Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Поток Промышленная инженерия доступен 24/7 благодаря поддержке друзей Хабра
Комментарии 26
Импортозамещение дело конечно хорошее, но очень уж ваш блок напоминает alstom/converteam pec. Пульсации на igbt надеюсь по оптике передаете?
Спасибо за комплимент, но могу Вас заверить, что никакого отношения к изделиям фирмы Converteam наш блок управления БУПЧ не имеет. Он полностью (все платы) разработан мной (схемотехника) и инженером-разработчиком печатных плат на основании нашего понимания процесса управления ПЧ большой мощности и не является ничьей копией. ПО, естественно, тоже российское. С блоком управления Converteam (сейчас это GE) мы познакомились только приблизительно год назад - на буровой платформе, на которой работают ПЧ фирмы GE и которые требуют замены из-за износа и отсутствия поддержки со стороны фирмы-изготовителя. Да, конечно, сигналы управления на IGBT-транзисторы передаются по пластиковым оптическим кабелям.
А фотки силового блока (где выходные транзисторы) можете приложить? которые на мВт...
Очень бы интересно было бы посмотреть.....
Силовой блок (модуль ТТМ-1000) описан в статьях "Российский интеллектуальный силовой модуль для судовых преобразователей частоты. Часть 1, Часть 2". Но там не видно транзисторов и драйверов. Вы предложили хорошую идею - нужно сделать фотографию транзисторов и драйвера. В ближайшее время сделаю это и дополню ей указанную выше статью.
Чувствуется очередная студенческая работа)
Лучше бы написали что и как реализовывались и придумывали, как виляла мысль в процессе)
желательно не применять в ПЧ, так как они имеют низкие помехозащищенность и надежность
Сказки рассказывает - для помехозащищенности надо использовать диффлинии и всё.
ARM и RISK-V
RISC-V
Поэтому цифровые СУ ПЧ – более широкое понятие, а микроконтроллерные – более узкое, являющееся частью цифровых.
Нет конечно, что за дурацкая манера придумывать определения, не понимая сути? Это всё цифровые системы. Системы имеющие микроконтроллеры просто более универсальны, но более медленные, потому что имеют последовательную логику, а ПЛИС обычно это жесткая логика, но более быстрая и параллельная, сейчас конечно они тоже имеют возможность перепрограммирования, но не универсальны. А, кстати, как вы определите СУ которые имеют микроконтроллерное ядро встроенное в ПЛИС? )
Спасибо Вам за найденную опечатку, исправил эту ошибку. Данная статья - не студенческая работа, ее основная задача - рассказать специалистам в области микроконтроллерного управления мощными электроприводами о реально работающем на нескольких судах блоке управления ПЧ: какую он имеет структуру, технические характеристики и т. д. Мне кажется, им будет это интересно. Сейчас в России есть несколько СУ для судовых электроприводов, но они, к сожалению, никак не описаны в статьях и поэтому нельзя узнать, как они устроены. Согласен с Вами, если бы статья была написана в менее строгом техническом стиле, а более популярном, то она была бы интересна более широкому кругу инженеров.
ПЧ большой (250 кВт-1 МВт) и сверхбольшой (более 1 МВт) мощностей генерируют очень сильное электромагнитное излучение. Оно настолько сильное, что, например, у ноутбука перестает работать "мышка", а сенсорный дисплей не реагирует на прикосновение к нему. Поэтому применение диффлиний (витых пар) для соединения плат не поможет - будут наводиться помехи. Может быть, если СУ ПЧ будет расположена в отдельном шкафу (секции), то помех будет мало, но если СУ ПЧ будет находиться в силовой секции (рядом с транзисторным преобразователем), будут обязательно наводиться помехи и возникать аварийные ситуации. Это проверено много раз практически. Для надежной работы СУ ПЧ платы, входящие в ее состав, должны находиться максимально близко друг к другу и быть расположены в металлическом корпусе.
