Riadiaci systém pre Plničku hrčice Manuál Kšice, Apríl 2002 Vypracval: Ing. Martin Mlynarčík Ing. Martin Bajus Ing. Marek Pavlvič
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Obsah 1 Úvd... 3 2 Ppis systému... 3 2.1 Charakteristické črty... 3 2.2 Blkvá schéma... 4 2.3 Technická špecifikácia... 5 2.3.1 Vizualizačný prvk... 5 2.3.2 Zznam vstupv...5 2.3.3 Zznam výstupv... 7 2.3.4 Ostatné prvky systému... 9 3 Ppis funkčnsti RSPH... 10 3.1 Zznam brazviek... 11 4 Ftgaléria... 18 5 Zhdntenie... 21 Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 2
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk 1 Úvd Riadiaci systém pre Plničku hrčice (ďalej RSPH) je pln autmatickým systémm pre riadenie technlgickéh prcesu plnenia hrčice, realizvaným na báze mikrprcesrvéh riadenia s využitím rady AVR s RISC architektúru. V tmt manuály sa nachádza pdrbný ppis systému RSPH z hľadiska prgramvéh SW i hardvérvéh HW vybavenia, ďalej pdrbný ppis brazviek, funkčnsti RSPH, jeh blkvá schéma ak aj ďalšie pre bsluhu i servis dôležité infrmácie vrátane inštalačnej schémy rzvádzača RSPH. 2 Ppis systému Riadiaci systém pre Plničku hrčice (ďalej RSPH) je z sftvérvéh aj hardvérvéh hľadiska riešený mdulárne a zákaznický, čím výrazne prispeje k jednduchému aplikvaniu d prevádzky. Ďalšu výraznu črtu z hľadiska bsluhy je rýchle vládanie a prístup ku všetkým pnúknutým funkciám. Interface (infrmvanie stave, pnuka mžných funkcií atď.) medzi užívateľm a systémm RSPH je realizvaný pdsvieteným 4x20 znakvým LCD displejm. Na Obr.1 je znázrnený celkvý phľad spredu (z strany užívateľa) na RSPH. Obr.1 Celkvý phľad na Riadiaci systém pre Plničku hrčice 2.1 Charakteristické črty mikrprcesrvá aplikácia vizualizácia a indikácia stavv prstredníctvm LCD displeja a LED integrvaná pamäť pre uchvanie kalibračných údajv, dávkvacích mnžstiev atď. uchvanie psledne nastavených hdnôt reálny čas s zálhvaním min. 30dní zvukvá signalizácia jednduché vládanie, bsluha a servis kmunikácia s PC cez RS232 rbustné prevedenie, vyské krytie nízka sptreba Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 3
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk 2.2 Blkvá schéma Indukčný snímač Tlačidlá Vstupné bvdy RTC Reálny čas RST Reset bvdy Napájanie 230V/2x24VAC Zdrj Mikrprcesr AVR Prcesrvá jedntka Výstupné bvdy LED didy Elektr-inštalačná časť Rzvádzač LCD displej 4x20znakv Frekv. menič (230VAC) pre 3-fáz. AM Pneumatický ventil 24VAC Obr.2 Blkvá schéma RSPH Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 4
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk 2.3 Technická špecifikácia RSPH je zákaznicku aplikáciu a tým výrazne zvýhdňuje užívateľa pri bsluhe i servise. Riadiacu jedntku RSPH je jednčípvý mikrprcesr, ktrý na základe vstupných signálv a tlačidiel riadi výstupné (spínacie), vizualizačné a indikačné prvky. Technická špecifikácia RSPH: Napájacie napätie 2x24VAC Príkn 2x50VA Pčet vstupv 8+2 (silvé) Pčet výstupv 8+1 (silvý) Vizualizácia LCD Indikácia LED Zvukvá signalizácia Piez bzučiak RTC zálha min. 30dní Stupeň krytia IP55 Prevádzkvá teplta 10 C až 50 C Skladvacia teplta -20 C až 60 C Čakacia dba p prevze 4hd. 2.3.1 Vizualizačný prvk Vizualizačným prvkm EPP PAC je alfanumerický LCD displej, ktrý zbrazuje všetké stavy a prcesy, ktré v EPP PAC