Блок керування пропорційним клапаном гідравлічної системи.
Артикул: UPK
⇐ ГОЛОВНЕ МЕНЮ ⇒
Блок керування пропорційним клапаном гідравлічної системи.
Модуль був спеціально розроблений мною, для відновлення працездатності техніки після відмови роботи електроніки ЕБУ (Електронного Блоку Управління), і з якоїсь причини неможливо його відновити. ЕБУ відповідае за різні рішення щодо безпеки, та плавності управління пропорційними клапанами гідравлічної системи, плавного старту – робочий режим – плавна зупинка. Якщо ви спробуєте керувати пропорційним клапаном безпосередньо, просто подавши живлення на електромагнітну котушку, то клапан відкриється відразу, і з'явиться потужне "смикання", при старті - і при зупинці. Щоб усунути проблему допоможе цей модуль. Модуль самостійний, і не потребує ЕБУ. Тобто за допомогою таких модулів ви вирішуєте проблему плавного старту – робочого режиму – плавної зупинки. Керувати модулем можна: Тумблерами, кнопками, аналоговими джойстиками, радіо керуванням, просто подавши плюс живлення на модуль як сигнал, що управляє. Модуль керує пропорційним клапаном за допомогою ШІМ. Принципи роботи ШІМ та пропорційним клапаном описую нижче:
Принцип роботи пропорційного електромагнітного клапана (Малюнок 1).
У цьому пристрої (мал. 1), на відміну від дискретних електромагнітів постійного струму, передбачена конусна вставка 1 з немагнітного матеріалу, що змінює форму ліній магнітного поля. В результаті керуючий струм у котушці 2 створює електромагнітне поле, що викликає зміщення феромагнітного якоря 3 з силою пропорційної силі струму. Якір взаємодіє з підпружиненим запірно-регулюючим елементом гідроапарата (золотником, конусом запобіжного клапана, втулкою дроселя), причому накладання лінійної характеристики пружини на силову характеристику магніту показує, що осьове зміщення (хід) якоря пропорційне току управління. Управління пропорційним електромагнітним клапаном проводиться за допомогою електронної схеми управління з ШІМ сигналом, і досягається за рахунок широтно-імпульсної модуляції.
Принцип регулювання потужності у навантаженні за допомогою ШІМ.
Широтно-імпульсна Модуляція - це спосіб кодування аналогового сигналу шляхом зміни ширини (тривалості) прямокутних імпульсів несучої частоти. Рис. 2 представлені типові графіки ШІМ сигналу.
Опис по модулю.
Модуль підключається згідно з виставленою схемою. Після підключення модуля, пропорційним клапаном можна управляти двома методами: 1. Ручному режимі. 2. Автоматичному режимі. Після підключення модуля його потрібно відрегулювати під гідравлічну систему. Модуль має 4 канали AЦП (аналого-цифровий перетворювач, далі АЦП). У чому полягає принцип роботи АЦП мікроконтролера? Аналого-цифрові перетворювачі є приладами, які фізичну величину перетворюють на відповідне числове уявлення. Тобто за допомогою зміни опору трьох резисторів, перетворюють фізичну величину на відповідне числове уявлення. Кожен канал АЦП відповідає за свій параметр:
Перший канал АЦП - За допомогою змінного резистора (потенціометра) підключеного до цього каналу АЦП можна регулювати в РУЧНОМУ РЕЖИМІ
Другий канал АЦП - відповідає за мінімальну потужність, що видається. І можна відрегулювати їх у межах: від 0% - до 100% із дискретністю 0,39%. І служить для регулювання притягування якоря котушки ДО зони початку відкривання. Регулювання використовуються як у ручному, так і у автоматичному режимі.
Третій канал АЦП - відповідає за максимальну потужність, що видається. І можна відрегулювати їх у межах: від 0% - до 100% із дискретністю 0,39%. І служить для регулювання притягування якоря котушки та обмеження відкривання каналу пропорційного клапана. Регулювання використовуються як у ручному, так і в автоматичному режимі.
Четвертий канал АЦП - відповідає за плавність старту та зупинки. І може бути відрегульований в межах: від 1 секунди - до 60 секунд, тобто повна швидкість розвивається плавно в АВТОМАТИЧНОМУ РЕЖИМІ, за час виставлений цим параметром (параметр активний тільки в автоматичному режимі), зупинка відбувається автоматично після відсутності останнього позитивного сигналу на термінал блоці, з плавною зупинкою, в 10 разів швидше за старт, щоб пом'якшити можливий гідроудар. Якщо плавна зупинка не потрібна – вкажіть це при замовленні, буде відкориговано прошивку.
