Dokumentacja Techniczno-Ruchowa zespołu pomiaru obrotów ES-03

Transkrypt

1 zespołu pomiaru obrotów ES-0 WYDANIE: DATA: NR DOK: DK--0-0

2 / EWIDENCJA ZMIAN Zmiana Autor zmiany Podpis Data INFORMACJA O WYCOFANIU DOKUMENTACJI Data Przyczyna Nr dok./nr wyd. dokumentacji zastępującej Imię, nazwisko, podpis

3 / SPIS RYSUNKÓW: Lp. Nr rysunku Nazwa rysunku Wymiary gabarytowe zespołu pomiaru obrotów ES-0. Schemat blokowy zespołu pomiaru obrotów ES-0. Kabel interfejsu szeregowego do zespołu pomiaru obrotów ES-0. Podstawowa aplikacja zespołu pomiaru obrotów ES- 0 w układzie do pomiaru obrotów i sygnalizacji przekroczenia progów alarmowych. Zastosowanie zespołu pomiaru obrotów ES-0 w potrojonym układzie zabezpieczeń (algorytm z). Program konfiguracyjny es0_ver.exe - widok ekranu. Zmiany A B C D E

4 / Spis treści. Zastosowanie.... Dane techniczne.... Budowa.... Opis funkcjonalny.... Rejestry systemowe.... Instalowanie i uruchomienie.... Obsługa i eksploatacja.... Pakowanie, przechowywanie i transport.... Części zapasowe i zamienne... Załącznik Nr. KARTA KONFIGURACYJNA ZESPOŁU POMIARÓW OBROTÓW TYPU ES-0...

5 /. Zastosowanie. Zespół pomiaru obrotów typu ES-0 przeznaczony jest do kontroli prędkości obrotowej maszyn wirujących. Podstawowe funkcje zespołu to: pomiar prędkości obrotowej, generowanie sygnałów o przekroczeniach poziomów obrotów, generowanie sygnałów o przekroczeniach szybkości naboru obrotów (gradientu), generowanie sygnału prądowego 0 ma proporcjonalnego do zadeklarowanego zakresu obrotów (np. 0 ma == obr./min.). Zespół ES-0 może być stosowany w układach automatyki, jako przetwornik pomiaru obrotów i w układach zabezpieczeń (zabezpieczenia od przekroczenia prędkości obrotowej), związanych z maszynami posiadającymi części wirujące. Aktualna wartość prędkości obrotowej maszyny wyznaczana jest z ciągu impulsów podawanych na wejście przetwornika. Zespół ES-0 może współpracować z sondą pomiarową z wyjściem typu napięciowego lub prądowego. W sposób programowy deklaruje się liczbę impulsów przypadających na jeden obrót (wartość ta może odpowiadać np. liczbie zębów koła nadawczego umieszczonego na wale). Zmierzona wartość prędkość obrotowej udostępniana jest jako wyjściowy sygnał prądowy lub jako wartość cyfrowa w rejestrze systemowym dostępnym poprzez łącze szeregowe. Zespół posiada pięć separowanych wyjść dwustanowych, które można wykorzystać do sygnalizowania przekroczenia wartości progowych prędkości obrotowej lub przyśpieszenia. Konfiguracja każdego z wyjść może być ustalana indywidualnie, a dodatkowo stan każdego z wyjść można uzależnić logicznie od stanu jednego z dwóch wejść binarnych. Wejścia dwustanowe mogą modyfikować wartości progowe, co pozwala w prosty sposób na testowanie zabezpieczenia od nadobrotów (bez wprowadzania maszyny na rzeczywiście wysokie obroty) lub mogą wpływać na pobudzenie określonych wyjść w/g zaprogramowanego algorytmu (np. można zsumować sygnał zabezpieczeń pochodzący z układów zewnętrznych). Ustawienie wartości wszystkich parametrów i wybór algorytmów dokonuje się na drodze programowej poprzez modyfikację określonych rejestrów systemowych zespołu

