O DS200SDCCG4A é uma placa de controle de acionamento projetada pela General Electric (GE) Motors & Industrial Systems para seus sistemas de controle da série DIRECT-O-MATIC 2000. Pertencente à série SDCC (Drive Control Card), esta placa faz parte do grupo G4 e representa a revisão A. Ela foi desenvolvida especificamente para aplicações de controle de turbina TC2000 e serve como componente principal para sistemas de controle da série GE 2000 no domínio de controle de turbina.
A função principal da placa de controle do inversor DS200SDCCG4A é fornecer controle primário para inversores e motores, processamento de sinais e interfaces de E/S do cliente. A versão G4 é essencialmente idêntica à versão G1A, com as principais diferenças sendo uma maior área de armazenamento de parâmetros EE e firmware otimizado especificamente para aplicações em turbinas. A placa emprega uma arquitetura de três processadores, incluindo um Processador de Controle de Drive (DCP), um Processador de Controle de Motor (MCP) e um Processador Co-motor (CMP), que lidam com interfaces de usuário e funções de nível de sistema, regulação de corrente de loop interno e funções específicas de motor, e tarefas de processamento com uso intensivo de matemática, respectivamente. O software integrado é armazenado em cinco chips de memória: quatro EPROMs (contendo dados de configuração programados de fábrica) e uma EEPROM (contendo parâmetros ajustáveis em campo).
A placa DS200SDCCG4A incorpora a tecnologia avançada da GE em controle de turbinas e apresenta as seguintes características:
Arquitetura de três processadores: Integra três microprocessadores de 16 bits que controlam funções de controle, aplicação e E/S, respectivamente.
Armazenamento estendido de parâmetros EE: Apresenta maior capacidade de armazenamento de parâmetros em comparação com a versão G1A, acomodando os extensos parâmetros de configuração necessários para aplicações de controle de turbina.
Firmware específico da turbina: Otimizado para as necessidades específicas dos sistemas de controle de turbina TC2000.
LEDs de diagnóstico integrados: 10 LEDs exibem códigos de falha no modo BCD ou binário, facilitando a solução de problemas no local.
Múltiplas opções de redefinição: Suporta redefinição de botão integrado, redefinição de sinal externo, redefinição de software e proteção de watchdog.
Interfaces de E/S ricas: Fornece múltiplas interfaces analógicas, digitais, de frequência e de comunicação.
Este produto foi projetado especificamente para sistemas de controle de turbina TC2000, adequado para equipamentos rotativos críticos, como turbinas a gás e turbinas a vapor. É amplamente utilizado em usinas de energia, instalações petroquímicas, transmissão de gás natural e outros setores industriais.
II. Funções principais
1. Arquitetura de controle de três processadores
A placa DS200SDCCG4A contém três microprocessadores de 16 bits que operam em coordenação via RAM de porta dupla (DPR), uma configuração de RAM que pode ser acessada de forma independente e simultânea por dois microprocessadores:
| do processador |
de localização |
Descrição da função |
| Processador de Controle de Drive (DCP) |
U1 |
Microcontrolador 80C186 com inúmeras funções periféricas integradas, incluindo decodificação de endereço (para seleção de chip), geradores de estado de espera, um controlador de interrupção, temporizadores/contadores e um controlador de acesso direto à memória (DMA). O software DCP consiste em interfaces de usuário, circuitos de regulação externos (como velocidade e posição) e funções em nível de sistema. Em aplicações de turbinas, o DCP lida com a lógica central do controle da turbina. |
| Processador de controle do motor (MCP) |
Sub21 |
Microcontrolador 80C196 com E/S de alta velocidade, E/S digital convencional, E/S analógica, temporizador/contadores e um temporizador de vigilância. O software MCP consiste em circuitos internos, como reguladores de corrente e funções específicas de motor/tecnologia. Em aplicações de turbinas, o MCP executa o controle da servoválvula e a regulação do atuador. |
| Processador Co-motor (CMP) |
U35 |
Processador de sinal digital TMS320 C25 que executa funções matemáticas intensivas para algoritmos de controle de motor muito complexos para o MCP. Usado somente em unidades que exigem capacidade de processamento adicional. O CMP faz interface apenas com sua EPROM e RAM de porta dupla MCP/CMP. |
2. Software e memória integrados
A placa DS200SDCCG4A armazena software em cinco chips de memória:
EPROMs (U11, U12, U22, U23): Quatro EPROMs contendo dados de configuração programados de fábrica, incluindo algoritmos e parâmetros específicos da aplicação de controle de turbina.
