PB5 Processor Card PB5 คือการ์ดประมวลผลท...

5
PB5 Processor Card การ์ด PB5 คือการ์ดประมวลผลทีใช้สําหรับแก้สมการของระบบไฟฟ้าและระบบ ควบคุมที่สร้างขึ้นใน RTDS โดยปกติแร็ค RTDS จะประกอบไปด้วยการ์ด PB5 จํานวน 2 ถึง 6 การ์ด ซึ่งอาจติดตั้งร่วมกับการ์ด GPC ในแร็ค RTDS แต่ละการ์ด PB5 ประกอบด้วยตัว ประมวลผล Freescale PowerPC MPC7448 จํานวน 2 ตัว ซึ่งทํางานที่ความถี1.7 GHz การ์ด PB5 ถูกใช้สําหรับงานต่างๆ ดังนีการแก้ปัญหาของเครือข่ายระบบไฟฟ้ากําลัง ตัวประมวลผล 1 ตัวในการ์ด PB5 จะนํามาใช้ใน การคํานวณกับงานเครือข่ายระบบไฟฟ้ากําลัง ได้แก่ คํานวณแรงดันโหนด สายพาสซีฟ เป็นต้น ซึ่งสําหรับ เครื่องที่ใช้ GTWIF จะรองรับระบบไฟฟ้ากําลังได้ถึง 72 โหนดและสวิตซ์แบบเฟสเดียว 100 สวิตซ์ และสําหรับ ตัวประมวลผล PB5 ตัวที่สองก็รองรับได้อีก 72 โหนดและสวิตซ์แบบเฟสเดียวอีก 100 สวิตซ์ อุปกรณ์ในระบบไฟฟ้ากําลัง ตัวประมวลผล PB5 ใช้ในการประมวลผลแบบจําลองของอุปกรณ์ใน ระบบไฟฟ้ากําลังที่หลากหลาย เช่น เครื่องกลไฟฟ้า สายส่ง หม้อแปลง เป็นต้น อุปกรณ์ในระบบควบคุม ในกรณีที่มีการรันแบบจําลองระบบที่ประกอบไปด้วยจํานวนของ อุปกรณ์ควบคุมจํานวนมาก ซึ่งสามารถขยายไปใช้งานร่วมกับตัวประมวล PB5 มากกว่า 1 ตัว อีกทั้งสามารถ รับ-ส่งข้อมูลกับการ์ด GT I/O ผ่านทางสายใยแก้วมายังพอร์ตของ PB5 งานที่ใช้ช่วงเวลาสั้น ตัวประมวลผล PB5 สามารถใช้กับการจําลองวงจรไฟฟ้าอิเลคทรอนิกส์ทีประกอบไปด้วยอุปกรณ์ที่ใช้งานในช่วงเวลาสั้นๆ (ประมาณ 2-3 ไมโครวินาที) การเชื่อมต่อกับการ์ด GT I/O – ตัวประมวลผล PB5 มีพอร์ตใยแก้วซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับการ์ด I/O หลากหลายชนิด เช่น GTAO (สัญญาอนาลอกขาออก), GTAI (สัญญาอนาลอกขา เข้า), GTDO (สัญญาดิจิตอลขาออก), GTDI (สัญญาดิจิตอลขา เข้า), GTFPI (interface แผงด้านหน้า), GTNET (การ์ด network interface) การ์ด PB5 แต่ละการ์ดใช้กําลังไฟฟ้าสูงสุด 80 วัตต์ ดังรูป ตําแหน่ง Address Switch และขั้วต่อต่างๆ ของการ์ด PB5 ช่องสัญญาณขาออกแบบอนาล็อกที่อยู่บนแผงด้านหน้า

Transcript of PB5 Processor Card PB5 คือการ์ดประมวลผลท...

Page 1: PB5 Processor Card PB5 คือการ์ดประมวลผลท ี่rtds.eng.cmu.ac.th/wp-content/uploads/2012/11/Pb5.pdfระบบไฟฟ้ากําลังที่หลากหลาย

