DS200SDCCG1A — это плата управления приводом, разработанная компанией General Electric (GE) Motors & Industrial Systems для приводов и возбудителей серии DIRECT-O-MATIC 2000. Эта плата относится к серии SDCC (Drive Control Card), входит в группу G1 и представляет версию A. Она служит основным компонентом управления для приводных систем серии GE 2000, объединяя три 16-битных микропроцессора, которые работают согласованно через двухпортовое ОЗУ, обеспечивая полный контроль функций приводов двигателей переменного и постоянного тока.
Основная функция карты управления приводом SDCC — обеспечение основного управления приводами и двигателями, обработки сигналов и пользовательских интерфейсов ввода-вывода. Плата использует трехпроцессорную архитектуру, включающую процессор управления приводом (DCP), процессор управления двигателем (MCP) и сомоторный процессор (CMP), которые обрабатывают пользовательские интерфейсы и функции системного уровня, регулирование тока во внутреннем контуре и функции, специфичные для двигателя, а также сложные математические задачи соответственно. Встроенное программное обеспечение хранится в пяти микросхемах памяти: четырех EPROM (содержащих данные конфигурации, запрограммированные на заводе-изготовителе) и одной EEPROM (содержащей настраиваемые параметры).
Плата DS200SDCCG1A воплощает в себе передовую технологию GE в области управления приводом и обладает следующими характеристиками:
Трехпроцессорная архитектура: объединяет три 16-битных микропроцессора, выполняющих функции управления, приложений и ввода-вывода соответственно.
Встроенные диагностические светодиоды: 10 светодиодов отображают коды неисправностей в двоично-десятичном или двоичном формате, что облегчает поиск неисправностей на месте.
Несколько вариантов сброса: поддерживает сброс встроенной кнопки, сброс внешнего сигнала, программный сброс и сторожевую защиту.
Богатые интерфейсы ввода-вывода. Предоставляет множество аналоговых, цифровых, частотных и коммуникационных интерфейсов.
Возможность установки вспомогательной платы: позволяет устанавливать карты связи локальной сети, карты процессора сигналов и другие вспомогательные платы.
Гибкие возможности конфигурации: поддержка различных аппаратных перемычек и параметров программного обеспечения.
Этот продукт широко используется в системах привода постоянного тока, системах переменной частоты переменного тока, системах возбуждения и различных приложениях управления промышленными процессами, особенно в приложениях промышленного привода, требующих высокопроизводительного управления.
II. Ключевые функции
1. Трехпроцессорная архитектура управления.
Карта DS200SDCCG1A содержит три 16-разрядных микропроцессора, которые работают согласованно через двухпортовое ОЗУ (DPR), конфигурацию ОЗУ, к которой могут независимо и одновременно обращаться два микропроцессора:
| процессора |
Расположение |
Функция Описание |
| Процессор управления приводом (DCP) |
U1 |
Микроконтроллер 80C186 с многочисленными встроенными периферийными функциями, включая декодирование адреса (для выбора микросхемы), генераторы состояния ожидания, контроллер прерываний, таймеры/счетчики и контроллер прямого доступа к памяти (DMA). Программное обеспечение DCP состоит из пользовательских интерфейсов, внешних контуров регулирования (таких как скорость и положение) и функций системного уровня. |
| Процессор управления двигателем (MCP) |
U21 |
Микроконтроллер 80C196 с высокоскоростным вводом-выводом, обычным цифровым вводом-выводом, аналоговым вводом-выводом, таймером/счетчиками и сторожевым таймером. Программное обеспечение MCP состоит из внутренних контуров, таких как регуляторы тока, и функций, специфичных для двигателя/технологии, таких как управление фазой постоянного тока, управление движением переменного тока и общее назначение переменного тока. |
| Сомоторный процессор (CMP) |
U35 |
Цифровой сигнальный процессор TMS320 C25, выполняющий сложные математические функции для алгоритмов управления двигателем, слишком сложных для MCP. Используется только в приводах, требующих дополнительных возможностей обработки. CMP взаимодействует только со своим EPROM и двухпортовым RAM MCP/CMP. |
2. Встроенное программное обеспечение и память.
Карта DS200SDCCG1A хранит программное обеспечение в пяти микросхемах памяти:
EPROM (U11, U12, U22, U23): четыре EPROM, содержащие данные конфигурации, запрограммированные на заводе.
EEPROM (U9): Одна EEPROM, содержащая настраиваемые параметры.
Важное примечание. Карта DS200SDCCG1A (версия без микросхем памяти) имеет пустые разъемы. При заказе сменной платы укажите карту DS215SDCCG1A, чтобы гарантировать наличие пяти микросхем памяти.