EEPROM (U9): Uma EEPROM contendo parâmetros ajustáveis em campo. A versão G4 apresenta uma área de armazenamento de parâmetros EE maior em comparação ao G1A, capaz de armazenar os extensos parâmetros de configuração necessários para o controle da turbina.
Nota Importante: O cartão DS200SDCC (a versão sem chips de memória) possui soquetes vazios. Ao solicitar uma placa de reposição, especifique a placa DS215SDCC para garantir que os cinco chips de memória estejam incluídos. Para a versão G4 devem ser utilizados chips de memória configurados especificamente para aplicações em turbinas.
3. Visor de diagnóstico LED
A placa DS200SDCCG4A fornece 10 LEDs de diagnóstico que exibem códigos de falha em modo piscante:
| da faixa de códigos de falha |
Modo de exibição |
| 1-399 |
Padrão BCD de taxa de intermitência lenta (os 2 LEDs mais à esquerda codificam o dígito das centenas, os próximos 4 LEDs codificam o dígito das dezenas, o LED mais à direita codifica o dígito das unidades) |
| 400-1023 |
Padrão binário de taxa de intermitência mais rápida (o LED mais à esquerda é 2 ^ 9 = 512, o segundo LED é 2 ^ 8 = 256 e assim por diante) |
| Nenhuma falha ou a unidade não está funcionando |
Piscando sequencialmente, dois de cada vez, piscando das posições externas para dentro, para o centro e para trás |
Esses mesmos LEDs podem ser configurados por jumper de software para também exibir grosseiramente as variáveis do inversor durante a execução (como no modo de gráfico de barras absoluto ou assinado). Esta configuração não inibe a exibição de falha do LED. Em aplicações de turbinas, esses LEDs podem ser usados para diagnósticos rápidos do status do sistema de proteção da turbina.
4. Reinicializar circuitos
O DS200SDCCG4A fornece quatro métodos de reinicialização, incluindo um botão RESET:
| do método de redefinição |
Descrição |
| Botão integrado |
Pressione o botão RESET no SDCC. |
| Sinal Externo |
Aplique +5 a +24 V CC aos pontos de interface do cliente nas placas STBA ou NTB/3TB (com interface com o SDCC por meio de 6PL). |
| Controle de software |
SDCC gera uma reinicialização por meio de controle de software programado. |
| Proteção de cão de guarda |
O SDCC gera uma redefinição por meio de proteção automática de watchdog de hardware interno. |
Cuidado: Uma reinicialização completa desarma o sistema; o sistema normalmente não deve ser reiniciado durante a execução. Em aplicações de controle de turbinas, as operações de reinicialização devem ser realizadas com cuidado especial para evitar afetar a operação normal da turbina.