PB5 Processor Card การด PB5 คอการดประมวลผลทใชสาหรบแกสมการของระบบไฟฟาและระบบควบคมทสรางขนใน RTDS โดยปกตแรค RTDS จะประกอบไปดวยการด PB5 จานวน 2 ถง 6 การด ซงอาจตดตงรวมกบการด GPC ในแรค RTDS แตละการด PB5 ประกอบดวยตวประมวลผล Freescale PowerPC MPC7448 จานวน 2 ตว ซงทางานทความถ 1.7 GHz การด PB5 ถกใชสาหรบงานตางๆ ดงน การแกปญหาของเครอขายระบบไฟฟากาลง – ตวประมวลผล 1 ตวในการด PB5 จะนามาใชในการคานวณกบงานเครอขายระบบไฟฟากาลง ไดแก คานวณแรงดนโหนด สายพาสซฟ เปนตน ซงสาหรบเครองทใช GTWIF จะรองรบระบบไฟฟากาลงไดถง 72 โหนดและสวตซแบบเฟสเดยว 100 สวตซ และสาหรบตวประมวลผล PB5 ตวทสองกรองรบไดอก 72 โหนดและสวตซแบบเฟสเดยวอก 100 สวตซ อปกรณในระบบไฟฟากาลง – ตวประมวลผล PB5 ใชในการประมวลผลแบบจาลองของอปกรณในระบบไฟฟากาลงทหลากหลาย เชน เครองกลไฟฟา สายสง หมอแปลง เปนตน อปกรณในระบบควบคม – ในกรณทมการรนแบบจาลองระบบทประกอบไปดวยจานวนของอปกรณควบคมจานวนมาก ซงสามารถขยายไปใชงานรวมกบตวประมวล PB5 มากกวา 1 ตว อกทงสามารถรบ-สงขอมลกบการด GT I/O ผานทางสายใยแกวมายงพอรตของ PB5 งานทใชชวงเวลาสน ๆ – ตวประมวลผล PB5 สามารถใชกบการจาลองวงจรไฟฟาอเลคทรอนกสทประกอบไปดวยอปกรณทใชงานในชวงเวลาสนๆ (ประมาณ 2-3 ไมโครวนาท) การเชอมตอกบการด GT I/O – ตวประมวลผล PB5 มพอรตใยแกวซงสามารถเชอมตอกบการด I/O หลากหลายชนด เชน GTAO (สญญาอนาลอกขาออก), GTAI (สญญาอนาลอกขาเขา), GTDO (สญญาดจตอลขาออก), GTDI (สญญาดจตอลขาเขา), GTFPI (interface แผงดานหนา), GTNET (การด network interface) การด PB5 แตละการดใชกาลงไฟฟาสงสด 80 วตต ดงรป ตาแหนง Address Switch และขวตอตางๆ ของการด PB5 ชองสญญาณขาออกแบบอนาลอกทอยบนแผงดานหนา

Page 2: PB5 Processor Card PB5 คือการ์ดประมวลผลท ี่rtds.eng.cmu.ac.th/wp-content/uploads/2012/11/Pb5.pdfระบบไฟฟ้ากําลังที่หลากหลาย

แตละการด PB5 มแผงสาหรบชองสญญาณขาออกแบบอนาลอกอยจานวน 2 ชด ชดละ 12 ชอง โดยแผงชดแรกใชงานกบตวประมวลผล A และชดทสองใชงานกบตวประมวลผล B ดงรป โดยใช ชป DAC7802 ในการแปลงสญญาณดจตอลเปนอนาลอก และใชออปแอมป OP470G เพอใหแรงดนขาออก และ REF102CU ใชสาหรบการสอบเทยบ

สญญาณอนาลอกจาก PB5 ทอยบนแผงดานหนามไวสาหรบการ monitor สญญาณทเลอกไว ซงไมแนะนาใหใชในการควบคมอปกรณภายนอกหรอตอใชกบอปกรณปองกนอน สาหรบสญญาณอนาลอกขาออกทมความแมนยาสงสามารถดไดในบททเกยวของกบ GTAO ในคมอน Pin tip connector ใชสาหรบนาสญญาณไปแสดงผลในจอสโคป ดงทแสดงในรป พอรต optical แตละการด PB5 จะมพอรต Giga-Transducer (GT) อยทางดานหลง โดยพอรต GT ท 3-8 ใชสาหรบแบบจาลองทม time-step นอยๆ และรนบนการด GPC หรอ PB5 แยกกน แตสาหรบพอรต GT ท 1 และ 2 ใชสาหรบตอกบการด GT IO จานวนตงแต 1 การดขนไป ดงน

GTAO เปนการดชองสญญาณขาออกแบบอนาลอก 12 ชอง GTAI เปนการดชองสญญาณขาเขาแบบอนาลอก 12 ชอง GTDO เปนการดชองสญญาณขาออกแบบดจตอล 64 ชอง GTDI เปนการดชองสญญาณขาเขาแบบดจตอล 64 ชอง GTFPI เปนการด interface (digital I/O) กบแผงดานหนา GTNET เปนการด network interface

