GE IS200DSPXH2C Dijital Sinyal İşlemcisi Kontrol Kartı

IS200DSPXH2C, General Electric (GE) tarafından Innovation Series™ Sürücüleri ve EX2100™ Uyartım Kontrol Sistemi için tasarlanmış bir Dijital Sinyal İşlemci Kontrol Kartıdır. Bu kart, H2 donanım ailesine ait DSPX serisi içindeki önemli bir donanım revizyonudur. Endüstriyel kontrol sistemlerinde merkezi bir rol oynayarak köprü ve motor regülatör fonksiyonları, geçit fonksiyonları ve jeneratör saha kontrol fonksiyonları için birincil kontrol cihazı olarak görev yapar.

IS200DSPXH2C kartı, yüksek performanslı bir Dijital Sinyal İşlemcisini (DSP), standart bellek bileşenlerini ve özel mantık işlevlerini gerçekleştiren Uygulamaya Özel Entegre Devreyi (ASIC) entegre eder. 60 MHz saat hızında çalışarak karmaşık kontrol algoritmalarının gerçek zamanlı işlenmesi için güçlü hesaplama yeteneği sağlar. Kart, önyükleme ve kod yürütme için FLASH bellek, veri depolama için RAM, kalıcı veri depolama için NVRAM ve kart revizyonu tanımlaması için salt okunur bellek dahil olmak üzere çeşitli bellek türleriyle donatılmıştır.

IS200DSPXH2C'nin temel özellikleri şunları içerir:

• Yüksek Performanslı DSP: 60 MHz saat hızı, güçlü gerçek zamanlı işleme yeteneği sağlar.

• Çoklu Bellek Türleri: FLASH, RAM, NVRAM ve salt okunur bellek.

• Özel ASIC: Özel mantık işlevlerini entegre ederek sistem entegrasyonunu ve güvenilirliği artırır.

• Zengin İletişim Arayüzleri: ISBus, TTL seri arayüzleri, HIFI diferansiyel girişleri vb. içerir.

• Esnek G/Ç Yapılandırması: VCO sayaçlarını, dörtlü artımlı kodlayıcı arayüzlerini, ayrık girişleri ve daha fazlasını destekler.

• Hassas Senkronizasyon Fonksiyonları: İç döngü ve uygulama döngüsü yük darbe sinyalleri, doğru kontrol zamanlamasını sağlar.

• Kapsamlı Koruma Mekanizmaları: Yığın taşması tespiti, watchdog zamanlayıcısı, güvenli sistem çalışmasının sağlanması.

• Durum Göstergesi: Ön paneldeki HATA ve DURUM LED'leri sezgisel çalışma durumu sağlar.

Kart, arka panele 4 sıralı, 128 pinli bir DIN konektörü (P1) aracılığıyla bağlanır. EX2100 uyarma sisteminde, EISB kartı ile birlikte çalışır ve ikisi fiziksel olarak tek bir ünite oluşturacak şekilde bağlanır. Ön panel ayrıca geliştirme ve bakım için bir DSP emülatör bağlantı noktası (P5) ve bir mühendislik izleme bağlantı noktası (P6) sağlar. H2 donanım ailesinin bir parçası olan IS200DSPXH2C, temel işlevselliğini korurken, belirli uygulama gereksinimlerine uyacak şekilde belirli donanım özellikleri veya arayüz tanımları bakımından H1 serisinden farklı olabilir.

---

II. Ana Fonksiyonlar

IS200DSPXH2C'nin birincil işlevleri aşağıdakileri içerir ancak bunlarla sınırlı değildir:

1. Dijital Sinyal İşleme ve Kontrol

IS200DSPXH2C kartının çekirdeği, 60 MHz'de çalışan, kontrol algoritmalarının yürütülmesinden, giriş sinyallerinin işlenmesinden ve çıkış komutlarının üretilmesinden sorumlu, yüksek performanslı bir Dijital Sinyal İşlemcisidir. Innovation Serisi sürücülerde köprü ve motor regülasyonunu ve geçit fonksiyonlarını kontrol eder. EX2100 ikaz sisteminde jeneratör alanı ikaz fonksiyonlarını kontrol eder.

2. Çoklu Bellek Türleri Desteği

Kart, farklı uygulama gereksinimlerini karşılamak için çeşitli bellek türleri sağlar:

• FLASH Bellek: DSP önyükleme görüntülerini, yürütme kodunu, yapılandırılabilir parametreleri ve sistem geçmişi kayıtlarını saklar.

• RAM: Veri depolama ve kod yürütme için kullanılır.

