Logiciel IsegCANHVControl sous CANbus pour modules haute tension ISEG

Le logiciel IsegCANHVControl est conçu pour piloter les châssis haute tension multivoies des séries ECH 224, ECH 228 et ECH 238 du constructeur ISEG via le bus de terrain multiplexé CAN (Controler Area Network). Ces châssis accueillent les modules haute tension des séries EHS, EDS et EBS.

Un tutorial d’installation vous est proposé dans la page ‘Télécharger‘ de ce site, dans le chapitre ‘Manuel utilisateur – Chassis haute & basse tension DC’ et sous le lien ‘Tutorial d’installation de modules EHS & EDS’

Le logiciel IsegCANHVControl a été développé pour tourner sur une plateforme Windows (XP, VISTA, etc) uniquement.

1. Présentation générale

Il se présente sous la forme d’un panel illustrant des colonnes de 8 voies.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

A gauche en jaune nous voyons le Bank, c’est à dire le numéro du châssis. Il est entendu que le bus CAN permet de chainer plusieurs châssis et plusieurs modules haute tension. La photo montre que le châssis est reconnu comme étant le châssis N°3. Le bus CAN a détecté les modules EHS16 et EHS17 à l’intérieur de ce Bank.

Pour chaque voie, nous visualisons :

- la consigne tension, la mesure de tension et la tension nominale,
- la consigne de courant, la mesure de courant et le courant nominal,
- la rampe de tension,
- Le status (ON, OFF, Ramp, mode tension constante, mode courant constant, etc)

2. Vérification de la température interne du module et état des tensions + 5 V et + 24 V

3. Rampe de tension

Dans la colonne ‘channel 0′ nous voyons le status ‘Ramp’ de couleur verte indiquant que la haute tension est en phase de montée ou de descente. La voie ’0′ est programmée à 1000 V et la tension mesurée à cet instant est de 569,44 V.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

4. Régulation de tension

Dans la colonne ‘channel 0′ nous voyons le status de couleur verte indiquant que la sortie haute tension est en mode de régulation de tension ‘Voltage ctrl’.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

5. Régulation de courant

Dans la colonne ‘channel 0′ nous voyons le status de couleur verte indiquant que la sortie haute tension est en mode de régulation de courant ‘Current ctrl’.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

6. Registres de supervision « status » et « EventStatus »

Si vous suivez l’onglet ‘Single Channel Access’ puis ‘Status’ du navigateur vous ouvrez une fenetre fournissant de nombreuses données sur les évènements en cours et aussi sur tous les autres évènements ayant eu lieu jusqu’à cet instant.

- Le registre Status donne des informations sur le comportement du module en temps réel à la date ‘t’.
- Le registre EventStatus fournit des informations sur tous les évènements ayant eu lieu depuis la mise en service de cette voie de haute tension jusqu’à l’instant présent ‘t’.

Ces évènements sont, entre autres :

- mode de régulation (tension : flag IsCV, courant : flag IsCC),
- fin de la rampe de montée : flag IsRAMP,
- sur-courant : flag IsTRIP,
- Inhibit extérieur : flag IsEINH, etc.

A noter que si un signal d’Inhibit extérieur a eu lieu (Flag ETrip du registre EventStatus), alors il est impératif d’actionner la fonction Reset pour effacer ce flag, et ainsi avoir l’autorisation de réactiver la haute tension.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

7. Gestion d’urgence et de conflit

Les fonctions Emergency Reset et Emergency Set servent à gérer l’extinction d’urgence de la haute tension. En activant la fonction Emergency Set, toutes les hautes tensions retombent à ’0′ instantanément, cela veut dire sans rampes de descentes.

Le signal EMCY s’affiche en jaune dans la fenêtre de Status du panel principal.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

Pour avoir le droit de réactiver la haute tension, il faut faire en tout premier lieu un reset de cette fonction Emergency en activant Emergency Reset.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

Ensuite il faut aller dans la fenêtre de gestion des évènements du module , et non des voies individuelles. La fonction DoClear permet d’effacer les flags actifs et ainsi faire un reset hardware du défaut.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

8. Gestion des groupes de voies

La gestion des groupes de voies est très utile lorsque vous souhaitez mettre en service toutes les voies de haute tension d’un groupe en même temps et avec les mêmes critères de sélection, comme par exemple les consignes de tensions, les consignes de courants ou courants de trip, les actions de ON/OFF, etc.

Dans cet exemple nous définissons comme faisant parti d’un même groupe les voies ’0′ à ’3′.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

9. Activation du courant de Trip

Lorsque le courant débité dans la charge  (l’application, le détecteur, etc) atteint le courant pré-consigné, la voie peut se comporter de 2 manières différentes, soit la haute tension se coupe (avec rampe de tension – voir chapitre 9.a, sans rampe de tension – voir chapitre 9.b) ou bien la voie passe en mode source de courant (régulation de courant – voir chapitre 5).  Cette action peut être programmée individuellement ou par un groupe de plusieurs voies.

Dans cette exemple, la fenêtre ‘Trip Group’ de l’onglet ‘Group Access’ montre les 4 possibilités :

- Pas d’action de Trip (le groupe reste en mode source de courant)
- Trip avec extinction de la haute tension via une rampe de descente pour tous le groupe
- Trip avec extinction de la haute tension sans rampe de descente pour tous le groupe
- Trip avec extinction de la haute tension sans rampe de descente pour tous le module

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

Voyons comment sélectionner un groupe, ici nous choisissons un groupe de 4 voies, par exemple les voies ’0′ à ’3′.

