DS200LDCCH1A to płytka sterowania napędem/komunikacji LAN zaprojektowana przez General Electric (GE) Motors & Industrial Systems dla napędów i wzbudnic serii DIRECT-O-MATIC 2000. Należąca do serii LDCC (Drive Control/LAN Communications Board) płyta ta ma wersję H1 i służy jako podstawowy komponent sterujący dla systemów napędowych serii GE 2000, integrując sterowanie napędem, sterowanie silnikiem i funkcje komunikacji w sieci lokalnej.
Podstawową funkcją karty sterującej przemiennika LDCC jest zapewnienie podstawowego sterowania napędami i silnikami, przetwarzaniem we/wy oraz kontrolą komunikacji w sieci lokalnej. Płyta wykorzystuje architekturę wieloprocesorową, obejmującą cztery mikroprocesory, które obsługują sterowanie napędem, sterowanie silnikiem, współprzetwarzanie i zadania związane z komunikacją w sieci LAN, spełniając potrzeby różnych aplikacji, od małych i średnich dysków po duże wielomostkowe systemy napędowe. Wbudowany interfejs operatora (programista) umożliwia regulację oprogramowania i testowanie diagnostyczne, umożliwiając konfigurację parametrów i rozwiązywanie problemów bez dodatkowych narzędzi.
Płyta DS200LDCCH1A ucieleśnia zaawansowaną technologię GE w sterowaniu napędami i charakteryzuje się następującymi cechami:
Architektura wieloprocesorowa: integruje cztery niezależne mikroprocesory obsługujące odpowiednio funkcje sterujące, aplikacyjne, we/wy i komunikacyjne.
Pokładowy interfejs operatora: 16-znakowy wyświetlacz cyfrowy i opcjonalny moduł programatora obsługujący regulację parametrów i diagnostykę na miejscu.
Wiele opcji resetowania: obsługuje reset sprzętowy, reset oprogramowania, reset sygnału zewnętrznego i ochronę watchdog.
Elastyczna komunikacja LAN: Obsługuje różne systemy magistrali, w tym DLAN+, DLAN, Genius Bus, łącze szeregowe CPL i C-bus.
Reprogramowalne oprogramowanie sprzętowe: Flash PROM obsługuje aktualizacje w terenie, a EEPROM obsługuje pobieranie parametrów.
Bogate interfejsy we/wy: zapewnia wiele interfejsów analogowych, cyfrowych, częstotliwościowych i komunikacyjnych.
Produkt ten jest szeroko stosowany w układach napędowych prądu stałego, układach o zmiennej częstotliwości prądu przemiennego, układach wzbudzenia i różnych zastosowaniach związanych ze sterowaniem procesami przemysłowymi, szczególnie w zastosowaniach napędów przemysłowych wymagających wysokiej wydajności sterowania i komunikacji sieciowej.
II. Kluczowe funkcje
1. Sterowanie napędem i silnikiem
Płyta DS200LDCCH1A zawiera cztery mikroprocesory obsługujące funkcje sterujące, aplikacyjne i we/wy:
| procesora |
lokalizacji |
Opis funkcji |
| Procesor sterujący dyskiem (DCP) |
U1 |
Zawiera wbudowane urządzenia peryferyjne I/O, w tym dekodowanie adresów, kontrolery przerwań, timer/liczniki i kontroler DMA; obsługuje interfejsy użytkownika, pętle regulacyjne (takie jak prędkość i pozycja) oraz funkcje na poziomie systemu |
| Procesor sterowania silnikiem (MCP) |
U21 |
Steruje szybkimi i konwencjonalnymi cyfrowymi wejściami/wyjściami, analogowymi wejściami/wyjściami, timerem/licznikami i timerem watchdoga; obsługuje pętle wewnętrzne (takie jak regulacja prądu) i funkcje specyficzne dla silnika (takie jak sterowanie fazą DC, sterowanie ruchem AC) |
| Procesor współsilnikowy (CMP) |
U35 |
Wykonuje funkcje intensywnie matematyczne w celu obsługi algorytmów sterowania silnikiem wykraczających poza możliwości MCP; stosowany wyłącznie w dyskach wymagających dodatkowej mocy obliczeniowej |
| Procesor sterujący siecią LAN (LCP) |
U18 |
Steruje komunikacją w sieci lokalnej, przetwarzając wejścia/wyjścia z maksymalnie pięciu różnych systemów magistrali |
2. Kontrola komunikacji
Płyta DS200LDCCH1A steruje komunikacją LAN poprzez procesor LCP, obsługując następujące systemy magistrali:
DLAN+: Protokół LAN napędu firmy GE oparty na ARCNET
DLAN: Sieć LAN napędów firmy GE używana w przypadku mniejszych dysków, a wcześniej dużych dysków
Magistrala Genius: Podłączana poprzez kartę interfejsu, taką jak DS200ADGI
CPL (Control Party Line): łącze szeregowe poprzez kartę interfejsu, taką jak DS200ADCI
C-bus: Równoległa magistrala różnicowa poprzez kartę interfejsu, taką jak DS200ADCI
3. Oprogramowanie pokładowe
Płyta DS200LDCCH1A przechowuje oprogramowanie w różnych urządzeniach pamięci:
Flash PROM (U6, U7, U11, U12, U22, U23): przechowują dane konfiguracyjne i można je przeprogramować w terenie.