• NVRAM: Kalıcı veri depolama için kullanılır, elektrik kesintisinden sonra verilerin saklanmasını sağlar.

• Salt Okunur Bellek: Kart revizyon tanımlama bilgilerini saklar.

3. Özel ASIC Mantığı

Karttaki ASIC, aşağıdakiler de dahil olmak üzere en uzmanlaşmış ve destek fonksiyonlarını entegre eder:

• ASIC revizyon tanımlama kaydı.

• Seri arayüz kontrolü.

• Darbe sinyali senkronizasyonunu yükleyin.

• Yığın taşması tespiti.

• Bekçi köpeği zamanlayıcısı.

• 24 bit serbest çalışan zamanlayıcı.

• Sayaçlar ve yakalama kayıtları.

• PWM çıkışları.

4. Seri İletişim Arayüzleri

IS200DSPXH2C, P1 konektörü aracılığıyla dört seri arayüz sağlar:

• İki ISBus Arayüzü: ACL veya yerel genişletme işlevleriyle iletişim için 5 Mb/s hızında, ana veya bağımlı olarak yapılandırılabilir.

• Bir TTL Asenkron Arayüz: RX, TX ve TXEN/RTS sinyallerini içeren PC tabanlı bir konfigürasyon aracını bağlamak için.

• Bir TTL Asenkron Arayüz: RX, TX ve RTS sinyalleri dahil olmak üzere bir programlayıcı kartını bağlamak için.

5. Yük Darbe Sinyallerinin Senkronize Edilmesi

Kart, hassas senkronizasyon kontrolü için yük darbe sinyallerini kullanır:

• İç Döngü Yük Darbesi: Köprü, motor veya jeneratör voltajı/akımı VCO'ları, takometre sayaçları ve ayrı girişler gibi G/Ç değerlerini yakalar. Ayrıca ISBus kanallarını, yazılımını ve geçiş çıkışlarını da senkronize edebilir.

• Uygulama Döngüsü Yük Darbesi: Diğer uygulama VCO'larının ve takometrelerinin değerlerini yakalamak için kullanılan, iç döngü yük darbe frekansının alt katı veya katlarında çalışır.

Ürün yazılımı senkronizasyonunu kolaylaştırmak için 6 bitlik bir kayıt sağlanır. Her iç döngü yük darbesinde artar ve her uygulama döngü yük darbesinde sıfırlanır.

6. Yığın Taşması Tespiti

Kart, ön plan yığını (dahili belleği kullanarak) ve arka plan yığını (harici SRAM kullanarak) için taşma algılaması sağlar. Her iki yığındaki taşma da kesme INT0'ı oluşturur. Her iki yığının da aynı anda taşması durumunda donanım sıfırlaması oluşturulur. Bir yapılandırma kaydı, yığın taşması sıfırlamasının devre dışı bırakılmasına olanak tanır.

7. Bekçi Köpeği Zamanlayıcısı

Watchdog zamanlayıcısı etkindir ve DSP tarafından periyodik olarak değiştirilmelidir (değiştirme aralığı yapılandırılabilir). Watchdog zaman aşımı, donanımdan sıfırlama oluşturarak sistemin yazılım anormalliklerinden otomatik olarak kurtulmasını sağlar.

8. HIFI Diferansiyel Girişler

Kart, üç moddan biri için yapılandırılabilen beş diferansiyel (HIFI) uygulama girişi sağlar:

• İki Dörtlü Artımlı Kodlayıcı Arayüzü: Biri işaretleyici özellikli, iki adet 16 bitlik yukarı/aşağı sayacı çalıştırır. Sayaçlar, girişler aynı seviyede olduğunda durumlarını korur ve girişler diferansiyel olarak zıt olduğunda durum değiştirir. Her sayaç değişikliğine 5 MHz'lik bir zamanlayıcı sıfırlaması ve sayım yönünü kaydeden bir durum kaydı eşlik eder. Yakalama kayıtları, iç döngü veya uygulama döngüsü yük darbesinin oluşması durumunda değerleri yakalayacak şekilde yapılandırılabilir.

• Uygulama Katmanı VCO Sayaçları veya Tek Kanallı Kilitleme Arayüzleri: Diferansiyel olarak kodu çözülmüş ve filtrelenmiş girişlerde beş adet 16 bitlik sayaç artar. Bu sayaç değerleri, DSP'nin okuması için uygulama döngüsü yükleme darbesi tarafından kayıtlara yakalanır.