Page 3: PB5 Processor Card PB5 คือการ์ดประมวลผลท ี่rtds.eng.cmu.ac.th/wp-content/uploads/2012/11/Pb5.pdfระบบไฟฟ้ากําลังที่หลากหลาย

สาหรบขอมลอนทเกยวกบการด GT IO สามารถดไดทบทท 6 – 12 และในกรณการด GT IO หลายๆ การดสามารถตอเพอใชงานแบบตอเนองกน (daisy chain) ผานพอรต GT ดงแสดงในรป การตดตง PB5 การตดตง PB5 ใหมไปยงแรค RTDS ทมอยแลว กอนทจะมการเสยบการด PB5 ตวใหมไปยงสลอต จะตองมการตงคาสวตซ DIP กอน โดยทการด PB5 ในแรคจะตองกาหนดใหเปน address แบบหนงเดยวไมซากบการดอน ซง address นเปน address ของการด ไมใชของตวประมวลผล ดงนนการด PB5 แตละการดกจะมแคหนงสวตซ DIP ซงโดยทวไปการกาหนดคาสวตซ DIP กจะเปนไปตามลาดบของการดจากจานวนทงหมดในรปของเลขฐานสอง ดงรป เปนการตงคาของการด

address ท 1 ถง 5 กอนทจะทาการตดตงการด PB5 ตวใหมกบแรคเดม ตองแนใจวาไดทาการปดสวตซแลว ทาการนาฝาปดชองเสยบการดออกเพอสอดการด PB5 เขาไป จดตาแหนงขวตอใหถกตองและแนนหนา ขนสกรใหครบทงดานบนและลางดงรป

เมอทาการตดตงการด PB5 แลว ใหเปดเพอจายไฟใหกบแรค RTDS ซงการด GTWIF จะทาการรนเพอทดสอบตวเองในแตละการด PB5 ตามทไดกาหนดหมายเลขการดไว ซงจะมการแสดงผลทแผงดานหนาเมอการด PB5 กาลงทดสอบตวเอง หากการด PB5 มปญหาจะสงผลใหหลอดไฟ LED ดบลง ใหดการ diagnostic ในหวขอถดไปในการแกไขปญหา ไฟลตงคา config ของ PB5 โปรแกรม RSCAD ใชไฟล hardware configuration ในการกาหนดการใชงาน hardware ตาง ๆ ของ RTDS โดยทไฟล “config_file” จะอยใน directory “HDWR” ซงซอนใน directory หลกของผใช (user’s Master RTDS Directory) อกชนหนง ซงการเรยกใชงาน directory หลกของผใช ใหเปดท RSDAD/Fileman เลอกท Edit --> Directories และโดยปกตแลว directory หลกของผใช จะตงไวเปน c:\RSCAD ดงนนสรปไดวาไฟล configuration นน โดยปกตจะม path ดงน c:\RSCAD\HDWR\config_file สาหรบการแกไขไฟล configuration ใหแกไขจาก config_file editor ซงสามารถทาไดโดยไปท RSCAD/Filemanager หรอ RSCAD/RunTime เลอกท Tools --> Config_File_Editor

Page 4: PB5 Processor Card PB5 คือการ์ดประมวลผลท ี่rtds.eng.cmu.ac.th/wp-content/uploads/2012/11/Pb5.pdfระบบไฟฟ้ากําลังที่หลากหลาย