III. Arquitetura de hardware
1. Grupos de cartões
A placa DS200SDCCG4A possui três números de grupo disponíveis (as versões G2 nunca foram fabricadas). A versão G4 foi projetada especificamente para aplicações em turbinas TC2000:
| de grupo |
do aplicativo |
Principais recursos |
| DS200SDCCG1A_ |
Aplicações de inversores AC2000, DC2000, EX2000 |
Versão padrão para aplicações gerais de acionamento e excitatriz |
| DS200SDCCG3A_ |
Unidades DC1000 |
Versão com funcionalidade reduzida |
| DS200SDCCG4A_ |
Aplicações de turbina TC2000 |
Igual ao G1A, mas com maior armazenamento de parâmetros EE e firmware otimizado para controle de turbina |
2. Conectores de cartão
O DS200SDCCG4A faz interface com outras placas controladoras e sinais externos por meio de oito conectores (designados _PL):
| Finalidade do conector |
da interface |
em aplicações TC2000 |
| 1PL |
E/S entre a fonte de alimentação/placa de interface (DS200IMCP, DCI, SDCI ou DCFB) e o SDCC |
Conecta sinais de monitoramento e proteção de energia |
| 2PL |
Entradas de ±5, 15 e 24 V CC da fonte de alimentação/placa de interface para o SDCC |
Fornece energia operacional da placa de controle |
| 3PL |
Saídas SDCC para a placa de comunicações LAN (DS215SLCC) |
Troca dados com a placa de comunicação LAN |
| 6PL |
E/S entre a placa terminal do inversor (531X305NTB) ou placa terminal simples do inversor (DS200STBA) e o SDCC |
Conecta sinais de E/S externos para controle da turbina |
| 7PL |
E/S entre a placa de processador de sinal (531X309SPC) ou placa de processamento de sinal multibridge (DS200SPCB) e o SDCC |
Processa sinais de feedback de posição e codificador |
| 8PL |
E/S entre a placa terminal do inversor (531X305NTB) ou placa terminal simples do inversor (DS200STBA) e o SDCC |
Conecta entradas digitais e sinais de codificador |
| 9PL |
Não usado |
- |
| 11PL |
Saídas SDCC para medidores |
Exibições do medidor de unidades |
3. Montagem da Placa Auxiliar
O DS200SDCCG4A possui disposições de montagem para outras placas e módulos auxiliares. As seguintes placas podem ser montadas no SDCC:
Placa de comunicações LAN DS215SLCC ou 531X306LCC
Placa de processador de sinal 531X309SPC
Placa de processamento de sinal multibridge DS200SPCB
Nas aplicações de turbina TC2000, normalmente é necessária uma placa de comunicação LAN para se comunicar com outros componentes do sistema de controle da turbina.
4. Pontos de teste
O DS200SDCCG4A fornece vários pontos de teste integrados para teste e solução de problemas:
| do ponto de teste |
do nome |
Descrição |
| DCOM1/DCOM2 |
Referência comum |
Ponto de referência comum de 0 volts |
| P5 |
Potência +5 V |
Fonte de alimentação regulada de +5 V (±5%) |
| TP4 |
Sinalizador de tempo em primeiro plano DCP |
720Hz |
| TP5 |
Sinalizador de temporização de blockware DCP |
720Hz |
| TP6 |
Sinalizador de tempo de fundo lento do DCP |
90Hz |
| RTS |
Ponto de teste de uso geral |
Saída de ponto de teste de uso geral do DCP |
| TP8 |
Corrente de fase |
Representação analógica da corrente do motor da fase A, com deslocamento CC nominal de +2,5 V |
| FCLK |
Saída do oscilador |
Saída do oscilador de 8 MHz 'Estou vivo' do MCP |
| MNI |
Teste de placa |
Inicia o teste da placa (Teste 13) quando momentaneamente ligado a +5 V. Somente para teste da placa. |
| DACS |
Seleção de placa filha D/A |
Seleção da placa filha do conversor D/A de diagnóstico |
| N15 |
-15 V de potência |
Fonte de alimentação regulada de -15 V (±5%) |
| P15 |
Potência de +15 V |
Fonte de alimentação regulada de +15 V (±5%) |
| TP29 |
Frequência da linha de entrada |
Ponto de teste para frequência de linha de entrada |
| TP37 |
Tensão CC |
Ponto de teste para tensão CC (não usado em inversores CA) |
4. Principais diferenças da versão G1A
| Recurso |
Versão G1A |
Versão G4A |
| Aplicação Primária |
