Generator-zasilacz z regulowanym współczynnikiem

MOTOELEKTRON
Zakład Usług Elektronicznych
ul. Zachodnia 44 / 1 53-622 Wrocław
tel. 530 897 382
www.motoelektron.com
Miernik ciśnienia paliwa w układach COMMON RAIL
Przeznaczenie urządzenia:
Miernik umożliwia pomiar ciśnienia paliwa w systemie Common Rail poprzez standardowy czujnik wysokiego ciśnienia
montowany na szynie Common Rail. Odczytane napięcie z czujnika jest przeliczane na ciśnienie w jednostkach "BAR".
Na ekranie LCD wyświetlane jest zmierzone napięcie i odpowiadające mu ciśnienie.
Urządzenie posiada 2 niezależne kanały PWM które są wykorzystywane w funkcji automatycznego utrzymywania zadanego ciśnienia,
ale mogą być wykorzystane do innych zadań.
Dane techniczne:
zasilanie 220V ( transformator 80W )
napięcie zasilania czujnika ciśnienia 5V (max 200 mA , zabezpieczenie na wypadek zwarcia przewodów)
zakres pomiaru napięcia 0V-:5V,
praca z czujnikami ciśnienia o zakresach 1500Bar, 1800Bar, 2000Bar do wyboru
rozdzielczość pomiar napięcia 0,01V
długość przewodów 2m
dwa niezależne kanały zasilacza PWM (zakres regulacji 5%-95% z dokładnością 0,2%)
OPIS PRZYCISKÓW
1 wyłącznik odcinający wyjście A
2 wyłącznik odcinający wyjście
3 przycisk zwiększający prąd w kanale A
4 przycisk zmniejszający prąd w kanale A
5 przycisk zwiększający prąd w kanale B
6 przycisk zmniejszający prąd w kanale B
7 przełącznik pracy AUTOMAT1, AUTOMAT2
1- wyjście PWM A
2- wyjście PWM B
3- wejście pomiarowe sygnału czujnika ciśnienia
4- korekcja sygnału czujnika ciśnienia
Sprawdzenie urządzenia
Po włączeniu przełącznika „ZASILANIE” Na wyświetlaczu LCD pojawi się napis „MOTOELEKTRON”
i po 5 sekundach napis. „USTAWIENIA 1500, 10, 50”.
Oznacza to że urządzenie będzie współpracowało z czujnikiem ciśnienia o zakresie pomiarowym 1500Bar, dokładność utrzymywania
zadanego ciśnienia będzie wynosić 10 Bar , czas reakcji na zmiany 50.
Więcej na ten temat w części PROGRAMOWANIE PAMIĘCI
Po 3 sekundach uruchomi się główny program pomiarowy.
Przy pisaniu programu obliczającego ciśnienie założono, że napięcie 0,5v odpowiada ciśnienia 0 Bar ,
a napięcie 4,5v ciśnieniu maksymalnemu zastosowanego czujnika
Jeśli ustawiony zakres pomiarowy będzie różny od zakresu zastosowanego czujnika ciśnienia, ciśnienie będzie obliczone błędnie.
Dla czujnika o zakresie 1500 Bar napięcie wyjściowe 2,5V odpowiada ciśnieniu 750 Bar
Dla czujnika o zakresie 1800 Bar napięcie wyjściowe 2,5V odpowiada ciśnieniu 900 Bar
Dla czujnika o zakresie 2500 Bar napięcie wyjściowe 2,5V odpowiada ciśnieniu 1000 Bar
Przy zakupie aparatu na przewodzie pomiarowym jest założony mały potencjometr pomiarowy.
Jest on tylko po to, aby sprawdzić prawidłowe działanie miernika
Symuluje on pracę czujnika ciśnienia. Kręcąc potencjometrem zaobserwujemy zmiany napięcia i ciśnienia.
Po sprawdzeniu urządzenia w miejsce potencjometru wpiąć czujnik ciśnienia.
Sposób podłączenia przewodu zasilającego do czujnika:
czarna końcówka - masa czujnika,
czerwona końcówka – zasilanie +5v,
żółta końcówka – sygnał z czujnika
Symulując napięcie potencjometrem zauważymy, że maksymalne wskazywane napięcie przekracza +5V o kilka miliwolt.
