P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W
Cyfrowy regulator ciśnienia, część 2
W tym artykule
koÒczymy opis cyfrowego
regulatora ciśnienia,
Projekt
o niebanalnej konstrukcji
z czym zapewne zgodzÄ…
siÍ uwaÅ‚ni Czytelnicy EP.
090
Przedstawiamy opis
szczegÛÅ‚Ûw zwiÄ…zanych
z uruchomieniem
mosfer) 20mA
i kalibracjÄ… regulatora.
(IMAX). Poniewałza-
stosowano 8-bitowy
przetwornik A/C,
maksymalnie mołna
uzyskaĘ 256-stopnio-
wą rozdzielczośĘ war-
tości ciśnienia. Jełeli za-
łołymyrozdzielczośĘ wska-
zaÒ rÛwnÄ… 0,005MPa (5kPa),
to ìzuÅ‚yjemyî wÛwczas NW
stopni rozdzielczości prze-
twornika A/C: NW=1MPa/
0,005Pa=200.
NastÍpnie obliczmy war-
tośĘ prądu przypadającą na
jednostkÍrozdzielczoÅ›ci prze-
twornika, zgodnie ze wzorem:
Programowanie pamiÍci IIRP=(IMAX-I0)/NW=0,08mA.
wyświetlacza PW
Programowanie pamiÍci
Tab. 3.
rozpoczynamy od pamiÍci
Wyjście cyfrowe Wskazania Znaczenie Uwagi
wyÅ›wietlacza PW, w ktÛrej
przetwornika A/C wyświetlacza
naleły zapisaĘ charakterysty-
(dziesiętnie)
kÍ przetwornika ciÅ›nienia.
0 ÷ 40 Awaria - prÄ…d w pÄ™tli NastÄ™puje
W naszym przykÅ‚adzie bÍ-
pomiarowej mniejszy zablokowanie
dzie to przetwornik o zakre-
niż 3,2 mA pompy PU
sie pomiarowym 0..1MPa
41 ÷ 49 Wartość ujemnej Do kalibracji
z wyjściem prądowym
9 ÷ 1 odchyÅ‚ki od zera przetwornika
4..20mA. Oznacza to, ił przy
ciśnieniu atmosferycznym
50 ÷ 249 0 ÷ 995 Wskazania ciÅ›nienia
prąd wyjściowy przetwornika ( co 5 kPa )
bÍdzie wynosiÅ‚ 4mA (I0),
250 ÷ 255 Przekroczenie
a przy ciśnieniu 1MPa (10 at-
zakresu pomiarowego
Elektronika Praktyczna 10/2001
101
P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W
Tab. 4.
Adresy Wyjście danych pamięci PW
pamięci Binarnie Heksadecymalnie
Część znakowa Część pozycyjna
A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 A9
0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 BA
1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 08
1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 08
Rys. 7.
NastÍpnie obliczmy o nastawach i wartoÅ›ci histe- stawniku minus wartośĘ his- PowtÛrnie ustawiamy war-
liczbÍ stopni N0 rozdziel- rezy, ktÛre zostaÅ‚y doprowa- terezy (dla zaworu jest od- tośĘ prÄ…du na 4 mA, co po-
czości przetwornika A/C dzone do jej wejśĘ adreso- wrotnie). Do sterowania zna- winno spowodowaĘ wyświet-
przypadajÄ…cych na niezwiÄ…- wych (12 bitÛw). kiem histerezy wykorzystuje lenie ì0î.
zany z samym pomiarem Mapa pamiÍci PRjesttwo- siÍ wyjÅ›cia Q ukÅ‚adÛw US10 JeÅ‚eli tak siÍ staÅ‚o, to ka-
prÄ…d zerowy przetwornika rzona na podstawie charakte- i US11. libracja jest skoÒczona. Gdy-
ciÅ›nienia (I0=4mA): N0=I0/ rystyki przetwornika A/C. Minimalna histereza dla by nie udaÅ‚o siÍ uzyskaĘ dla
IIRP=50 oraz sprawdzimy czy SposÛb jej tworzenia zostanie His=0 wynosi +5kPa, dlatego jednego ustawienia potencjo-
8-bitowy przetwornik zapew- pokazany na przykładzie. Dla ustawiając np. wartośĘ histe- metru RH1 powyłszych
ni nam zaÅ‚oÅ‚onÄ… rozdziel- przejrzystoÅ›ci wszystkie war- rezy His=15kPa naleÅ‚y siÍ li- wskazaÒ na wyÅ›wietlaczu, to
czośĘ: NW+N0=250<256. toÅ›ci w tab.5 sÄ… podane w po- czyĘ z tym, Å‚e bÍdzie ona winÍ za to moÅ‚e ponosiĘ nie-
OkazaÅ‚o siÍ wiÍc, Å‚e zmieÅ›- staci dziesiÍtnej. w rzeczywistoÅ›ci wynosiÅ‚a od liniowośĘ przetwornika A/C.
ciliÅ›my siÍ w rozdzielczoÅ›ci PoniewaÅ‚ do ustawienia -15kPa do +20kPa. W takim przypadku naleÅ‚y
8-bitowego przetwornika A/ punktÛw pracy zaworu zdjąĘ charakterystykÍ prze-
C, a nawet mamy mały za- i pompy zastosowano na- Montał i kalibracja twornika doświadczalnie
pas. Mapa pamiÍci wyÅ›wiet- stawniki zÅ‚oÅ‚one z dwÛch Regulator najlepiejzamon- i odpowiednio do niej zmo-
lacza PW (US2) zostaÅ‚a segmentÛw, to nastawy moÅ‚- towaĘ w obudowie panelowej. dyfikowaĘ zawartoÅ›ci pamiÍ-
przedstawiona w Tabeli PW. na wykonywaĘ z roz- Niestety, na rynku bardzo ci PW i PR.
