DS200SDCCG4A ialah Kad Kawalan Pemacu yang direka oleh General Electric (GE) Motors & Industrial Systems untuk sistem kawalan siri DIRECT-O-MATIC 2000nya. Kepunyaan siri SDCC (Kad Kawalan Pemacu), papan ini adalah sebahagian daripada kumpulan G4 dan mewakili semakan A. Ia dibangunkan khusus untuk aplikasi kawalan turbin TC2000 dan berfungsi sebagai komponen teras untuk sistem kawalan siri GE 2000 dalam domain kawalan turbin.
Fungsi utama kad kawalan pemacu DS200SDCCG4A adalah untuk menyediakan kawalan utama untuk pemacu dan motor, pemprosesan isyarat dan antara muka I/O pelanggan. Versi G4 pada asasnya adalah sama dengan versi G1A, dengan perbezaan utama ialah kawasan penyimpanan parameter EE yang lebih besar dan perisian tegar yang dioptimumkan khusus untuk aplikasi turbin. Papan ini menggunakan seni bina tiga pemproses, termasuk Pemproses Kawalan Pemacu (DCP), Pemproses Kawalan Motor (MCP) dan Pemproses Motor Bersama (CMP), yang masing-masing mengendalikan antara muka pengguna dan fungsi peringkat sistem, peraturan semasa gelung dalaman dan fungsi khusus motor, dan tugas pemprosesan intensif matematik. Perisian onboard disimpan dalam lima cip memori: empat EPROM (mengandungi data konfigurasi program kilang) dan satu EEPROM (mengandungi parameter boleh laras medan).
Papan DS200SDCCG4A merangkumi teknologi canggih GE dalam kawalan turbin dan menampilkan ciri-ciri berikut:
Seni Bina Tiga Pemproses: Mengintegrasikan tiga mikropemproses 16-bit yang mengendalikan fungsi kawalan, aplikasi dan I/O masing-masing.
Storan Parameter EE Lanjutan: Mempunyai kapasiti storan parameter yang lebih besar berbanding versi G1A, menampung parameter konfigurasi yang luas yang diperlukan untuk aplikasi kawalan turbin.
Perisian Tegar Khusus Turbin: Dioptimumkan untuk keperluan khusus sistem kawalan turbin TC2000.
LED Diagnostik Onboard: 10 LED memaparkan kod kerosakan dalam mod BCD atau binari, memudahkan penyelesaian masalah di tapak.
Pilihan Tetapan Semula Berbilang: Menyokong tetapan semula butang tekan onboard, tetapan semula isyarat luaran, tetapan semula perisian dan perlindungan anjing pemerhati.
Antara Muka I/O Kaya: Menyediakan berbilang antara muka analog, digital, frekuensi dan komunikasi.
Produk ini direka khusus untuk sistem kawalan turbin TC2000, sesuai untuk peralatan berputar kritikal seperti turbin gas dan turbin stim. Ia digunakan secara meluas dalam loji kuasa, kemudahan petrokimia, penghantaran gas asli, dan sektor perindustrian lain.
II. Fungsi Utama
1. Seni Bina Kawalan Tiga Pemproses
Kad DS200SDCCG4A mengandungi tiga mikropemproses 16-bit yang beroperasi dalam penyelarasan melalui RAM dwi-port (DPR), konfigurasi RAM yang boleh diakses secara bebas dan serentak oleh dua mikropemproses:
| Pemproses |
Lokasi |
Penerangan Fungsi |
| Pemproses Kawalan Pemacu (DCP) |
U1 |
Pengawal mikro 80C186 dengan pelbagai fungsi persisian terbina dalam, termasuk penyahkodan alamat (untuk pemilihan cip), penjana keadaan tunggu, pengawal gangguan, pemasa/kaunter dan pengawal akses memori terus (DMA). Perisian DCP terdiri daripada antara muka pengguna, gelung pengawal selia luar (seperti kelajuan dan kedudukan), dan fungsi peringkat sistem. Dalam aplikasi turbin, DCP mengendalikan logik teras kawalan turbin. |
| Pemproses Kawalan Motor (MCP) |
U21 |
Pengawal mikro 80C196 dengan I/O berkelajuan tinggi, I/O digital konvensional, I/O analog, pemasa/pembilang dan pemasa pengawas. Perisian MCP terdiri daripada gelung dalaman seperti pengawal selia semasa, dan fungsi khusus motor/teknologi. Dalam aplikasi turbin, MCP melaksanakan kawalan injap servo dan peraturan penggerak. |
| Pemproses motor bersama (CMP) |
U35 |
Pemproses isyarat digital TMS320 C25 yang melaksanakan fungsi intensif matematik untuk algoritma kawalan motor terlalu kompleks untuk MCP. Digunakan hanya dalam pemacu yang memerlukan keupayaan pemprosesan tambahan. Antara muka CMP hanya kepada EPROM dan RAM dwi-port MCP/CMP. |
2. Perisian dan Memori Onboard
Kad DS200SDCCG4A menyimpan perisian dalam lima cip memori:
EPROM (U11, U12, U22, U23): Empat EPROM yang mengandungi data konfigurasi yang diprogramkan kilang, termasuk algoritma dan parameter khusus aplikasi kawalan turbin.