Sistemas de acionamento e excitatriz AC2000, DC2000, EX2000 |
Sistema de controle de turbina TC2000 |
| Armazenamento de parâmetros EE |
Capacidade padrão |
Capacidade estendida |
| Firmware |
Firmware geral do inversor/excitadora |
Firmware específico de controle de turbina TC2000 |
| Configuração de parâmetros |
Parâmetros do inversor/excitadora |
Parâmetros de controle da turbina (configurações de sobrevelocidade, proteção de temperatura, etc.) |
| Foco Funcional |
Controle do motor, regulação de velocidade, regulação de corrente |
Proteção da turbina, controle de combustível, monitoramento de velocidade excessiva |
| Jumpers de software |
Alguns jumpers para configuração da função do drive |
Alguns jumpers para configuração de funções específicas da turbina |
V. Configuração e definições
1. Configuração do jumper de hardware
O SDCC inclui vários jumpers de hardware configuráveis, a maioria dos quais são configurados de fábrica. A versão G4 tem essencialmente as mesmas configurações de jumper que a versão G1A, mas com configurações adaptadas aos requisitos da aplicação da turbina:
| de jumper em aplicações TC2000 |
da função |
da posição padrão |
Descrição |
| JP1 |
Proteção contra gravação EEPROM |
2.3 (gravação habilitada) |
1.2 = gravação inibida (modo de segurança). A habilitação de gravação é recomendada em aplicações de turbina para permitir a modificação de parâmetros. |
| JP7 |
Ganho de VCO de feedback |
1,2 (ganho normal) |
2,3 = aumento de ganho 6:1; selecione com base no tipo de sinal de feedback da turbina. |
| JP8 |
Circuito de valor absoluto de feedback VCO |
1.2 (modo bipolar) |
2.3 = modo absoluto para aplicações de tacômetro CA. |
| JP15 |
Habilitação de cristal DCP |
1.2 (habilitado) |
Deve permanecer ativado para garantir a operação adequada do DCP. |
| JP16 |
Modo de programa FLASH |
1.2 (modo de leitura normal) |
2.3 = modo de reprogramação FLASH; usado somente durante atualizações de firmware. |
| JP22 |
Habilitação de cristal MCP |
1.2 (habilitado) |
Deve permanecer ativado para garantir a operação adequada do MCP. |
| JP23 |
Fonte de sinal do canal DCP DMA |
1.2 (de feedback analógico NTB/3TB) |
2.3 = da entrada do marcador do encoder; selecione com base no tipo de sinal de feedback da turbina. |
| JP33 |
Habilitação de cristal CMP |
1.2 (habilitado) |
Deve permanecer ativado para garantir a operação adequada do CMP. |
2. Configuração do jumper de fio
| de jumper |
função |
G4A |
Descrição da posição da |
| WJ1 |
Mapear MET3 D/A para DAC1 |
0 (jumper omitido) |
Característica SDCCG1 |
| WJ2 |
Mapear MET4 D/A para DAC2 |
0 (jumper omitido) |
Característica SDCCG1 |
| WJ3 |
Referência de fundo de escala de 10 V para saídas D/A |
0 (jumper omitido) |
SDCCG1 usa referência interna de D/A de 12 bits |
| WJ4 |
Identifique o grupo de placas para firmware |
0 (jumper omitido, identifica G1) |
O firmware usa este jumper para identificar o grupo de placas |
| WJ5 |
Configurar o tamanho da matriz de células lógicas |
1.2 (jumper instalado) |
SDCCG1 usa dispositivo 3064 |
| WJ7-WJ10 |
Configurar o tamanho da EEPROM |
Conforme Tabela 2 |
Configuração específica para todas as aplicações atuais do drive |
3. Ferramentas de configuração de software
Qualquer ajuste, download ou substituição de software no SDCC requer o uso de uma das seguintes ferramentas:
ST2000: Um conjunto de ferramentas de software baseado em DOS para configurar equipamentos de controle GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
GE Control System Toolbox: Um conjunto de ferramentas de software baseado em Windows para configurar equipamentos de controle GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
LynxOS Drive Configurator: Um conjunto de ferramentas de software projetadas para serem executadas em um computador pessoal operando com o sistema operacional LynxOS.
