SOMMARIO
1.
2.
3.
4.
5.
Descrizione Generale
Caratteristiche
Versioni
Operazioni Preliminari
Modifica dei Parametri
5.1. Dati di Calibrazione
5.2. Valore Set-Point
5.3. Dati e Parametri Generali
5.4. Parametro PID
6. Allarmi
7. Schema elettrico
Pagina 1
Pagina 1
Pagina 1
Pagina 2-3
Pagina 4
Pagina 4
Pagina 4
Pagina 5
Pagina 6-7
Pagina 7
Pagina 8-9
1. DESCRIZIONE GENERALE
La centralina elettronica è progettata per il controllo dei pistoni elettrici PE40GP e PE50-50P con
potenziometro di feedback in applicazioni di controllo di posizione o di velocità.
•
•
Controllo di posizione: la corsa del pistone è proporzionale al valore del segnale di riferimento. Se ad
esempio il riferimento è fornito con tensione 0 – 5 V, la corsa del pistone è direttamente legata alla
tensione: a 0 V il pistone sarà nella posizione di minimo, a 5 V sarà nella posizione di massimo e per
valori di tensione intermedi sarà in posizioni intermedie.
Controllo di velocità: il segnale di riferimento fornisce un valore di velocità di rotazione desiderata e la
centralina aziona il pistone affinché il motore giri a quella velocità.
2. CARATTERISTICHE
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•
•
•
•
•
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•
Completamente programmabile da PC.
Collegamento con cavo adattatore USB/RS232.
Software di programmazione, fornito con la centralina, con il quale è possibile modificare ogni
parametro e monitorare il funzionamento del sistema.
Segnale di riferimento selezionabile fra 9 sorgenti:
− riferimento analogico 0 – 5 V (es. potenziometro o tensione esterna)
− riferimento analogico 0 – 10 V
− riferimento di corrente 0 – 20 mA
− riferimento di corrente 4 – 20 mA
− pedale elettronico (0,5 – 4,5 V)
− segnale PWM da 0 al 100% (frequenza 200 Hz – 500 Hz)
− CAN bus
− valori programmati (selezionabili con 5 contatti collegati a 5 ingressi)
− PC (con software di programmazione)
Led di segnalazione allarme con lampeggi codificati.
Led di segnalazione dello stato del controllo.
Uscita ausiliaria con possibilità di segnale ON/OFF o PWM (a richiesta).
Lettura giri con pick-up o da alternatore.
3. VERSIONI
La centralina elettronica è prodotta in unica versione da programmare in funzione dei due pistoni elettrici
utilizzabili e adattabile a tensioni di alimentazione da 12 V a 24 V.
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4. OPERAZIONI PRELIMINARI
Tutte le funzioni ed i parametri si devono programmare collegando un PC all’apposita interfaccia,
utilizzando il software specifico fornito con la centralina elettronica.
•
•
•
Collegare la centralina elettronica al PC con l’apposito cavo USB/RS232 in dotazione
Alimentare la centralina elettronica.
Lanciare il software di programmazione che si presenterà come nella figura seguente:
•
Cliccare sul pulsante “CONNETTI” per instaurare il colloquio
fra la centralina ed il PC (ripetere l’operazione fino a quando
non compare il messaggio “Centralina Connessa”.
2
•
Eseguire la calibrazione della centralina secondo le seguenti modalità:
a) Verificare che la centralina sia programmata
in modo “Controllo di Posizione”. Se non lo
fosse, selezionare questo modo e cliccare su
“Programmazione CENTRALINA”.
b) Mettere in moto il motore, attendere che vada a regime:
 portare il motore al minimo e misurare la velocità (minimo).
 portare il motore al massimo e misurare la velocità (massimo).
 portare il motore ad un regime intermedio e rilevare la velocità (calibrazione).
c) Inserire i tre valori misurati nelle caselle della sezione
Calibrazione RPM e cliccare sul pulsante “Calibrazione RPM
motore”.
N.B. Il valore di velocità si può rilevare:




con lettore RPM esterno: riportare nelle caselle, la lettura
eseguita con lo strumento esterno
senza strumento esterno: leggere sul PC il valore di
“Frequenza Impulsi (Hz)” e per:
Alternatore: leggere le istruzioni del costruttore per
conoscere il legame frequenza/RPM
Pick-up: moltiplicare il valore letto per 60 e dividere per il
numero di denti del volano, quindi scrivere il valore ottenuto
nelle caselle
d) Selezionare il tipo di pistone elettrico, la sorgente di riferimento e il modo di controllo (posizione o
velocità) per impostare i dati di lavoro essenziali e cliccare quindi sul pulsante “Programmazione
CENTRALINA”. Eseguite queste operazioni il sistema è calibrato e funzionerà in base alle condizioni
programmate. In modo “Controllo di Posizione” non saranno necessarie altre operazioni di
programmazione. Diversamente potrà essere necessario modificare ulteriori dati per una ottimale
messa a punto del sistema di controllo in modo “Controllo di Velocità”.