EEPROM (U9): Satu EEPROM yang mengandungi parameter boleh laras medan. Versi G4 mempunyai kawasan storan parameter EE yang lebih besar berbanding G1A, yang mampu memegang parameter konfigurasi yang luas yang diperlukan untuk kawalan turbin.
Nota Penting: Kad DS200SDCC (versi tanpa cip memori) mempunyai soket kosong. Apabila memesan papan ganti, nyatakan kad DS215SDCC untuk memastikan lima cip memori disertakan. Untuk versi G4, cip memori yang dikonfigurasikan khusus untuk aplikasi turbin mesti digunakan.
3. Paparan Diagnostik LED
Kad DS200SDCCG4A menyediakan 10 LED diagnostik yang memaparkan kod kerosakan dalam mod berkelip:
| Julat Kod Kesalahan |
Mod Paparan |
| 1-399 |
Corak BCD kadar kelipan perlahan (paling kiri 2 LED mengekod digit ratusan, 4 LED seterusnya mengekod digit berpuluh, LED paling kanan mengekod digit unit) |
| 400-1023 |
Corak perduaan kadar kelipan lebih pantas (LED paling kiri ialah 2^9=512, LED kedua ialah 2^8=256, dan seterusnya) |
| Tiada kesalahan atau pemanduan tidak berjalan |
Berkelip berurutan, dua pada satu masa, berkelip dari kedudukan luar ke dalam ke tengah dan belakang |
LED yang sama ini boleh ditetapkan oleh pelompat perisian untuk juga memaparkan pembolehubah pemacu secara kasar semasa berjalan (seperti dalam mod graf bar mutlak atau bertanda). Tetapan ini tidak menghalang paparan kerosakan LED. Dalam aplikasi turbin, LED ini boleh digunakan untuk diagnostik pantas status sistem perlindungan turbin.
4. Tetapkan Semula Litar
DS200SDCCG4A menyediakan empat kaedah tetapan semula, termasuk butang tekan RESET:
| Tetapkan Semula |
Penerangan Kaedah |
| Butang Onboard |
Tekan butang tekan RESET pada SDCC. |
| Isyarat Luaran |
Gunakan +5 hingga +24 V dc pada titik antara muka pelanggan pada papan STBA atau NTB/3TB (antara muka ke SDCC melalui 6PL). |
| Kawalan Perisian |
SDCC menjana tetapan semula melalui kawalan perisian yang diprogramkan. |
| Perlindungan Anjing Pengawas |
SDCC menjana tetapan semula melalui perlindungan pengawas perkakasan dalaman automatik. |
Awas: Tetapan semula keras mengganggu sistem; sistem tidak sepatutnya ditetapkan semula semasa berjalan. Dalam aplikasi kawalan turbin, operasi tetapan semula mesti dilakukan dengan berhati-hati untuk mengelakkan menjejaskan operasi turbin biasa.
