نحن مستمرون في تطوير وحدات التحكم الدقيقة من عائلة Kinetis .

لا يقتصر المنزل أو المبنى الذكي على أجهزة استشعار درجة الحرارة أو الإضاءة. هناك أيضًا مصاعد ومصاعد مختلفة للأشخاص ذوي الإعاقة ومصاعد البضائع والبوابات والحواجز والمضخات والمراوح وغيرها من السلع المنزلية. تقليديا ، هذه مناطق محافظة ؛ من الصعب اختراق مفاهيم المنزل الذكي. تتيح لك هذه اللوحة ترقية الحلول القائمة وإضافة التكامل إلى إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء).

هذا ما تبدو عليه وحدة التحكم في محطة توليد الطاقة عادة:

في هذه الحالة ، هي عبارة عن صندوق للتحكم في البوابات عالية السرعة التي تغطي غرف التبريد.

وظيفتها هي ببساطة رفع أو إنزال البوابة بسرعة. لكن التعقيد مثير للإعجاب!
ربما استغرق الأمر يومين للتجميع ووضع علامة واختبار لتجميع هذا الصندوق. قصة منفصلة مع تركيب ودعم هذه المعدات. هنا ، بدأ مشروع القانون بالفعل منذ أسابيع ، حيث يقوم بذلك عدد أكبر من الموظفين ذوي المهارات المتدنية. ووجود وحدة تحكم قابلة للبرمجة هنا لا يسهل حتى ، ولكنه يعقد التثبيت والدعم. نظرًا لأن منطق جهاز التحكم هذا مخفي ، فهو ليس بديهيًا أو موثقًا. في محاولة لخفض التكاليف ، توفر الشركات المصنعة وظائف وحدات التحكم ، وقدرات التشخيص الذاتي في النظام ضئيلة وغير ملائمة.
يمكن أن يستمر إصلاح هذه الصناديق لأشهر ، حتى يجد المقاول أخصائيًا مناسبًا جاهزًا للتعامل مع الأسلاك

ثم جاءت الفكرة لتطوير لوحة عالمية إلى حد ما تحمل العناصر القياسية الأساسية لأنظمة التحكم لمحركات الأقراص ثلاثية الطور والأحمال الأخرى مع متحكم قوي مدمج ، ونظام تشغيل في الوقت الحقيقي وأدوات تكامل في إنترنت الأشياء. تقلل لوحة الدوائر الكهربائية التي تحتوي على عناصر كهربائية من حجم التركيب السلكي اليدوي ، وتقلل من عدد أخطاء التثبيت ، وتسريع عملية تجميع أنظمة التحكم ، وتبسيط عملية الإصلاح. وحتى فائضها الوظيفي سيتم تعويضه بالفوائد الناتجة.

تم صنع اللوحة باستخدام متحكم MK60FN1M0VLQ12 من عائلة Kinetis في Freescale.
حول هذه المتحكمات الدقيقة والتطورات القائمة عليها يمكن قراءتها هنا:

يعتمد البرنامج على نظام التشغيل في الوقت الحقيقي Freescale MQX .
للاتصال بالإنترنت ، تم اختيار وحدة Wi-Fi CC3100BOOST من TI.
لكن حول هذه المكونات في المقالات التالية ، وهنا سنصف بإيجاز وحدة الطاقة.

قوة لوحة الدوائر

يظهر الشكل المبسط للتحكم في الحمل ثلاثي الطور.

الضوابط الأساسية: وحدة الثايرستور SK45UT08 (47 أمبير ، 800 فولت) وثلاثة موصلات K1 ، K2 ، K3. يمكن أيضًا تحويل كل قناة من وحدات الثايرستور بواسطة مرحل منفصل (غير موضح في الرسم البياني) ، لتقليل توليد الحرارة في وحدة الثايرستور عند تشغيله بالكامل.

إذا كان محرك التيار المتردد غير المتزامن يعمل كحمل ، فعندئذٍ لتغيير اتجاه دورانه ، يتم استخدام الموصلات K1 و K2 ، وتبديل مرحلتين من المراحل الثلاث بينهما.
عنصر إلزامي في أنظمة التحكم في محرك المصاعد هو ما يسمى بسلسلة الأمان مع عنصر يكسر دائرة الطاقة. هذا العنصر في الدائرة هو موصل K3.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي لوحة الدوائر في دائرة الطاقة على كاشفات دقيقة للجهد الصفري وأجهزة استشعار التيار ومستشعرات الجهد.

