IS200DSPXH1CAA . to cyfrowa płytka sterująca procesorem sygnałowym (DSPX) produkowana przez firmę GE Energy jako część rodzin przemienników EX2100™ Excitation Control i Innovation Series™ Płyta ta służy jako główny kontroler funkcji regulatora mostka i silnika oraz funkcji bramkowania w przemiennikach serii Innovation, a także steruje funkcjami sterowania polem generatora dla kontroli wzbudzenia EX2100. Płyta DSPX zapewnia kompleksowe funkcje logiczne, przetwarzające i interfejsowe niezbędne do niezawodnej pracy przemysłowych systemów napędowych i wzbudzeń.
IS200DSPXH1CAA to wysokowydajna płyta zbudowana w oparciu o cyfrowy procesor sygnałowy (DSP) 60 MHz z dużymi zasobami pamięci i niestandardową logiką zaimplementowaną w układzie ASIC (ApplicationSpec Integrated Circuit). Płyta zawiera pamięć Flash do obrazów rozruchowych i wykonywania kodu, pamięć RAM do przechowywania danych, NVRAM do danych nieulotnych oraz dodatkową pamięć do identyfikacji wersji płyty. Płytka jest przeznaczona do montażu w stojaku typu VME i podłączana do systemowej płyty montażowej za pomocą 4-rzędowego, 128-pinowego złącza DIN (P1). W zastosowaniach EX2100 karta DSPX jest fizycznie przymocowana do znajdującej się pod nią płytki EISB (Exciter ISBus Board); w razie potrzeby te dwie deski można odłączyć.
Przyrostek CAA wskazuje konkretną wersję i konfigurację fabryczną (w tym powłokę ochronną i dobór komponentów), która utrzymuje pełną kompatybilność wsteczną ze wszystkimi systemami z serii EX2100 i Innovation, jednocześnie uwzględniając najnowsze udoskonalenia konstrukcyjne. Na płycie znajdują się dwie diody LED na panelu przednim do wizualnego wskazywania stanu oraz trzy złącza we/wy: złącze płyty montażowej P1, port emulatora DSP P5 i port monitora technicznego P6.
Opis funkcjonalny
IS200DSPXH1CAA to jednostka centralna obsługująca funkcje mostka i regulatora silnika w przemiennikach serii Innovation oraz do sterowania polem generatora w systemach wzbudzenia EX2100. Zastosowany w płycie procesor DSP o częstotliwości 60 MHz wykonuje algorytmy sterujące, przetwarza sygnały sprzężenia zwrotnego i generuje polecenia bramkowania dla urządzeń półprzewodnikowych mocy (IGBT lub SCR).
Procesor i pamięć
Cyfrowy procesor sygnałowy działa z częstotliwością 60 MHz i obsługuje cztery przerwania zewnętrzne podczas normalnej pracy:
Przepełnienie stosu (INT0)
Impuls obciążenia pętli wewnętrznej (INT1)
Dwa konfigurowalne wejścia (INT2, INT3)
Płyta wyposażona jest w następujące typy pamięci:
Pamięć flash – dla obrazów startowych DSP, wykonywania kodu, przechowywania elementów konfigurowalnych i zapisów historii systemu
RAM – do przechowywania danych i wykonywania kodu
NVRAM – do nieulotnego przechowywania danych
Pamięć dodatkowa – do identyfikacji rewizji płytki
Specjalistyczne funkcje sprzętowe
Niestandardowe funkcje logiczne są realizowane w pojedynczym układzie ASIC z obwodami pomocniczymi. Kluczowe funkcje specjalistyczne obejmują:
Interfejsy szeregowe – Cztery interfejsy szeregowe do płyty montażowej: dwa interfejsy ISBus™ 5 Mb/s (master lub slave), jeden asynchroniczny interfejs TTL dla narzędzia konfiguracyjnego opartego na komputerze PC (RX, TX, TXEN/RTS) i jeden asynchroniczny interfejs TTL do płytki programatora (RX, TX, RTS).
Synchronizacja sygnałów impulsu obciążenia – Impuls obciążenia pętli wewnętrznej przechwytuje wartości we/wy (napięcia, prądy, liczniki tachometru, wejścia dyskretne) i synchronizuje kanały ISBus, oprogramowanie i wyjścia bramkujące. Impuls obciążenia pętli aplikacji przechwytuje wartości VCO innych aplikacji jako podwielokrotności lub wielokrotności pętli wewnętrznej.
Wykrywanie przepełnienia stosu – monitoruje stosy zarówno na pierwszym planie, jak i w tle; generuje INT0 w przypadku przepełnienia jednego z nich i twardy reset w przypadku przepełnienia obu. Rejestr konfiguracyjny umożliwia wyłączenie resetowania.
Watchdog Timer – Włączany i okresowo przełączany przez procesor DSP; przekroczenie limitu czasu powoduje twardy reset. Jako odniesienie dla niektórych funkcji dostępny jest także 24-bitowy, wolnodziałający timer.