Para aplicações em turbinas TC2000, os manuais de configuração específicos do TC2000 também devem ser referenciados.
VI. Instalação e Manutenção
1. Etapas de instalação
Desligar: Desligue a energia do inversor, aguarde alguns minutos para que os capacitores da fonte de alimentação sejam descarregados e teste para verificar se não há energia.
Abra a porta do gabinete: acesse a área da placa de fiação impressa.
Desconecte os Cabos: Desconecte cuidadosamente todos os cabos; verifique se os cabos estão etiquetados para simplificar a reconexão.
Remova as placas auxiliares: Se alguma placa auxiliar estiver montada, remova os parafusos de montagem e retire as placas auxiliares.
Solte os encaixes: Empurre os encaixes de plástico para remover o cartão antigo.
Mover impasses: Transfira impasses do cartão antigo para o novo cartão.
Configurar nova placa: Defina todos os componentes configuráveis da nova placa nas mesmas posições da placa que está sendo substituída.
Instale a nova placa: Instale a nova placa SDCC, garantindo que todos os encaixes se encaixem na posição.
Reconecte os cabos: Reconecte todos os cabos conforme etiquetado, garantindo que estejam devidamente encaixados em ambas as extremidades.
Instale placas auxiliares: Reinstale todas as placas auxiliares e conecte os cabos.
Instale o Módulo Programador: Se aplicável, conecte o teclado ao conector KPPL e encaixe a tampa no lugar.
2. Substituição/Inserção de Software
Ao substituir um SDCC:
Transfira as quatro EPROMs (U11, U12, U22, U23) da placa antiga para a nova.
Transfira a EEPROM (U9) da placa antiga para a nova.
Se os sintomas de falha persistirem, instale novas EPROMs e uma EEPROM vazia (enviada com a nova placa se for uma DS215SDCC) e programe a EEPROM usando ferramentas de software.
Nota Importante: Como a versão G4 possui maior armazenamento de parâmetros EE, ao atualizar de uma versão G1A, deve ser utilizada uma EEPROM configurada especificamente para a versão G4.
3. Recomendações de Manutenção
Precauções ESD: Sempre use uma pulseira de aterramento ao manusear placas. Armazene as placas em sacos antiestáticos.
Inspeção Periódica: Verifique os conectores quanto a folgas e os encaixes de plástico quanto à fixação segura.
Backup de parâmetros: Faça backup regularmente dos parâmetros de controle da turbina armazenados na EEPROM para evitar perdas acidentais.
Gerenciamento de peças sobressalentes: Recomenda-se manter pelo menos um cartão SDCC idêntico no local como sobressalente para minimizar o tempo de inatividade.
Atualizações de firmware: Ao atualizar o firmware, siga rigorosamente os procedimentos oficiais da GE para evitar interrupção de energia durante o processo.
VII. Aplicações
A placa de controle do inversor DS200SDCCG4A foi projetada especificamente para as seguintes aplicações industriais:
Sistema de controle de turbina TC2000: Como componente central de controle do sistema TC2000, fornecendo funções de controle completas para turbinas a gás e turbinas a vapor.
Controle de Turbina a Gás: Executa controle de combustível, controle de velocidade, monitoramento de temperatura, monitoramento de combustão e outras funções de controle de turbina.
Controle de Turbina a Vapor: Executa controle de velocidade da turbina, proteção e controle de carga.
Sistemas de Proteção de Geradores: Interfaces com dispositivos de proteção de geradores para regulação de tensão e potência reativa.
Usinas de Ciclo Combinado: Coordena a operação de turbinas a gás e turbinas a vapor em configurações de eixo múltiplo ou eixo único.
Acionamentos de turbinas industriais: Fornece funções de controle em sistemas de acionamento de turbinas para compressores, bombas e outros equipamentos industriais.