• On adede kadar Ayrı Giriş: Her giriş, üç sistem saat döngüsü için filtrelenir ve bir arabellekte DSP tarafından doğrudan okunabilir.

9. Köprü VCO Girişleri

Arka panelden gelen altı giriş dijital olarak filtrelenir ve VCO sayaçlarına gönderilir. Bunlar, iç döngü yük darbesi tarafından kilitlenen ve DSP tarafından okunabilen yakalama kayıtlarına sahip 16 bitlik sayaçlardır. Girişler, BIC (köprü arayüzü) veya uyarıcı arayüz kartları gibi teknolojiye özel I/O kartlarından gelir.

10.PWM Çıkışları

Kart, 24 kHz sabit frekansta, her biri 10 bit çözünürlükte ve 20 bitlik bir kaydı kaplayan iki PWM çıkışı sağlar. Enstrümantasyon ölçüm cihazlarını veya diğer çıkışları yönlendirmek için kullanılabilirler.

11. Genişletme Kartı G/Ç

BIC kartı katmanındaki işlevleri senkronize etmek için bir SYNC OUT sinyali sağlanır.

---

III. Sistem Uygulamaları

1. Innovation Serisi Sürücülerde Uygulama

Innovation Series sürücülerinde IS200DSPXH2C, aşağıdakilerden sorumlu olan ana denetleyici görevi görür:

• Köprü Kontrolü: Motor hızı ve tork kontrolünü sağlamak için güç köprüsünün anahtarlama durumunu kontrol eder.

• Motor Düzenleme: Motor kontrol algoritmalarını yürütür, geri bildirim sinyallerini işler ve geçit ateşleme darbeleri üretir.

• Gerçek Zamanlı İşleme: VCO girişlerini, takometre sayaçlarını ve diğer sinyalleri yüksek hızda alır ve işler.

• İletişim Arayüzü: ACL veya diğer genişletme modülleri ile ISBus üzerinden iletişim kurar.

2. EX2100 İkaz Kontrol Sisteminde Uygulama

EX2100 uyarım kontrol sisteminde IS200DSPXH2C, aşağıdakilerden sorumlu olan EISB kartıyla birlikte çalışır:

• Jeneratör Saha Kontrolü: Alan akımını kontrol etmek için Otomatik Voltaj Regülatörü (AVR) algoritmalarını çalıştırır.

• İç Döngü Kontrolü: Alan voltajı ve akım geri bildirimini işler, kapı ateşleme komutları üretir.

• Koruma Fonksiyonları: Sistem durumunu izler, aşırı uyarım, düşük uyarım, V/Hz sınırlama ve diğer koruma işlevlerini uygular.

• Yedeklilik Desteği: TMR sistemlerinde yedekli kontrol sağlamak için M1, M2 ve C kontrolörleri ile çalışır.

3. EISB Kurulu ile Koordinasyon

EX2100 sisteminde IS200DSPXH2C ve EISB kartı, tek bir ünite oluşturacak şekilde fiziksel olarak bağlanır:

• EISB Fonksiyonları: ISBus iletişimi, fiber optik arayüzler, tuş takımı ve araç portlarını sağlar.

• Sinyal Değişimi: DSPX, harici cihazlarla iletişim kurmak için arka panel aracılığıyla EISB ile veri alışverişi yapar.

• Entegre Değiştirme: Bakım sırasında DSPX ve EISB genellikle tek bir ünite olarak raftan çıkarılır.

4. H2 Serisinin Özellikleri

H2 donanım ailesinin bir parçası olarak IS200DSPXH2C aşağıdaki özelliklere sahip olabilir:

• Gelişmiş Arayüz Yetenekleri: P1 konektöründe farklı sinyal tanımları veya ek işlevsel destek sunabilir.

• Optimize Edilmiş Donanım Tasarımı: Daha yüksek gürültü bağışıklığı veya daha geniş çalışma sıcaklığı aralığı gibi belirli uygulama senaryoları için donanım optimizasyonları.

• Uyumluluk: H1 serisi kartlarla yazılım uyumluluğunu korur ancak donanım değişimi sırasında sürüm eşleşmesi önemlidir.

5. Tipik Uygulama Senaryoları

• Endüstriyel Sürücü Kontrolü: Çeşitli AC değişken frekanslı sürücüler için çekirdek kontrolü.

• Jeneratör Uyarma Kontrolü: Senkron jeneratörler için otomatik voltaj regülasyonu.

• Proses Kontrolü: Gerçek zamanlı işleme gerektiren endüstriyel proses kontrolü için yüksek performanslı bir kontrolör olarak.

