si maneggiano le schede. Conservare le tavole in sacchetti antistatici.
Ispezione periodica: controllare che i connettori non siano allentati e che i bottoni a pressione in plastica siano fissati saldamente.
Gestione delle parti di ricambio: si consiglia di conservare almeno una scheda SDCC identica in loco come riserva per ridurre al minimo i tempi di fermo.
Regolazioni hardware: dopo aver sostituito una scheda in un'applicazione con funzioni I/O analogiche critiche, i guadagni e gli offset potrebbero richiedere una regolazione fine per compensare le variazioni di tolleranza dei componenti.
VII. Applicazioni
La scheda di controllo azionamento DS200SDCCG1A è ampiamente utilizzata nelle seguenti applicazioni industriali:
Sistemi di azionamento CC DC2000: fornisce funzioni di controllo complete per azionamenti di motori CC.
AC2000 Sistemi a frequenza variabile CA: Fornisce funzioni di controllo per azionamenti di motori CA.
Sistemi di eccitazione EX2000: utilizzati per il controllo dell'eccitazione del generatore.
Sistemi di controllo della turbina TC2000: utilizzati per applicazioni di controllo della turbina.
Sistemi di unità multi-bridge: supporta applicazioni di unità multi-bridge di grandi dimensioni.
Aggiornamenti del sistema: possono sostituire la scheda di controllo dell'azionamento 531X301DCC.