3. Светодиодный диагностический дисплей
Карта DS200SDCCG1A имеет 10 диагностических светодиодов, которые мигают кодами неисправностей:
| диапазона кодов неисправностей |
Режим отображения |
| 1-399 |
Шаблон BCD с медленной частотой мигания (два крайних левых светодиода кодируют цифру сотен, следующие 4 светодиода кодируют цифру десятков, крайний правый светодиод кодирует цифру единиц) |
| 400-1023 |
Двоичный шаблон с более высокой частотой мигания (крайний левый светодиод — 2^9=512, второй светодиод — 2^8=256 и т. д.) |
| Нет ошибок или привод не работает |
Последовательное моргание, по два за раз, моргание от крайних положений внутрь к центру и обратно |
Эти же светодиоды можно настроить с помощью программной перемычки для грубого отображения переменных привода во время работы (например, в режиме абсолютной или знаковой гистограммы). Эта настройка не блокирует светодиодную индикацию неисправности.
4. Сброс цепей
DS200SDCCG1A предоставляет четыре метода сброса, включая кнопку RESET:
| метода сброса |
Описание |
| Встроенная кнопка |
Нажмите кнопку RESET на SDCC. |
| Внешний сигнал |
Подайте от +5 до +24 В постоянного тока к точкам интерфейса клиента на платах STBA или NTB/3TB (соединенных с SDCC через 6PL). |
| Программное управление |
SDCC генерирует сброс посредством программного управления. |
| Сторожевая защита |
SDCC генерирует сброс посредством автоматической внутренней аппаратной защиты. |
Внимание: При аппаратном сбросе система отключается; Обычно систему не следует перезагружать во время работы.
III. Аппаратная архитектура
1. Группы карт
В настоящее время доступны три номера группы SDCC (версии G2 никогда не производились):
| Групповое |
заявление |
| DS200SDCCG1A_ |
Используется в преобразователях AC2000, DC2000 и EX2000. |
| DS200SDCCG3A_ |
Версия с ограниченной функциональностью, используемая в приводах DC1000. |
| DS200SDCCG4A_ |
Используется в турбинах TC2000 (то же, что и G1A, за исключением увеличенной области хранения параметров EE и другого встроенного ПО) |
2. Разъемы карт
SDCC взаимодействует с другими платами контроллера и внешними сигналами через восемь разъемов (обозначенных _PL):
| разъема |
Интерфейс |
| 1PL |
Ввод-вывод между блоком питания/интерфейсной платой (DS200IMCP, DCI, SDCI или DCFB) и SDCC |
| 2PL |
Входы ±5, 15 и 24 В постоянного тока от блока питания/интерфейсной платы к SDCC |
| 3PL |
Выходы SDCC на коммуникационную карту локальной сети (DS215SLCC) |
| 6PL |
Ввод-вывод между клеммной платой привода (531X305NTB) или простой клеммной платой привода (DS200STBA) и SDCC |
| 7PL |
Ввод-вывод между платой процессора сигналов (531X309SPC) или платой многомостовой обработки сигналов (DS200SPCB) и SDCC (отсутствует в SDCCG3) |
| 8PL |
Ввод-вывод между клеммной платой привода (531X305NTB) или простой клеммной платой привода (DS200STBA) и SDCC |
| 9ПЛ |
Не используется (нет в SDCCG3) |
| 11PL |
Выходы SDCC на счетчики (отсутствуют в SDCCG3) |
3. Монтаж вспомогательной платы
SDCC имеет возможности для установки других вспомогательных плат и модулей. На SDCC могут быть установлены следующие платы:
Плата связи локальной сети DS215SLCC или 531X306LCC
531X309SPC Плата процессора сигналов
Многомостовая плата обработки сигналов DS200SPCB
4. Тестпоинты
SDCC предоставляет несколько встроенных контрольных точек для тестирования и устранения неполадок:
| тестпойнта |
Название |
Описание |
| ДКОМ1/ДКОМ2 |
Общая ссылка |
Общая опорная точка 0 В |
| П5 |
мощность +5 В |
Регулируемый источник питания +5 В (±5%) |
| ТП4 |
Флаг синхронизации переднего плана DCP |
720 Гц |
| ТП5 |
Флаг времени блокировки DCP |
720 Гц |
| ТП6 |
Флаг медленной фоновой синхронизации DCP |
90 Гц |
| РТС |
Тестпоинт общего назначения |
Вывод контрольной точки общего назначения от DCP |
| ТП8 |
Фазный ток |
Аналоговое представление тока двигателя фазы А с номинальным смещением постоянного тока +2,5 В. |
| ФКЛК |
Выход генератора |
«Я жив» Выход генератора 8 МГц от MCP |
| НМИ |
Тест платы |
Запускает тест платы (тест 13) при кратковременном подключении к +5 В. Только для тестирования платы. |
| DACS |
Выбор дочерней платы D/A |
Выбор дочерней платы диагностического цифро-аналогового преобразователя |
| N15 |
мощность -15 В |
Регулируемый источник питания -15 В (±5%) |
| P15 |
+15 В мощность |
Регулируемый источник питания +15 В (±5%) |
| ТП29 |
Частота входной линии |
Тестпоинт для частоты входной линии |
| ТП37 |
напряжение постоянного тока |
Тестовая точка для напряжения постоянного тока (не используется в приводах переменного тока) |
IV. Подробное описание интерфейса
1. Разъем 1PL (только приводы AC2000)
Разъем 1PL обеспечивает ввод-вывод между SDCC и платой питания, передачу состояния питания привода, сигналов IGBT, обратной связи по фазному току, обратной связи по напряжению, сигналов синхронизации линии и т. д.