Wejścia różnicowe (HIFI) – pięć par różnicowych można wykorzystać jako dwa kwadraturowe przyrostowe interfejsy tachografu (jeden z funkcją znacznika), jako liczniki VCO warstwy aplikacji lub jako maksymalnie dziesięć wejść dyskretnych. Dostępne są powiązane 16-bitowe liczniki w górę/w dół, timery i rejestry przechwytywania.
Wejścia VCO – Sześć wejść VCO mostka (0–2 MHz) z kart we/wy dostosowanych do danej technologii (np. kart interfejsu mostka BIC) jest filtrowanych cyfrowo i przekazywanych do 16-bitowych liczników z rejestrami przechwytującymi zatrzaskiwanymi przez impuls obciążenia pętli wewnętrznej.
Wyjścia PWM – dwa wyjścia PWM o stałej częstotliwości (24 kHz) i 10-bitowej rozdzielczości do sterowania miernikami oprzyrządowania lub innymi wyjściami.
Różne wejścia/wyjścia – SYNC OUT do synchronizacji funkcji w warstwie płytki BIC, wyjście BIC_DISABLE (stan wysoki wyłącza kartę BIC podczas włączania zasilania) oraz różne sygnały zegara, przerwań i wyboru chipa.
Oprogramowanie sprzętowe na płycie głównej
Wbudowane oprogramowanie sprzętowe jest przechowywane w pamięci Flash i składa się z trzech głównych typów:
Program ładujący – kontroluje sekwencję włączania i nie należy go ponownie ładować w terenie
Kod aplikacji – definiuje konkretne funkcje sterujące dla produktu napędowego lub wzbudnicy; ładowany przez port narzędziowy
Parametry konfiguracyjne – ładowane za pomocą programu ToolboxST; parametry wzbudnicy są ładowane przez Unit Data Highway, podczas gdy parametry napędu są ładowane przez port szeregowy, ISBus lub Ethernet do płyty ACL
Światła wskazujące
Płyta zawiera dwie diody LED na panelu przednim do wizualnego wskazywania stanu:
PROWADZONY |
Nomenklatura |
Kolor |
Opis |
DS1 |
WADA |
Czerwony |
Dioda LED błędu sterowana przez procesor DSP. Świeci się lub miga: wystąpił błąd lub podczas resetowania. WYŁ.: brak usterek. |
DS2 |
STATUS |
Zielony |
Dioda monitora stanu sterowana przez procesor DSP. Miga: Działa. WŁ.: Zatrzymany. WYŁ.: wystąpił błąd lub podczas resetowania. |
Charakterystyka sprzętu
IS200DSPXH1CAA to płytka okablowania drukowanego przeznaczona do montażu w stojaku typu VME. Łączy się z płytą montażową za pomocą 4-rzędowego, 128-stykowego złącza DIN (P1). W zastosowaniach EX2100 DSPX jest przymocowany do znajdującej się pod nim płytki EISB; w razie potrzeby te dwie deski można odłączyć. Na płycie nie ma bezpieczników, regulowanych urządzeń sprzętowych ani punktów testowych użytkownika.
Złącza
Złącze |
Typ |
Opis |
P1 |
4-rzędowy, 128-pinowy DIN (płyta montażowa) |
Zapewnia zasilanie, magistralę adresową/daną mapowaną w pamięci, wybór chipów, wejścia VCO, interfejsy szeregowe, przerwania, zegary i inne sygnały sterujące. |
P5 |
Port emulatora (panel przedni) |
Interfejs emulatora TI (interfejs skanowania podobny do JTAG) do emulacji i programowania Flash. Złącze 12-stykowe. |
P6 |
Port monitora inżynieryjnego (panel przedni) |
Synchroniczny port szeregowy DSP (poziomy TTL) wyłącznie do użytku inżynieryjnego GE. Złącze 16-stykowe. |
Podsumowanie sygnałów we/wy (płyta bazowa P1)
Funkcjonować |
Ilość |
Bliższe dane |
Autobus danych |
32 bity |
D0–D31 |
Autobus adresowy |
14 bitów |
A0–A13 |
Wyjścia sterujące magistrali |
2 |
Odczyt (ORD), zapis (OWR) |
Wyjścia wyboru chipów |
4 |
BIC_ (interfejs mostkowy), IO, LAN, SPR |
Wyjścia sygnału zegarowego |
4 |
CPU_CLK1, CPU_CLK2 (2–30 MHz); CLK20_1, CLK20_2 (20 MHz) |
Przerwanie wejść |
4 |
INT_BIC, INT_IO, INT_LAN i inne |
Mostkowe wejścia VCO |
6 |
0–2 MHz (VCO_1 do VCO_6) |
Kanały szeregowe ISBus |
2 |
Przesyłaj i odbieraj |
Obciążenie wyjść impulsowych |
3 |
Do synchronizacji |
Wejścia różnicowe HIFI |
5 par |
Mogą być używane jako tachy, VCO lub dyskretne |
Wyjścia PWM |
2 |
Wyjścia mierników, stała częstotliwość 24 kHz |
Zasilanie |
+5 V |
±5%, do P1 |
Instalacja i wymiana
Środki ostrożności podczas postępowania
Czułość statyczna – IS200DSPXH1CAA zawiera komponenty wrażliwe na ładunki elektrostatyczne. Zawsze noś opaskę uziemiającą na nadgarstek i obsługuj płytę na uziemionym stanowisku pracy. Gdy tablica nie jest używana, przechowuj ją w torbie antystatycznej.