EEPROM (U9): Przechowuje parametry, które można regulować w terenie, pobrane za pomocą narzędzi konfiguracyjnych przemiennika.
4. Interfejs operatora
Płyta DS200LDCCH1A udostępnia dwie metody interfejsu operatora:
Wbudowany 16-znakowy wyświetlacz cyfrowy: wyświetla kody usterek i stan pracy.
Moduł programatora (opcjonalny): Łączy się poprzez złącze KPPL, wyposażony w klawiaturę alfanumeryczną i okno wyświetlacza umożliwiające regulację oprogramowania i testowanie diagnostyczne.
5. Zresetuj opcje
Płyta DS200LDCCH1A udostępnia cztery metody resetowania:
Reset sprzętowy: Za pomocą wbudowanego przycisku RESET.
Reset sygnału zewnętrznego: poprzez przyłożenie +5 do +24 V prądu stałego do styku 30 złącza 6PL.
Reset oprogramowania: Za pomocą oprogramowania lub klucza resetowania modułu programatora.
Ochrona Watchdog: Automatyczny reset przez wewnętrzny watchdog sprzętowy.
III. Architektura sprzętowa
1. Struktura Zarządu
Płytka DS200LDCCH1A wykorzystuje standardową strukturę płytki drukowanej i zawiera:
Cztery mikroprocesory: DCP (U1), MCP (U21), CMP (U35), LCP (U18)
Flash PROM: 6 urządzeń (U6, U7, U11, U12, U22, U23)
EEPROM: 1 urządzenie (U9)
Wbudowane punkty testowe: Wiele metalowych słupków do rozwiązywania problemów
Wskaźniki LED: Diody LED z wykresem słupkowym DN1 do wyświetlania kodów usterek
Zworki sprzętowe: zworki typu Berg i zworki okablowane na stałe
Wiele złączy: 10 wbudowanych złączy kablowych
2. Kontrolki
Diody LED wykresu słupkowego DN1 służą do wyświetlania kodów błędów napędu:
| zakresu kodów usterek |
Tryb wyświetlania |
| 1-399 |
Wzór BCD o powolnej częstotliwości migania (2 diody LED po lewej stronie kodują cyfrę 100 s, kolejne 4 diody LED kodują cyfrę 10 s, dioda znajdująca się po prawej stronie koduje cyfrę jedności) |
| 400-1023 |
Szybszy wzór binarny częstotliwości migania (najbardziej lewa dioda LED to 2^8=512, malejąca sekwencyjnie) |
| Nie ma żadnego błędu ani napęd nie działa |
Miganie sekwencyjne, dwa na raz, od pozycji zewnętrznych do środka i z powrotem |
Te diody LED można również ustawić za pomocą zworki programowej, aby wyświetlały zmienne napędu podczas pracy (takie jak tryb wykresu słupkowego bezwzględnego lub ze znakiem), ale to ustawienie nie blokuje wyświetlania usterek LED.