6 / ES-0. W tym celu wykorzystujemy program komputerowy pod nazwą es0_ver.exe. Połączenie przetwornika z komputerem wykonujemy separowanym łączem RS-, które może również pracować w trybie RS- lub RS-. W celu wymiany danych z innymi sterownikami i/lub systemami zaimplementowano w układzie obsługę protokółu firmowego i protokółu MODBUS-RTU.. Dane techniczne Zasilanie (Uz): Wyjścia dwustanowe: ilość - rodzaj rezystancja klucza obciążalność separacja Wejścia dwustanowe: ilość - typ inicjatora wejściowego napięcie wejść w stanie niskim L napięcie wejść w stanie wysokim H rezystancja wejściowa Wejście impulsowe: ilość - zakres pomiarowy rodzaj wejścia parametry sygnału napięciowego - Vdc / max 0.00 A - uniwersalne AC/DC Umax = 00 V - typ. Ω - max 00 ma - 00 V / 0 Hz / min - zestyk elektromechaniczny lub klucz elektroniczny typu OC (lub MOSFET) - V - (Uz - V) Uz - kω khz -- poziom wysoki - > V -- poziom niski - <, V parametry sygnału prądowego -- poziom wysoki - > ma -- poziom niski - < ma separacja Wyjście analogowe: - prądowe lub napięciowe - 00 V / 0 Hz / min

7 / ilość - typ sygnału nominalny zakres prądowy rozdzielczość przetwarzania C/A - prądowy - 0 ma - bitów dokładność przetwarzania - 0,0 % maksymalne obciążenie Obudowa: typ wymiary - 00 Ω - Modulbox M HC - ( x 0 x ) mm montaż - na szynie TS- (DIN EN 0 0) Złącza obiektowe: ilość -, każde po styków typ - WAGO - Łącze JTAG: ilość - typ Łącze szeregowe: ilość - typ standard elektryczny szybkość transmisji długość znaku kontrola parzystości - Mini DIN -cio stykowy - DB-/F (żeńskie) - RS / RS- lub RS- (bez możliwości jednoczesnego nadawania i odbioru) - 00 bit/s (BPS) - bit - parzystość separacja galwaniczna między łączem i pozostałymi obwodami zespołu -- wytrzymałość elektryczna - 00 V / 0 Hz / min -- oporność izolacji - 0 MΩ protokóły komunikacyjne -- MODBUS-RTU SLAVE - nr urządzenia (ustalany mikroprzełącznikiem) -- protokół firmowy Elementy sygnalizacji optycznej: -- dioda LED czerwona - mig Hz (sprawny mikrokontroler) -- dioda LED zielona - mig proporcjonalny do ilości obrotów Warunki eksploatacji: temperatura otoczenia C

8 / wilgotność względna - % wibracje sinusoidalne - 0 Hz / 0, mm poziom zakłóceń - poziom N. Budowa. Zespół pomiaru obrotów typu ES-0 montowany jest w technologii montażu powierzchniowego SMD i umieszczony w standardowej obudowie typu Modulbox M HC firmy ITALTRONIC, przystosowanej do montażu na szynie typu TS- (DIN EN 0 0). Widok urządzenia i jego wymiary gabarytowe pokazano na rysunku.. Opis funkcjonalny. Schemat blokowy zespołu pomiaru obrotów typu ES-0 przedstawiono na rys.. Podstawowym elementem zespołu ES-0 jest -bitowy mikrokontroler o architekturze typu RISC i ultra niskim poborze mocy serii MSP0 firmy Texas Instruments. Mikrokontroler zbiera informacje zewnętrzne z wejścia impulsowego i wejść dwustanowych, przetwarza je według algorytmu zapisanego w wewnętrznej pamięci FLASH i steruje wyjściami dwustanowymi i wyjściem analogowym prądowym 0 ma. Użytkownik może określić sposób przetwarzania informacji pomiarowej poprzez zaprogramowanie konfiguracji przetwornika za pomocą programu konfiguracyjnego es0_ver.exe. Wszystkie parametry konfiguracyjne (rejestry programu) dostępne są poprzez kanał transmisji szeregowej. Ponadto mikrokontroler zapewnia kontrolę cyklicznego wykonywania programu typu watch dog, restart od załączenia napięcia zasilania i udostępnia specjalne łącze JTAG do programowania pamięci FLASH w układzie. Ważne połączenia mikrokontrolera z urządzeniami współpracującymi (interfejsy) są separowane galwanicznie, pozostałe są galwanicznie połączone z obwodem napięcia zasilającego. Interfejsy separowane przetwornika to: wejście impulsowe, wyjść dwustanowych,