Powodem tego jest fakt, że układ zasilający czujnik ciśnienia ( zasilacz stabilizowany +5v ) ma kilka procent dokładności.
Nie należy tego brać pod uwagę , bo czujnik ciśnie też ma pewien błąd pomiarów i prawdopodobnie czujniki tego samego typu będą
pokazywały wynik z kilkuprocentową różnicą
Obok gniazda zasilającego czujnik jest zamontowany potencjometr ( wewnątrz obudowy ) którym ewentualnie można zmienić
dokładność pomiarów.
Na wyświetlaczu LCD wyświetlany jest współczynnik wypełnienia kanału PWM_A i PWM_B.
Żarówka w przełącznikach świeci proporcjonalnie do prądu wyjściowego (większy %PWM to większy prąd wyjściowy)
Program automatycznego utrzymywania zadanego ciśnienia AUTOMAT.
TRYB AUTOMAT działa tylko z kanałem A
Mały czarny przełącznik trójpozycyjny w czarnym kapturku (7) uruchamia funkcję utrzymywania zadanego ciśnienia
( dalej nazywany AUTOMAT).
W momencie włączenia urządzenia powinien być w pozycji środkowej (dioda LED nie świeci )
W takim położeniu oba kanały PWM pracują niezależnie od odczytywanego ciśnienia ( można nastawiać dowolne wartości PWM )
Po przestawieniu przełącznika w górę lub w dół uruchomi się program AUTOMAT.
Wyjście z trybu AUTOMAT następuje po ustawieniu przełącznika w pozycji środkowej.
W układach regulacji ciśnienia są stosowane dwa rodzaje regulatorówregulator który zwiększa ciśnienie gdy podajemy na niego coraz większy prąd i regulator zmniejszający ciśnienie gdy podajemy większy
prąd. W zależności od tego stosujemy tryb AUTOMAT1 lub AUTOMAT2.
1.
Prz ustawionym przełączniku (7) w górę tryb pracy (AUTOMAT1) polega na tym, że jeśli odczytane ciśnienie z czujnika się zmniejsza,
urządzenie w odpowiedzi zwiększa prąd podawany na regulator co powoduje powrót do ustalonej wartości ciśnienia.
2.
Prz ustawionym przełączniku w dół (AUTOMAT2) tryb pracy polega na tym, że jeśli odczytane ciśnienie się zmniejsza, urządzenie w
odpowiedzi zmniejsza prąd podawany na regulator.
Kanał PWM_B działa w oby przypadkach niezależnie , można nastawiać dowolne wartości
Przykład działania trybu AUTOMAT 1
Czujnik ciśnienia zastąpi potencjometr.
Dokładność utrzymywania zadanego ciśnienia wynosi 10Bar.
Mały przełącznik ustawić w pozycji środkowej ( dioda nie świeci )
Kręcąc potencjometrem możemy zasymylować dowolne ciśnienie.
Przyciskami PWM możemy też ustawić dowolne wartości PWM w obu kanałach.
Ustawić potencjometrem ciśnienie w okolicach 1200Bar np. 1235Bar
Przestawić przełącznik w górę ( AUTOMAT1 )
Na ekranie w miejscu pokazywanego napięcia pojawi się wartość ciśnienia która od tej pory będzie utrzymywana
Wartość ta jest zaokrąglona w dół do wartości dziesiętnej ( w tym przypadku będzie to 1230 Bar)
Pod spodem będzie podawana rzeczywista wartość ciśnienia z czujnika.
Kanał PWM_A jest teraz w trybie AUTOMAT
Na razie nie widać żadnych zmian.
Zaczynamy kręcić potencjometrem symulując zmniejszanie ciśnienie.
Odczytywane napięcie rzeczywiste zacznie spadać ( pokazywane w drugiej linii)
Po przekroczeniu wartości około 1220Bar (jeśli przy włączeniu urządzenia na początku była ustawiona TOLERANCJA 10bar)
zauważymy że pokazywany współczynnik w kanale PWM_A zacznie rosnąć.
Układ stara się zwiększyć ciśnienie
Powrócić potencjometrem aż pokazywane ciśnienie wróci ponad 1220 Bar.
PWM_A zatrzyma się uznając że ciśnienie wróciło do normy.
To samo będzie przy zwiększaniu ciśnienia ponad 1240 Bar.