prebiehajú. Pdrbný zznam všetkých brazviek s ppism sa nachádza v kapitle 3.1 Ppis Obrazviek. Charakteristika LCD displeja: Veľksť LCD displeja (riadk x znak) 4 x 20 Veľksť bdu 0,55 x 0,55mm Rzmer znaku 2,95 x 4,75mm Rzmery LCD displeja (š x v) viditeľná plcha 76 x 25,2mm Typ a farba pdsvietenia LED, žltzelené Typ a farba LCD STN pzitívna, žltzelená Typ plarizátra/ Tepltný rzsah/ Uhl phľadu Transmitívny/ Rzšírený/ 12:00 2.3.2 Zznam vstupv 4x tlačidlá HORE...psun v Menu smerm nahr (indikvané šípku na LCD), inkrementácia hdnôt DOLE...psun v Menu smerm nadl (indikvané šípku na LCD), dekrementácia hdnôt VPRAVO...funkčné tlačidl (viď Ppis brazviek) VĽAVO...funkčné tlačidl (viď Ppis brazviek) Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 5
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Obr.3 Ovládacie tlačidlá RSPH 1x indukčný snímač Snímanie prítmnsti phára (signál pre spustenie dávkvanie v Autmatickm režime). Obr.4 Snímanie prítmnsti phára 3x rezerva Mžné využiť pre kmunikáciu s frekvenčným meničm FM (fyzicky pripjené 2 signály Relé 1 a Relé 2 z FM...parameter 434 a 441, viď Prevádzkvý návd Nrdac vectr mc - FM) 2x silvé tlačidlá ŠTART...zapnutie napájanie RSPH (pd pdmienku, že je HLAVNÝ VYPÍNAČ zbku rzvádzača zapnutý) indikácia sign. NAPÁJANIE ZAPNUTÉ; (viď Obr.5) CENTRAL STOP...vypnutie napájania RSPH (pre celkvé dpjenie RSPH d siete 230VAC je ptrebné vypnutie HLAVNÉHO VYPÍNAČA zbku rzvádzača); (viď Obr.5) Pzn.: Aj p vypnutí HLAVNÉHO VYPÍNAČA je napätie 230VAC prítmné na prívdných svrkách v rzvádzači. Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 6
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Obr.5 Silvé vládacie prvky 2.3.3 Zznam výstupv 2x triakvý Pripjenie napájania 24VAC pre cievky selenidv Nrgren pre phn pneumatickéh ventilu (OTVOR/ ZATVOR) Obr.6 Selenid pre phn pneum. Ventilu Obr.7 Pneumatický ventil Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 7
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk 2x tranzistrvý Ovládanie rýchlsti plnenia (RÝCHLOSŤ 1 a 2...parameter 420+429 a 421+430, viď Prevádzkvý návd Nrdac vectr mc - FM) 1x relévý Ovládanie rýchlsti plnenia (RÝCHLOSŤ 3...parameter 422+431, viď Prevádzkvý návd Nrdac vectr mc - FM) Vstupným signálm pre vládanie rýchlsti 1 až 3 je +15VDC z svrky FM č.14. Pzn.: P dvzdaní RSPH bli všetké tri rýchlsti nastavené na 150Hz, t.j. 2115 t/min. (pre zmenu parametrv FM je ptrebné zabstarať mdul MC cntrl bx). 2x LED indikácia AUTO...signalizuje výber AUTOMATICKÝ režim (viď Obr.3) MANUAL... signalizuje výber MANUÁLNY režim (viď Obr.3) 1x Piez bzučiak Zvukvá signálizácia stlačenia tlačidiel a ďalších stavv RSPH (mžné v Menu vypnúť). 1x silvá sign. NAPÁJANIE ZAPNUTÉ Indikácia stavu prítmnsti napájania 230VAC v systéme RSPH (viď Obr.5). Pzn.: RSPH bsahuje 1x relé 24VAC, ktré je mžné využiť v prípade ptreby ak výknvý spínací prvk (zatiaľ nie je začlenený v prgramvm vybavení RSPH); viď Obr.8 Obr.8 Rezervné relé 24VAC Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 8
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk 2.3.4 Ostatné prvky systému 1x Asynchrónny mtr Riadený frekv. meničm Nrdac vectr mc. (bližšie inf AM-viď Techn. špecifikácia) Charakteristika AM: Napájanie 3x 230VAC Zapjenie vinutia Trjuhlník Výkn 370W Pčet pólv 8 Pčet táčk 705 t/ min. Účinnsť csφ 0,6 Obr.9 Asynchrónny mtr Plničky hrčice 1x Zubvé čerpadl Viking Tlačenie hrčice z nádby. Je spjené s AM cez magn. spjku. (viď Techn. špecifikácia) Obr.10 Zubvé čerpadl Viking Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 9
