Pnömatik Sistem İçin Ana Dağıtım Kartı Yapımı

  • Konbuyu başlatan baris_oz
  • Başlangıç tarihi

baris_oz

Üye
Katılım
31 Eki 2009
Mesajlar
5
Puanları
1
Yaş
33
Merhaba arkadaşlar,

Yüksek lisans tezim için bir ana dağıtım kartı yapacağım. Ancak aklıma takılan bir iki soru var, bunları cevaplarsanız sevinirim.

Şimdi öncelikle size sistemin genel yapısını anlatayım. Tezim pnömatik konum kontrolü üzerine, akım kontrollü 5/3 yollu bir valf ile sistemi kontrol ediyorum. Ölçüm için iki basınç sensörüm ve bir tane de lineer cetvelim var. Güç kaynağım 24 Voltluk.

Basınç sensöründe bağlantı olarak üç kablo var,
chd1y7f76lf4d9qmf.gif

tam dosya için;
http://content2.smcetech.com/pdf/PSE_5018.pdf
İlk sorum burada olacak, beslemeden önce orada gösterildiği gibi bir diyot bağlamam gerekiyor mu, bağlayacaksam bunun amacı akım yönünü sabitlemek için mi ve hangi güçte bir diyot kullanmam gerekiyor.
Basınç sensörlerinin enerji ihtiyacı 18 Volt, o nedenle güç kaynağımdan gelen gerilimi 7818 entegresine gönderip oradan basınç sensörünün power terminal'ine bağlamam gerektiğini düşünüyorum.

Valfimin 4 kabloluk girişi var, 24 Volt ile çalışıyor;
chd25hatt2ec65ngn.gif

tam dosya için;
http://xdki.festo.com/xdki/data/doc_ENGB/PDF/EN/MPYE_EN.PDF
Burada güç kaynağımı direk bağlıyorum, ikinci sorum burada, giriş öncesi 7824 entegresi kullanmam şart mı, daha güvenilir olur mu?
Sistemi PCI 6010 data toplama kartı ile kontrol edeceğim, karttan alacağım çıkış haliyle gerilim olacak(0-5 V), valf ise akım ile sürülüyor (4-20 mA).
4-20mA Current Loop Data Acquisition
Şu sitede görüldüğü gibi kontrol sinyali önüne 250 Ohm'luk bir direnç koysam, kontrol sinyalini 1-5 V arası değiştirerek valfi sürebilir miyim? Herhangi başka bir yolu var mı, bu yol güvenilir midir, siz olsanız bu sorunun üzerinden nasıl gelirdiniz?

Lineer cetvel ise en karışık konu. Cetvelim Sony SJ300, CH33 kablosuyla çıkış alıyorum. Çıkış sinyali ise şöyle;
chd39arj12k73m3uv.gif

Şimdi ben bu cetvelden aldığım sinyalleri PCI-6010 kartının sayıcı girişlerine bağlayacağım. Ancak bu A, A*, B ve B* sinyalleri kafamı karıştırdı, neyi nereye bağlamam gerektiğini bilmiyorum. Bulabildiğim enkoder dosyalarında bu konu hakkında aydınlatıcı bir şey bulamadım. Bunun dışında cetvel 5 Volt ile çalışıyor ve besleme kaynağını 7805 entegresinden geçirip 8.pine yolluyorum. Size proteus çizimimi de yolluyorum, burada göreceğiniz J1 konnektörü cetvelin, J2 ve J3 konnektörleri basınç sensörleri için, J4 valf için, J5 ise güç kaynağı için (1. pin 24 V, 2.pin toprak). Cetvelin pinleri göreceğiniz gibi boş.
chd3eoigtolg4jcw7.png

Bir de şu anda bulamadığım ancak kafamı kurcalayan başka bir konu daha var, bir yerde AGND diye bir çıkış gördüm, internette araştırdığımda bunun Analog gnd olduğunu öğrendim ve PCI-6010 kartı içinde AGND diye özel bir giriş var. AGND çıkışını kartın içine mi göndermem gerekiyor yoksa başka bir yerden topraklama yapsam yeterli olur mu?

Şimdilik aklıma gelen sorular bunlar arkadaşlar, yardımcı olursanız çok sevinirim. Pnömatik sistem olduğu için herhangi bir hata yapmaktan korkuyorum, o nedenle gördüğünüz herhangi bir yanlışı ya da daha iyi olacağını düşündüğünüz bir detay varsa bana söylerseniz çok sevinirim. Yardımcı olanlara şimdiden teşekkür ederim, hoşçakalın.
 

