II. évfolyam 4. szám
2004. április ára: 890 Ft
havonta megjelenõ elektronikai szaklap
Fekete tükör Új típusú optika -új működési mód cikkünk a 28. oldalon Kisüzemi SMT szerelősorok Digitális mérőlánc Profibus 5. Léptető motor vezérlésbillentyűzetről LOGO!-val egyszerűbb www.elektroinfo.hu info - 2004. április 1 PLC Programozás félelmek nélkül 4. ROSE E 30aelektro tűzálló kötődoboz
A képzelet:
az ACS 800
Az számít, ami belül van A legújabb AC hajtás rendkívül kis mérete ellenére is mindent magába foglal, ami szükséges lehet. A tokozáson belül kapott helyet az integrált szûrõ, a fékcsopper, a fojtótekercs, továbbá az opciós modulok foglalata is. A Start-Up Assistant funkció megkönnyíti az
üzembe helyezést. Az Adaptív Programozás gyors és rugalmas lehetõség komplex feladatok megvalósítására. A hajtás rendelkezik az “IndustrialIT enabled” minõsítéssel, így könnyedén csatlakoztatható szinte bármilyen folyamatirányító rendszerhez.
Hívjon bennünket: (1) 443-2257 Látogassa meg honlapunkat: www.abb.com/motors&drives/ACS800 ABB Kft. Villamos motorok és hajtások 1138 Budapest Váci út 152-156. Telefon: (1) 443-2224, 443-2256, 443-2257 Telefax: (1) 443-2144 internet: www.abb.com/motors&drives
2
elektroinfo - 2004. április
[email protected]
elektronikai információs szaklap megjelenik havonta ingyenesen Fõszerkesztõ: Bordács András
Tartalom: Komplett kisüzemi SMT szerelõsorok, elérhetõ árakon: 4. oldal
Kiadó és szerkesztõség:
A digitális mérõlánc elemei: 6. oldal 5400 Mezõtúr, Földvári út 6. Altek Irodaház Hirdetésfelvétel Tel.: 06 56 350 026 06 20 393 4777 Fax.: 06 56 350 026
[email protected] Számlaszámunk: 11745097-20010094 egyéb információ: www.elektroinfo.hu
[email protected] Terjesztés: A kiadvány megtalálható a kijelölt elektronikai kereskedésekben, valamint megrendelhetõ postai úton. Megrendelés a megadott telefonszámokon és honlapunkon. A hirdetések tartalmáért nem áll módunkban felelõsséget vállalni!
Hirdetõink: 3M Hungária Kft. ABB Kft. Amtest-TM Kft. Dial-Comp Kft. Endress+Hauser Kft. Falcom Agency Hungary Kft. InterElectronic Hungary Kkt. Kontakt Elektro Kft. Lux Kft. Maxicont Kft. Medián L+G Bt. Phoenix Mecano Kecskemét Kft. Pro-Forelle Bt. Riel Kft. SIEMENS Rt. Silveria Kft. Telekont Kft. Texelektronik Kft. Tiszateszt Kft. WLC Kft. www.elektroinfo.hu
MC Test and Measureline A mûszertartozékok új világa: 8. oldal Rövid híreink: 12. oldal 3M Elektronikai szalagok: 16. oldal ROSE E 30a tûzálló kötõdoboz: 17. oldal
A PROFIBUS 5.: 18. oldal PLC Programozás félelmek nélkül 4.: 20. oldal
Mikrovezérlõ alkalmazások 2. Léptetõ motor vezérlés billentyûzetrõl: 22. oldal LOGO!-val egyszerûbb: 26. oldal
LOGO!
Fekete tükör Új típusú optika új mûködési mód: 28. oldal
PROSPEKTUSPOSTA! 31. oldal
elektroinfo - 2004. április
3
technológia
Komplett kisüzemi SMT szerelõsorok, elérhetõ árakon Az elektronikai ipar fejlõdése az utóbbi évtizedben mindenféle képzeletet felülmúlt, és egyre több vállalkozás él meg Magyarországon is ebbõl az iparágból. Az elektronikai berendezéseket a multik többmilliós darabszámban gyártják nagyteljesítményû méregdrága berendezéseikkel, ám nem mindig kell ekkora mennyiséget legyártani. A pár száz vagy ezer darabos sorozatok a nagy gépekkel már nem kifizetõdõ, mivel már az átállítás költségei is nagyok.