III. Seni Bina Perkakasan
1. Kumpulan Kad
Kad DS200SDCCG4A mempunyai tiga nombor kumpulan yang tersedia (versi G2 tidak pernah dihasilkan). Versi G4 direka khusus untuk aplikasi turbin TC2000:
| Kumpulan |
Aplikasi |
Ciri Utama |
| DS200SDCCG1A_ |
Aplikasi pemacu AC2000, DC2000, EX2000 |
Versi standard untuk aplikasi pemacu umum dan penguja |
| DS200SDCCG3A_ |
Pemacu DC1000 |
Versi kefungsian yang dikurangkan |
| DS200SDCCG4A_ |
Aplikasi turbin TC2000 |
Sama seperti G1A tetapi dengan storan parameter EE yang lebih besar dan perisian tegar dioptimumkan untuk kawalan turbin |
2. Penyambung Kad
DS200SDCCG4A antara muka dengan papan pengawal lain dan isyarat luaran melalui lapan penyambung (ditetapkan _PL):
| Tujuan Penyambung |
Antara Muka |
dalam Aplikasi TC2000 |
| 1PL |
I/O antara Bekalan Kuasa/Papan Antara Muka (DS200IMCP, DCI, SDCI atau DCFB) dan SDCC |
Menyambungkan isyarat pemantauan dan perlindungan kuasa |
| 2PL |
Input dc ±5, 15 dan 24 V dari Bekalan Kuasa/Papan Antara Muka ke SDCC |
Menyediakan kuasa pengendalian papan kawalan |
| 3PL |
Output SDCC ke Kad Komunikasi LAN (DS215SLCC) |
Bertukar data dengan kad komunikasi LAN |
| 6PL |
I/O antara Papan Terminal Pemacu (531X305NTB) atau Papan Terminal Pemacu Mudah (DS200STBA) dan SDCC |
Menyambung isyarat I/O luaran untuk kawalan turbin |
| 7PL |
I/O antara Kad Pemproses Isyarat (531X309SPC) atau Kad Pemprosesan Isyarat Multibridge (DS200SPCB) dan SDCC |
Memproses isyarat maklum balas pengekod dan kedudukan |
| 8PL |
I/O antara Papan Terminal Pemacu (531X305NTB) atau Papan Terminal Pemacu Mudah (DS200STBA) dan SDCC |
Menyambungkan input digital dan isyarat pengekod |
| 9PL |
Tidak digunakan |
— |
| 11PL |
Keluaran SDCC kepada meter |
Memandu paparan meter |
3. Pemasangan Papan Bantu
DS200SDCCG4A mempunyai peruntukan pelekap untuk papan dan modul tambahan lain. Papan berikut boleh dipasang pada SDCC:
Kad Komunikasi LAN DS215SLCC atau 531X306LCC
Kad Pemproses Isyarat 531X309SPC
Kad Pemprosesan Isyarat Multibridge DS200SPCB
Dalam aplikasi turbin TC2000, kad komunikasi LAN biasanya diperlukan untuk berkomunikasi dengan komponen lain sistem kawalan turbin.
4. Titik ujian
DS200SDCCG4A menyediakan berbilang titik ujian atas kapal untuk ujian dan penyelesaian masalah:
| Titik Ujian |
Nama |
Keterangan |
| DCOM1/DCOM2 |
Rujukan biasa |
0 volt titik rujukan biasa |
| P5 |
Kuasa +5 V |
Bekalan kuasa +5 V terkawal (±5%) |
| TP4 |
Bendera pemasaan latar depan DCP |
720 Hz |
| TP5 |
Bendera pemasaan perisian penghalang DCP |
720 Hz |
| TP6 |
Bendera pemasaan latar belakang DCP perlahan |
90 Hz |
| RTS |
Titik ujian tujuan am |
Output titik ujian tujuan umum daripada DCP |
| TP8 |
Arus fasa |
Perwakilan analog arus motor fasa A, dengan offset dc nominal +2.5 V |
| FCLK |
Keluaran pengayun |
'Saya masih hidup' Output pengayun 8 MHz daripada MCP |
| NMI |
Ujian papan |
Memulakan ujian papan (Ujian 13) apabila terikat seketika kepada +5 V. Untuk ujian papan sahaja. |
| DACS |
D/A pilih papan anak perempuan |
Pilih papan anak perempuan penukar D/A diagnostik |
| N15 |
Kuasa -15 V |
Bekalan kuasa -15 V terkawal (±5%) |
| P15 |
Kuasa +15 V |
Bekalan kuasa +15 V terkawal (±5%) |
| TP29 |
Kekerapan talian input |
Titik ujian untuk kekerapan talian input |
| TP37 |
voltan DC |
Titik ujian untuk voltan dc (tidak digunakan pada pemacu ac) |
IV. Perbezaan Utama daripada Versi G1A
| Ciri |
Versi G1A |
Versi G4A |
| Permohonan Utama |
Sistem pemacu dan penguja AC2000, DC2000, EX2000 |
Sistem kawalan turbin TC2000 |
| Storan Parameter EE |
Kapasiti standard |
Kapasiti lanjutan |
| Perisian tegar |
Perisian tegar pemacu/penguja am |
TC2000 turbin mengawal perisian tegar khusus |
| Konfigurasi Parameter |
Parameter pemacu/penguja |
Parameter kawalan turbin (tetapan kelajuan lampau, perlindungan suhu, dsb.) |
| Fokus Fungsian |
Kawalan motor, peraturan kelajuan, peraturan semasa |
Perlindungan turbin, kawalan bahan api, pemantauan kelajuan lampau |
| Pelompat Perisian |
Beberapa pelompat untuk konfigurasi fungsi pemacu |
Beberapa pelompat untuk konfigurasi fungsi khusus turbin |
V. Tatarajah dan Tetapan
1. Konfigurasi Jumper Perkakasan
SDCC termasuk pelbagai pelompat perkakasan boleh dikonfigurasikan, kebanyakannya adalah set kilang. Versi G4 pada dasarnya mempunyai tetapan pelompat yang sama seperti versi G1A, tetapi dengan konfigurasi yang disesuaikan dengan keperluan aplikasi turbin:
| Pelompat Perihalan |
Fungsi |
Kedudukan Lalai |
dalam Aplikasi TC2000 |
| JP1 |
EEPROM menulis melindungi |
2.3 (tulis didayakan) |
1.2 = tulis dihalang (mod selamat). Daya tulis disyorkan dalam aplikasi turbin untuk membenarkan pengubahsuaian parameter. |
| JP7 |
Maklum balas keuntungan VCO |
1.2 (keuntungan normal) |
2.3 = meningkatkan keuntungan 6:1; pilih berdasarkan jenis isyarat maklum balas turbin. |
| JP8 |
Maklum balas litar nilai mutlak VCO |
1.2 (mod bipolar) |
2.3 = mod mutlak untuk aplikasi takometer AC. |
| JP15 |
DCP kristal membolehkan |
1.2 (didayakan) |
Mesti kekal didayakan untuk memastikan DCP beroperasi dengan betul. |
| JP16 |
Mod program FLASH |
1.2 (mod baca biasa) |
2.3 = mod pengaturcaraan semula FLASH; digunakan hanya semasa naik taraf perisian tegar. |
| JP22 |
MCP kristal membolehkan |
1.2 (didayakan) |
Mesti kekal didayakan untuk memastikan MCP beroperasi dengan betul. |
| JP23 |
Sumber isyarat saluran DCP DMA |
1.2 (dari maklum balas analog NTB/3TB) |
2.3 = daripada input penanda pengekod; pilih berdasarkan jenis isyarat maklum balas turbin. |
| JP33 |
membolehkan kristal CMP |
1.2 (didayakan) |
Mesti kekal didayakan untuk memastikan CMP beroperasi dengan betul. |
2. Konfigurasi Pelompat Kawat
| Pelompat |
Fungsi |
Kedudukan G4A |
Penerangan |
| WJ1 |
Petakan MET3 D/A ke DAC1 |
0 (pelompat diabaikan) |
Ciri SDCCG1 |
| WJ2 |
Petakan MET4 D/A ke DAC2 |
0 (pelompat diabaikan) |
Ciri SDCCG1 |
| WJ3 |
Rujukan skala penuh 10 V untuk output D/A |
0 (pelompat diabaikan) |
SDCCG1 menggunakan rujukan dalaman daripada 12-bit D/A |
| WJ4 |
Kenal pasti kumpulan kad kepada perisian tegar |
0 (pelompat ditinggalkan, mengenal pasti G1) |
Perisian tegar menggunakan pelompat ini untuk mengenal pasti kumpulan kad |
| WJ5 |
Konfigurasikan saiz tatasusunan sel logik |
1.2 (pelompat dipasang) |
SDCCG1 menggunakan peranti 3064 |
| WJ7-WJ10 |
Konfigurasikan saiz EEPROM |
Seperti Jadual 2 |
Konfigurasi khusus untuk semua aplikasi pemacu yang ada |
3. Alat Konfigurasi Perisian
Sebarang pelarasan, muat turun atau penggantian perisian pada SDCC memerlukan penggunaan salah satu alatan berikut:
ST2000: Set alat perisian berasaskan DOS untuk mengkonfigurasi peralatan kawalan GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
Kotak Alat Sistem Kawalan GE: Set alat perisian berasaskan Windows untuk mengkonfigurasi peralatan kawalan GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
LynxOS Drive Configurator: Satu set alat perisian yang direka untuk dijalankan pada komputer peribadi yang beroperasi dengan sistem pengendalian LynxOS.
