Projekt: “Zadajnik Inwerterów”

Zadajnik Inwerterów

Zadajnik Inwerterów

Jak to często bywa “potrzeba matką wynalazku”, powstał więc najpierw schemat a niedługo później gotowe urządzenie, którego główną funkcją jest zadawanie standardowych sygnałów sterowniczych cyfrowych (zarówno podczas sterowania “masą” jak i “plusem”) oraz analogowego, a także badanie w czasie rzeczywistym obecności napięć zasilania wytwarzanych przez podłączony inwerter i stanów pojawiających się na wyjściach cyfrowych tegoż.

O ile schemat połączeń i same połączenia są stosunkowo proste, o tyle już samo wykonanie nie, a to z uwagi na konieczność zamocowania wielu elementów mechanicznych, jak kontrolki, przełączniki, gniazda, itp. i nadanie temu jakiejś estetycznej i uporządkowanej formy.

Podstawowe Parametry Techniczne

  •   kontrola napięć: 24V i 10V
  •   5 wyjść cyfrowych (sterowanie “plusem” – 24V lub sterowanie “minusem” – GND) z możliwością mostkowania wyjść “D” i “E” w wersji rozbudowanej zadajnika
  •   1 wyjście analogowe napięciowe (0-10V), które może pracować jako wyjście prądowe (4-20mA) w wersji rozbudowanej zadajnika
  •   2 wejścia cyfrowe (maks. 24V), w wersji rozbudowanej pracujące również z napięciem 10V
  •   Rozdzielone masy (analogowa i cyfrowa) z możliwością ich połączenia w wersji rozbudowanej zadajnika
  •   połączenie zadajnika z inwerterem za pomocą oznakowanych, kolorowych przewodów uniwersalnych z wtykami bananowymi

 

Po wielkich bólach i wielu próbach (co widać na fotkach poniżej) urządzenie weszło na stan jako pełnoprawne i nota bene bardzo przydatne narzędzie serwisowe.

REPORTAŻ z WARSZTATU

Zestaw części i narzędzi – Zaczynamy.

Naklejamy szablon i wiercimy otwory.

Porządnie mocujemy w obudowie wszystkie części

Łączymy według schematu wszystkie elementy zadajnika.

Zadajnik jest gotowy – Sprawdzamy działanie wszystkich układów.

Dodajemy odpowiednio przygotowane i opisane kable połączeniowe.

 

 

Zadajnik Inwerterów
– wersja rozbudowana “full wypas”

Podczas korzystania z zadajnika okazało się, że warto by dodać jeszcze parę fajnych funkcjonalności między innymi z tego powodu, że niektóre tanie falowniki produkcji “Myfriend” mają pewne, nazwijmy to “upośledzenia” sterowania. Na przykład falowniki firmy Sanyu nie posiadają możliwości sterowania “plusem”, więc na ich listwie zaciskowej w ogóle nie wyprowadzono napięcia +24V, a  masa sterowania jest wspólna z masą zadawania napięciowego, co ograniczałoby funkcjonowanie naszego zadajnika.

Tak więc w nowej wersji zadajnik uległ następującym modyfikacjom i modernizacjom:

  • zasilanie wyjść przekaźnikowych falownika zyskało przełącznik umożliwiający pracę tej części zadajnika z napięcia +10V,
  • dodatkowy wyłącznik pozwala połączyć masy, analogową i cyfrową we wspólną masę występującą na obydwóch podłączeniach “GND” i “0V”,
  • zadawanie wejść cyfrowych zyskało możliwość mostkowania dodanym wyłącznikiem kanałów “D” i  “E”,
  • ciekawostką jest dodanie modułu zadawania prądowego z osobnym potencjometrem do jego ustawiania i przełącznikiem, który umożliwia pracę wyjścia “IN-A” jako wyjście prądowe, napięciowe lub odłączenie (“off”).

 

Jedynym problemem stała się warstwa opisowa, która musiała zostać “wzbogacona” o naklejki opisujące dodatkowe funkcje urządzenia.

 

URZĄDZENIE w AKCJI

Zadajnik podłączony do falownika SEW, gotowego do pracy.

 

Falownik w trakcie naprawy.

 

Zadajnik w wersji rozbudowanej współpracuje także z urządzeniami firmy Sanyu i innymi inwerterami niskobudżetowymi.