Nous choisissons de définir ce premier groupe avec le label ‘groupe 0′ dans la case ‘Number’. Nous cochons les cases 0, 1, 2 et 3 afin de construire le groupe de 4 voies.

9.a Courant de trip avec rampe de tension

A la suite des actions ci-dessus, sélectionner l’onglet ‘Ramp down of group’ dans la case ‘Action’. Enfin, appuyer sur la fonction ‘Apply’ afin de valider votre choix. Le groupe est crée.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

Tout évènement de sur-courant sur l’une ou l’autre de ces 4 voies entrainera l’extinction des 4 voies en respectant la vitesse de descente auparavant déterminée, dans notre cas 6 V/s. Nous sommes peu après le déclenchement, les 4 voies indiquent 932 V.

La photo ci-dessous montre la descente quelques instants plus tard avec une tension de 893 V. La pente est lente (Vmeas < Vset).

Nous remarquons les fenêtres jaunes mentionnant Ramp pour bien préciser que le système est dans une phase de rampe, tandis que les autres voies, ’4′ à ’8′ sont vertes avec le mode régulation de tension, donc en service (Vmeas = Vset).

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

9.b Courant de trip sans rampe de tension

Nous décidons de poursuivre avec un groupe de 4 voies, les voies ’0′ à ’3′. Ce groupe à le label  ‘groupe 0′ dans la case ‘Number’. Nous cochons les cases 0, 1, 2 et 3 afin de construire le groupe de 4 voies.

A la suite de ces actions, sélectionner l’onglet ‘Switch OFF of group without ramp’ dans la case ‘Action’ puis valider par la fonction ‘Apply’.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

L’image est prise immédiatement après la surcharge de courant sur la voie ’2′. Nous voyons que celle-ci passe instantanément de 1000 V à 7,98 V. Les autres voies mettent un petit peu plus de temps à redescendre vers 0 V (313 V, 290 V et 305 V) à cause des capacités internes au convertisseur et des capacités des cables. Néanmoins la rampe de tension était programmée à 0,6 V/s, ce qui prouve que la décharge a bien eu lieu sans rampe de tension.

10. Inhibit extérieur avec extinction par rampe de tension

Pour certaines classes de détecteurs (Germanium – Ge) il est nécessaire de contrôler la température. En particulier dans le cas d’une remontée de température il est important de couper la haute tension mais via une rampe de descente lente. Ceci se fait en général par un automate ou une électronique spécifique. Les modules HT d’ISEG peuvent etre offerts avec des connecteurs SUB-D 9 points recevant des signaux logiques de type TTL. Un niveau TTL-bas indique un inhibit extérieur actif, ce qui a pour conséquence de couper la haute tension de la voie de sortie relative.

Nous montrons ici comment programmer le système pour imposer cette condition.

Suivre l’onglet ‘Group Acces’ puis ‘Monitoring Group’.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

Considérons qu’un évènement de type température intervienne et que l’on décide de couper toutes les voies ’0′ à 7′. Sélectionner ‘Number 0′ puis cocher les voies ’0′ à ’7′ dans ‘Channels members’. Choisisser ‘Ramp down of a group’ dans ‘Action’. Choisir enfin l’action ‘MonitorIsExternalTrip’ dans ‘Monitor’ puis faire ‘Apply’.

Les 8 voies appartiennent au premier groupe, le groupe ’0′. Tout évènement sur l’une ou l’autre de ces voies aura un impact direct sur toutes les autres voies, en particulier en les coupant à 0 V.

(Cliquez droit pour agrandir l’image)

Cette image, prise plus de 10 s après qu’un signal Inhibit ait eu lieu sur l’une des 8 voies, montre que toutes les voies redescendent très lentement vers 0 V avec une rampe de 3 V/s. Dans le cas présent la tension n’a chuté que de 45 V pour descendre à 955 V.

A noter qu’après un tel évènement le flag EEINH de l’EventStatus (Single Channel Access –> Status/Control) a été levé, interdisant tout redémarrage du groupe de haute tension. Il faut exercer un Reset de cet EventStatus pour repartir.

ATTENTION : La fonction de sauvegarde du flag ‘MonitorIsExternalTrip’ dans un profil n’est pas implémentée pour le moment !

11. Contrôle à distance du châssis

Une paire de connecteurs SUB-D 9 points (1 connecteur IN + 1 connecteur OUT / Terminaison 120 Ohms) sert au contrôle des modules haute tension, une deuxième paire de connecteurs SUB-D (1 connecteur IN + 1 connecteur OUT / Terminaison 120 Ohms) sert au contrôle du châssis. Pour un contrôle via une seule ligne de CANbus, on peut mettre en série tous ces connecteurs. Dans ce cas, pensez à placer la terminaison 120 Ohms sur le dernier connecteur.

Pour configurer le logiciel IsegCANHVControl, cliquez sur le deuxième carré (bleu) au dessous de l’onglet ‘File’.

Ensuite cochez la case libre ‘Crate Monitoring Unit’. La configuration est terminée.

Il est désormais possible de contrôler le châssis à distance via la fenêtre suivante.

• Contrôle de la tension + 24 VDC
• Contrôle de la tension + 5 VDC
• Contrôle de la batterie de secours + 28 VDC
• Contrôle de la température au niveau du backplane
• Contrôle de la température au niveau du bloc alimentation
• État des ventilateurs du tiroir inférieur
• État des ventilateurs sous l’alimentation