2. Разъем 2ПЛ.
Разъем 2PL обеспечивает подачу питания от платы источника питания к SDCC, включая:
/PSEN: сигнал включения питания
Питание ±15 В постоянного тока, ±24 В постоянного тока и +5 В постоянного тока
DCOM: общий источник питания
3. Разъем 3PL
Разъем 3PL обеспечивает выходы SDCC для SLCC (карты связи локальной сети), включая:
Линии буферизованной шины данных (BD0-BD7)
Буферизованные адресные строки (BA0-BA12)
Сброс системы, прерывание, выбор микросхемы, чтение/запись управляющих сигналов
4. Разъем 6ПЛ.
Разъем 6PL является основным интерфейсом между SDCC и клеммной колодкой привода (NTB/3TB или STBA), включая:
Линии управления: CTLN1/CTLN2 (цепь управления контактором MA)
Цифровые входы: RUN (ход), JOG (толчковый ход), POL (полярность), XSTP (вспомогательный стоп)
Аналоговые входы: P1B-P4B, ASPO, VC3NB/VC3PB, VC4NB/VC4PB
Аналоговые выходы: DA1/DA2 (8-битный или 12-битный ЦАП), MET1-MET3 (8-битный ЦАП)
Интерфейс связи: TDB/RDB/RTSB/CTSB (RS-232C)
Вход сброса: RESET (от +5 до +24 В постоянного тока)
Частотные входы: MSSY, TOIN
5. Разъем 7ПЛ.
Разъем 7PL обеспечивает ввод-вывод между SDCC и платой SPC или SPCB, передавая:
Сигналы энкодера (E1UP/E1DN, E2UP/E2DN, E1Z/E2Z)
Аналоговые каналы SPC (SPA1, SPA2)
Сигналы синхронизации (SPSYN, SPSYNO)
Последовательная связь (SPTX, SPRX)
6. Разъем 8ПЛ.
Разъем 8PL обеспечивает ввод-вывод между SDCC и клеммной колодкой привода, включая:
Связь RS-422 (FA, FB)
Интерфейс энкодера (EOAB, EOBB, EOMB и их инвертированные входы)
Входы управления общего назначения (CI1-CI8)
7. Разъем 11ПЛ.
Разъем 11PL обеспечивает выходы SDCC для измерителей, включая четыре выхода измерителя (MTR1-MTR4), управляемые 8-битным цифро-аналоговым преобразователем.
V. Конфигурация и настройки
1. Конфигурация аппаратных перемычек
В комплект DS200SDCCG1A входят различные настраиваемые аппаратные перемычки, большинство из которых установлены на заводе. В Таблице 2 перечислены все определения перемычек, сначала указаны настройки по умолчанию.