9 / łącze szeregowe - typu RS / RS- lub RS-. Interfejsy nieseparowane przetwornika to: wejścia dwustanowe, wyjście analogowe. Wyjścia dwustanowe wykonano w oparciu o separowane przekaźniki elektroniczne, które mogą załączać obwody prądu stałego i zmiennego. Łącza szeregowe, wykonane w standardzie elektrycznym RS-, mogą być połączone w standard RS- lub przy użyciu specjalnego kabla (rys. ) mogą być przyłączane do kanału o standardzie RS-.. Rejestry systemowe. Blok rejestrów systemowych zawiera wszystkie parametry konfiguracyjne i wartości sygnałów bieżących odczytanych i generowanych w systemie zespołu pomiaru obrotów ES-0. Dostęp do rejestrów możliwy jest z poziomu protokółu MODBUS-RTU. Możliwy jest tylko odczyt rejestrów za pomocą Funkcji nr : Holding registers. W programie ograniczono ilość zmiennych możliwych do odczytania w pojedynczej ramce transmisyjnej do (dec). Adres sieciowy zespołu pracującego w trybie SLAVE, z zakresu do, należy zakodować na mikroprzełączniku dostępnym na czole urządzenia. Kodowanie adresu na mikroprzełączniku jest w systemie dwójkowym, przy czym wagi kolejnych przełączników wynoszą: Znaczenie poszczególnych rejestrów systemowych przedstawiono w Tabeli. Tabela. Rejestry systemowe zespołu pomiaru obrotów ES-0. Nr rejestru Opis zawartości Uwagi: Znacznik wiarygodności konfiguracji 0x konfiguracja OK Ilość impulsów na obrót Liczba obrotów dla ma Liczba obrotów dla 0mA Rejestr konfiguracyjny wyjścia nr (YB) RKON; patrz Tabela Poziom I dla wyjścia nr (YB) Poziom II dla wyjścia nr (YB)

10 0 / Nr rejestru Opis zawartości Uwagi: Poziom III dla wyjścia nr (YB) Poziom IV dla wyjścia nr (YB) 0 Rejestr konfiguracyjny wyjścia nr (YB) RKON; patrz Tabela Poziom I dla wyjścia nr (YB) Poziom II dla wyjścia nr (YB) Poziom III dla wyjścia nr (YB) Poziom IV dla wyjścia nr (YB) Rejestr konfiguracyjny wyjścia nr (YB) RKON; patrz Tabela Poziom I dla wyjścia nr (YB) Poziom II dla wyjścia nr (YB) Poziom III dla wyjścia nr (YB) Poziom IV dla wyjścia nr (YB) 0 Rejestr konfiguracyjny wyjścia nr (YB) RKON; patrz Tabela Poziom I dla wyjścia nr (YB) Poziom II dla wyjścia nr (YB) Poziom III dla wyjścia nr (YB) Poziom IV dla wyjścia nr (YB) Rejestr konfiguracyjny wyjścia nr (YB) RKON; patrz Tabela Poziom I dla wyjścia nr (YB) Poziom II dla wyjścia nr (YB) Poziom III dla wyjścia nr (YB) Poziom IV dla wyjścia nr (YB) 0 Nazwa przetwornika i nr wersji systemu Łączna długość rekordu bajtów Numer sieciowy Od do Stan wejścia XB zwarte; 0 - rozwarte 0 Stan wejścia XB zwarte; 0 - rozwarte Stanu portów wyjściowych Kodowanie bitowe: 0 niska impedancja wyjścia wysoka impedancja wyjścia Nr bitu / nr wyjścia YB Pomiar obrotów obr./min. Pomiar przyśpieszenia obr./min./sek. Czas trwania impulsu minimalnego komparacji (wyj. nr ) x 0 msek. Czas trwania impulsu minimalnego komparacji (wyj. nr ) x 0 msek. Czas trwania impulsu minimalnego komparacji (wyj. nr ) x 0 msek. Czas trwania impulsu minimalnego komparacji (wyj. nr ) x 0 msek. Czas trwania impulsu minimalnego komparacji (wyj. nr ) x 0 msek. F E D C B A Szczególnym rodzajem rejestrów są rejestry konfiguracyjne RKONx poszczególnych wyjść dwustanowych YB YB. Znaczenie poszczególnych bitów w tych

11 / rejestrach przedstawiono w Tabeli. Zapis do tych rejestrów jest dokonywany za pomocą programu komputerowego es0_ver.exe na etapie konfiguracji zespołu pomiarowego ES-0. Tabela. RKONx, Rejestr KONfiguracyjny wyjścia x (x=...). nr bitu... 0 * * * NEGWEx LOGKLUx INKLUx KOMPx FKONx MODEx * Bit - Bity nie używane NEGWEx Bit Negacja wybranego wejścia binarnego. Wybór wejścia określa INKLU. 0 - wybrane wejście nie będzie negowane wbrane wejście negowane LOGKLUx Bit Logika warunkowa wybranego wejścia binarnego. Wybór wejścia określa INKLU. 0 logika AND logika OR INKLUx Bit Wybór wejścia binarnego 0 wybrane WE (XB) wybrane WE (XB) KOMPx Bit Deklaracja stanu na wyjściu komparatora obrotów/przyśpieszenia 0 stan niski po przekroczeniu poziomu I (alternatywnie III) stan wysoki po przekroczeniu poziomu I (alternatywnie III) FKONx Bit Wybór wielkości kontrolowanej 0 kontrola obrotów kontrola przyśpieszenia MODEx Bit 0 - Mod pracy wyjścia x 000 brak obsługi wyjścia 00 sygnał życia Hz 00 progi I/II można zastąpić alternatywnie progami III/IV (przełączanie wskazanym wejściem dwustanowym INKLUx; stan przełączający NEGWEx) 00 wybrane wejście binarne (INKLUx), o poziomie określonym przez NEGWEx, oddziaływuje na wyjście x poprzez logikę warunkową określoną przez LOGKLUx. 0 wyjście x sterowane jest według przekroczeń wartości próg I/II. Instalowanie i uruchomienie. Urządzenie montuje się na standardowej szynie typu TS- (DIN EN 0 0). Obwody wejściowe i wyjściowe podłączamy zgodnie z rys. lub. W celu prawidłowego działania musimy prawidłowo skonfigurować zespół ES-0 za pomocą programu komputerowego es0_ver.exe uruchamianego na komputerze z zainstalowanym systemem Windows. Przykładowy widok ekranu przedstawiono nr rys. Jeżeli zespół ES-0 wykorzystujemy jako urządzenie typu SLAVE w sieci MOD- BUS-RTU, musimy ustalić jego adres za pomocą mikroprzełącznika.

12 / Po ustawieniu rejestrów konfiguracyjnych zaleca się wypełnienie Karty konfiguracyjnej urządzenia zamieszczonej w Załączniku Nr.. Obsługa i eksploatacja. Urządzenia nie wymaga obsługi. W okresach rocznych należy poddać go oględzinom i czyszczeniu. Jeżeli aplikacja nie przewiduje wykorzystania funkcji testujących aparatu, to w okresach trzyletnich należy poddać go badaniom niepełnym. Badania niepełne, według Instrukcji Uruchamiania DK--0-0 należy przeprowadzić również po każdej naprawie.. Pakowanie, przechowywanie i transport. Opakowaniem indywidualnym aparatu jest torebka polietylenowa. Do transportu, opakowane indywidualnie aparaty, zaleca się pakować w pudełka tekturowe lub plastikowe i zabezpieczyć przed przemieszczaniem materiałem wypełniającym. Aparaty powinny być przechowywane w opakowaniach indywidualnych w pomieszczeniach zamkniętych w temperaturze 0 ºC i wilgotności względnej nie przekraczającej %. Pomieszczenia powinny być pozbawione pyłów i gazów agresywnych. Inne wymagania w zakresie pakowania, przechowywania i transportu powinny być zgodne z normą PN-/M Części zapasowe i zamienne. Do aparatu nie przewiduje się części zapasowych i zamiennych.

13 / Rysunek. Wymiary gabarytowe zespołu pomiaru obrotów ES-0. RS-// SYGNALIZACJA RUN ADRES ON ROTARY ZŁĄCZE B ZŁĄCZE A Power Binary outputs U YB YB YB YB YB GND C L C L C L C L C L 0,V V.V V V V MIKROKONTROLER V V V V V I lim I lim I lim 0 G G G Us U I Uc Uc UB XB XB PRI A. out. Binary inp. ZŁĄCZE JTAG Rysunek. Schemat blokowy zespołu pomiaru obrotów ES-0.

