Oprogramowanie do sterowania zasilaczy serii LPS 300

Transkrypt

1 PNIEWSKI Roman 1 GODEK Piotr 2 Oprogramowanie do sterowania zasilaczy serii LPS 300 WSTĘP Urządzenia laboratoryjne mają możliwość komunikowania sie z sobą oraz z innymi urządzeniami nie laboratoryjnymi np. komputerami. Do komunikacji wykorzystywane są głównie podstawowe interfejsy komunikacyjne takie jak RS-232C, GPIB, RS-485, Centronics, USB, Ethernet. Komunikacja odbywa się za pomocą obsługiwanych protokołów, komend, instrukcji indywidualnych do każdego urządzenia oraz uniwersalnych takich jak komendy SCPI. Komunikacja urządzeń z komputerami może odbywać się poprzez interfejsy wspólne dla obu urządzeń i wbudowanych w komputer lub poprzez interfejsy dodatkowe umieszczone w komputerze przy użyciu odpowiednich kart rozszerzających. Interfejsy obsługiwane są poprzez programy do komunikacji np. eepro, LabIEW, Terminale, czy tez programy dedykowane pisane pod dane urządzenie. Przykładem sterowania i komunikowania się z urządzeniami laboratoryjnymi może być programowalny zasilacz laboratoryjny firmy Motech LPS-303. Zasilacz posiada interfejs RS-232C, oraz możliwość obsługi poprzez zintegrowany panel sterowniczy za pomocą którego możemy wprowadzać dane do niego i nim sterować. Zasilacz ten obsługuje określone komendy zgodne w większości z listą komend SCPI wie jego sterowanie może odbywać się za pomocą bezpośrednio wysyłanych komend przez interfejs RS-232 oraz przy użyciu innych programów pośrednich.. 1 ZSILCZE RODZINY LPS-300 Zasilacze laboratoryjne LPS serii 300 są to zasilacze laboratoryjne programowalne zaprojektowane przez firmę MERICN RELINCE INC. Zasilacze tej serii są tanimi programowalnymi zasilaczami o nowoczesnych standardach i budową opartą o technikę mikroprocesorową. W zasilaczach zaimplementowano wiele nowoczesnych funkcji poprawiających funkcjonowanie zasilacza takie jak: utomatyczny dobór zakresu prądowego Kalibracja programowa System ostrzegania Precyzyjna regulacja cyfrowa Inteligentny system chłodzenia Odczyt parametrów wyjściowych i wyświetlanie ich na wyświetlaczu Klawiatura wielofunkcyjna Interfejs RS-232C Wbudowana pamięć zapisująca ustawienia zasilacza Ograniczenie prądowe Przetwornik 12 bitowy W tabeli 1 przedstawiono podstawowe parametry prezentowanej rodziny zasilaczy. 1 Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Transportu i Elektrotechniki; Radom; ul. Malczewskiego 29. Tel: , Fax: , r.pniewski@uthrad.pl 2 Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Transportu i Elektrotechniki; Radom; ul. Malczewskiego 29. Dyplomant 2014 r, 8825

2 Tab. 1. Parametry zasilaczy rodziny LPS-300[3] Model LPS 301 LPS 302 LPS 303 LPS 304 LPS 305 Maks. moc wyjściowa NPIĘCIE Zakres Raster HIGH W 60 W 90 W 70 W 165 W LO W 0 30 HIG H 0 15 Nap. maks Zakres Odpowiedź na stan nieustalony LO W µs / / / -32 / PRĄD ,5 / 2 0 2,5 / ,5 typow o 200 µs 200 µs Współczynnik temp. 0 ppm/ C Model LPS 301 LPS 302 LPS 303 LPS 304 LPS 305 CHRKTERYSTYK STBILIZCJI PRĄDU Napięciowy WS (zmiana napięcia sieci ± %) 5 m 15 m 15 m Obciążeniowy WS (zmiana obciążenia 0 0%) Współczynnik temp. Wyświetlacz Dokładność odczytu ** Dokładność odczytu ** Napięcie wspólne Dopuszczalne temperatury 5 m m m 3,3/ ppm/ C 2 x 16 LCD, podświetlany, wskaźniki stanu pracy, beeper ± ( 0,2% + 2cyfry) ± ( 0,2% + ± ( 0,2% 2cyfry) + 2cyfry) ± ( 0,5% + 5cyfr) ± ( 0,5% + ± ( 0,5% 5cyfr) + 5cyfr) ± 240 DC pracy: 0 C do 40 C; przechowywania: -40 C do 70 C (wilgotność < 80% RH) Wymiary 220 x 86 x 300 mm 213 x 132 x 398 mm Waga ok. 4,5 kg ok. 5,5 kg ok. 8,2 kg Chłodzenie Naturalne Wymuszone - włącza się automatycznie, gdy oddawana moc przekracza ustaloną wartość. Zasilanie C 115 ± % RS 232c Hz, 1 ok. 250 W Hz, 2 ok. 120 W 47 63Hz, 2 ok. 150W Standard Hz, 2 ok. 1W Hz, 4 ok. 250W 8826