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk 1x Frekvenčný menič Nrdac vectr mc SK 370/1 FCT Riadenie asynchrnnéh mtra (rzbeh, nm. táčky, dbeh, brzdenie atď.); viď Prevádzkvý návd Nrdac vectr mc - FM Obr.11 Frekvenčný menič Nrdac Pzn.: Pri nastavvaní systému RSPH bli niektré parametre FM upravené, pret pri ptrebe ďalších zmien je nutné kntaktvať ddávateľa RSPH! 3 Ppis funkčnsti RSPH Systém RSPH pskytuje užívateľvi dva druhy režimv funkčnsti, a t: Autmatický Ručný Autmatický režim je určený pre súvislú prevádzku RSPH, t.j. pri tmt režime sa p prilžení phára na čas 0,3s (čas ptrebný pre akceptvanie signálu prítmnsti phára) autmatický spustí plnenie, tzn. že sa vydá signál pre frekvenčný menič FM, ktrý rzbehne asynchrónny mtr AM na nminálne táčky a zárveň sa vydá signál pre tvrenie pneumatickéh ventilu PV. Systém RSPH si pdľa vpred prevedenej kalibrácie vypčíta ptimálny čas na naplnenie phára s zvlenu dávku, tzn. že p uplynutí tht času sa vydá signál pre FM na zastavenie AM a následné uzavretie PV (dbehvá rampa FM musí súhlasiť s uzavretím PV). Pdrbnejšie tmt režime v kapitle Zznam Obrazviek. Ručný režim je určený pre sanitárnu prevádzku RSPH, t.j. pri tmt režime je užívateľvi systému pnuknuté zapnutie/ vypnutie plnenia bez hľadu na prítmnsť phára a vyknanú kalibráciu, či nastavenie mnžstva dávk. Pri zvlení tht režime sa RSPH bsluhuje výlučne funkčným tlačidlm VPRAVO, ktré plní v tmt prípade funkcie ŠTART/ STOP plnenia. Pdrbnejšie tmt režime v kapitle Zznam Obrazviek. Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 10
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk 3.1 Zznam brazviek Následujúci zznam brazviek je uvedený pdľa mžnstí, ktré sú pstupne pskytvané užívateľvi p zapnutí RSPH a pri ďalšm vnáraní sa d Menu systému RSPH. P zapnutí RSPH prepínačm na bku rzvádzača HLAVNÝ VYPÍNAČ a zatlačení tlačidla ŠTART je užívateľvi zbrazené základné Menu RSPH (viď Obr.12). Obr.12 Základné Menu RSPH Pri stláčaní tlačidiel HORE a DOLE je mžné sledvať phyb šípky na brazvke LCD displeja. Pri výbere funkcie Inf (stlačenie funkčnéh tlačidla VPRAVO VÝBER) sa užívateľvi zbrazia základné infrmácie výrbcvi a ddávateľvi RSPH (viď Obr.13). Tát brazvka sa pskytne užívateľvi aj pri zapnutí systému RSPH p zatlačení tlačidla ŠTART. Obr.13 Inf ddávateľvi RSPH Zatlačením akéhkľvek tlačidla sa užívateľvi zbrazí päť základné Menu RSPH. Výberm funkcie Nastavenia sa zbrazí pnuka nastavení: Dávky Kalibrácia Rýchlsti plnenia Čas Zvuk (viď Obr.14). Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 11
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Obr.14 Pnuka funkcie Nastavenia Výberm plžky Zvuk je mžné zapnúť/ vypnúť zvukvú signalizáciu (Piez bzučiak); (viď Obr.15). Pre zmenu je ptrebné stlačenie funkčnéh tlačidla VPRAVO ZMEŇ. Pre pustenie tejt plžky je nutné stlačenie funkčnéh tlačidla VĽAVO ESC. Obr.15 Zapnutie/ Vypnutie zvukvej signalizácie V prípade ptreby zmeny času je ptrebné vybrať plžku Čas, kde sa zbrazí presný čas a dátum (viď Obr.16). Nastavvaný parameter bliká a tlačidlami HORE a DOLE je mžné tút hdntu inkrementvať, resp. dekrementvať. Pre prechd na ďalší/ predšlý parameter sa využívajú zase funkčné tlačidla s funkciu ĎALEJ/ NASPAŤ. Reálny čas je ptm zbrazvaný v strede na LCD displeji v jedntlivých stavch/ režimch RSPH. Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 12