 

Projekt – Mikroprocesorowy sterownik grzałek

Projekt – Mikroprocesorowy sterownik grzałek typu SHHC

Przedstawiamy mikroprocesorowy sterownik grzałek zaprojektowany i wykonany w celu zapobiegania awariom grzałek używanych m.in. w przemysłowym procesie termoformowania tworzyw sztucznych. Przekaźnik ten służy do sterowania zasilaniem grzałek  tzw. “gorących stołów” wykorzystywanych w procesach przemysłowych. Urządzenie może również być stosowane jako “inteligentne” sterowanie zasilaniem dowolnego odbiornika mocy o charakterze rezystancyjnym i napięciu pracy 230-400V AC.

Głównym celem stosowania tego typu sterowników jest ochrona grzałek przed uszkodzeniem na skutek przepalenia lub zwarcia. Jest to zrealizowane między innymi poprzez ograniczenie mocy dostarczanej do obwodu grzałki w początkowej fazie sterowania (jeden z wariantów softstartu).
Kolejnym powodem zastosowania naszych sterowników mikroprocesorowych jest sygnalizacja stanów awaryjnych i dzięki temu szybka diagnoza uszkodzonych obwodów, co zmniejsza straty produkcji i zapobiega rozprzestrzenianiu się skutków awarii.

Każdy z naszych sterowników współpracuje z tyrystorowym elementem mocy, który jest dostarczany w zestawie. Zestaw taki tworzy rodzaj “inteligentnego” mikroprocesorowego przekaźnika SSR dużej mocy.


Parametry Elektryczne
  • nominalny prąd roboczy: 60A (400V AC),
  • napięcie zasilania dla sterowania: 24V DC,
  • napięcie sterowania: 24V DC (standardowo),
  • wyjście sygnalizacji awarii: 24V DC 200mA.
Podstawowe funkcje urządzenia
  • mikroprocesorowe bezstykowe tyrystorowe sterowanie odbiornikami mocy z softstartem. W zależności od wersji oprogramowania softstart pracuje w trybie ciągłym (dla każdego cyklu zasterowania) lub w trybie automatycznym,
  • możliwe jest sterowanie impulsowe lub fazowe (zależnie od oprogramowania lub ustawionego trybu pracy),
  • sygnalizacja zaniku zasilania odbiornika (przepalenie się bezpiecznika lub brak “fazy” zasilającej grzałkę),
  • sygnalizacja przerwy w obwodzie odbiornika (przepalenie się grzałki),
  • sygnalizacja optyczna zasterowania przekaźnika oraz stanu awarii,
  • wyjście OUT, na którym pojawia się napięcie +24V w przypadku wykrycia zaniku zasilania lub przerwy w obwodzie odbiornika,
  • przełączalne tryby pracy oraz tryb serwisowy (periodyczna komutacja niezależnie od warunków sterowania i kondycji zasilania mocy).

Uwaga:

  • Na życzenie Klienta zaprojektujemy i wykonamy sterownik o innych parametrach i funkcjach użytkowych.
Skrócony opis działania

Sterownik posiada między innymi wbudowaną funkcję kontroli obwodu zasilania odbiornika. Żółta dioda świecąca LED sygnalizuje zanik fazy zasilającej odbiornik lub przerwę w jego obwodzie, równocześnie z jej oświeceniem na wyjściu sygnalizacji awarii (OUT) pojawia się napięcie stałe 24V DC, które podłączone na przykład do wejścia cyfrowego sterownika PLC lub regulatora temperatury, może służyć do zatrzymania procesu produkcyjnego albo sygnalizacji powstałej awarii.
Zastosowanie po jednym sterowniku na każdy z kanałów grzania pozwala dzięki sygnalizacji w szybki sposób zlokalizować wadliwie działający obwód.

Czerwona dioda świecąca LED sygnalizuje stan komutacji sterownika – jej świecenie oznacza przepływu prądu w obwodzie zasilania odbiornika.

Do tej pory wykonaliśmy dla naszych Klientów kilkadziesiąt sztuk przedstawionych tutaj sterowników. Z powodzeniem pracują one w eksploatowanych od kilku lat urządzeniach przemysłowych.

Konstrukcja

Urządzenie jest zbudowane zastosowaniem tyrystorowego modułu mocy (60A/400V AC) oraz w oparciu o układ wykonany w technologii mieszanej THT/SMD, którego zadaniem jest sterowanie mocą oraz sygnalizacja stanów awaryjnych przekaźnika.

W celu zabezpieczenia przed możliwymi przepięciami, które mogą wystąpić
w obwodzie załączanym np. na skutek zwarcia odbiornika, sterownik wyposażony jest w warystorowe zabezpieczenie przeciwprzepięciowe. Dodatkowo płytkę układu wykonaną z włókien o dużym współczynniku dielektrycznym, zabezpieczono obustronnie warstwą lakieru izolacyjnego oraz zastosowano specjalne strefy izolacyjne. Układy sterowania i ich zasilanie jest odizolowane optycznie od obwodów mocy i potencjału modułu tyrystorowego.


Firma ELEKTRONIKA SERWIS projektuje i wykonuje urządzenia elektroniczne według indywidualnych potrzeb Klientów.

Informacje i zamówienia dostępne są drogą telefoniczną lub e-mailem. Zapraszamy !

Projekt – Przemysłowy przekaźnik PKG

Przemysłowy przekaźnik elektroniczny
(Sterownik grzałek PKG V3.0)

PKG V3.0

Przedstawiamy wykonany dla celów przemysłowych Przekaźnik Elektroniczny (PKG) w wersji V3.0. Przekaźnik ten służy do sterowania zasilaniem grzałek w formach wtryskowych lub na przykład w tzw. “gorących stołach” wykorzystywanych w procesie termoformowania tworzyw sztucznych. Urządzenie może również być wykorzystywane jako sterowanie zasilaniem dowolnego odbiornika mocy o charakterze rezystancyjnym i napięciu pracy 12-600V AC oraz prądach do 100A.


Parametry Elektryczne

Parametry Przekaźników Elektronicznych typu PKG zależą od zastosowanego w danej serii elementu mocy typu SSR.
Standardowy produkt posiada następujące parametry elektryczne:

  • maksymalny prąd roboczy: 40A (400V AC),
  • napięcie zasilania: 24V DC,
  • napięcie sterowania: 24V DC,
  • wyjście sygnalizacji awarii: 24V DC 200mA
Podstawowe funkcje urządzenia
  • bezstykowe, tyrystorowe sterowanie odbiornikami mocy (zastosowane „przełączanie w zerze” minimalizuje zakłócenia elektryczne). Zastępuje z powodzeniem styczniki elektromechaniczne oraz standardowe przekaźniki SSR.
  • opcja SOFTSTARTU przedłuża żywotność elementów grzejnych. Łagodne, realizowane fazowo, wygrzewanie zimnych elementów grzejnych minimalizuje możliwość ich przepalenia oraz wydatnie wydłuża czas ich bezawaryjnej pracy.
  • sygnalizacja zaniku zasilania odbiornika (np. przepalenie się bezpiecznika lub brak „fazy” zasilającej grzałkę). Umożliwia szybką lokalizację awarii, a w połączeniu z funkcją wyjścia OUT stanowi zabezpieczenie przed niewłaściwą pracą maszyny.
  • sygnalizacja przerwy (lub zwarcia) w obwodzie odbiornika (przepalenie się grzałki, zwarcie grzałki lub jej przewodów zasilania). Umożliwia szybką diagnostykę niesprawności kanału grzania, a w połączeniu z funkcją wyjścia OUT stanowi zabezpieczenie przed rozprzestrzenianiem się skutków awarii (np. ogranicza możliwość powstania pożaru poprzez automatyczne odłączenie zasilania systemu grzania w maszynie).
  • sygnalizacja optyczna „zasterowania” przekaźnika, oraz sygnalizacja stanów awaryjnych i pracy w poszczególnych trybach.
  • wyjście OUT, na którym pojawia się napięcie 24V w przypadku wykrycia niewłaściwych warunków pracy obwodu grzania (np. zaniku zasilania, przerwy lub zwarcia w obwodzie odbiornika). Wyjście to może dołączone do wejścia sterownika, którego pobudzenie sygnalizuje problem z grzaniem na panelu operatorskim, odłączyć zasilanie obwodów mocy i/lub przerwać pracę maszyny, zapobiegając wytwarzaniu wadliwych detali i chroniąc maszynę przed skutkami ewentualnego rozprzestrzeniania się wykrytej awarii.
  • tryb serwisowy naszego Przekaźnika Elektronicznego umożliwia łatwą diagnostykę sterowanego obwodu, niezależnie od stanu na wejściu sterującym, a tym samym niezależnie od sterownika maszyny.

Na życzenie Klienta zaprojektujemy i wykonamy przekaźniki o innych parametrach i funkcjach użytkowych.