Przed przystąpieniem do manipulacji odłącz zasilanie – Wyłącz zasilanie przemiennika lub wzbudnicy i sprawdź zerowe napięcie przed dotknięciem płytki lub podłączonych obwodów. Postępuj zgodnie z procedurami blokowania/oznaczania.
Nie wkładaj ani nie wyjmuj przy włączonym zasilaniu – może to spowodować uszkodzenie sprzętu lub obrażenia ciała.
Procedura wymiany (dyski serii Innovation)
Odłącz zasilanie od napędu i otwórz drzwi szafy. Sprawdź, czy we wszystkich obwodach nie występuje napięcie zerowe.
Poluzuj górne i dolne śruby mocujące w pobliżu zaczepów wyrzutnika.
Podnieś zaczepy wyrzutnika, aby wyjąć deskę i wyciągnij ją prosto.
Wsuń zamienną płytkę do odpowiedniego gniazda (płytki mają wpust; włożenie do niewłaściwego gniazda może spowodować uszkodzenie elektroniki).
Naciśnij mocno jednocześnie górną i dolną część panelu przedniego, aby osadzić deskę.
Dokręcić śruby równomiernie, aby zapewnić prawidłowe osadzenie.
Procedura wymiany (EX2100 offline)
Odłączyć zasilanie wzbudnicy zgodnie z procedurami GEH‑6631 lub GEH‑6674.
Odłącz sześć kabli światłowodowych od panelu przedniego EISB.
Usuń DSPX i podłączony EISB jako całość, korzystając z zakładek wyrzutnika.
Odłącz EISB od starego DSPX i podłącz go do zamiennego IS200DSPXH1CAA.
Zainstaluj zespół zamienny i ponownie podłącz wszystkie kable.
Po wymianie skonfiguruj ponownie DSPX za pomocą oprogramowania ToolboxST.
Procedura wymiany (EX2100 Redundant Online)
Zidentyfikuj uszkodzony DSPX za pomocą diod LED na panelu przednim.
Odłącz zasilanie tylko w sekcji (M1, M2 lub C), w której znajduje się uszkodzona płyta.
Potwierdź, że sterowanie zostało przekazane do innego urządzenia głównego.
Odłącz kable światłowodowe i wyjmij zespół DSPX/EISB.
Zainstaluj zespół zamienny i przywróć zasilanie.
Przetestuj zamiennik, przekazując mu kontrolę.
Zamawiając IS200DSPXH1CAA, użyj pełnego numeru części dokładnie tak, jak pokazano. Numer części jest zgodny z konwencją GE:
IS200 – seria Innovation, klasa 200
DSPX – akronim funkcjonalny: Płyta sterująca cyfrowego procesora sygnałowego
H1 – Generacja/wersja
C – Oznaczenie podstawy
A – Modyfikator (np. zmiana powłoki lub składnika)
A – Wersja A
Gwarancja i złożenie zamówienia
Wymiana gwarancyjna (w okresie gwarancyjnym): Skontaktuj się z inżynierią serwisu produktów GE Energy (dane kontaktowe pominięto w żądaniu).
Części zamienne lub zamówienia nieobjęte gwarancją : Skontaktuj się z najbliższym biurem sprzedaży lub serwisem GE. Dostarczać:
Pełny numer części: IS200DSPXH1CAA
Numer seryjny napędu lub wzbudnicy
Numer wykazu materiałów napędu lub wzbudnicy (ML).
Uwaga: Wszystkie cyfry i litery w numerze części są istotne. Firma GE może zastąpić późniejsze, kompatybilne wersje, ale zapewniona jest kompatybilność wsteczna.
Diagnostyka i konserwacja
IS200DSPXH1CAA nie wymaga rutynowej kalibracji. Jego stan jest monitorowany przez system sterowania za pomocą diod LED FAULT i STATUS oraz poprzez alarmy diagnostyczne zgłaszane przez oprogramowanie ToolboxST. Płyta wykonuje ciągłą autodiagnostykę obejmującą:
Wykrywanie przepełnienia stosu (pierwszy plan i tło)
Monitorowanie timera watchdoga
Sprawdzanie integralności pamięci
Stan łącza komunikacyjnego z ISBus i innymi interfejsami
Jeżeli dioda LED FAULT świeci się lub miga, oznacza to, że wystąpił błąd. Jeśli dioda STATUS jest wyłączona, oznacza to, że wystąpił błąd lub płyta jest w trakcie resetowania. Gdy płyta działa normalnie, dioda STATUS powinna migać na zielono.
