Ovládání frekvenčního měniče počítačem

Transkript

1 Bakalářská práce Ovládání frekvenčního měniče počítačem Petr Pořízka TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/ , který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR

2 Obsah prezentace Zadání Teoretická část Rešerše Praktická část Výběr ovládání s požadavky na převodník Návrh vhodného ovládání Realizace Závěr Otestování funkce převodníku

3 Zadání Proveďte rešerši možných způsobů ovládání frekvenčního měniče počítačem. Vyberte a navrhněte vhodný způsob ovládání s přihlédnutím k možnostem v Laboratoři Technické Diagnostiky. Navržené řešení realizujte ve formě prototypu. Proveďte základní otestování funkce výsledné sestavy

4 TEORETICKÁ ČÁST

5 REŠERŠE Způsoby ovládání frekvenčního měniče Ruční ovládání pomoci ovládacího panelu Ovládání pomocí analogových či digitálních vstupů a výstupů Ovládání po standardní průmyslové sběrnici Pomocí nadřazeného řídícího systému Ovládání po standardní průmyslové sběrnici = Ovládání z počítače RM ISO/OSI + protokoly (USS, CANopen,.)

6 Sériová komunikace Sériová rozhraní RS232 RS485 USB

7 PRAKTICKÁ ČÁST

8 Výběr ovládání s požadavky na převodník U výběru ovládání byl brán ohled na vybavení učebny. V Učebně byl k dispozici frekvenční měnič Siemens MICROMASTER 440. Napájení Výkon Výstupu měniče Komun. protokol 3x400V±10% 3kW linka RS485 USS Následující tabulka zobrazuje mnou zvolený výběr ovládání frekvenčního měniče počítačem s požadavky na převodník. Pro takto zvolený způsob komunikace musím navrhnout převodním RS232 na RS485.

9 Tabulka výběru vhodného ovládání s požadavky na převodník Frekvenční měnič Siemens MICROMASTER 440 Rozhraní měniče Protokol Rozhraní PC Rychlost přenášených dat Galvanické oddělení Ovládání přepínání směru signálu Kompatibilní RS485 USS Kompatibilní RS baudů 2kV DSR/DTR nebo RTS/CTS Zapojení RS232 S hardwarovým řízením toku

10 Návrh vhodného ovládání Z hlediska návrhu mě zajímá pouze první a druhá vrstva RM ISO/OSI. Jedná se o napětí, frekvenci a obdélníkový průběh. Nestarám se o to, co jednotlivé průběhy znamenají. Převodník RS232 na RS485:

11 Stabilizovaný zdroj: Jelikož je převodník elektrické zařízení, potřebuje ke svému chodu zdroj napětí. Z důvodu požadavku na galvanické oddělení vstupní části od výstupní je nutné napájet tyto části samostatně. Proto musím navrhnout a realizovat dva samostatné stabilizované napájecí zdroje.

12 Převodník RS232 na RS485: Realizace Popsaný převodník slouží k vzájemnému propojení sběrnice RS232 na průmyslovou sběrnici RS485. Při realizaci jsem volil součástky tak, aby vyhovovaly požadavkům.

13 Napájecí zdroj: Výstupy zdrojů jsou velmi stabilní i při velkém odebíraném proudu Odebíraný proud nepřesáhl ani u jednoho zdroje 40mA.

14 Signalizace : MKO má jeden stabilní stav, po příchodu sestupné hrany se obvod překlopí do nestabilního stavu, tento stav je určen vztahem T=1,1*R*C poté se vrací do svého stabilního stavu. Nestabilní signál byl prodloužen na 12,5Hz, f = 1/T identifikaci směru komunikace

15 Otestování funkce převodníku Galvanické oddělení: 1) test spojení (Multimetrem) 2) testování stejnosměrným i střídavým napětím Komunikace: Průběh RS232 Průběh RS485 Oba testy dopadly na výbornou Obdobné průběhy byli při frekvenci 40kHz což odpovídá rychlosti 80 kbd

16 Závěr Hlavním cílem práce bylo navrhnout a realizovat převodník RS232 na RS485, při určitých požadavcích. Dále jsem musel vytvořit dva samostatné zdroje napětí. Samotná práce byla rozšířena o obvod signalizace, který má za úkol signalizovat vysílání-přijímání. Otestování výsledné sestavy dopadlo výborně. Práce přispěla k rozšíření možností laboratoře, které se uplatní při výzkumu a výuce Tato práce napomohla i mému kolegovy, který díky tomu mohl vytvářet komunikační software Požadavky v zadání bakalářské práce byly splněny.

17 Název prezentace Děkuji za pozornost