PKG schemat

Sposób podłączenia i sygnalizacja
  • Przekaźnik włączamy w szereg obwodu zasilania grzałki pomiędzy zaciski L1 i G1. Nie jest wymagane dołączanie zacisku „N” obwodu zasilania grzałki, co upraszcza aplikację.
  • Dla poprawnej pracy Przekaźnik wymaga zasilania 24VDC, które należy podłączyć zgodnie z opisem do zacisków 0V24V. Obecność tego napięcia oraz poprawną pracę Przekaźnika sygnalizuje zielona dioda oznaczona jako RUN.
  • Sterowanie załączeniem Przekaźnika odbywa się poprzez podanie napięcia 24V na wejście sterujące IN1, co sygnalizuje kontrolka żółta IN1. Natomiast dioda oznaczona jako SSR, także w kolorze żółtym, sygnalizuje „zasterowanie” elementu mocy i tym samym załączenie obwodu zasilania grzałki. W prostym trybie sterowania, kontrolki IN1 i SSR zaświecają się prawie jednocześnie.
  • Wyjście OUT, na którym pojawia się napięcie +24V ma wydajność prądową ok. 200mA, co pozwala na bezpośrednie dołączenie go do zacisków cewki (A1,A2) dowolnego przekaźnika elektromechanicznego lub bezpośrednio do wejścia sterownika maszyny odpowiedzialnego za reakcję na stan awaryjny systemu grzania. Aktywność tego wyjścia sygnalizuje czerwona dioda ERR. Wyjście OUT może być łączone równolegle razem z wyjściami OUT innych przekaźników kolejnych sekcji grzania maszyny (o ile one również są wyposażone w Przekaźniki Elektroniczne naszej produkcji). W takim przypadku przejście w stan aktywny dowolnego z tych wyjść jest równoznaczne ze stanem alarmu.
  • Wejście IN2 jest wejściem dodatkowym, blokującym oraz umożliwiającym rozpoczęcie pracy softstartu i powinno być dołączone do napięcia +24VDC, które pojawia się jednocześnie z zasianiem głównym obwodów grzania maszyny (np. do A1-A2 stycznika trójfazowego załączającego zasilanie stref grzania). Zanik napięcia na wejściu IN2 wyłącza Przekaźnik Elektroniczny wprowadzając go w stan oczekiwania, przy czym sygnalizacja awarii: czerwona dioda ERR i wyjście OUT, nie są uaktywniane.
  • Kontrolka niebieska SOFT sygnalizuje pracę w trybie Softstartu.

PKGv3 top

Tryby pracy

Przy pomocy zespołu przełączników SW Mode (tzw. „dip-switch”) możliwe jest ustawienie jednego z poniższych trybów pracy:

    1. Sterowanie proste – wejście IN1 pobudza bezpośrednio element mocy i obwód zasilania grzałki zostaje zamknięty. Dzięki minimalnym opóźnieniom wejścia IN1 realizowana jest eliminacja krótkich, pasożytniczych sygnałów sterujących pochodzących np. od sterownika maszyny, którego elementem wykonawczym jest przekaźnik elektromechaniczny stosowany zazwyczaj w starszych typach sterowników.
    2. Softstart krótki – po załączeniu zasilania (24V) oraz podaniu 24V na wejściu IN2 Przekaźnik Elektroniczny pracuje w trybie Softstartu przez okres ok.1 minuty *, po czym przechodzi w tryb sterowania prostego.
    3. Softstart długi – j.w. tylko czas pracy w trybie Softstartu wynosi ok. 8 minut. *
    4. Tryb serwisowy – w trybie tym możliwe jest zamknięcie obwodu SSR („zasterowanie” elementu mocy) niezależnie od stanu na wejściu sterującym IN1 oraz IN2. Załączenie to odbywa się poprzez przełączenie SW1 w pozycję On, a wyłączenie w pozycję Off. W tym trybie na stałe pobudzone jest wyjście OUT, co sygnalizuje dioda ERR.

*) Podane czasy mogą być dobierane w trakcie uruchamiana urządzenia na maszynie i na życzenie Klienta.

Zmiana trybów pracy jest możliwa po wykonaniu resetu Przekaźnika np. poprzez odłączenie napięcia zasilania 24V . Wyjątek stanowi wyjście z trybu serwisowego, które odbywa się natychmiast po zmianie ustawień przełącznika SW Mode.

Pobierz broszurę informacyjną PKG V3.0

PKG front


Firma ELEKTRONIKA SERWIS projektuje i wykonuje urządzenia elektroniczne według indywidualnych potrzeb Klientów.

Informacje i zamówienia dostępne są drogą telefoniczną, za pomocą formularza kontaktowego lub e-mailem. Zapraszamy !