• Güç Sistemi Stabilizasyonu: Güç sistemi stabilitesini iyileştirmek için PSS fonksiyonlarıyla birlikte çalışır.

  
  

---

IV. Ayrıntılı Arayüz Açıklaması

1. P1 Arka Panel Konektörü

P1, DSPX ile arka panel ve diğer kartlar arasındaki tüm sinyal bağlantılarını sağlayan 4 sıralı, 32 pinli bir DIN konektörüdür (toplam 128 pin). H2 serisi bir kart olduğundan P1'deki belirli pin tanımları H1 serisinden biraz farklı olabilir; ayrıntılar için ilgili teknik belgelere bakın. Anahtar sinyal kategorileri şunları içerir:

2. P5 Emülatör Bağlantı Noktası

P5, kartın ön panelinde bulunur ve TI emülatör bağlantı noktasına bir arayüz sağlar. Emülasyonu ve FLASH programlamayı destekleyen bir tarama arayüzüdür (JTAG'a benzer).

3. P6 Mühendislik Monitörü Bağlantı Noktası

P6, kartın ön panelinde bulunur ve DSP'nin senkron seri portuna (TTL seviyeleri) bağlanır. Yalnızca GE mühendisliğinin kullanımı içindir.

4. Yerleşik Test Noktaları

P6 ve P7 (kart yüzeyinde bulunur) yalnızca test/geliştirme amaçlı test noktalarıdır ve saha bakımı için kullanılmamalıdır.

5. Ön Panel LED'leri

LED	Rengi	Normal Durum	Anormal Durum
ARIZA	Kırmızı	Kapalı	Açık veya yanıp sönüyor: Arıza oluştu veya sıfırlama sırasında
DURUM	Yeşil	Yanıp Sönüyor (Çalışıyor)	Sürekli Açık: Durduruldu; Kapalı: Arıza oluştu veya sıfırlama sırasında

---

V. Göstergeler ve Teşhis

1. HATA LED'i (Kırmızı)

Doğrudan DSP tarafından çalıştırılır, kart arıza durumunu gösterir:

• Kapalı: Arıza yok, normal çalışma.

• Açık veya Yanıp Sönüyor: Bir hata oluştu veya kart sıfırlanıyor.

2. DURUM LED'i (Yeşil)

DSP tarafından yönlendirilir, kartın çalışma durumunu gösterir:

• Yanıp sönüyor: Kart çalışıyor.

• Sürekli Açık: Kart durdu.

• Kapalı: Bir hata oluştu veya kart sıfırlanıyor.

3. Tanılama İşlevleri

IS200DSPXH2C, dahili mantık ve donanım yazılımı aracılığıyla çeşitli teşhis işlevlerini uygular:

• Yığın Taşması Tespiti: Yazılım anormalliklerinden kaynaklanan sistem çökmelerini önler.

• Watchdog Timer: Yazılımın önceden belirlenen bir süre içinde yanıt vermesini sağlar.

• Bellek Kontrolleri: FLASH ve RAM için bütünlük kontrolleri.

• İletişim Arayüzü İzleme: ISBus ve seri arayüzler için durum izleme.

• Güç Kaynağı Gerilimi İzleme: Kritik güç kaynağı gerilimlerini arka panel aracılığıyla izler.

Teşhis sonuçları Toolbox yazılımı aracılığıyla okunabilir ve ön panel LED'lerinden ön göstergeye ulaşılabilir.

---

VI. Kurulum ve Değiştirme

1. Montaj Konumu

IS200DSPXH2C kartı, kontrol rafındaki belirlenmiş bir yuvaya takılır. EX2100 sisteminde, DSPX fiziksel olarak EISB kartına, DSPX üstte ve EISB altta olacak şekilde bağlanır. Kurulum sırasında kartın doğru yuvaya takıldığından emin olun; yanlış yerleştirme kart elektroniklerine zarar verebilir.

2. Çevrimdışı Değiştirme Prosedürü (Sistemin Enerjisi Kesildi)

Güvenlik Uyarıları:

• UYARI: Elektrik çarpmasını önlemek için sistemin gücünü kapatın ve ilgili kılavuzlarda belirtilen enerji kesme ve deşarj prosedürlerinin tamamını izleyin. Tüm yerel Kilitleme/Etiketleme uygulamalarına uyun.

• DİKKAT: Statik elektriğin neden olduğu bileşen hasarını önlemek için tüm kartlara statik duyarlı işleme tekniklerini uygulayın. Topraklama kayışı takın ve panoları anti-statik torbalarda saklayın.

Değiştirme Adımları:

1. Gücün Kapatıldığını Doğrulayın: Sistemin enerjisinin tamamen kesildiğinden emin olun. Kontrol kabini kapısını açın ve EPDM (varsa) ile EPSM üzerindeki güç göstergelerinin ve DSPX üzerindeki LED'lerin kapalı olduğunu kontrol edin.

2. Fiber Optik Bağlantısını Kes: Altı fiber optik kabloyu EISB ön panelinden çıkarın.

3. Eski Kartları Kaldır:

• DSPX ön panelinin üst kısmında ve EISB ön panelinin alt kısmında, ejektör tırnaklarının yanında bulunan vidaları gevşetin (vidalar sabittir).

• Çıkarma tırnaklarını kaldırarak DSPX ve EISB'yi yerinden çıkarın.

• Her iki kartı da iki elinizi kullanarak yavaşça raftan birlikte çekin.

4. EISB'yi ayırın: EISB'yi DSPX'in altından çıkarın ve yedek DSPX'e takın.

5. Yeni Kart(lar)ı Kurun:

• Yeni DSPX'i ve takılı EISB'yi doğru yuvayla hizalayın ve kılavuzlar boyunca itin.

• Başparmaklarınızı kullanarak, panoları başlangıçta oturtmak için ön panellerin üst ve alt kısmına aynı anda sıkıca bastırın.

• Modülün tam olarak oturduğundan emin olmak için ön panel düzeneğinin üst ve alt kısmındaki vidaları dönüşümlü olarak eşit şekilde sıkın.

6. Fiber Optikleri Yeniden Bağlayın: 2. adımda bağlantısı kesilen tüm iletişim kablolarını yeniden bağlayın.

7. Gücü Geri Yükle: Kabin kapısını kapatın ve sisteme gücü geri yükleyin.

8. Yeniden Yapılandır: DSPX değiştirildikten sonra yeniden yapılandırılması gerekir. Gerekli prosedürler için Toolbox yazılımına bakın.

3. Çevrimiçi Değiştirme Prosedürü (Yedek Sistem)

Yedekli bir kontrol sisteminde, arızalı bir DSPX kartı sistem çalışırken değiştirilebilir.

Risk Uyarısı: Çevrimiçi değiştirme sırasında diğer denetleyiciler, güç kaynakları ve terminal kartları enerjili ve aktif kalır. Diğer canlı parçalara dokunmaktan veya kısa devreye neden olmaktan kaçınmak için son derece dikkatli olunmalıdır.

Değiştirme Adımları:

1. Arızalı Kartı Tanımlayın: Arızalı DSPX'i içeren bölümü (M1, M2 veya C) ön panel göstergeleri aracılığıyla onaylayın.

2. Bölümün Enerjisini Kesin: Belirli EX2100 tipine yönelik prosedürleri izleyerek, arızalı DSPX'i içeren bölümün gücünü kapatın. İlgili EPSM bölümündeki LED göstergelerinin kapalı olup olmadığını kontrol edin.

3. Kontrol Aktarımını ve Kapatmayı Doğrulayın: Kontrolün diğer ana üniteye aktarıldığını doğrulamak için kontrol cihazı LED'lerini kontrol edin. DSPX'e dokunmadan önce, etkilenen bölümdeki kartlardaki tüm güç göstergelerinin kapalı olduğunu doğrulayın.

4. Fiber Optik Bağlantısını Kes: Fiber optik iletişim kablolarını EISB ön panelinden çıkarın.

5. Arızalı Kart(lar)ı Kaldır: Çevrimdışı prosedürle aynıdır.

6. Ayrı EISB: Çevrimdışı prosedürle aynıdır.

7. Yeni Kart(lar)ın Kurulumu: Çevrimdışı prosedürle aynı.

8. Gücü Geri Yükle: Bölüme EPDM'den yeniden güç uygulayın. EPDM ve EPSM üzerindeki güç göstergelerinin yandığını ve bitişik denetleyici kartlarındaki yeşil güç LED'lerinin yandığını kontrol edin.

9. Fiber Optikleri Yeniden Bağlayın: Tüm iletişim kablolarını yeniden bağlayın.

10. Yeniden Yapılandır: DSPX değiştirildikten sonra yeniden yapılandırılması gerekir. Gerekli prosedürler için Toolbox yazılımına bakın.

11. İşlevsel Test: Denetimi etkin yöneticiden etkin olmayan yöneticiye aktararak ve sistemin doğru şekilde çalıştığını gözlemleyerek değiştirilen DSPX işlevselliğini doğrulayın.