MAIN_LOOP

Onursal Üye
Onursal Üye
Katılım
28 Ara 2011
Mesajlar
2,184
Puanları
935
Yaş
42
Konum
ANKARA
cevap 1: diyot bağlamanın sebebi yanlış bir supply bağlantısında diyotun akımı geçirmemesi ve basınç sensörünün hasar görmemesi.
öneri 1: bağlamakta fayda var. sensör 18v maximumdur girişie 12v versende çaışacaktır zaten muhtemelen içrisinde honeywell yada motorola marka sensör vardır. bunlarda 5v tur. yani sensöre 12v versende içeride ya 7805 seri regülator yada smps ile düşürülüyordur.bir adet 1n4007 bağlaman yeterlidir.burada bağlanacak diyot voltajdan çok akım ile ilgilidir. sensörün çekeceği akım tahminimce maximum 100mA civarıdır yinede datasheet e bakınız. 1n4007 1A kadar dayanır.

cevap2: 7824 ü saturasyonda çalıştırabilmen için girişinde 30v civarı gerilim olması gerekir.birde oransal valf 1A civarı hatta 500mA akım çekerse 7824 muhtemelen thermal shutdown olacak belkide yanacaktır.oransal valf içinde bir driver zaten vardır.bunun için piyasada 2-3A lik hazır 220v girişli 12-24 çoklu çıkışlı smps ler vardır.meanwell öneririm. Bu supply ile bütün sistemini beslemen öneriririm.

250ohm luk direnç ile istediğin yönteme gelince.anladığım kadariyle pci kartını bilmiyorum 4-20mA akım çıkışı yok heralde.kartında bence DAC ta yoktur.sonuçta 0-5v içinde dac gerekecektir.yada R2R networku yapmalısın.bunlar yerine bir önerim digital I2C yada SPI protokulu ile çalışan 4-20 mA üreten entegreler var.analog device ve lineer tech firmalarının sayfalarından seçip farnellden sipariş etmeni öneririm.

cevap3:

agnd dediğin gibi analog ground demekir. bazı hassas analog ölçümler için kontrol kartının yada mcu nun adc,comparatoru vs.. için agnd ucu vardır. dijital gnd ile agnd birbirinden farklı bağlama şekilleri olmalıdır.hatasız bir ölçüm ve analog işlem için yıldız bağlantı diye bir bğlantı vardır.her bir agnd ucu besleme kaynağının gnd ucuna ayrı ayrı akım koluyla gitmelidir.pcb yada kablo farketmez.bunun sebebi ground loop denilen sorunu engellemektir.(gorund loop internetten bkz)

şimdilik bukadar yardımcı olmaya çalıştım takılırsanız bekleriz. kolay gelsin
 

MAIN_LOOP

Onursal Üye
Onursal Üye
Katılım
28 Ara 2011
Mesajlar
2,184
Puanları
935
Yaş
42
Konum
ANKARA
linner cetvelin datasheeti yok galiba anladığım kadarıyla A ve değili B ve değili şeklinde çalışıyor. hareket yönüne doğru faz farkıyla ilerleyen pulsler var gibi duruyor. rex rotary switch mantığında. eğer bu şekildeyse içerisinde optik encoder var demektir ve bu optik encoder içerisinde nekadar çok sık siyah çizgi varsa işin okadar çok zor demektir. yani hiçbir pulsi kaçırmaman gerekir. bunun için interrupt yada stand alone çalışacak bir encoder okuyucusu yapmalı yada almalısın.
 
Konu Sah

baris_oz

Üye
Katılım
31 Eki 2009
Mesajlar
5
Puanları
1
Yaş
33
Cevabınız için çok teşekkür ederim, neredeyse yanlış bir devre yapımına başlıyormuşum demek ki. Basınç sensörünün besleme gerilimi 12-24 V arası, o nedenle 7818 kullanmayı düşünüyordum, çekeceği maksimum akım ise 10 mA. 1n4007 tavsiyesi için teşekkür ederim.

Valfin tam yükte çektiği akım 1100 mA, SMPS öneriniz de çok mantıklı geldi, 24V 2A (50W) bir SMPS buldum uygun fiyata, bu bana yeterli gelir mi sizce?