A következõkben olyan komplet t SMT szerelõsor családot mutatunk be, amelyeket a kis és közepes sorozatú szerelvények gyártására terveztek, ám ami lényeges, a nagysorozatú gépek árának töredékéért. Szintén fontos, hogy a gyártó gondolt minden gyártási fázisra, és az esetleges elõkészítõ munkálatokra is. Minden gyártási fázis berendezését (stencilnyomtatás, beültetés, reflow és szelektív forrasztás az esetlegesen még furaton át beültetett alkatrészeknek, alkatrész-elõkészítõ gépek stb.) többféle kivitelben kínálják, kezdve a manuálistól a félautomatán keresztül a teljesen automatáig, komplett szerelõsorokat biztosítva a különféle igényeknek megfelelõen. Ettõl széleskörûbb választékot nehezen találunk ma a piacon. Hát nézzük õket sorba:
Stencilnyomtatók Tar tósság, könnyû használat, nagy pontosságú nyomtatás és a folyamatosan megismételhetõ minõség jellemzi mint a kézi (SPR10, SPR20, SPR25), félautomata (SPR40) vagy az automata (SPR45) kivitelt is. Az SPR10 és SPR20 típus maximális nyomtatási mérete 305mm x 380mm, míg a többi típusnál ez 406mm x 457mm.
4
elektroinfo - 2004. április
Pick & Place beültetõgépek A kínálatban találhatunk kézi ( MPP sorozat) és teljesen automata (L sorozat) beültetõgépeket. Mindkét típus nagy választékban és felszereltségben kapható. A z alapgépek asztali kivitelû beültetõ berendezések. Kezelik az összes SMT alkatrészeket, beleértve a BGA/Fine-Pitch tokozásokat is. Az automata berendezések elsõ felosztása a felhelyezhetõ tárak számában különbözik. Létezik 32, 64 és 96 darabos 8 mm-es tekercses tárhelyû kivitel. Alapkivitelben a berendezések 4 féle szívófejjel (nozzle) rendelkeznek, ami 8-ra bõvíthetõ a speciális micro vagy multi-micro fejekkel. A fejek automatikusan cserélõdnek az alkatrésztípustól függõen. Az alkatrész-központosítást a menet közben mechanikusan záródó karok végzik el, vagy nagyobb alkatrészeknél a külön-e célra kialakítot t “4 oldalas központosító tapintás” segítségével történik. Ezeken felül opcióban “Cyberoptics” lézer pozicionáló rendszerrel is ellátható. Opcióban felhelyezhetõk 12, 16, 24, 32, 44
mm-es tárak, különbözõ vibra és mátrix tárak, “SuperStrip” vagy “SmartCount” elektrooptikai tárak a speciális alkatrészeknek. A berendezéseket bõvíteni lehet a célnak megfelelõ automata diszpenzer (paszta vagy ragasztó pöttyözõ) funkcióval, amely bizonyos esetekben helyettesítheti a stencilnyomtatást, javítva ezzel a kisebb sorozatú gyártásokat hatékonyságát. A nagyobb sorozatokhoz “dualhead” kivitelben is rendelhetõk a berendezések, megnövelve a termelékenységet. A berendezések maximális alkatrészbeültetési sebessége 4800 db /h, az alkatrész-lehetõségek 0201-tõl 35 mm x 35 mm-ig terjed, a kezelhetõ kártyaméret egyik oldalélen max 343 mm, míg a másik oldalon típustól függõen 305 mm, 560 mm vagy 813 mm. A berendezésnek része a Windows alapú szoftver, ahol az ellenõrzést színes CCD kamera végzi. Kezelése könnyen elsajátítható, egyszerû és gyors. Kiegészíthetõ az opcionális CAD programmal, lehetõvé téve a tervezési állományok fogadását és a gyors termékváltást.