SkrÛtowy opis mapy przed- dzielczoÅ›ciÄ… do 0,01MPa trudno dostaĘ takie obudowy WykorzystujÄ…c ukÅ‚ad do
stawia tab. 3. (10kPa). Ustawiając na na- w rozsądnejcenie. Dlategoteł kalibracji naleły sprawdziĘ
Zbyt maÅ‚a wartośĘ prÄ…du stawniku dla pompy punkt pÅ‚ytka regulatora zostaÅ‚a do- dziaÅ‚anie regulatora dla rÛÅ‚-
w pÍtli pomiarowej (poniÅ‚ej pracy rÛwny 20kPa i histere- pasowana do obudowy posta- nych nastaw i wartoÅ›ci histe-
3,2mA) jest uznawana za sy- zÍ His=0, musimy zgodnie rym mierniku analogowym. rezy.
tuacjÍ awaryjnÄ… - rozerwa- z tabelÄ… wygenerowaĘ na Na pÅ‚ycie czoÅ‚owej regulatora
nie linii. Na wyÅ›wietlaczu wyjÅ›ciu pamiÍci PR liczbÍ znajduje siÍ wyÅ›wietlacz cyf- Uwagi koÒcowe
pojawia siÍ odpowiedni 54, gdyÅ‚ taka jest wartośĘ rowy i elementy nastawcze. W regulatorze moÅ‚na wy-
symbol, a pompa uzupeÅ‚nia- otrzymana z przetwornika A/ KalibracjÍ wykonuje siÍ korzystaĘ dowolne pamiÍci
jÄ…ca PU jest utrzymywana C dla tego ciÅ›nienia. JeÅ‚eli w ukÅ‚adzie przedstawionym z wyjÅ›ciemrÛwnolegÅ‚ym, przy
w stanie wyÅ‚Ä…czenia. Do blo- zmienimy histerezÍ na na rys. 7. czym pamiÍĘ wyÅ›wietlacza
kowania pompy wykorzystu- His=5kPa, to na wyjściu pa- Procedura kalibracji po- PW (US2) musi posiadaĘ mi-
je siÍ wyjÅ›cie D3 pamiÍci miÍci PR otrzymamy liczbÍ winna przebiegaĘ nastÍpujÄ…- nimum 10 wejśĘ adresowych
PW (US2), ktÛre za pomocÄ… 55 dla histerezy dodatniej co: (np. 2716, 28C16), a pamiÍĘ
negatora OC (US13/C) zwie- i liczbÍ 53 dla ujemnej. Za pomocÄ… rezystora RK regulatora PR (US3) 12 wejśĘ
ra kondensator C11 do ma- Z kolei ustawiając His=10kPa naleły ustawiĘ wartośĘ prądu (2764).
sy. W tym teÅ‚ celu bajty wy- otrzymamy liczby 56 i 52. rÛwnÄ… 4 mA. Przedstawione rozwiÄ…za-
świetlające symbol przerwy Znak histerezy ustalany jest Potencjometrem RH1 (we- nie sterownika ciśnienia jest
majÄ… budowÍ przedstawionÄ… w zaleÅ‚noÅ›ci od stanu, w ja- wnÄ…trz regulatora) naleÅ‚y sprawdzone podczas wielolet-
w tab. 4. kim znajduje siÍ przekaünik ustawiĘ wartośĘ 0 na wy- niej bezawaryjnej pracy
Jak moÅ‚na zauwaÅ‚yĘ, pa- wyjÅ›ciowy. Gdy jest on wy- Å›wietlaczu cyfrowym. w rÛÅ‚nych miejscach, takich
miÍĘ wyÅ›wietlacza podzielo- Å‚Ä…czony, to dla pompy musi ZwiÍkszamy prÄ…d do war- jak wÍzÅ‚y cieplne, stacje wo-
no na czterobajtowe grupy, byĘ to histereza ujemna, toÅ›ci 19,2mA i tak krÍcimy dociÄ…gowe i instalacje sprÍÅ‚o-
w ktÛrych kaÅ‚dy bajt odpo- gdyÅ‚ zaÅ‚Ä…czenie jej nastÍpu- potencjometrem RH1, aby na nego powietrza.
wiada za jednÄ… z cyfr wy- je kiedy ciÅ›nienie rÛwne jest wyÅ›wietlaczu uzyskaĘ wska- Mariusz Dulewicz,
Å›wietlacza. I tak zapis: wartoÅ›ci nastawionej na na- zanie ì995î. [e-mail]
- *1 - dotyczy najmniej zna-
czÄ…cej cyfry,
Tab. 5.
- *2 - dotyczy cyfry środko-
Ciśnienie Wyjście Nastawniki Wyjście PR Wyjście PR Wyjście PR Wyjście PR Wyjście PR
wej,
A/C x 10kPa His 0 His -5kPa His +5kPa His -10kPa His +10kPa
- *4 - dotyczy najbardziej
znaczÄ…cej cyfry, 050 00000000 00 00
- *8 - steruje awaryjnym wy-
5kPa 51
Å‚Ä…czeniem pompy PU,gdzie
10kPa 52 01 52 51 53 50 54
* oznaczaznak do wyświet-
15kPa 53
lenia.
20kPa 54 02 54 53 55 52 56
PamiÍĘ regulatora PR
25kPa 55
Zadaniem pamiÍci regula-
30kPa 56 03 56 55 57 54 58
tora jest wytworzenie na wyj-
35kPa 57
ściu danych 8-bitowej liczby
40kPa 58 04 58 57 59 56 60
z zakodowanÄ… informacjÄ…
Elektronika Praktyczna 10/2001
Elektronika Praktyczna 2/98
102