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Obr.16 Nastavvanie času a dátumu Pri výbere funkcie Rýchlsti plnenia sa zbrazí pnuka (viď Obr.17) nastavenia hraníc rýchlsti plenia v závislsti d dávky. RSPH umžňuje plnenie v závislsti d veľksti dávky využitím trch rôznych rýchlsti. Pret je ptrebné nastaviť hranice (váha) medzi jedntlivými rýchlsťami. Príklad: pri rýchlsti 1...50Hz, budeme plniť d 1kg, tzn. že prvú hranicu R1 R2 zadáme 1001g pri rýchlsti 2...100Hz, budeme plniť d 1,001kg d 5kg, tzn. že druhú hranicu R2 R3 zadáme 5001g pri rýchlsti 3...150Hz, budeme plniť d 5,001kg RSPH je na základe tht nastavenia schpný autmatický priradiť rýchlsť plnenia k zvlenej dávke. Pzn.: V našm prípade z dôvdu zachvania ptimálnych táčk čerpadla bli všetké tri rýchlsti nastavené na 150Hz (pmalšie plnenie nie je ptrebné). Z tht dôvdu bli aj hranice rýchlsti plnenia nastavené na hdntu 20kg. Obr.17 Nastavvanie hraníc rýchlstí plnenia Pri výbere funkcie Kalibrácia sa zbrazí pnuka (viď Obr.18) výberu jedntlivých rýchlsti, pre ktré je ptrebné zvlášť previesť kalibráciu RSPH. Tzn. že ak prvé je ptrebné zvliť, pre akú rýchlsť bude kalibráciu prevádzaná. Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 13
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Obr:18 Pnuka funkcie Kalibrácia V prípade ptreby vytvrenia nvéh kalibračnéh bdu je nutné zvliť plžku Pridaj kalibračný bd (viď Obr.19). Infrmácia kalibrvanej rýchlsti je vľav hre (R1). Obr.19 Kalibrácia RSPH P tmt výbere (stlačenie funkčnéh tlačidla VPRAVO s funkciu Kalibruj) bliká plžka Sekundy, kde je ptrebné zadať (tlačidlami HORE a DOLE) čas plnenia, pre ktrý bude zdpvedať dvážené mnžstv naplnenej dávky (predch. kalibr. bd mal nastavený čas 3,8s). P tmt nastavení sa ptvrdením OK spustí plnenie na definvaný čas. P naplnení phára je ptrebné dané mnžstv dvážiť a zadať d plžky Gramy v jedntkách gram (predch. kalibr. bd mal hdntu 1078g). Ptm je mžné zadať ďalší kalibračný bd. Čím väčší je pčet týcht bdv, tým presnejšie je dávkvanie systému RSPH. Rvnak je ptrebné previesť kalibráciu (vytvriť kalibračnú krivku z jedntlivých bdv) pre statné rýchlsti plnenia. Pzn.: V prípade chybnéh dávkvania zapríčinenéh zmenu druhu, či hustty hrčice je ptrebné previesť pätvnú kalibráciu. Obr.20 Kalibrácia RSPH Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 14
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Pslednu plžku v funkcií Nastavvanie sú Dávky. V tejt časti je ptrebné nastaviť všetké dávky, ktré sa pri činnsti RSPH budú využívať. Na pnúknutej brazvke sa vždy na dlnm riadku zbrazuje pnuka zadania nvej dávky (viď Obr.21). Obr.21 Nastavvanie dávk P výbere nvej dávky sa zbrazí mnžstv 1g (viď Obr.22), ktré je mžné inkrementvať, resp. dekrementvať na pžadvanú dávku. Obr:22 Zadávanie nvej dávky V prípade dekrementvania hdnty na nulu sa zbrazí plžka Zruš, p výbere ktrej sa daná dávka zruší (viď Obr.23). Obr.23 Zrušenie dávky Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 15