[email protected]
technológia Reflow kemencék A gyártó mai kínálatában, a szükséges teljesítmény függvényében lehetnek az egyszerû asztali (G – sorozat) kiviteltõl (3 fûtési + hûtési zóna) kezdve az in-line (7 alsó/felsõ fûtési zóna + hûtési zóna) kivitelig. A mûveleteket számítógép vezérli, valós idejû hõmérséklet kijelzésekkel. Ólommentes forrasztás esetén a megfelelõ hõprofil eléréséhez a 6 vagy 7 fûtési zónás és a szabályzott hûtési zónás berendezések teljesen kielégítõek. A berendezések hõlégkeveréses, horizontális vagy vertikális (model 1200, 1800, 2000, 2002) konvekcióval (meleg levegõ áramoltatással) segített infravörös, vagy teljesen konvekciós kivitelûek. Könnyû acél szállítószalaggal ellátottak, belsõ megvilágítással a mûveletek teljes vizuális követhetõségéért, szükség esetén opcionális nitrogén áramoltatással. A gyártó különbözõ hõprofil beállító készletet (6, 10 vagy 16 érzékelõvel) is biztosít a pontos beállítások elérése érdekében. Ésszerû kialakítása lehetõvé teszi könnyû és gyors karbantartását, lecsökkentve az állásidõt.
Szelektív forrasztó berendezések A szelek tív gépi forrasztóberendezések a felületszerelt technológia nagy elterjedésével jöt tek létre, mivel a felületszerelt áramköri kár t yákon még mindig marad néhány furaton át beültetett alkatrész, mely SMT kivitelben nem, vagy csak nehezen megoldható (transzformátor, kondenzátor, egyes csatlakozók stb.). Hogy ugyanolyan megbízható minõségben történjen folyamatosan a beforrasztás, gépi megoldás kell a sajnos nem mindig állandóan megbízható kézi helyet t. A szelektív forrasztó berendezés lényege az x-y-z tengelyen mozgatható áramköri kártya, amit a számítógépes Windows alapú vezérlés a pontszerû forraszhullám fölött mozgat el. A furaton át beültetett alkatrészek lábai beleérve a forraszhullámba beforrasztásra kerülnek, folyamatos minõséget és gyorsaságot biztosítva. A berendezés rendelkezik folyasztószer felhordó spray vel valamint elõmelegítõvel is. A felhasználóbarát szof t verbe akár CA D állományok is áttölthetõek, megkönnyítve a programozást. Opcionálisan választható: legkülönfélébb forraszhullám “tégelyek”, vagy akár több kár t ya egyszeri forrasztása, nitrogén atmoszféra lehetõséggel.
Alkatrész elõkészítõ/számláló gépek A gyártó a legtöbb típusú alkatrészhez (axiális, radiális és DIP) gyárt alkatrészláb vágó és hajlítógépeket kézi és automata kivitelben, alkatrész számlálókat (SMT-hez is), különbözõ elõmelegítõket, egyedi miniatûr félautomata hullámforrasztókat, forrasztó tégelyeket stb. A berendezések magyarországi forgalmazását, üzembe helyezését, garanciális és azon túli javítását az InterElectronic Hungary végzi. További információ: Interelectonic Kkt. Tel.: 06 1 207-37-26 Mobil: 06 30 296-45-05
[email protected] www.interelectronic.hu
Forrasztási eszközök Magyarországon • • • •
Forrasztópákák S, M, L Forrasztóállomások 936, 937 Kiforrasztás 474 SMD rework system 850B
• • • •
Óntovábbítás 373 Kéziszerszámok 101 Antisztatikus termékek ESD burkolat Munkahelyi elszívás 913, 493
Teljes körû szervízszolgáltatás, alkatrészellátás A HAKKO kizárólagos képviselõje:
Pro-Forelle Bt. 1188 Budapest, Bányai Júlia u. 20. Tel.: 296-0138. Tel./fax: (06-1) 294-1558. Mobil: (06-20) 934-7444. E-mail:
[email protected]
www.elektroinfo.hu
elektroinfo - 2004. április
5
mûszerek-méréstechnika
A digitális mérõlánc elemei Rahne Eric, okl. villamosmérnök, a PIM Professzionális Ipari Méréstechnika Kft. munkatársa A digitális mérõlánc elemei közöt t találjuk az analóg méréstechnikából ismert DC/AC csatolást, az elõerõsítõt / mérõerõsítõt és a mérési tartományokat definiáló osztókat (ezeket az elemeket az egyszerûség kedvéért a továbbiakban a mérõerõsítõ fogalmával foglaljuk össze) valamint a jel digitalizálásához szükséges elemeket: a mintavétel/tartó-áramkört, az A /D-átalakítót, az adattárolást biztosító memóriát, a mindent vezérlõ kontrollert és a jelek kiértékelését /megjelenítését és a felhasználói kommunikációt egyaránt megvalósító processzoros feldolgozó rendszert a szükséges tartozékaival. Az analóg jelbõl digitális információt elõállító digitális mérõlánc elemeinek szokásos elrendezését mutatja a következõ ábra. A csillaggal jelölt elemek opcionálisak, tehát nem mindegyik digitális mérõeszköznél találhatók meg.