Термины и определения иногда бывают важны. Например, посмотрите какие есть книги и статьи по управлению электроприводами: "Микропроцессорные СУ электроприводами", "Микроконтроллерные СУ электроприводами" и "Цифровые СУ электроприводами". Как название более правильно? Мне кажется, что последний вариант более правильный, об этом я и написал в статье. Ответ на Ваш вопрос: СУ с микроконтроллером, реализованным на ПЛИС, будет цифровая. Микроконтроллерной ее назвать нельзя, так как она будет иметь внешний АЦП (так как ПЛИСы не имеют встроенного АЦП), а в микроконтроллерных СУ АЦП обязательно находится на "борту" микроконтроллера. Это - одно из главных преимуществ микроконтроллеров, специализированных для управления электроприводом.
Само содержание статьи хорошее, но... На сколько же сложный для чтения стиль написания статьи...
Я понимаю что к "канцеляриту" во всякой научно-бюрократической деятельности приучают ещё с вузов, но обязательно ли использовать птичий язык для публикации на научно-популярном сайте? Если это копипаста из узкоспециализированных журналов ещё могу понять, но если написано только для этого ресурса, и в целях рекламы широкого круга - то честно, можно было бы писать проще... и я не говорю про изобилие технических сокращений, хоть на них и жаловались в предыдущих ваших публикациях, это приемлемо, без них никуда. Я говорю о изобилии канцелярских речевых конструкциях и излишней формальности...
У меня дежавю, будто я в универе слушаю отчёты о курсовых, где есть требования по минимальному объему текста.
Я согласен с Вами. Действительно, статья написана в строгом техническом стиле - стиле научно-технической литературы. Но она имеет сложный уровень и предназначена, главным образом, для специалистов в области микроконтроллерного управления электроприводами (в основном большой мощности). Основная ее задача - рассказать специалистам в этой области о реально работающем на нескольких судах блоке управления ПЧ (не каком-то теоретическом устройстве, а реально работающем): какую он имеет структуру, технические характеристики и т. д. Сейчас в России есть несколько СУ для судовых электроприводов, но они, к сожалению, никак не описаны в статьях и поэтому нельзя узнать, как они устроены. Узкоспециализированные журналы читает очень ограниченный круг инженеров, а статьи на Habr читает огромное количество инженеров, в поисковых системах эти статьи очень легко можно найти и поэтому вероятность прочтения статьи на Habr намного выше, чем в узкоспециализированных журналах. Конечно, было бы очень хорошо по каждой теме, кроме статьи, написанной в таком строгом стиле (для специалистов в этой области), написать еще статью в более художественном, более популярном стиле (для широкого круга инженеров). Или совместить эти два стиля. Буду к этому стремиться.
Архитектура так себе. Не стоило копировать старые западные образцы.
Можно было бы применить EtherCAT и уйти от этих монструозных и негибких кроссплат.
Очевидно что несмотря на большое количество разъемов объем диагностической информации снимаемой с объектов минимален. А это значит увеличенное время затрачиваемое на ремонт и диагностику. Все еще усложняется этой массой проводов идущих в один ящик.
Дополнительну цену добавляют бесконечные гальваноразвязки. И при этом, как видно по платам, разработчики слабо себе представляют защиту от ЭМИ. Нельзя ставит быстрый чип посреди платы с разъемами со всех сторон. Спасает наверно что там старый медленный DSP на 28 нм.
Не думаю что это хороший пример для подражания.
EtherCAT это же иностранный интерфейс, его надо лицензировать, а этим теперь сложности)
Архитектура достаточно распространенная среди СУ мощными ПЧ. Именно такая архитектура позволила нам на круизном лайнере "Владимир Жириновский" проекта PV300VD заменить испанские СУ ПЧ гребных электродвигателей и подруливающих устройств фирмы Ingeteam на наши блоки управления БУПЧ (после начала СВО испанцы все бросили и уехали из России). При этом один БУПЧ заменил несколько испанских СУ и еще их ПЛК. Но сейчас мы прорабатываем новую архитектуру (очень гибкую) - СУ ПЧ будет состоять из нескольких локальных СУ (они будут небольшие, без кросс-платы и находится рядом с транзисторными преобразователями) и одного ПЛК, который будет ими управлять.
Конечно, EtherCAT - современный, очень хороший интерфейс и его нужно стараться применять в новых проектах. В новых мощных микроконтроллерах он обязательно есть. Но наш микроконтроллер уже не новый и в нем нет этого интерфейса.
