DS200SDCCG4A — это плата управления приводом, разработанная компанией General Electric (GE) Motors & Industrial Systems для систем управления серии DIRECT-O-MATIC 2000. Эта плата относится к серии SDCC (Drive Control Card), входит в группу G4 и представляет версию A. Она специально разработана для приложений управления турбиной TC2000 и служит основным компонентом для систем управления серии GE 2000 в области управления турбиной.
Основная функция платы управления приводом DS200SDCCG4A — обеспечение основного управления приводами и двигателями, обработки сигналов и пользовательских интерфейсов ввода-вывода. Версия G4 по существу идентична версии G1A, с основными отличиями, заключающимися в большей области хранения параметров EE и встроенном программном обеспечении, специально оптимизированном для применения в турбинах. 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 DS200SDCCG4A воплощает в себе передовую технологию GE в области управления турбинами и обладает следующими характеристиками:
Трехпроцессорная архитектура: объединяет три 16-битных микропроцессора, выполняющих функции управления, приложений и ввода-вывода соответственно.
Расширенное хранилище параметров EE: имеет большую емкость хранения параметров по сравнению с версией G1A, вмещает обширные параметры конфигурации, необходимые для приложений управления турбиной.
Специальное встроенное ПО турбины: оптимизировано для конкретных нужд систем управления турбиной TC2000.
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.
Этот продукт специально разработан для систем управления турбинами TC2000 и подходит для критически важного вращающегося оборудования, такого как газовые турбины и паровые турбины. Он широко используется на электростанциях, нефтехимических предприятиях, в транспортировке природного газа и в других отраслях промышленности.
II. Ключевые функции
1. Трехпроцессорная архитектура управления.
Карта DS200SDCCG4A 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. В турбинных приложениях DCP управляет основной логикой управления турбиной. |
| 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. В турбинах MCP выполняет управление сервоклапаном и регулировку привода. |
| 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 DS200SDCCG4A хранит программное обеспечение в пяти микросхемах памяти:
EPROM (U11, U12, U22, U23): четыре EPROM, содержащие запрограммированные на заводе данные конфигурации, включая алгоритмы и параметры, специфичные для приложения управления турбиной.
EEPROM (U9): Одна EEPROM, содержащая настраиваемые параметры. Версия G4 имеет большую область хранения параметров EE по сравнению с G1A, способную хранить обширные параметры конфигурации, необходимые для управления турбиной.
Важное примечание: Карта DS200SDCC (версия без микросхем памяти) имеет пустые разъемы. При заказе сменной платы укажите карту DS215SDCC, чтобы гарантировать наличие пяти микросхем памяти. Для версии G4 необходимо использовать микросхемы памяти, специально предназначенные для турбин.
3. Светодиодный диагностический дисплей
Карта DS200SDCCG4A оснащена 10 диагностическими светодиодами, 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. В турбинах эти светодиоды можно использовать для быстрой диагностики состояния системы защиты турбины.
4. Сброс цепей
DS200SDCCG4A 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. В приложениях управления турбиной операции сброса должны выполняться с особой осторожностью, чтобы не повлиять на нормальную работу турбины.
III. Аппаратная архитектура
1. Группы карт
Карта DS200SDCCG4A имеет три номера групп (версии G2 никогда не производились). Версия G4 специально разработана для турбин TC2000:
| группового |
приложения |
Ключевые особенности |
| DS200SDCCG1A_ |
Применение приводов AC2000, DC2000, EX2000 |
Стандартная версия для обычных приводов и возбудителей. |
| DS200SDCCG3A_ |
Диски DC1000 |
Версия с ограниченным функционалом |
| DS200SDCCG4A_ |
Применение турбин TC2000 |
То же, что G1A, но с большим хранилищем параметров EE и встроенным программным обеспечением, оптимизированным для управления турбиной. |
2. Разъемы карт
DS200SDCCG4A взаимодействует с другими платами контроллера и внешними сигналами через восемь разъемов (обозначенных _PL):
| Назначение разъема |
интерфейса |
в приложениях TC2000 |
| 1PL |
Ввод-вывод между блоком питания/интерфейсной платой (DS200IMCP, DCI, SDCI или DCFB) и SDCC |
Подключает сигналы контроля мощности и защиты. |
| 2PL |
Входы ±5, 15 и 24 В постоянного тока от блока питания/интерфейсной платы к SDCC |
Обеспечивает питание платы управления. |
| 3PL |
Выходы SDCC на коммуникационную карту локальной сети (DS215SLCC) |
Обменяется данными с картой связи локальной сети. |
| 6PL |
Ввод-вывод между клеммной платой привода (531X305NTB) или простой клеммной платой привода (DS200STBA) и SDCC |
Подключает внешние сигналы ввода-вывода для управления турбиной. |
| 7PL |
Ввод-вывод между платой процессора сигналов (531X309SPC) или платой многомостовой обработки сигналов (DS200SPCB) и SDCC |
Обрабатывает сигналы энкодера и обратной связи по положению. |
| 8PL |
Ввод-вывод между клеммной платой привода (531X305NTB) или простой клеммной платой привода (DS200STBA) и SDCC |
Соединяет цифровые входы и сигналы энкодера |
| 9ПЛ |
Не используется |
— |
| 11PL |
SDCC выводит на счетчики |
Показания счетчиков приводов |
3. Монтаж вспомогательной платы
В DS200SDCCG4A предусмотрены приспособления 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
В турбинах TC2000 обычно требуется карта связи локальной сети для связи с другими компонентами системы управления турбиной.