1-es ábra: A digitális mérõlánc elemei szokásos elrendezése
A z ábrán látható elemek szof t vervezérelhetõsége lényeges szempont a digitális eszkösz sokoldalúsága és használhatósága szempontjából. Gyakorlatilag a kontroller szoftvervezérelhetõ, az õ feladata ezeket az információkat az egyes elemeknek továbbítani. Rajta keresztül tehát vezérelhetõ a mérõerõsítõ jelbemeneteinek DC/ACcsatolása, a méréstartomány-átkapcsolása, az offszet-beállítása, továbbá az aluláteresztõ szûrõ (Anti-Aliasing-szûrõ) határfrekvenciája, a mintavétel /tar tó áramkörnek és az A /D-átalakítónak az ütemezése (egyes
6
elektroinfo - 2004. április
típusoknál még az A/D-átalakító digitális felbontása is), sõt a digitális információk tárolását szolgáló memória beosztása is. Többcsatornás rendszerek esetén a controller funkciói bõvülnek, éspedig vagy a csatornák sorban ciklikusan egymásutáni mérését biztosító multiplexer vezérlésével vagy szimultán rendszereknél az összes csatorna egyszerre történõ ütemezésével. A következõkben az egycsatornás digitális mérõlánccal és csak a jelrögzítéshez közvetlenül szükséges elemekkel - a mérõerõsítõvel, a mintavétel/tartó-áramkörrel és az A/D-átalakítóval - foglalkozunk. Fõleg funkciójuk és a jelrögzítés minõségére való hatásuk kerül a középpontba. A mérõlánc elsõ eleme - a mérõerõsítõ - az analóg technikából már ismert. Funkciói közé tartozik a bemenetek galvanikus leválasztása (opció), a bemenetek csatolása (AC, DC) és a jel olyan mértékõ erõsítése/osztása, hogy a kimenetén levõ jel a további feldolgozóegységek jeltartományait minél jobban kihasználja, de ne lépje túl. Ehhez nemcsak a bemenõ jel megfelelõ szorzása és osztása tartozik, hanem az esetleges nem szimmetrikus jelek offszettel való eltolása is. A mérõerõsítõt minõsítõ mûszaki paraméterek természetesen hatással vannak a mért jel pontosságára. A következõ felsorolás a mérés pontosságát befolyásoló mérõerõsítõparamétereket tartalmazza: • • • • •
Hõmérsékletfüggés Linearitáshiba, offszethiba Felfutási idõ, csillapítási idõ Max. követhetõ jelmeredekség Átviteli karakterisztika (frekvenciamenet és fázisszög)
Ezekkel külön-külön itt nem foglalkozunk, helyette megelégszünk azzal a minõségi erõsítõ-paraméterrel, mely kifejezi, hogy az összes hibaforrásból eredõ hibaérték milyen pontosságot tesz lehetõvé. Továbbá fontos tudnunk, hogy mennyi a mérõerõsítõ analóg frekvenciatartományának
felsõ határfrekvenciája. A mérõerõsítõ összpontossága az A / D-átalakító által elérhetõ pontosságnál jobb legyen és a felsõ -3dB -es határ-frekvenciája lehetõleg a legnagyobb mintavételezési frekvencia felével egyenlõ legyen. Kisebb határfrekvenciaértékek a magasabb frekvenciájú jelek szûrését eredményeznék, nagyobb értékek pedig a digitalizálás alapját képezõ Shannontétel miatt fölöslegesek. A következõ mérõláncelem az ún. AntiAliasing-szûrõ, egy aluláteresztõ szûrõ, melynek fõ feladata az alulmintavételezésbõl adódó jeltorzítások kiküszöbölése és e mellet t a jel /zaj-viszony javítása is. Feladatának teljesítése érdekében a felsõ határfrekvenciája többnyire szoftver által beállítható úgy, hogy az alkalmazott mintavételezési frekvencia felénél - az ún. Nyquist-frekvenciánál - legalább -66dB -es csillapítást eredményezzen. Természetesen bármilyen szûrõ alkalmazása a célul tûzött alulmintavételezési jeltorzítások kiküszöbölésén kívül mellékhatásokkal is jár: a jel a szûrõ amplitúdóhibája és fáziseltolása miatt csekély mértékben megváltozik, a szûrõ karakterisztikájának megfelelõen a fent már említett Nyquist-frekvenciánál kisebb frekvenciájú jelkomponensek csillapítása is történik. (Pl. egy 8-pólusú Bessel-szûrõ már a mintavételezési frekvencia tized részénél -3dB -es jelcsillapítást okoz.) Összegezve azt lehet mondani, hogy a szûrõ annál jobb, • minél kisebb fázishibával rendelkezik, • minél egyenletesebb az amplitúdókara kterisztikája, • minél kevésbé csillapítja a Nyquistfrek venciánál kisebb frek venciájú jelkomponenseket és • minél finomabb lépcsõkben hozzáigazítható a -66dB -es csillapítási frekvenciája a mindenkori mintavételezési frekvenciához (tehát a -66dB -es frekvenciája minél közelebb legyen a mindenkori Nyquistfrekvenciához). A mérõlánc következõ eleme - a mintavétel/ tartó áramkör - az elsõ olyan elem, amely közvetlenül az analógjel digitalizálásában játszik szerepet. Ez az egység a folytonos analógjel ”feldarabolását” végzi a mintavételezési frek vencia által adot t ütemezésben. Ennek a folyamatnak az eredménye egy diszkrét idõjel, mely egyes elemeinek amplitúdója a folytonos jel pillanatértékeinek felel meg.
[email protected]
mûszerek-méréstechnika a digitalizálás pontosságát: elsõsorban a differenciális és az integrális nemlinearitása és az átalakítás zajszintje. Ezek a hibák együttesen általában +/- 1,5 ... +/- 2 LSB hibát okoznak.
2-es ábra: A folytonos analógjel átalakítása diszkrét jellé mintavételezéssel
Ez az átalakítás szintén hibákat és pontatlanságokat okozhat. Egyrészt garantálni kell, hogy az áramkör mintavételezési funkciójához az analóg frekvenciatartomány felsõ határfrekvenciája olyan nagy legyen, hogy az analógjel sávkorlátozást ne szenvedjen. Ez egyben azt is jelenti, hogy az áramkör felfutási ideje olyan rövid legyen, hogy az bármikor képes legyen az analógjel változásait követni.
alapuló A / D-átalakítókat. Feladatuk a mintavétel/tartó áramkör által szolgáltatott diszkrét jelsorozatot digitális információkká átalakítani. Ehhez mindegyik diszkrét jelmintát egy digitális számértékkel jellemzi, mely az A/D-átalakító felbontásának megfelelõ pontossággal a jelminta amplitúdóértékét tükrözi. Az A/D-átalakító felbontásának szerepét a következõ táblázat mutatja:
A tar tófeladatához tar tozik, hogy a mintavételezet t amplitúdóér tékeket mindaddig feszültségesés nélkül kell a kimenetén tartania, amíg az A/D-átalakító digitális értéket nem képzett belõle. Ezenkívül fontos, hogy a minták vételének ütemezése minél pontosabb órajel alapján és az A/Dátalakító ütemezésével összehangoltan történjen. A mintavétel/tartó-áramkör kimenetére kapcsolódik az A/D-átalakító. A mûködésük alapján különbözõ kivitelek léteznek, itt csak példaképpen említenénk a szukcesszív approximáción, a soros-párhuzamos (flash) ill. a teljesen párhuzamos feldolgozáson
A /D-átalakító felbontás
elvileg elérhetõ pontosság
8 Bit
0,4 %
10 Bit
0,1 %
12 Bit
0,025 %
14 Bit
0,0062 %
16 Bit
0,0016 %
Az elérhetõ pontosság viszont nemcsak a felbontástól függ. Az A /D-átalakító még további mõszaki paramétere is befolyásolja
Az A/D-átalakítóból a jelinformációk - most már digitális számadatként - a memóriába kerülnek. Az A /D-átalakítástól számítva már nincsenek olyan áramköri elemek, melyek a jel pontosságát folyamatosan befolyásolnák. Egyedüli hibaforrások a digitális (számítógépes) feldolgozás során stochasztikusan fellépõ bit-hibák, melyek a mai számítástechnikában igen ritkák, ám az adatok teljesmértékû elrontását eredményezhetik. A jelrögzítés és digitalizálás folyamatában fontos szerepet játszó vezérlõrõl (controllerrõl) még nem volt szó. A feladata a digitális mérõlánc elemeinek vezérlése, mely a beállítható paraméterek vezérlését és az egész lánc megfelelõ ütemezését jelenti. Nagyon fontos a jelrögzítés pontosságának szempontjából, hogy az ütemezés alapját képezõ órajel minél pontosabb legyen. A modern quarzstabil órajelgenerátorok ezt a feltételt nagy megbízhatósággel és kitûnõ idõ- és hõmérsékletstabilitás mellett teljesítik. A controller további feladata a mérés indításának vezérlése a triggerfeltétel beteljesülésekor ill. a memória vezérlése annak érdekében, hogy ún. PRE-Trigger esetén a beállított triggerfeltétel elõtti idõtar tomány jelmintái a memóriában rögzítésre kerüljenek.