3 Zasilacze tej serii różnią się od siebie szczegółami takimi jak moc wyjściowa, ograniczenia prądowe, ilość wyjść, klawiaturą wielofunkcyjną i innymi szczegółami opisanymi w tabeli 1. Przedstawione urządzenia firmy MOTECH są zbudowane w oparciu o technikę mikroprocesorową. Urządzenia są zbudowane zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku 1. Rys.1. Schemat blokowy zasilaczy LPS serii 300 Urządzenia pracują w pętli sprzężenia zwrotnego porównując sygnał wyjściowy z zadaną wartością korygując wartość wyjściową. Zasilacze mogą pracować jako laboratoryjne i nie tylko stanowiąc dobrej klasy sprzęt do zasilania urządzeń, przeprowadzania pomiarów, umożliwiając wykorzystanie dokładności cyfrowej urządzenia. 1.1 Komunikacja zasilacza z komputerem Zasilacz łączy się z komputerem PC za pomocą interfejsu RS232. Poszczególne polecenia wysyłane są w postaci kodów SCII, zestaw odbieranych rozkazów przedstawiono w tabeli 2. Pozostałe parametry połączenia: Transmisja asynchroniczna, 8-bitowa, bez bitu parzystości, 1 bit stopu; Maksymalna prędkość transmisji 2400 bitów/s; Wszystkie polecenia zakończone znakiem CR lub LF; W pojedynczym łańcuchu występuje jedno polecenie; Po akceptacji polecenia zasilacz wysyła tekst OK ; Kolejne polecenia, wysłane przed odbiorem OK są ignorowane; Po odebraniu rozkazu STTUS liczbę dziesiętną w kodzie SCII Tab. 2. Polecenia dla zasilacza LPS [5] Polecenie Opis Przykład SET Ustawienie napięcia wyjściowego SET ISET Ustawienie prądu wyjściowego ISET 1.23 OUT Włączenie/wyłączenie napięcia na wyjściu OUT1 OUT0 STTUS Odczyt rejestru stanu zasilacza STTUS HELP Wyświetlenie listy poleceń HELP CLI Kalibracja zasilacza: 1 rozpoczęcie kalibracji 2 wprowadzenie parametrów CLI zakończenie kalibracji MODEL Informacja o modelu zasilacza MODEL ERSION Informacja o wersji ERSION Zasilacz posiada interfejs RS-232C, oraz możliwość obsługi poprzez zintegrowany panel sterowniczy za pomocą którego możemy wprowadzać dane do niego i nim sterować. Zasilacz ten obsługuje określone komendy zgodne w większości z listą komend SCPI więc jego sterowanie może odbywać się za pomocą bezpośrednio wysyłanych komend przez interfejs RS-232 oraz przy użyciu innych programów pośrednich np. za pomocą terminali komputerowych Xterminal, Terminal 1.9b. 8827

4 2 OPROGRMOWNIE PORTU SZEREGOWEGO DO STEROWNI ZSILCZEM plikacja została stworzona z wielu komponentów i elementów zawartych w oprogramowaniu Delphi 7.0. Poza standardowymi komponentami do działania prawidłowo aplikacji konieczne było wykorzystanie komponentu umożliwiającego łączność z portami COM. W programie został wykorzystany popularny komponent ComPort. Po umieszczeniu go w aplikacji możliwy jest dostęp do funkcji ustawień portów COM oraz wykorzystania ich w transmisji danych. Zrzut ekranu programu, sterującego zasilaczem przedstawiono na rysunku 2. Rysunek 3 przedstawia płytę czołową zasilacza z ustawionymi parametrami. Rys.2. Okno główne programu do sterowania zasilacza Rys.3. Zdjęcie zasilacza LPS-303. Napięcie 2.2, prąd 2.5 WNIOSKI Omawiane w artykule zasilacze serii LPS-300 mogą funkcjonować w pełni autonomicznie. Jednak znacznie większe możliwości można uzyskać poprzez sterowanie komputerowe. Przedstawione 8828

5 w artykule dedykowane oprogramowanie daje możliwość zmian napięcia i prądu w trakcie pracy. Zasilacz z opracowanym oprogramowaniem sterującym jest wykorzystywany w testowaniu urządzeń elektronicznych, a w szczególności wpływu zmian napięcia i prądu zasilania na działanie układu. Streszczenie Wykorzystanie komputerów PC w połączeniu z dedykowanym oprogramowaniem znacznie zwiększa możliwości przyrządów laboratoryjnych. W artykule przedstawiono oprogramowanie przeznaczone do sterowania zasilaczami z rodziny LPS-300. Prezentowany program umożliwia sterowanie zmianami napięcia i prądu wyjściowego w czasie co znacznie podnosi funkcjonalność urządzenia. The software to control the power series LPS 300 bstract The use of PCs in conjunction with dedicated software significantly enhances the capabilities of laboratory instruments. The paper presents software designed to control the power supply of the family LPS-300. Presented program allows you to control changes in output voltage and current at the time that increases the functionality of the device. BIBLIOGRFI 1. Daniluk.: RS-232C. Praktyczne programowanie od Pascala do Delphi i Buildera. Wydanie II, Helion, 2002r. 2. Ferenczi Ö.: Zasilanie układów elektronicznych. Zasilacze ze stabilizatorami o pracy ciągłej. Przetwornice DC-DC. Warszawa, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1988r. 3. Instrukcja: Manual.pdf 4. Snarska.: Delphi od podstaw. Wydanie II Kraków, Edition 2000, 2002r. 8829