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5. MODIFICA DEI PARAMETRI
Le celle con sfondo grigio contengono i valori memorizzati sulla scheda. Le celle con sfondo bianco
servono per impostare gli stessi valori per l'eventuale modifica. Dopo aver modificato un valore, per
rendere operativa la variazione, bisogna inviare il dato alla centralina elettronica, come descritto di seguito.
I dati o parametri modificabili si possono raccogliere in quattro gruppi:
•
•
•
•
dati o valori di calibrazione.
valore del set-point di velocità RPM per controllo diretto da PC.
dati e parametri generali.
parametri PID.
5.1.
DATI DI CALIBRAZIONE
Sezione: Calibrazione RPM (vedere il punto 4 “Operazioni Preliminari”)
Valori: velocità minima, velocità massima, velocità di calibrazione
Scrivere i valori RPM nelle caselle rispettive e cliccare sul pulsante “Calibrazione RPM motore” per
inviare i dati alla centralina. Può essere eseguita in qualsiasi momento e si può ripetere ogni volta lo si
ritenga necessario seguendo le indicazioni del punto 4 (Operazioni Preliminari).
5.2.
VALORE SET-POINT
Sezione: Comando RPM da PC
•
•
programmare la centralina con “Tipo di Riferimento” = PC
scrivere il valore di velocità desiderato nella cella bianca della
sezione e cliccare sul pulsante “INVIA VALORE”.
N.B.: Perché il comando venga eseguito la centralina deve
essere programmata con “Tipo di Riferimento” = PC (vedere
punto 5.3).
4
5.3.
•
•
•
•
DATI E PARAMETRI GENERALI
Tipo di Riferimento: da selezionare con il menù a tendina nella sezione omonima. Stabilisce la
sorgente del riferimento per il controllo del pistone elettrico.
Tipo di Motore: pistone elettrico utilizzato, da spuntare PE40 o PE50.
Modo di Controllo: da spuntare Posizione o Velocità.
Valori Programmati: sono 5 valori associati ad altrettanti contatti d'ingresso.
N.B. I valori inseriti devono essere compresi fra il minimo e
il massimo impostati per la velocità RPM (punto 5.2)
altrimenti la centralina non viene programmata. Sullo
schermo si ha un messaggio di avvertimento:
•
•
Corrente Limite: è il valore massimo consentito per il comando del pistone elettrico (PE40 o PE50)
tranne nella fase di spunto durante la quale può essere superato, ma per un tempo limitato. Quando
viene superata questa soglia la centralina genera un allarme che viene anche riportato sul PC con
codice e descrizione e viene segnalato con 3 lampeggi intermittenti del led di segnalazione allarmi.
Valore impostato in fabbrica.
N.B.: La segnalazione permane fino a quando non si toglie alimentazione (reset). Anche se il
sistema funziona correttamente, è bene controllare la meccanica alla ricerca della causa del
malfunzionamento. Se non si rilevano problemi e l'allarme si ripete, contattare il fornitore (per
eventuale aumento del valore di questo limite).
Corrente di corto circuito: Valore di corrente che viene interpretato come corto circuito fra i terminali
ai quali è collegato il pistone. Il led allarmi lo segnala con 4 lampeggi intermittenti. Procedere come nel
caso di corrente limite.
5
5.4.
PARAMETRI PID
Sono significativi solo nel caso di controllo di velocità, ad
eccezione del valore “Minimo” che interviene anche se il
sistema lavora in controllo di posizione, in quanto determina
la minima tensione di pilotaggio dei pistoni PE40 o PE50.
•
Errore Max (/1000): è l'errore massimo accettato espresso in per mille; rappresenta l'intervallo entro il
quale il valore di velocità si ritiene conforme al set-point. Se il valore percentuale calcolato fosse
inferiore a 10 RPM, si assume 10 come minimo.
La tabella seguente fornisce un esempio della banda di accettazione della velocità.
Errore Max (/1000)
5 (0,5%)
10 (1%)
6
Set Point (RPM)
Errore calcolato (RPM)
Banda di accetazione
(minimo 10 RPM)
800
4
790 – 810
1000
5
990 – 1010
1800
9
1790 – 1810
2400
12
2388 – 2412
800
8
790 – 810
1200
12
1188 - 1212
•
•
•
•
•
Kp: costante di guadagno, consente di tarare il comportamento del sistema di controllo.