4. Тестпоинты
DS200SDCCG4A имеет 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. Ключевые отличия от версии G1A
| Функция |
Версия G1A |
Версия G4A |
| Основное приложение |
Системы привода и возбудителя AC2000, DC2000, EX2000 |
Система управления турбиной TC2000 |
| Хранение параметров EE |
Стандартная емкость |
Расширенная емкость |
| Прошивка |
Общая прошивка привода/возбудителя |
Специальная прошивка управления турбиной TC2000 |
| Конфигурация параметров |
Параметры привода/возбудителя |
Параметры управления турбиной (регулировка превышения скорости, температурная защита и т.д.) |
| Функциональная направленность |
Управление двигателем, регулирование скорости, регулирование тока |
Защита турбины, контроль топлива, контроль превышения скорости |
| Программные перемычки |
Некоторые перемычки для настройки функций привода |
Некоторые перемычки для конфигурации функций, специфичных для турбины. |
V. Конфигурация и настройки
1. Конфигурация аппаратных перемычек
SDCC включает в себя различные настраиваемые аппаратные перемычки, большинство из которых установлены на заводе. Версия G4 имеет по существу те же настройки перемычек, что и версия G1A, но с конфигурациями, адаптированными к требованиям применения турбины:
| перемычки |
Функция |
положения по умолчанию в приложениях TC2000 |
Описание |
| JP1 |
Защита от записи EEPROM |
2.3 (запись включена) |
1.2 = запись запрещена (безопасный режим). В турбинных приложениях рекомендуется разрешить запись, чтобы разрешить изменение параметров. |
| JP7 |
Усиление ГУН с обратной связью |
1,2 (нормальное усиление) |
2,3 = увеличение усиления 6:1; выберите в зависимости от типа сигнала обратной связи турбины. |
| JP8 |
Схема абсолютного значения обратной связи VCO |
1,2 (биполярный режим) |
2.3 = абсолютный режим для тахометров переменного тока. |
| JP15 |
Включение кристалла DCP |
1.2 (включено) |
Должен оставаться включенным, чтобы обеспечить правильную работу DCP. |
| JP16 |
Режим программы FLASH |
1.2 (обычный режим чтения) |
2.3 = режим перепрограммирования FLASH; используется только во время обновления прошивки. |
| JP22 |
Включение кристалла MCP |
1.2 (включено) |
Должен оставаться включенным, чтобы обеспечить правильную работу MCP. |
| JP23 |
Источник сигнала канала DCP DMA |
1,2 (от аналоговой обратной связи NTB/3TB) |
2.3 = от входа маркера энкодера; выберите в зависимости от типа сигнала обратной связи турбины. |
| JP33 |
Включение кристалла CMP |
1.2 (включено) |
Должен оставаться включенным, чтобы обеспечить правильную работу CMP. |
2. Конфигурация перемычек проводов
| перемычки |
Функция |
G4A Позиция |
Описание |
| WJ1 |
Сопоставьте MET3 D/A с DAC1 |
0 (перемычка отсутствует) |
Характеристика SDCCG1 |
| WJ2 |
Сопоставьте MET4 D/A с DAC2 |
0 (перемычка отсутствует) |
Характеристика SDCCG1 |
| WJ3 |
Полномасштабное опорное напряжение 10 В для выходов D/A |
0 (перемычка отсутствует) |
SDCCG1 использует внутреннюю ссылку от 12-битного ЦАП. |
| WJ4 |
Определить группу карт для прошивки |
0 (перемычка отсутствует, идентифицирует G1) |
Прошивка использует эту перемычку для идентификации группы карт. |
| WJ5 |
Настройте размер массива логических ячеек |
1.2 (перемычка установлена) |
SDCCG1 использует устройство 3064 |
| 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.
Для применения в турбинах TC2000 также следует обращаться к конкретным руководствам по настройке TC2000.
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.
Важное примечание: поскольку версия G4 имеет больший объем памяти параметров EE, при обновлении с версии G1A необходимо использовать EEPROM, специально настроенный для версии G4.
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.
Резервное копирование параметров: регулярно создавайте резервные копии параметров управления турбиной, хранящихся в EEPROM, чтобы предотвратить случайную потерю.
Управление запасными частями: рекомендуется иметь на объекте как минимум одну идентичную карту SDCC в качестве запасной, чтобы минимизировать время простоя.
Обновления встроенного ПО. При обновлении встроенного ПО строго следуйте официальным процедурам GE, чтобы избежать перебоев в электропитании во время процесса.
VII. Приложения
Плата управления приводом DS200SDCCG4A специально разработана для следующих промышленных применений:
Система управления турбиной TC2000: основной компонент системы управления TC2000, обеспечивающий полный контроль функций газовых и паровых турбин.
Управление газовой турбиной: выполняет управление подачей топлива, регулирование скорости, мониторинг температуры, мониторинг сгорания и другие функции управления турбиной.
Управление паровой турбиной: осуществляет регулирование скорости турбины, защиту и контроль нагрузки.
Системы защиты генератора: Интерфейсы с устройствами защиты генератора для регулирования напряжения и реактивной мощности.
Электростанции комбинированного цикла: координирует работу газовой и паровой турбины в многовальной или одновальной конфигурации.
Промышленные турбинные приводы: обеспечивают функции управления в системах турбинного привода компрессоров, насосов и другого промышленного оборудования.