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk P zadaní všetkých parametrv spmenutých vyššie je mžné na zariadení pracvať. Výberm funkcie Autmatika v Základnm menu (viď Obr.12) sa zbrazí brazvka (viď Obr.24). Obr.24 Autmatický režim plnenia V dlnm riadku v strede sa nachádza infrmácia reálnm čase. V pravm hrnm rade je zbrazená psledne vybratá dávka (1kg). V prípade ptreby zmeny dávky je t umžnené stlačením funkčnéh tlačidla VPRAVO s funkciu Dávka. Pri zvlení funkcie Odchd je pnúknuté Základné menu. Výber Autmatickéh režimu je taktiež indikvaný LED AUTO na panely rzvádzača RSPH (viď Obr.25). Obr.25 Indikácia Autmatickéh režimu RSPH P nastavení pžadvanej dávky sa p pritlačení phára k snímaču na 0,3s spustí autmatický plnenie phára, ktré bude systémm RSPH zastavené v čase, ktré RSPH vypčíta na základe vpred prevedenej kalibrácie. Presnsť dávkvania je teda závisla na veľksti zvlenej dávky a na presnsti prevedenej kalibrácie. Pzn.: V skúšbnej prevádzke bl čas plnenia 1kg phára cca 3,8s (R1=150Hz ~ 2115 t/min). Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 16
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Výberm funkcie Ručné vládanie v Základnm menu (viď Obr.12) sa zbrazí brazvka (viď Obr.26). Tent režim je určený pre sanitárne účely, pričm spustenie plnenia sa zadáva výberm funkčnéh tlačidla VPRAVO s funkciu Štart. Obr.26 Ručný režim RSPH V prípade ptreby zmeny vybranej rýchlsti je mžné tak urbiť stlačením tlačidiel HORE, DOLE. V dlnm riadku v strede sa nachádza infrmácia reálnm čase. Pri zvlení funkcie Odchd je pnúknuté Základné menu. Výber Ručnéh režimu je taktiež indikvaný LED MANUÁL na panely rzvádzača RSPH (viď Obr.27). Obr.27 Indikácia Ručnéh režimu RSPH Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 17
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Okamžite p spustení plnenia sa funkcia funkčnéh tlačidla VPRAVO zmení na Stp (viď Obr.28), tzn. že spustenie i zastavenie plnenia v Ručnm režime sa prevádza tým istým tlačidlm. Obr.28 Ručný režim RSPH 4 Ftgaléria Obr.29 Celkvý phľad na Plničku hrčice Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 18
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Obr.30 Phľad d rzvádzača RSPH Obr.31 Phľad d Riadiacej jedntky RSPH Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 19
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Obr.32 Phľad d Silvej časti rzvádzača RSPH Obr.33 Plnenie 1kg phára Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 20
Ing. Marek Pavlvič, Rvníkvá 7, 040 12 Kšice, 0905 641 831, pavlvic@sdd.sk Obr.34 Testvanie systému RSPH 5 Zhdntenie Riadiaci systém pre Plničku hrčice RSPH je mdernu mikrprcesrvu aplikáciu, ktrá vďaka svjmu riešeniu z sftvérvéh aj hardvérvéh hľadiska výrazne prispieva k phdliu bsluhy a zjedndušeniu práce pri plnení hrčice. Taktiež pnúka pri dôkladne prevedenej kalibráci veľmi presné dávkvanie (pri testvaní na 1kg phárch t bl s presnsťu na 1g). RSPH je vyrbený z dstatčnu rezervu v hľade pčtu vstupv, výstupv a pamäťvých miest pre vytvrenie dávk, kalibrácii a ďalších pre prces plnenia dôležitých parametrv. V prílhe tht manuálu sa taktiež nachádza taktiež elektrinštalačná schéma rzvádzača RSPH. Výrba elektrických zariadení a prgramvéh vybavenia 21