Ki: costante di stabilità, da aggiustare in combinazione con Kp per evitare pendolamento.
Kd: può essere utile per velocizzare il raggiungimento del set-point.
Minimo (1 – 200): stabilisce il valore minimo di tensione di comando del pistone. Il valore di fabbrica
non dovrebbe necessitare di modifiche. Tuttavia, in particolari condizioni di lavoro, può essere utile
variare questo valore, procedendo con incrementi o decrementi di poche unità alla volta (anche solo
una).
Periodi di calcolo:
 Errore Proporzionale: rappresenta l'intervallo di ripetizione del calcolo dell’ errore, espresso in unità
di tempo base.
 Errore Integrale: rappresenta l'intervallo di ripetizione del calcolo di questo errore, espresso come
multiplo del tempo di elaborazione dell' errore proporzionale.
 Errore Differenziale: rappresenta l'intervallo di ripetizione del calcolo di questo errore, espresso
come multiplo del tempo di elaborazione dell' errore proporzionale.
N.B.: Se il periodo di calcolo dell' errore proporzionale è 1, quello dell' errore integrale è 100 e
quello dell' errore differenziale è 25, vuol dire che il calcolo dell' errore proporzionale è eseguito ad
ogni intervallo di ripetizione (per es. 2 ms), l 'errore integrale è eseguito ogni 100 volte (quindi ogni
200 ms) e quello differenziale ogni 25 volte (quindi ogni 50 ms). Modificando il periodo di calcolo
dell' errore proporzionale si modificano proporzionalmente anche quelli dell' errore integrale e
differenziale. Valori più grandi possono essere usati per sistemi con tempi di risposta alti.
6. ALLARMI
Sono previsti cinque tipi di allarmi come descritto nella seguente tabella:
Allarme
Pistone in stallo o feedback
pistone interrotto
Superata corrente limite
Corto circuito pistone
Pistone non connesso
Segnale RPM assente
•
•
Descrizione
Il pistone è alimentato, assorbe
corrente ma non si sposta
Il pistone assorbe corrente
superiore al limite previsto per
l’applicazione (non rilevato in fase
di spunto)
Rilevato un assorbimento
superiore al massimo consentito
per il pistone
Il pistone è comandato ma non
assorbe corrente
La centralina non rileva il segnale
per la misura della velocità
Segnalazione Led
2 lampeggi
3 lampeggi
4 lampeggi
5 lampeggi
1 lampeggio
In presenza di allarme può essere attivata un’ uscita per comando di attuatore esterno o in modalità
ON/OFF (attiva a livello alto) o in modo PWM.
Dopo un allarme la centralina si ripristina automaticamente, ma la segnalazione permane fino a quando
non si toglie alimentazione per consentire all' utente di prenderne atto in qualsiasi momento.
7
7. SCHEMA ELETTRICO
PC PLANNING
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
(RS232 FEMALE CONNECTOR 9-PIN)
NC
UART TX
UART RX
NC
UART GND
NC
NC
NC
NC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
FEEDBACK
ELECTRIC PISTON
3
4
CAN BUS
2
(RS232 MALE CONNECTOR 9-PIN)
NC
CAN_L
CAN GND
NC
NC
CAN GND
CAN_H
NC
NC
BATTERY
5
ELECTRIC PISTON
6
PICK UP PASSIVE
7
PICK UP ACTIVE NPN
7
PICK UP ACTIVE PNP
7
PICK UP ACTIVE NPN O.C.
8
REFERENCE ANALOG
8
CONNECTION
(D-SUB FEMALE CONNECTOR 25-PIN)
NUMBER
CONNECTION
+
AIN1 +
1
-
AIN1 GND
12
+
AIN2 +
2
-
AIN2 GND
13
+
VRIF EXT
19
-
GND EXT
8
ANALOGIC INPUT 0 – 10 V
ANALOGIC INPUT 4 – 20 mA
ANALOGIC INPUT 0 – 5 V
THROTTLE POTENTIOMETER 0,5 – 4,5 V
THROTTLE PEDAL 0,5 – 4,5 V
SELECTOR 1-0-2
(INSERT JUMPER JP2 IN THE UNIT CONTROL)
+
+5 EXT
7
C
VRIF EXT
19
-
GND EXT
8
+
+5 EXT
7
C
VRIF EXT
19
-
GND EXT
8
POS1
3
POS2
14
POS3
4
POS4
15
POS5
5
RIF_GND
16
RECALL PROGRAMMED POSITIONS
+
PWM IN+
11
-
PWM IN-
22
REFERENCE PWM
9