Untuk aplikasi turbin TC2000, manual konfigurasi TC2000 khusus juga harus dirujuk.
VI. Pemasangan dan Penyelenggaraan
1. Langkah Pemasangan
Matikan Kuasa: Matikan kuasa pada pemacu, tunggu beberapa minit untuk kapasitor bekalan kuasa dinyahcas, dan uji untuk mengesahkan bahawa tiada kuasa wujud.
Buka Pintu Kabinet: Akses kawasan papan pendawaian bercetak.
Putuskan Sambungan Kabel: Cabut semua kabel dengan berhati-hati; sahkan bahawa kabel dilabelkan untuk memudahkan penyambungan semula.
Tanggalkan Papan Bantu: Jika ada papan tambahan dipasang, tanggalkan skru pelekap dan tanggalkan papan bantu.
Lepaskan Snap: Tolak ke belakang kancing plastik untuk mengeluarkan kad lama.
Alihkan Kebuntuan: Pindahkan kebuntuan dari kad lama ke kad baharu.
Konfigurasi Kad Baharu: Tetapkan semua komponen boleh dikonfigurasikan pada kad baharu pada kedudukan yang sama seperti pada kad yang diganti.
Pasang Kad Baharu: Pasang kad SDCC baharu, memastikan semua bincang masuk ke dalam kedudukannya.
Sambung semula Kabel: Sambung semula semua kabel seperti yang dilabel, pastikan ia diletakkan dengan betul di kedua-dua hujungnya.
Pasang Papan Bantu: Pasang semula mana-mana papan tambahan dan sambungkan kabel.
Pasang Modul Pengaturcara: Jika berkenaan, palamkan pad kekunci ke dalam penyambung KPPL dan pasangkan penutup ke tempatnya.
2. Mengganti/Memasukkan Perisian
Apabila menggantikan SDCC:
Pindahkan empat EPROM (U11, U12, U22, U23) daripada kad lama ke kad baharu.
Pindahkan EEPROM (U9) dari kad lama ke kad baharu.
Jika simptom kegagalan berterusan, pasang EPROM baharu dan EEPROM kosong (dihantar bersama kad baharu jika ia adalah DS215SDCC) dan atur cara EEPROM menggunakan alatan perisian.
Nota Penting: Oleh kerana versi G4 mempunyai storan parameter EE yang lebih besar, apabila menaik taraf daripada versi G1A, EEPROM yang dikonfigurasikan khusus untuk versi G4 mesti digunakan.
3. Syor Penyelenggaraan
Langkah berjaga-jaga ESD: Sentiasa pakai tali pembumian semasa mengendalikan papan. Simpan papan dalam beg anti statik.
Pemeriksaan Berkala: Periksa penyambung untuk kelonggaran dan kancing plastik untuk pengikat yang selamat.
Sandaran Parameter: Sandarkan secara kerap parameter kawalan turbin yang disimpan dalam EEPROM untuk mengelakkan kehilangan secara tidak sengaja.
Pengurusan Alat Ganti: Adalah disyorkan untuk menyimpan sekurang-kurangnya satu kad SDCC yang sama di tapak sebagai alat ganti untuk meminimumkan masa henti.
Kemas Kini Perisian Tegar: Apabila mengemas kini perisian tegar, ikuti prosedur rasmi GE dengan ketat untuk mengelakkan gangguan kuasa semasa proses.
VII. Aplikasi
Kad Kawalan Pemacu DS200SDCCG4A direka khusus untuk aplikasi industri berikut:
Sistem Kawalan Turbin TC2000: Sebagai komponen kawalan teras sistem TC2000, menyediakan fungsi kawalan lengkap untuk turbin gas dan turbin stim.
Kawalan Turbin Gas: Melaksanakan kawalan bahan api, kawalan kelajuan, pemantauan suhu, pemantauan pembakaran dan fungsi kawalan turbin lain.
Kawalan Turbin Stim: Melaksanakan kawalan kelajuan turbin, perlindungan dan kawalan beban.
Sistem Perlindungan Penjana: Antara muka dengan peranti perlindungan penjana untuk voltan dan peraturan kuasa reaktif.
Loji Kuasa Kitaran Gabungan: Menyelaras operasi turbin gas dan turbin stim dalam konfigurasi berbilang aci atau aci tunggal.
Pemacu Turbin Industri: Menyediakan fungsi kawalan dalam sistem pemacu turbin untuk pemampat, pam dan peralatan industri lain.