3. Punkty testowe
| punktu testowego |
nazwy |
Definicja |
| TP8 |
FCLK |
Wyjście oscylatora 8 MHz; w DC2000 analogowa reprezentacja prądu twornika (przesunięcie +2 V, 0,5 V = 1 pu); w AC2000, analogowa reprezentacja prądu silnika fazy A (przesunięcie +2,5 V) |
| TP3 |
P15 |
Zasilanie regulowane +15 V (±5%) |
| TP4 |
N15 |
Zasilanie regulowane -15 V (±5%) |
| TP6 |
DCOM |
Wspólny punkt odniesienia 0 V |
| TP2 |
Częstotliwość |
Częstotliwość linii wejściowej |
| TP5 |
P5 |
Zasilanie regulowane +5 V (±5%) |
| TP7 |
VTP |
W DC2000 napięcie twornika silnika (3,4 V = 1 pu) |
4. Zworki sprzętowe
| Zworka |
Funkcja |
Pozycja 1-2 |
Pozycja 2-3 |
| JP1 |
Ochrona zapisu EEPROM |
Zezwolenie na zapis (wymagane do modyfikacji EEPROM) |
Zapis wyłączony |
| JP14-16 |
Wybór sterownika DLAN |
Izolowany obwód DLAN |
Sterowniki/odbiorniki RS-422 |
| JP17-18 |
Rezystory końcowe DLAN |
Rezystory terminujące w |
Rezystory terminujące wyłączone |
| JP19 |
Połączenie kryształu procesora |
Normalne warunki pracy |
Testowanie produkcyjne |
| JP22 |
Włączenie zegara MCP 16 MHz |
Włączone (wymagane do normalnej pracy) |
Tylko test produkcyjny |
| JP7 |
Wzmocnienie VCO sprzężenia zwrotnego |
Normalny zysk |
Zwiększ wzmocnienie 6:1 |
| JP8 |
Obwód wartości bezwzględnej sprzężenia zwrotnego VCO |
Tryb bezwzględny (dla analogowych tachometrów AC) |
Tryb normalny |
| WJ1-WJ4 |
Zworki okablowane na stałe |
Funkcja zarezerwowana dla przyszłych zastosowań |
— |
IV. Szczegółowy opis interfejsu
1. Złącze 1PL (do karty interfejsu mostka)
Złącze 1PL łączy się z płytką interfejsu mostka, przesyłając głównie wejścia analogowe, wejścia częstotliwościowe, szybkie wyjścia, wyjścia dyskretne i inne sygnały.
2. Złącze 2PL (do płytki zasilacza poziomu sygnału)
Złącze 2PL łączy się z płytką zasilacza poziomu sygnału, zapewniając zasilanie ±5 V, ±15 V, ±24 V i sygnał /PSEN.
3. Złącze 3PL (do płytki mikroaplikacji EX2000)
Złącze 3PL jest używane w aplikacjach wzbudnicy EX2000, przesyłających buforowane linie magistrali danych, linie adresowe, sygnały sterujące itp. Używane tylko w aplikacjach wzbudnicy EX2000.
4. Złącze 6PL (do listwy zaciskowej)
Złącze 6PL to podstawowy interfejs pomiędzy LDCC a zewnętrzną listwą zaciskową, obejmujący:
Linie sterujące: CTLN1/CTLN2 (obwód sterujący stycznika MA)
Wejścia cyfrowe: RUN (praca), JOG (jog), POL (biegunowość), XSTP (zatrzymanie pomocnicze)
Wejścia analogowe: P1B-P4B, ASPO, VC3NB/VC3PB, VC4NB/VC4PB
Wyjścia analogowe: DA1/DA2 (12-bitowy przetwornik cyfrowo-analogowy), MET1-MET3 (8-bitowy przetwornik cyfrowo-analogowy)
Interfejs komunikacyjny: TDB/RDB/RTSB (RS-232C)
Wejście resetowania: RESET (+5 do +24 V DC)
5. Złącze 7PL (do karty interfejsu sygnałowego)
Złącze 7PL łączy się z płytką interfejsu sygnałowego, przesyłając:
Sygnały enkodera: E1UP/E1DN, E2UP/E2DN, E1Z/E2Z
Kanały analogowe SPC: SPA1, SPA2
Sygnały synchronizacji: SPSYN (wejście/wyjście)
Komunikacja szeregowa: SPTX, SPRX
6. Złącze 8PL (do listwy zaciskowej napędu)
Złącze 8PL łączy się z listwą zaciskową przemiennika, zawierającą:
Komunikacja RS-422: FA, FB
Interfejs enkodera: EOAB/OE0AB, EOBB/OE0BB, EOMB/OE0MB
Wejścia sterujące ogólnego przeznaczenia: CI1-CI8 (±24 V prądu stałego, impedancja wejściowa 27 kΩ, filtr sprzętowy 2 ms)
7. Złącze 11PL (do modułu sterownika licznika)
Złącze 11PL łączy się z modułem sterownika licznika, zapewniając cztery wyjścia liczników (MTR1-MTR4).
8. Złącze ARCPL (do karty interfejsu ARCNET/DLAN)
Złącze ARCPL łączy się z kartą interfejsu ARCNET/DLAN, przesyłając sygnały komunikacyjne DLAN (TXAN/TXAP, TXBN/TXBP, TXA/TXB).