Zasymulować potencjometrem wzrost ciśnienie ponad 1240Bar.
Współczynnik w kanale PWM_A zacznie maleć.
Układ stara się zmniejszyć ciśnienie.
Powrócić potencjometrem na ciśnienie poniżej 1240Bar.
PWM_A zatrzyma się uznając że ciśnienie wróciło do normy.
Zadane ciśnienie może dowolnie zmieniać naciskając przyciski w kanale PWM-A
Na przykład gdy na początku ustaliliśmy ciśnienie 1250 Bar, ciśnienie będzie utrzymywane.
Jeśli teraz przyciskami kanału PWM-A zmniejszymy zadane ciśnienie do 800 Bar ciśnienie spadnie do tej wartości i będzie teraz
utrzymywane do momentu kolejnej zmiany zadanego ciśnienia.
Praca kanału PWM_B pozostaje taka sama jak przed wejściem w tryb AUTOMAT.
Aby łatwo był zaobserwować pracę w trybie AUTOMAT należy w pamięć wpisać CZAS REAKCJI =1
Reakcja na zmiany ciśnienia będzie wtedy najwolniejsza
PROGRAMOWANIE PAMIĘCI
W pamięci procesora zapisane są dane które ustawiane są w momencie włączenia urządzenia.
Dane :
TYP CZUJNIKA - typ czujnika ciśnienia z jakim będzie współpracowało urządzenie , teraz jest zapisane 1800 Bar
Są trzy typy czujnika o zakresach pomiarowych 1500bar, 1800bar, 2000bar. Wartość ta musi odpowiadać
zastosowanemu czujnikowi. Wybór nieprawidłowej wartości będzie powodem wyświetlania niedokładnych wartości ciśnienia.
Jeśli chcemy aby miernik mierzył ciśnienie do 2000bar nie wystarczy wybrać ten typ czujnika, ale rzeczywiście musi to być
czujnik o tym zakresie pomiarowym. Jeśli zastosujemy czujnik o zakresie pomiarowym 1500bar wyższe ciśnienie będzie
rozpoznawane zawsze jako 1500bar
TOLERANCJA - dokładność z jaką będzie utrzymywane zadane ciśnienie, teraz jest zapisane 8 Bar,
Jeśli np. ustawimy 10Bar to przy ustawionym ciśnieniu 1000Bar może się ono wahać w zakresie 990 -1010 Bar
CZAS REAKCJI- prędkość z jaką będzie reakcja na zaworze w odpowiedzi na zmiany odczytanego ciśnienia z czujnika
im większa wartość (w zakresie 1-200) tym szybsza reakcja.
Wartość tą należy ustalić doświadczalnie.
USTAWIENIA KANAŁU PWM A
wartość początkowa PWM - współczynnik wypełnienia sygnału PWM w momencie włączania urządzenia , teraz jest 30%
wartość maksymalna PWM – maksymalna wartość sygnału PWM jaka może być osiągnięta w trakcie pracy, teraz jest ustawiona 80%
wartość minimalna PWM – minimalna wartość sygnału PWM poniżej której nie będzie można zejść w trakcie pracy , teraz jest 10%
wartości kanału PWM B nie są zapisywane w pamięci
Sposób zaprogramowania nowych wartości
Po pojawieniu się napisu „MOTOELEKTRON”nacisnąć przycisk nr1 ( rysunek obok )
i trzymać do momentu pojawienia się napisu PROGRAMOWANIE PAMIĘCI , puścić przycisk
1
- pojawi się napis ZAKRES CZUJNIKA,
przyciskami nr2 i nr3 ustawić żądany zakres, zatwierdzić naciskając przycisk nr1 (napis zamruga 4 razy)
2
- pojawi się napis TOLERANCJA
przyciskami nr2 i nr3 ustawić żądany zakres utrzymania napięcia, zatwierdzić naciskając przycisk nr1
3
- pojawi się napis CZAS REAKCJI przyciskami nr2 i nr3 ustawić żądaną wartość itd
4
- pojawi napis PWM A start itd.
5
- pojawi napis PWM A maximum itd.
6
- pojawi napis PWM A minimum itd.
Po zaprogramowaniu uruchomić ponownie urządzenie
Zapisane wartości będą teraz odczytywane przy włączeniu urządzenia.