Всі регулювання робляться шляхом прокручування викруткою гвинтиків багатообертових резисторів для точного налаштування параметрів. Прокручування за годинниковою стрілкою – збільшує параметр, прокручування проти годинникової стрілки – зменшує параметр. Після налаштування трьох параметрів АЦП модуль готовий до роботи. Клапан потрібен саме пропорційний (ну це й так зрозуміло), адже звичайний електроклапан має лише два стани: відкритий та закритий. Модуль має захист від переплюсування, неправильної подачі живлення.
Для переведення управління модуля в автоматичному режимі, треба на платі встановити перемичку (JAMPER), як тільки встановити перемичку поруч із ним почне світиться червоний світлодіод LED1, сигналізуючи вхід в автоматичний режим управління, плавне зростання ШІМ сигналу почнеться в той момент, коли на будь-який контакт терміналу Т1-Т8 надійде +12 або +24 вольти від команд управління спецтехніки. На терміналах є діодна розв'язка. При надходженні позитивного сигналу запалюється червоний світлодіод LED2. Коли автоматичний режим активний - перший канал АЦП вимкнено, і на нього мікроконтролер не реагує, але активний четвертий канал АЦП, яким можна відрегулювати швидкість зростання ШІМ сигналу. Другий і третій канал АЦП активні як і ручному, так і у автоматичному режимі. У ручному режимі, навпаки, Перший-другий-третій канал АЦП активні, а четвертий вимкнений. Для підключення ручного режиму треба видалити перемичку з плати, при цьому LED1 згасне.
Модуль забезпечений 10 сегментним LED індикатором (зараз у продажу є 10 сегментні індикатори в одному корпусі, і вони дешевше ніж збирати їх з 10 окремих світлодіодів і естетично виглядають краще, але у разі виходу з ладу одного сегмента доведеться змінювати весь індикатор і ускладнює ремонт). Кожен сегмент індикатора відповідає 10% потужності, що видається. На LED індикаторі виводиться одночасно інформація за трьома параметрами, У РУЧНОМУ РЕЖИМІ: АЦП-2 (Мінімально), АЦП-3 (Максимально), АЦП-1 (Робочий ручний режим). І В АВТОМАТИЧНОМУ РЕЖИМІ: АЦП-2 (Мінімально), АЦП-3 (Максимально), і потужність наростання та зменшення ШИМ сигналу. І це все у реальному часі. На відео можна більш наочно побачити суть читання параметрів, хоч індикатор не був створений для отримання високоточної інформації, і так зрозуміло, що з 10 сегментного індикатора неможливо цього досягти. високої точності виведення інформації і не потрібно, але канали АЦП мають досить високу дискретність, щоб досягти тонкого налаштування параметрів.
Модуль можна замовити із частотою ШІМ у двох варіантах: 244 Hz, та 488 Hz, якщо клієнт не вказує цей параметр при замовленні – тоді буде відправлено варіант 488 Hz.
А так само частоту роботи ШІМ можна регулювати без перепрошивки модуля, для цього достатньо замінити кварц на необхідний з цієї таблиці щоб в результаті отримати необхідну частоту роботи ШІМ сигналу. Зверніть увагу: Перше значення – це частота кварцу. Друге значення це частота, що отримується. Третє значення це частота ШІМ, яке можна отримати але тільки шляхом перепрошивки, і цей параметр можу змінити тільки я в самій прошивці! Для цього можете зв'язатися зі мною.
КВАРЦ / частота ШИМ / (вимагає зміни у прошивці)
1 мГц = 61 Hz - (та до 122 Hz у прошивці).
2 мГц = 122 Hz - (та до 200 Hz у прошивці).
3.27 мГц = 200 Hz - та до 244 Hz у прошивці).
4 мГц = 244 Hz - (та до 305 Hz у прошивці).
5 мГц = 305 Hz - (та до 488 Hz у прошивці).
8 мГц = 488 Hz - (та до 610 Hz у прошивці).
10 мГц = 610 Hz - (та до 732 Hz у прошивці).
12 мГц = 732 Hz - (іта до 1 KHz у прошивці).
Технічні характеристики:
Живлення: від 12V до 24V
Вихід: 1
Максимальне навантаження на вихід: 10А
АЦП каналів: 4
1 АЦП (ручний режим): від 0% до 100% з дискретністю 0,39%. 255 кроків.
2 АЦП (мiн): від 0% до 100% з дискретністю 0,39%. 255 кроків.
3 АЦП (мах): від 0% до 100% з дискретністю 0,39%. 255 кроків.
4 АЦП (авто. режим): від 1 секунди - до 60 секунд з дискретністю 0,24 сек. 255 кроків.
Індикація LED: Так, 10 сегментний, від 0% до 100% з дискретністю 10%
Частота ШІМ: 244 Hz*, 488 Hz*. (*вказати необхідне)
Габаритні розміри, ДхШхВ, мм: 83х60х30
Аартикул: UPK
Комплектація: модуль, інструкція, схема підключення.
