De IS200DSPXH1CAA is een Digital Signal Processor Control Board (DSPX), vervaardigd door GE Energy als onderdeel van de EX2100™ Excitation Control and Innovation Series™ aandrijvingsfamilies. Deze kaart dient als primaire controller voor brug- en motorregelaar- en poortfuncties in frequentieregelaars uit de Innovation Series, en regelt ook generatorveldbesturingsfuncties voor de EX2100 Excitation Control. Het DSPX-bord biedt uitgebreide logica-, verwerkings- en interfacefuncties die essentieel zijn voor een betrouwbare werking van industriële aandrijf- en bekrachtigingssystemen.
De IS200DSPXH1CAA is een high-performance bord gebouwd rond een 60 MHz digitale signaalprocessor (DSP) met uitgebreide geheugenbronnen en aangepaste logica geïmplementeerd in een ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Het bord bevat Flash-geheugen voor opstartimages en code-uitvoering, RAM voor gegevensopslag, NVRAM voor niet-vluchtige gegevens en een add-only geheugen voor identificatie van kaartrevisies. De kaart is ontworpen voor rekmontage van het VME-type en wordt op de achterplaat van het systeem aangesloten via een 4-rijige, 128-pins DIN-connector (P1). In EX2100-toepassingen is de DSPX-kaart fysiek bevestigd aan de EISB (Exciter ISBus Board) eronder; indien nodig kunnen deze twee planken worden losgemaakt.
Het achtervoegsel CAA geeft een specifieke revisie en fabrieksconfiguratie aan (inclusief conforme coating en componentselectie) die volledige achterwaartse compatibiliteit behoudt met alle EX2100- en Innovation Series-systemen, terwijl de nieuwste ontwerpverbeteringen zijn geïntegreerd. De kaart is voorzien van twee LED's op het voorpaneel voor visuele statusindicatie en drie I/O-connectoren: de P1-backplane-connector, de P5 DSP-emulatorpoort en de P6 engineering-monitorpoort.
Functionele beschrijving
De IS200DSPXH1CAA is de centrale verwerkingseenheid voor de brug- en motorregelaarfuncties in aandrijvingen uit de Innovation Series en voor generatorveldbesturing in EX2100-bekrachtigingssystemen. De 60 MHz DSP van het bord voert besturingsalgoritmen uit, verwerkt feedbacksignalen en genereert poortopdrachten voor vermogenshalfgeleiderapparaten (IGBT's of SCR's).
Processor en geheugen
De digitale signaalprocessor werkt op 60 MHz en ondersteunt vier externe interrupts tijdens normaal gebruik:
Het bord is uitgerust met de volgende geheugentypen:
Flash-geheugen – voor DSP-opstartimages, code-uitvoering, configureerbare itemopslag en systeemgeschiedenisrecords
RAM – voor gegevensopslag en code-uitvoering
NVRAM – voor niet-vluchtige gegevensopslag
Add-only geheugen – voor identificatie van kaartrevisies
Gespecialiseerde hardwarefuncties
Aangepaste logische functies worden geïmplementeerd in een enkele ASIC met ondersteunende circuits. Belangrijke gespecialiseerde functies zijn onder meer:
Seriële interfaces – Vier seriële interfaces naar de backplane: twee 5 Mb/s ISBus™-interfaces (master of slave), één asynchrone TTL-interface voor een pc-gebaseerd configuratietool (RX, TX, TXEN/RTS) en één asynchrone TTL-interface naar een programmeerbord (RX, TX, RTS).
Synchroniseren van belastingpulssignalen – Een belastingpuls in de binnenlus registreert I/O-waarden (spanningen, stromen, toerentellertellers, discrete ingangen) en synchroniseert ISBus-kanalen, software en poortuitgangen. Een belastingpuls van een applicatielus legt andere VCO-waarden van de applicatie vast op sub-veelvouden of veelvouden van de binnenlus.
Stack Overflow Detection – Controleert zowel voorgrond- als achtergrondstapels; genereert INT0 als een van beide overloopt, en een harde reset als beide overlopen. Met een configuratieregister kan de reset worden uitgeschakeld.
Watchdog Timer – Ingeschakeld en periodiek geschakeld door de DSP; een time-out genereert een harde reset. Er is tevens een 24-bits vrijlooptimer beschikbaar als referentie voor bepaalde functies.
Differentiële ingangen (HIFI) – Vijf differentiële paren kunnen worden gebruikt als twee kwadratuur-incrementele tachinterfaces (één met markeermogelijkheid), als VCO-tellers op de applicatielaag, of als maximaal tien discrete ingangen. Er zijn bijbehorende 16-bits op-/aftellers, timers en registratieregisters aanwezig.