Data toplama kartının içinde DAC var, ancak anlayabildiğim kadarıyla çıkışı -5 +5 V arasında alabiliyorum, vaktiniz olduğunda aşağıdaki dosyaya bakarsanız memnun olurum, 4-20 mA çıkışı alamazmışım gibi anladım ben.
http://www.ni.com/pdf/manuals/371498a.pdf

Lineer cetvel A/B quadrature tarzında sinyal üretiyormuş, artık onu sistemi çalıştırdığım zaman halledeceğim. Ground Loop terimini öğrettiğiniz için de teşekkür ederim.

Yaklaşık 8 senedir elektrik ve mekatronik üzerine uğraşmama rağmen, ilk gerçek sistem yapışımda böyle basit konularda bile bilgisizliğimi görmek gerçekten çok utanç verici, varlığınız ve tecrübelerinizi aktardığınız için çok teşekkür ederim.

Karttan gelecek gerilimi sadece bir direnç üzerinden geçirerek 4-20 mA üretmek sizce mantıklı mı? Sanki bir hata yapıyormuşum gibi geliyor bana.
 

MAIN_LOOP

Onursal Üye
Onursal Üye
Katılım
28 Ara 2011
Mesajlar
2,184
Puanları
935
Yaş
42
Konum
ANKARA
4-20ma için dediğim gibi spi yada i2c arayuzlu entegreler oneririm.direk dijital verirsiniz.

lineer cetvel tam tahmin ettiğim gibi a ve b quadrature. bunu için bir mcu onerebilirim. pic18f4431. direk hardware olarak quadrature inputu var ve 8 adet pwm çıkı var.
 
Konu Sah

baris_oz

Üye
Katılım
31 Eki 2009
Mesajlar
5
Puanları
1
Yaş
33
Teşekkür ederim, evet Gerilim Akım Dönüştürücüsü şeması bulmak hayli zormuş, 2 gündür bu konuda araştırma yapıyorum, I2C entegreleri de inceledim. Ancak ben bu işi kendim yapmak istiyorum, bu konuda bana yardımcı olabilir misiniz?

İnternette Active Voltage-to-Current konusunu araştırdım ve ihtiyacım olanın bu olduğuna karar verdim. bir non-inverting devresi tasarlamam gerekiyor sanırım. İnternetteki bütün kaynaklar 1-5 V'u 4-20 mA'e çevirmek üzerine, 0-5V'u çevirmek için birkaç çözüm var ancak offset değeri büyük sıkıntı yaratıyormuş. Ben de bir devre tasarlayıp denedim ancak tatmin edici bir sonuca varamadım. Devrenin çizimi aşağıda görüldüğü gibi.

image.png


Offset değerini halledebilmek için Vref gözüken yere 1V bağladım, V1=0 V iken 4,037 mA alıyorum, burada çok büyük bir problem yok ancak resimden de görüldüğü gibi 5V yaptığım zaman 20,496mA alıyorum ki bu da bir sorun teşkil ediyor. Buna bir çözüm getirilebilir mi?

Bir de kartımın asıl çıkışı -5V +5V arasında, bu aralığa uygun +-5V - 4-20mA çeviricisi yapmam mümkün mü?
 
Konu Sah

baris_oz

Üye
Katılım
31 Eki 2009
Mesajlar
5
Puanları
1
Yaş
33
Ayrıca V1=2,5 V iken çıkış akımım 12,267 mA oluyor, bu da valfimin setpoint değerini yakalayamam demek. Tam kontrol için 4-20mA arasında tam lineer bir artış yakalamam gerekiyor.
 
Konu Sah

baris_oz

Üye
Katılım
31 Eki 2009
Mesajlar
5
Puanları
1
Yaş
33
Tekrar merhaba,

Bir üstte paylaştığım devreyi değiştirdim. 741 yerine TL081 koydum ve dizayn değişikliği ile istediğim sonucu aldım. Tasarladığım devre aşağıda;

image232.png


Şimdi şöyle bir problem var, tek +24V gerilim kaynağı ile çalışıyorum. Bu gerilim kaynağından -12 V ve -1.25 V gerilimlerini nasıl alabilirim?
 

Benzer Konular

Forum istatistikleri

Konular
118,021
Mesajlar
831,932
Kullanıcılar
429,301
Son üye
ezgi3

Yeni konular

Üst