แตละการด PB5 ตองการการตงคา 2 คา โดยคาแรกคอขอมลของตวประมวลผล A และคาทสองกคอขอมลของตวประมวลผล B ตวอยางการตงคา config_file สาหรบการด PB5 แสดงดงรป การหาคาสถานะ PB5 และขอมลเวอรชนผาน Telnet คาสถานะและเวอรชนของการด PB5 สามารถดไดจากการใช telnet ไปยง GTWIF โดยการทา telnet จาก window XP สามารถทาไดทนท แตสาหรบ window vista จะตองทาการสง enable ใน “Turn Windows features on or off”กอน การรน telnet และตดตอกบ GTWIF ใหทาการเปด dos และพมพคาสง telnet แลวตามดวย IP address ดงรป หลงจากนนจะสามารถดสถานะของการดโดยพมพคาสง status สาหรบขอมลของการด PB5 ใหไปทเมนของ PB5 โดยการพมพ PB5 หลงจากนนกสามารถเลอกการด PB5 ทตองการทราบขอมล โดยใชคาสง SEL เมอการดถกเลอกแลวยงสามารถเลอกตวประมวลผลไดโดยการใช “sel<proc>” ตวอยางเชน “sel2” จะเปนการเลอกตวประมวลผลตวท 2 ดงนนท PB5 prompt จะแสดงออกมาเปนรปแบบ การด PB5 ทเลอก : ตวประมวลผล การ upgrade เฟรมแวรของ PB5 การด PB5 จะมโปรแกรมเฟรมแวรทสามารถ upgrade ได 2 โปรแกรม ไดแก เฟรมแวร FPGA และเฟรมแวร SMI ซงสามารถดเวอรชนปจจบนไดโดยใชคาสง status ผาน telnet การ upgrade เฟรมแวร FPGA สามารถทาไดจาก Firmware Upgrade utility ซงใชผานหนาตาง RSCAD/FileManager โดยไมจาเปนตองมการตง jumper Tools --> Firmware_Upgrade เฟรมแวรท 2 ทสามารถ upgrade ไดคอ SMI ซงจะตองมการตง jumper ท H19, H22, H21 และ H20 ของการด PB5 ดงรป โดยระหวางการ upgrade ของเฟรมแวรจะตองมการด PB5 แคการดเดยว สวนการดอนตองนาออกจากแรคกอน (ยกเวนการด GTWIF และการด PB5 ทตองการ upgrade) การ upgrade เฟรมแวร SMI ตองใชไฟล zip ทไดจากเวปไซต RTDS Technologies ผานการ login ของผใชงาน ซงไฟล zip สาหรบการ upgrade นนจะตองทาการขยายไฟลไวทไดเรคทอรของผใช โดยมรปแบบการใชคาสงดงน c:\RSCAD\jre5\bin\java WifProg rack IP filename.svf

Page 5: PB5 Processor Card PB5 คือการ์ดประมวลผลท ี่rtds.eng.cmu.ac.th/wp-content/uploads/2012/11/Pb5.pdfระบบไฟฟ้ากําลังที่หลากหลาย

โดยท c: คอไดเรคทอรทซงไฟล zip ถกขยายไฟลออกมา rack IP นนใหใช IP address ของ GTWIF ตวอยางเชน 192.168.1.201 filename.svf ใหใชชอของไฟล update ของเฟรมแวร SMI ตวอยางเชน pb5_smi_6.svf ตวอยางคาสงในการ update ดงน c:\RSCAD\jre5\bin\java WifProg 192.168.1.201 pb5_smi_6.svf PB5 DIAGNOSTICS การ diagnostic สาหรบการด PB5 สามารถทาไดผานการ telnet ไปยง GTWIF โดยใหพมพ PB5 เพอไปยงเมนของ PB5 แลวเลอกการด PB5 ทตองการตรวจสอบโดยใชคาสง SEL หลงจากนนกสามารถทาการ diagnostic หรอทาการดสถานะได (สามารถพมพคาสง menu เพอด option ทใชงานได) PB5 COMPATIBILITY การด PB5 สามารถตดตงในแรค RTDS ทมการด GPC รวมอย ความเรวสอสารของ backplane จะขนอยกบเงอนไขของแรค RTDS อนไดแกเวอรชนของตวประมวลผล GPC โดยความเรวสอสารของ backplane ทใชกบ GTWIF สงสดอยท 60 ns โดยการทางานท 60 ns นนจะตองมเฉพาะการด PB5 และถามการด GPC รวมอยดวยแลว การด GPC จะตองเปนดงน

- ใชเวอรชน 1.32 rev. 1 หรอสงกวา - ม FPGA เวอรชน 387 หรอสงกวา - ม SMI เวอรชน 40 หรอสงกวา

สาหรบเวอรชนของฮารดแวร GPC จะถกพมพตดกบตวการด และเวอรชน FPGA และ SMI ของการด GPC ดไดจากคาสง status ผาน telnet หากตองการรายละเอยดการ upgrade ในสวนของ firmware ของการด GPC ใหดท GPC Firmware Upgrade ในคมอ

และความเรวสอสารของ backplane จะถกจากดไวท 70 ns เมอการด GPC หนงในการดทใชงาน มเงอนไขดงน

- ใชเวอรชนทตากวา 1.32 rev.1 - ม FPGA เวอรชน 387 หรอสงกวา

หมายเหต : PB5 เวอรชน 1.2 จะตองใชกบ SMI เวอรชน 09