14 / złącze DB-/F (gniazdo) złącze DB-/F (gniazdo) TxD RxD GND TxD RxD GND RxD TxD A B RxD TxD PC RS- RS- RS- RS- Rysunek. Kabel interfejsu szeregowego do zespołu pomiaru obrotów ES-0. Up - + Alarm V Alarm IV Alarm III Alarm II Alarm I + Uz - ZŁĄCZE B ZŁĄCZE A 0 GND U YB YB YB YB YB L C L C L C L C L C Power Binary outputs ES-0 PRI Binary inp. A. out. Us U I Uc XB XB UB Uc G G G 0 Io Uc U Us Ro Ro Io + GND Uo - Uc I I U I I Us Us Rysunek. Podstawowa aplikacja zespołu pomiaru obrotów ES-0 w układzie do pomiaru obrotów i sygnalizacji przekroczenia progów alarmowych.

15 / Up Uz - ZŁĄCZE B ZŁĄCZE A GND U Power ES-0 A. out. UB Uc G 0 0 L C L C L C L C L C YB YB YB YB YB Binary outputs Binary inp. PRI XB XB Us U I Uc G G Uc U Us U + Uz - ZŁĄCZE B ZŁĄCZE A GND U Power ES-0 A. out. UB Uc G 0 0 L C L C L C L C L C YB YB YB YB YB Binary outputs Binary inp. PRI XB XB Us U I Uc G G Uc U Us U + Uz - ZŁĄCZE B ZŁĄCZE A GND U Power ES-0 A. out. UB Uc G 0 Do układu zabezpieczeń 0 L C L C L C L C L C YB YB YB YB YB Binary outputs Binary inp. PRI XB XB Us U I Uc G G Uc U Us U Rysunek. Zastosowanie zespołu pomiaru obrotów ES-0 w potrojonym układzie zabezpieczeń (algorytm z). Uwaga: Warunkiem prawidłowego działania układu jest jednakowa konfiguracja wyjść binarnych YB, YB we wszystkich trzech zespołach pomiaru obrotów ES-0.

16 / Rysunek. Program konfiguracyjny es0_ver.exe - widok ekranu.

17 / Załącznik Nr.

18 KARTA KONFIGURACYJNA ZESPOŁU POMIARÓW OBROTÓW TYPU ES-0. Nr seryjny modułu:.... Wersja systemu operacyjnego: ES0 ver..... Nr sieciowy modułu:.... Konfiguracja wejścia impulsowego: Lp. Nazwa parametru Nastawa. Ilość impulsów na obrót. Konfiguracja wyjścia analogowego: Lp. Nazwa parametru Nastawa. Ilość obrotów/min przy prądzie ma. Ilość obrotów/min przy prądzie 0 ma Lp.. Konfiguracja wyjść dwustanowych: Nazwa parametru. Rodzaj sygnału. Mod pracy. Próg I. Próg II. Próg III. Próg IV obr / min obr /min / s. Wyjście komparatora. Czas min. impulsu x0 ms. Logika warunkowa 0. Wejście binarne Numer wyjścia Obroty Obroty Obroty Obroty Obroty Przyśpieszenie Przyśpieszenie Przyśpieszenie Przyśpieszenie Przyśpieszenie Brak obsł. wyj. Brak obsł. wyj. Brak obsł. wyj. Brak obsł. wyj. Brak obsł. wyj. Hz Hz Hz Hz Hz Próg I+II / III+IV Próg I+II / III+IV Próg I+II / III+IV Próg I+II / III+IV Próg I+II / III+IV Logika warunk. Logika warunk. Logika warunk. Logika warunk. Logika warunk. Próg I+II Próg I+II Próg I+II Próg I+II Próg I+II Bez negacji Bez negacji Bez negacji Bez negacji Bez negacji Negowane Negowane Negowane Negowane Negowane AND AND AND AND AND OR OR OR OR OR WE WE WE WE WE WE WE WE WE WE Bez negacji Bez negacji Bez negacji Bez negacji Bez negacji Negowane Negowane Negowane Negowane Negowane Sporządził Podpis Data