Помехозащищенность отличная - блок управления честно прошел испытания на ЭМС (в том числе облучение мощными антеннами) и надежно работает в условиях сильного электромагнитного излучения, которое создает ПЧ. Микроконтроллер быстрый внутри себя (150 МГц), а частота его входных и выходных сигналов не очень высокая - максимум 20 МГц (на этой частоте работает параллельный интерфейс для связи плат).
Стиль то еще ладно, я бы по логике и к обилию абривиатур должен привыкнуть .. благо перечень есть. Но у нас тут как бы интернет, автоматизация и вообще ИИ... Можно как то сделать чтобы навести на абривиатуру курсор и всплывала расшифровка? (Вопрос по сути не к автору статьи, а риторический)
Alstom for Propulsion motor Leroy Somer 3300kW x 2. 30 лет назад.
а элементная база?
Элементная база такая: микроконтроллер - цифровой сигнальный контроллер семейства 28xx фирмы Texas Instruments; память (RAM и EEPROM), логические и буферные микросхемы, операционные усилители, АЦП, ЦАП - различные европейские (и аналогичные им китайские) производители; оптические приемники и передатчики - Broadcom; разъемы - Harting (раньше), а сейчас - Connfly (Китай).
Максим, очень открыто пишете, спасибо! Какой вариант выбрали из 28хх, если не секрет? С какими проблемами сталкивались, что следует учесть из errata? Одно ядро использовали (150МГц - 28335?, тогда пожалуй одно) ? CLA значит не пробовали использвать, интересно было бы послушать опыт? По архитектуре: у меня в старом варианте 4 юнита по 1МВА, одна СУ, длинные линии связи, учитывая низкие цены на МК, каждому юниту можно позволить свой. Поддерживаю Вашу новую идею с локальными СУ, верное решение!
Михаил, через несколько дней я закончу вторую часть статьи, там блок управления будет описан более подробно. До настоящего времени мы применяли микроконтроллер F28335. Конечно, он уже устарел, но в свое время он был отличным и очень популярным микроконтроллером. Сейчас я разрабатываю новую СУ на базе одного из последних микроконтроллеров серии C28xx - F28388. Он имеет пять ядер: два DSP-ядра с двумя вспомогательными ядрами (CLA) и ARM-ядро, которое управляет интерфейсами и может координировать работу основных ядер. У нас есть отладочная плата для него, пока работаем с ней, изучаем этот новый микроконтроллер. А мы приблизительно год назад отгрузили на судно двухканальный ПЧ, в котором было 8 транзисторных преобразователей мощностью около 1 МВА. И ими управляет один блок управления БУПЧ. А для какой области промышленности Вы создаете такие мощные транзисторные преобразователи?
Да, это блок управления Alstom/Converteam (сейчас это GE). Мы познакомились с ним (только с другой моделью) приблизительно год назад - на буровой платформе, на которой работают ПЧ фирмы GE и которые требуют замены из-за износа и отсутствия поддержки со стороны фирмы-изготовителя. Планируется заменить их на наш блок управления БУПЧ.
Да, это блок управления Alstom/Converteam (сейчас это GE). Мы познакомились с ним (только с другой моделью) приблизительно год назад - на буровой платформе, на которой работают ПЧ фирмы GE и которые требуют замены из-за износа и отсутствия поддержки со стороны фирмы-изготовителя. Планируется заменить их на наш блок управления БУПЧ.
Мужайтесь ребята, могут замучить критикой и советами. Но в остальном все хорошо. Главное начать, как говаривал один наш политик. У меня вопрос только один: время потраченное на разработку, изготовление и пусконаладку.
Спасибо Вам за поддержку! Разработка первого варианта блока управления БУПЧ заняла приблизительно 9 месяцев. Закупка комплектации и изготовление плат - приблизительно 6 месяцев. Тестирование плат - около 2 месяцев. Пусконаладка в составе ПЧ для первого судна заняла приблизительно 2 месяца. ПЧ с блоком управления БУПЧ надежно работает на первом судне уже более 5 лет. Сейчас блок управления немного доработан по результатам эксплуатации на судах, его изготовление и тестирование занимает 2-3 месяца, а пусконаладка в составе ПЧ - около 2 недель.
В Регистре сертифицирован?
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Российский микроконтроллерный блок управления судовыми преобразователями частоты. Часть 1