9. Złącze IOPL (do terminala LAN)
Złącze IOPL łączy się z listwą zaciskową LAN, przesyłając linie danych we/wy (linie danych wejściowych 1-8, linie danych wyjściowych 1-7).
10. Złącze KPPL (do modułu programatora)
Złącze KPPL łączy się z opcjonalnym modułem programatora, zapewniając skanowanie klawiatury i sygnały sterujące wyświetlaczem.
11. Złącze LNPL (do karty interfejsu magistrali Genius/CPL)
Złącze LNPL łączy się z płytką interfejsu magistrali Genius/CPL, przesyłając buforowane linie danych, linie adresowe, sygnały sterujące itp.
V. Instalacja i konserwacja
1. Miejsce montażu
Płytkę DS200LDCCH1A montuje się w nośniku płytki szafy sterowniczej przemiennika, skierowaną do przodu. Płytkę procesora sygnałowego i moduł programatora można zamontować bezpośrednio na płycie LDCC.
2. Procedura wymiany
Wyłączenie zasilania: Wyłącz zasilanie przemiennika, odczekaj kilka minut, aż kondensatory zasilacza się rozładują, a następnie sprawdź, czy nie ma zasilania.
Otwórz drzwi szafki: Uzyskaj dostęp do obszaru drukowanej płytki okablowania.
Odłącz kable: Ostrożnie odłącz wszystkie kable (w tym kable do wszelkich płytek zamontowanych na LDCC).
Zwolnij zatrzaski: Odepchnij plastikowe zatrzaski, aby wyjąć płytkę LDCC.
Usuń akcesoria: Jeśli zainstalowana jest płyta procesora sygnałowego lub moduł programatora, usuń je.
Skonfiguruj nową płytkę: Ustaw wszystkie konfigurowalne komponenty nowej płytki w tych samych pozycjach, co na płycie wymienianej.
Zainstaluj nową płytkę: Zainstaluj nową płytkę LDCC, upewniając się, że wszystkie zatrzaski zatrzasnęły się na swoim miejscu.
Zainstaluj akcesoria: Zainstaluj ponownie płytkę procesora sygnałowego i moduł programatora.
Podłącz ponownie kable: Podłącz ponownie wszystkie kable zgodnie z oznaczeniami, upewniając się, że są prawidłowo osadzone na obu końcach.
3. Wymiana EEPROMU U9
EEPROM U9 zawiera parametry programowe napędu, które można regulować w terenie. Oprogramowanie można przenieść ze starej płyty na nową, przesuwając chip:
Ostrożnie wyjmij układ EEPROM ze starej płyty.
Włóż go do odpowiedniego gniazda na nowej płytce, zwracając uwagę na właściwą orientację.
Jeśli te same objawy awarii będą się utrzymywać, zainstaluj nową pamięć EEPROM dostarczoną z nową płytą i pobierz konfigurację napędu za pomocą narzędzi programowych.
4. Zalecenia dotyczące konserwacji
Środki ostrożności ESD: Podczas przenoszenia płyt należy zawsze nosić pasek uziemiający. Przechowuj deski w workach antystatycznych.
Kontrola okresowa: Sprawdź złącza pod kątem luzów i plastikowych zatrzasków pod kątem bezpiecznego zamocowania.
Zarządzanie częściami zamiennymi: Zaleca się posiadanie co najmniej jednej identycznej płytki LDCC na miejscu jako zapasowej, aby zminimalizować przestoje.
VI. Aplikacje
Karta sterowania napędem/komunikacji LAN DS200LDCCH1A jest szeroko stosowana w następujących zastosowaniach przemysłowych:
Systemy napędowe DC2000 DC: Zapewniają kompletne funkcje sterujące dla napędów silników prądu stałego.
Systemy zmiennej częstotliwości AC2000 AC: Zapewniają funkcje sterujące dla napędów silników prądu przemiennego.
Cyfrowe systemy sterowania CB2000: Służy jako podstawowa jednostka przetwarzająca systemy sterowania.
Systemy wzbudzenia EX2000: Stosowane do sterowania wzbudzeniem generatora.
Systemy sterowania częstotliwością FC2000: Zapewnia funkcje sterowania w systemach przetwornic częstotliwości.
Systemy sterowania generatorem GF2000: Używane do sterowania i zabezpieczania generatora.
Systemy sterowania silnikiem ME2000: Zapewnia podstawowe funkcje sterowania w zastosowaniach związanych ze sterowaniem silnikiem.
Systemy napędowe z wieloma mostkami: Obsługują duże aplikacje z napędami wielomostowymi.