مبدأ الإدارة

تتحكم وحدة الثايرستور من خلال طريقة التحكم في الطور في متوسط الطاقة للفترة المقدمة للحمل.
يمكن أيضًا للتحكم في الطور لمخفتات الإضاءة المنزلية المعروفة بدء المحركات وإبطائها بسلاسة ، دون استخدام محولات التردد.

في بعض الحالات ، يتميز نقص تحويل التردد بمزاياه: لا يوجد ضوضاء صوتية محددة ، ولا يوجد انبعاث كهرومغناطيسي عالي التردد ، وقاعدة العنصر أرخص. على وجه الخصوص ، يمكن أن يسبب الانبعاث الكهرومغناطيسي لمحولات التردد الكثير من المشاكل في مرحلة الاعتماد.

جهاز التحكم في الثايرستور ، بدوره ، قادر على تحمل الأحمال الزائدة أكبر بكثير من محول التردد. على سبيل المثال ، تحمل هذه اللوحة حمولة زائدة تصل إلى 10 كيلو واط أثناء الاختبار ، وهو ما يزيد بثلاث مرات عن طاقتها المقدرة. إن محولات التردد النادرة قادرة على توصيل طاقة تزيد عن 150٪ فوق القيمة الاسمية.

لتحقيق تحكم دقيق في السرعة أثناء مرحلة التسارع والتباطؤ ، تحتوي اللوحة على مدخلات لتوصيل مشفر تربيعي. يتم تثبيت مشفر تربيعي على عمود المحرك ويعمل على قياس سرعة الدوران. للتشفير المطلق الرقمي ، يحتوي اللوحة على واجهة RS485.

المواصفات الرئيسية

طاقة التحميل المبدلة هي 3 كيلو واط ، بجهد 380 فولت.

وحدة المعالجة المركزية

متحكم عائلة كينيتيس - MK60FN1M0VLQ12
تردد الساعة - 120 ميجاهرتز
سعة ذاكرة الوصول العشوائي - 128 كيلو بايت
سعة الفلاش - 1 ميجابايت
SPI Data Flash 128 4

CAN – 1
RS485 – 1
RS232 ( 1.5 /c) – 2
SDHC SD – 1
Wi-Fi CC3100BOOST UART SPI (20 /)
JTAG/SWD — 1

, 16- — 4
16- — 12
NTC — 1
— 1
3- — 3
3- — 3
— 3

0 10 , 10 — 1
24, 6 — 2
50 , 50 — 8
220 , 1 — 2
220, 10 — 1

12-24 .

كما يتبين من المخطط ، يتطلب محرك الطاقة موقفا حذرا. يجب أن يتم تشغيلها بسلاسة وإيقافها لتجنب الأحمال الزائدة للصدمة. يجب ألا يسخن ، أي تحتاج إلى مراقبة درجة حرارته. بعد التوقف ، تحتاج إلى تشغيل الفرامل في الوقت المحدد. يجب توخي الحذر للتأكد من أن محرك الأقراص لا يتجاوز المواقع المسموح بها أو خلاف ذلك ، الفرامل وإلغاء تنشيطه في أسرع وقت ممكن. ناهيك عن عمل مفاتيح حد إضافية وسيطة وإضافية ، ملفات لولبية للفرامل المساعدة ، إلخ.
هذا هو المكان الذي يأتي منه تعقيد جميع صناديق التحكم هذه!

لذلك ، فإن ضغط نظام التحكم والأداء العالي والمرونة ودورة قصيرة لتحديث الخوارزميات ، والقدرة على التحكم عن بعد ، وزيادة كمية المعلومات التشخيصية ، والسجلات المتراكمة طوال فترة الحياة ، والجدولة عبر الخدمات السحابية - كل هذا يمكن أن يجعل الحياة أسهل للمطور مع هذا المنتدى.

يتم نشر مواد تصميم اللوحة هنا - https://github.com/Indemsys/SB200BE

لوحة ذكية للتحكم في أحمال الطاقة ثلاثية الطور

قوة لوحة الدوائر

مبدأ الإدارة

المواصفات الرئيسية

وحدة المعالجة المركزية

More articles: