Varian Turbo-V 301 Rack Controller 控制器手册(940-01A)
Varian Turbo-V 301 涡轮分子泵机架式控制器(型号 969-9437 / 969-9537)多语操作手册,手册号 87-900-940-01 (A),2001 年 7 月版。77 页 = 10 种语言的操作摘要 + 文末英文 Technical Information 完整技术段。本文以英文技术段为准整理。
与已消化的《Varian-TV301-Navigator涡轮分子泵组手册》(946-01A,泵本体)配套:那篇讲泵,本篇讲它的机架控制器。与 Varian-Turbo-V70涡轮分子泵手册、Varian-DS系列双级旋片油泵手册 同属 4800 MALDI-TOF 真空系统文档族。
控制器定位与规格
- 本质:微处理器控制的频率转换器(电子换相驱动),固态元件,自诊断+自保护;以 10 步软启动过程控制 Turbo-V 301 泵升速,按转速闭环调节电压电流。
- 型号即电压:969-9437 = 220 Vac,969-9537 = 120 Vac;换电压靠前面板电源入口模块里的电压选择模块(小螺丝刀拔出切换,含保险丝),不用改接线。
- 关键规格:
- 输入:100/120/220/240 Vac ±10% 单相 47–63 Hz,最大 350 VA
- 输出:标称 75 Vac 三相、963 Hz ±2%、最大 150 W
- 电源保险:2 × T3.15 A 慢断(与电压无关)
- 工作温度 0–40°C;存储 −20~+70°C;重量 4.5 kg
- P1 光耦输入最小导通 3 mA;J2 光耦输出 24 Vdc / 60 mA
- 泵连接电缆 5 m 六线固定于控制器背板:引脚 A-F = 泵温度传感器,B-C-D = 54 Vac 三相输出,E = 接地。
前面板操作(5 键 + 2×16 LCD)
- 按键:LOW SPEED / START-STOP-RESET(同一键)/ CYCLE NUMBER / PUMP CURRENT;CYCLE + PUMP CURRENT 同按 ≥2 秒进入编程模式。
- 编程模式下:CYCLE NUMBER 键改值/选项,PUMP CURRENT 键确认进入下一项;两键再同按 2 秒随时退出。
- 显示参数:
- CYCLE 键:cycle number(0–9999 次)、cycle time(分钟)、pump life(0–99999 小时总寿命)
- CURRENT 键:直流电流(0–2.50 A)、功率(0–999 W)、转速 KRPM(9–75)、上轴承外环温度(0–99°C)
- 转速显示旁反白数字 1▷R1 状态、2▷R2 状态;未达阈值速度时出现设定点条件指示。
三种控制模式与可编程参数
FRONT / REMOTE / RS232 三选一(默认 FRONT);选了 FRONT 则远程与串口失效。CYCLE NUMBER 和 PUMP CURRENT 两键任何模式下始终有效。编程项(同上述按键组合进入):
| 参数 | 范围出厂值 | 说明 |
|---|---|---|
| Soft Start | YES(默认) | 10 步升速,最短 75 s 最长约 45 min;取消则 75 s 直上;泵被前级泵烘烤时应取消软启动;仅停泵时可改 |
| Run-up time | 00h08m00s | 启动到阈值速度的时限(按腔体体积/周期设定) |
| Speed threshold | 67 KRPM | R1/R2 继电器切换点,00–99 KRPM |
| Delay even after threshold | YES | R2 是否只在 run-up time 之后才动作 |
| FRONT/REMOTE/232 选择 | FRONT | — |
| 波特率 | 9600 | 600–9600;2400 以上时主机命令最小间隔 1 s,否则控制器死机 |
| RS232 HOST/PRINT | HOST | PRINT = 每分钟单向打印数据(不运行也打) |
| PUMP LIFE 复位 | NO | 复位寿命时 cycle number 一并清零 |
逻辑互连(联锁设计的核心)
P1 逻辑输入(全部用随附 J1 对接插头,出厂 pin3-8 已短接):
- 1-2 Remote START/STOP:常闭触点,闭合=启动、断开=停机
- 2-7 Remote LOW SPEED:闭合=低速
- 3-8 INTERLOCK:启动前必须闭合,否则显示 PUMP WAITING INTERLOCK;一旦启动成功后再断开不影响运行(只挡启动)
- 4-9 SYSTEM OVERRIDE:紧急停止,任何模式下闭合即停泵及互联设备,显示 SYSTEM OVERRIDE
J2/P2 逻辑输出(均 24 Vdc 60 mA 光耦隔离):
- 1-9 转速模拟量 0–10 V;1-2 泵直流功率模拟量 2 Vdc/1A
- 4-11 R1:转速高于阈值时有输出(可接前级泵继电器等)
- 5-12 LOW SPEED 指示;6-13 START 指示(到 NORMAL 前);7-14 R2(受 delay 选项控制);8-15 FAULT:面板报错时有输出
辅助电源输出:J7 = 120 Vac 1 A(与前级泵线圈/vent 阀等,随 START 有效,注意别超 120 VA、继电器浪涌 ≤65 VA);P6 = 24 Vdc 150 mA(专用泵冷却风扇)。
运行行为要点
- 断电恢复:控制器自动按正确顺序重启互联设备和分子泵;vent 阀只在断电超过预设延时后才放气。
- 高气载自适应:入口压力高(1 mbar~大气)时泵持续运转,功率升到上限后自动降速至约 9 KRPM,气载下降后自动恢复;任意转速可停可再启,控制器自动同步当前转速再加速。
- Low Speed 模式约 2/3 标称转速(50 KRPM),适用于高压强高气载工况,极限真空略差。
- Soft Start 中电流超 1.4 A 会自动降速保功率。
错误信息速查(复位手法统一:按两次 STOP/RESET 重启)
| 显示 | 含义 | 处置 |
|---|---|---|
| CHECK CONNECTION TO PUMP | 泵-控制器连接故障/未接泵 | 查 5 m 电缆两端 |
| PUMP WAITING INTERLOCK | P1 pin3-8 短接片缺失或外部互锁断开 | 恢复短接/闭合互锁 |
| FAULT: OVERTIME SX | 软启动第 X 步(X=0-9) 15 分钟未到目标转速 | 查漏气 |
| FAULT: PUMP OVERTEMP | 上轴承/泵温 >60°C | 等降温 |
| FAULT: CONTROLLER OVERTEMPERATURE | 控制器变压器 >90°C | 等降温 |
| FAULT: TOO HIGH LOAD | 正常运行电流 >1.5 A 编程值 | 确认转子自由转动 |
| FAULT: SHORT CIRCUIT | 输出短路(>2.2 A) | 查泵-控制器连线 |
| SYSTEM OVERRIDE | 远程急停触点闭合 | 断电排除原因后重上电 |
| OVERVOLTAGE | 电源段故障/干扰 | 反复出现找 Varian |
| CONTROLLER FAILURE | 变压器次级保险断 | 只能返修 |
控制器自检(Power Supply Test)
需真有效值 DVM + 三相假负载(3×48Ω 50W 或 3×78Ω 50W)+ 50KΩ 电位器(调 30KΩ 接入):
- DC:+5 V ±5%、±12 V ±5%(参考 TP6);START 按下后 TP4(-)/TP6(+) 间 54 Vdc ±10%;风扇座 24 V ±15%
- 三相输出:泵插头 B-C / B-D / C-D 间 44 Vac ±15%(相间差 ≤1 V)
- 面板空载读数应为:0.00 A / 000 W / 75 KRPM / 25°C ±2°C
RS232 协议摘要(HOST 模式,主从式)
- 8 数据位、无校验、1 停止位;主机=Master。CRC = 前面所有字节之和取负(FF+1−sum),例 “A”(41h) 的 CRC = BFh。
- 单字符命令:A=START、B=STOP、C/D=低速开/关、E=全套参数、F=计数器清零、G=读配置(11字节)、H=写配置(9字节)、I=状态(2字节)、J=数值(5字节:电流/电压/转速/温度)、K=计数器(11字节)。
- 电流电压 0–255 定标(255 = 75 V 满量程 / 2.5 A)。应答 = ACK(06h) / NACK(15h) / 数据串。
- Varian 可提供 QBasic 示例程序。屏蔽线必须端到金属壳,否则不保证 FCC。
附件订货号
J1 输入对接插头 969-9853;P7 对接 969-9854;电源线 969-9957(欧)/969-9958(美);选件:RS232 套件 969-9851、P2 输出对接 969-9852、泵缆延长 5 m 969-9950。
可行动点(对接 4800 质谱真空系统维护)
- 现场无互锁线时必须保留 J1 pin3-8 短接片,否则永远 PUMP WAITING INTERLOCK。
- 判断控制器好坏可脱泵做假负载自检(第 20 章 Service Guide 的配套电气件)。
- 前级泵由 R1 输出(阈值 67 KRPM)联动,改前级泵联锁逻辑先看 delay 选项。
- 泵烘烤场景记得关 Soft Start。
关联
- Varian-TV301-Navigator涡轮分子泵组手册 — 泵本体手册
- Varian-Eyesys-Mini-BA真空计控制器手册 — 同机真空规控制器
- 4800-MALDI-TOF更换闸阀-ServiceGuide第20章 — 整机服务手册章节