VCO-ingangen – Zes brug-VCO-ingangen (0–2 MHz) van technologiespecifieke I/O-kaarten (bijv. BIC-bruginterfacekaarten) worden digitaal gefilterd en naar 16-bits tellers gevoerd met registratieregisters die worden vergrendeld door de laadpuls in de binnenlus.
PWM-uitgangen – Twee PWM-uitgangen met vaste frequentie (24 kHz) met een resolutie van 10 bits voor het aansturen van instrumentatiemeters of andere uitgangen.
Diverse I/O – SYNC OUT voor het synchroniseren van functies op de BIC-kaartlaag, een BIC_DISABLE-uitgang (hoog schakelt de BIC-kaart uit tijdens het opstarten) en verschillende klok-, interrupt- en chipselectiesignalen.
Ingebouwde firmware
De ingebouwde firmware wordt opgeslagen in Flash-geheugen en bestaat uit drie hoofdtypen:
Bootloader – regelt de opstartvolgorde en mag niet in het veld opnieuw worden geladen
Applicatiecode – definieert specifieke besturingsfuncties voor het omvormer- of bekrachtigingsproduct; geladen via de Tool-poort
Configuratieparameters – geladen met behulp van de ToolboxST-software; exciterparameters worden geladen via de Unit Data Highway, terwijl aandrijfparameters worden geladen via een seriële poort, ISBus of Ethernet naar de ACL-kaart
Lichten aangeven
De kaart bevat twee LED's op het voorpaneel voor visuele statusindicatie:
LED |
Nomenclatuur |
Kleur |
Beschrijving |
DS1 |
SCHULD |
Rood |
Fout-LED aangedreven door de DSP. AAN of knipperend: er is een fout opgetreden of tijdens een reset. UIT: er zijn geen fouten aanwezig. |
DS2 |
STATUS |
Groente |
Statusmonitor-LED aangedreven door de DSP. Knipperend: actief. AAN: gestopt. UIT: er is een fout opgetreden of tijdens een reset. |
Hardware-kenmerken
De IS200DSPXH1CAA is een printplaat ontworpen voor rackmontage van het VME-type. De aansluiting op de backplane verloopt via een 4-rijige, 128-pins DIN-connector (P1). In EX2100-toepassingen wordt de DSPX bevestigd aan een EISB-bord eronder; indien nodig kunnen deze twee planken worden losgemaakt. Het bord heeft geen zekeringen, instelbare hardwareapparaten of gebruikerstestpunten.
Connectoren
Connector |
Type |
Beschrijving |
P1 |
4 rijen, 128-pins DIN (achterplaat) |
Biedt stroom, in het geheugen toegewezen adres/databus, chipselecties, VCO-ingangen, seriële interfaces, interrupts, klokken en andere besturingssignalen. |
P5 |
Emulatorpoort (voorpaneel) |
TI-emulatorinterface (scaninterface vergelijkbaar met JTAG) voor emulatie en Flash-programmering. 12-pins connector. |
P6 |
Technische monitorpoort (voorpaneel) |
DSP synchrone seriële poort (TTL-niveaus) uitsluitend voor GE-engineeringgebruik. 16-pins connector. |
I/O-signaaloverzicht (P1-backplane)
Functie |
Hoeveelheid |
Details |
Databus |
32 bits |
D0–D31 |
Adresbus |
14 bits |
A0–A13 |
Busbesturingsuitgangen |
2 |
Lezen (ORD), Schrijven (OWR) |
Chipselectie-uitgangen |
4 |
BIC_ (bruginterface), IO, LAN, SPR |
Kloksignaaluitgangen |
4 |
CPU_CLK1, CPU_CLK2 (2-30 MHz); CLK20_1, CLK20_2 (20 MHz) |
Onderbreek de invoer |
4 |
INT_BIC, INT_IO, INT_LAN, plus andere |
Brug VCO-ingangen |
6 |
0–2 MHz (VCO_1 tot en met VCO_6) |
ISBus seriële kanalen |
2 |
Verzenden en ontvangen |
Pulsuitgangen laden |
3 |
Voor synchronisatie |
HIFI differentiële ingangen |
5 paar |
Kan worden gebruikt als tachs, VCO's of discretes |
PWM-uitgangen |
2 |
Meteruitgangen, 24 kHz vaste frequentie |
Voeding |
+5 V |
±5%, tot en met P1 |
Installatie en vervanging
Voorzorgsmaatregelen bij gebruik
Statische gevoeligheid – De IS200DSPXH1CAA bevat statisch gevoelige componenten. Draag altijd een aardingspolsband en behandel het bord op een geaard werkstation. Bewaar het bord in de antistatische zak wanneer het niet in gebruik is.
