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.1.07/2.2.00/07.0247, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR
Obsah prezentace Zadání Teoretická část Rešerše Praktická část Výběr ovládání s požadavky na převodník Návrh vhodného ovládání Realizace Závěr Otestování funkce převodníku
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
TEORETICKÁ ČÁST
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,.)
Sériová komunikace Sériová rozhraní RS232 RS485 USB
PRAKTICKÁ ČÁST
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.
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 RS232 38 400 baudů 2kV DSR/DTR nebo RTS/CTS Zapojení RS232 S hardwarovým řízením toku
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:
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.
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.
Napájecí zdroj: Výstupy zdrojů jsou velmi stabilní i při velkém odebíraném proudu Odebíraný proud nepřesáhl ani u jednoho zdroje 40mA.
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
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
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.
Název prezentace Děkuji za pozornost