| перемычки |
Функция |
Положение по умолчанию |
Описание |
| JP1 |
Защита от записи EEPROM |
2.3 (запись включена) |
1.2 = запись запрещена (безопасный режим) |
| JP7 |
Усиление ГУН с обратной связью |
1,2 (нормальное усиление) |
2,3 = увеличение усиления 6:1 |
| JP8 |
Схема абсолютного значения обратной связи VCO |
1,2 (биполярный режим) |
2.3 = абсолютный режим (для аналоговых тахометров переменного тока) |
| JP15 |
Включение кристалла DCP |
1.2 (включено) |
0 = только производственные испытания |
| JP16 |
Режим программы FLASH |
1.2 (обычный режим чтения) |
2.3 = режим перепрограммирования FLASH |
| JP22 |
Включение кристалла MCP |
1.2 (включено) |
0 = только производственные испытания |
| JP23 |
Источник сигнала канала DCP DMA |
1,2 (от аналоговой обратной связи NTB/3TB) |
2.3 = от входа маркера энкодера |
| JP33 |
Включение кристалла CMP |
1.2 (включено) |
0 = только производственные испытания |
2. Конфигурация перемычек проводов
| перемычки |
Функция |
Положение по умолчанию |
Описание |
| WJ1 |
Сопоставьте MET3 D/A с DAC1 |
0 (SDCCG1, перемычка отсутствует) |
1.2 (SDCCG3, перемычка установлена) |
| WJ2 |
Сопоставьте MET4 D/A с DAC2 |
0 (SDCCG1, перемычка отсутствует) |
1.2 (SDCCG3, перемычка установлена) |
| WJ3 |
Полномасштабное опорное напряжение 10 В для выходов D/A |
0 (SDCCG1, перемычка отсутствует) |
1.2 (SDCCG3, перемычка установлена) |
| WJ4 |
Определить группу карт для прошивки |
0 (перемычка отсутствует, идентифицирует G1) |
1.2 (установлена перемычка, идентифицирует G3) |
| WJ5 |
Настройте размер массива логических ячеек |
0 (перемычка SDCCG3 опущена) |
1.2 (установлена перемычка SDCCG1) |
| WJ7-WJ10 |
Настройте размер EEPROM |
Согласно Таблице 2 |
Специальная конфигурация для всех существующих приложений привода |
3. Инструменты настройки программного обеспечения
Любая настройка, загрузка или замена программного обеспечения SDCC требует использования одного из следующих инструментов:
ST2000: набор программных инструментов на базе DOS для настройки управляющего оборудования GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
GE Control System Toolbox: набор программных инструментов на базе Windows для настройки оборудования управления GE DIRECT-O-MATIC® 2000.
Конфигуратор привода LynxOS: набор программных инструментов, предназначенных для работы на персональном компьютере, работающем под управлением операционной системы LynxOS.
VI. Установка и обслуживание
1. Этапы установки
Выключение питания. Отключите питание привода, подождите несколько минут, пока конденсаторы источника питания разрядятся, и выполните проверку, чтобы убедиться в отсутствии питания.
Откройте дверцу шкафа: получите доступ к области печатной платы.
Отсоедините кабели: Осторожно отсоедините все кабели; убедитесь, что кабели имеют маркировку для упрощения повторного подключения.
Снимите вспомогательные платы: Если установлены какие-либо вспомогательные платы, выкрутите крепежные винты и снимите вспомогательные платы.
Освободите защелки: отодвиньте пластиковые защелки, чтобы удалить старую карту.
Переместить противостояния: перенести противостояния со старой карты на новую карту.
Настройка новой карты: установите все настраиваемые компоненты на новой карте в те же положения, что и на заменяемой карте.
Установите новую карту: установите новую карту SDCC, убедившись, что все защелки встали на свои места.
Повторное подключение кабелей. Подключите все кабели согласно маркировке, убедившись, что они правильно закреплены на обоих концах.
Установка вспомогательных плат. Переустановите все вспомогательные платы и подключите кабели.
Установите модуль программатора: Если применимо, подключите клавиатуру к разъему KPPL и зафиксируйте крышку на месте.
2. Замена/установка программного обеспечения
При замене SDCC:
Перенесите четыре EPROM (U11, U12, U22, U23) со старой карты на новую.
Перенесите EEPROM (U9) со старой карты на новую.
Если симптомы неисправности сохраняются, установите новые EPROM и пустую EEPROM (поставляется с новой картой, если это DS215SDCC) и запрограммируйте EEPROM с помощью программных инструментов.
При замене DCC на SDCC:
Используйте DCC EEPROM для загрузки конфигурации в файл.
Установите новую EEPROM в SDCC и загрузите файл конфигурации.
В соответствии с Таблицей 10 установите программные перемычки на SDCC так, чтобы они соответствовали настройкам аппаратных перемычек DCC.
3. Рекомендации по техническому обслуживанию
Меры предосторожности при электростатическом разряде: при работе с платами всегда надевайте заземляющий браслет. Храните доски в антистатических пакетах.
Периодическая проверка: проверьте разъемы на предмет ослабления крепления и пластиковые защелки на надежность крепления.
Управление запасными частями: рекомендуется иметь на объекте как минимум одну идентичную карту SDCC в качестве запасной, чтобы минимизировать время простоя.
Аппаратные настройки. После замены карты в приложении с критически важными функциями аналогового ввода-вывода коэффициенты усиления и смещения могут потребовать точной настройки для компенсации отклонений допусков компонентов.
VII. Приложения
Плата управления приводом DS200SDCCG1A широко используется в следующих промышленных приложениях:
Системы привода постоянного тока DC2000: Обеспечивают полные функции управления приводами двигателей постоянного тока.
AC2000 Системы переменной частоты переменного тока: Обеспечивает функции управления приводами двигателей переменного тока.
Системы возбуждения EX2000: используются для управления возбуждением генератора.
Системы управления турбинами TC2000: используются для управления турбинами.
Многомостовые приводные системы: поддерживают большие многомостовые приводные системы.
Модернизация системы: может заменить карту управления приводом 531X301DCC.