Schakel de spanning uit voordat u ermee aan de slag gaat – Schakel de stroom naar de omvormer of bekrachtiging uit en controleer of de spanning nul is voordat u de kaart of aangesloten circuits aanraakt. Volg de lock-out/tag-out-procedures.
Niet plaatsen of verwijderen terwijl de stroom is ingeschakeld . Dit kan schade aan de apparatuur of persoonlijk letsel veroorzaken.
Vervangingsprocedure (schijven uit de Innovation Series)
Schakel de aandrijving uit en open de kastdeur. Test op nulspanning op alle circuits.
Draai de bovenste en onderste geborgde schroeven bij de uitwerplipjes los.
Breng de uitwerplipjes omhoog om het bord los te maken en trek het recht naar buiten.
Schuif de vervangende kaart in de juiste sleuf (de kaarten zijn voorzien van een sleutel; als u ze in de verkeerde sleuf plaatst, kan de elektronica beschadigd raken).
Druk tegelijkertijd stevig op de boven- en onderkant van het voorpaneel om het bord op zijn plaats te krijgen.
Draai de schroeven gelijkmatig aan om een goede plaatsing te garanderen.
Vervangingsprocedure (EX2100 offline)
Schakel de bekrachtiging uit volgens de GEH-6631- of GEH-6674-procedures.
Koppel de zes glasvezelkabels los van het EISB-voorpaneel.
Verwijder de DSPX en bevestigde EISB als een eenheid met behulp van de uitwerplipjes.
Maak de EISB los van de oude DSPX en bevestig deze aan de vervangende IS200DSPXH1CAA.
Installeer de vervangende eenheid en sluit alle kabels opnieuw aan.
Na vervanging configureert u de DSPX opnieuw met behulp van de ToolboxST-software.
Vervangingsprocedure (EX2100 redundant online)
Identificeer de defecte DSPX met behulp van de LED's op het voorpaneel.
Schakel alleen het gedeelte (M1, M2 of C) uit dat de defecte kaart bevat.
Bevestig dat de besturing is overgedragen naar de andere master.
Koppel de glasvezelkabels los en verwijder de DSPX/EISB-eenheid.
Installeer de vervangende eenheid en herstel de stroomvoorziening.
Test de vervanging door de controle eraan over te dragen.
Wanneer u de IS200DSPXH1CAA bestelt, gebruik dan het volledige onderdeelnummer precies zoals weergegeven. Het onderdeelnummer volgt de conventie van GE:
IS200 – Innovation Series, 200-klasse
DSPX – Functioneel acroniem: Digital Signal Processor Control Board
H1 – Generatie/versie
C – Basisaanduiding
A – Modificator (bijvoorbeeld coating- of componentvariatie)
A – Revisie A
Garantie en bestelling plaatsen
Vervangingen onder garantie (binnen de garantieperiode): Neem contact op met GE Energy Product Service Engineering (contactgegevens per verzoek weggelaten).
Reserveonderdelen of bestellingen die niet onder de garantie vallen : Neem contact op met uw dichtstbijzijnde verkoop- of servicekantoor van GE. Voorzien:
Compleet onderdeelnummer: IS200DSPXH1CAA
Serienummer van aandrijving of exciter
Nummer van de materiaallijst van de aandrijving of bekrachtiger
Opmerking: Alle cijfers en letters in het onderdeelnummer zijn significant. GE kan latere compatibele revisies vervangen, maar achterwaartse compatibiliteit is verzekerd.
Diagnose en onderhoud
De IS200DSPXH1CAA vereist geen routinekalibratie. De gezondheid ervan wordt bewaakt door het besturingssysteem via de FAULT- en STATUS-LED's en via diagnostische alarmen gerapporteerd door de ToolboxST-software. De kaart voert continue zelfdiagnostiek uit, waaronder:
Stack-overflow-detectie (voorgrond en achtergrond)
Watchdog-timerbewaking
Controles van de geheugenintegriteit
Status van de communicatieverbinding met ISBus en andere interfaces
Als de FAULT-LED AAN is of knippert, is er een fout opgetreden. Als de STATUS-LED UIT is, is er een fout opgetreden of is de kaart gereset. Wanneer de kaart normaal werkt, moet de STATUS-LED groen knipperen.