Hazai és Uniós pályázatok Pályázatfigyelés, Szaktanácsadás • A kiírásokban foglaltaknak megfelelõen kidolgozzuk a pályázatokat, elkészítjük a szükséges mellékleteket. • Vállaljuk költségvetési forrásból támogatott hitelek, vagy más bankhitelek, építési hitelek, valamint egyéb hitelkérelmek elkészítését a megfelelõ gazdasági számításokkal, mellékletekkel együtt. • Vállaljuk különbözõ bankhitelekhez, pályázatokhoz szükséges üzleti tervek kidolgozását.
PATENT-CONSULT - 20 4111 655, 20 9122 562 www.elektroinfo.hu/palyazatfigyelo
www.elektroinfo.hu
elektroinfo - 2004. április
7
mûszerek-méréstechnika
MC Test and Measureline A mûszertartozékok új világa Csombordi Tibor A villamos mérések és ellenõrzések kivitelezéséhez a mûszerek mellett nélkülözhetetlenek a biztonságos, praktikusan használható mûszertartozékok is. Hiába a legjobb mûszer, ha a nem megfelelõen szigetelt, rosszul érintkezõ, esetleg öreg, elhasználódott mûszercsatlakozók, mérõvezetékek, csipeszek és tapintók tönkreteszik a mérési pontosságot, sõt akár a kezelõ életét is veszélyeztetik.
Az elektromos csatlakozók világában a Multi-Contact (MC) neve már évtizedek óta a legmagasabb minõség záloga. A svájci központú gyártó a mûszertartozékok piacán is egyedülállóan széleskörû kínálattal van jelen. A most megjelent “Test & Measureline“ katalógus több mint 200 oldalon mutatja be a kb. 1000 különbözõ típusú mérõvezeték, laborcsatlakozó, adapter, csipesz és tapintó választékát. Mivel a legtöbb termék 5-10 különbözõ színben, ill. a mérõvezetékek és összekötõ kábelek 4-6 különbözõ standard hosszban kaphatók, a termékváltozatok száma a 10 000-et is meghaladja. A választék csúcsát a kizárólag az MC által kínált, 0,1mOhm kontakt-ellenállású, aranyozott, csavart multilamellás érintkezõkkel szerelt ultraflexíbilis szilikonvezetékek jelentik, míg az olcsóbb árkategóriájú, nikkelezett érintkezõk és PVC szigetelésû vezetékek szintén jelentõs részt képviselnek a kínálatban. A Multi-Contact termékfilozófiájának központi eleme a mérést végzõ felhasználó biztonsága. A teljeskörû érintésvédelemmel ellátott tartozékok minden szempontból kielégítik az IEC/EN 61010-031 szabvány kézben tartott mûszer-kiegészítõkre vonatkozó követelményeit, amelyek mind a mechanikai igénybevételekre (pl. a vezetékrögzítésre, a törésgátlásra) mind a villamos jellemzõkre (megengedett feszültségszint, túlfeszültségkategóriák, szivárgási távolság, stb.) igen szigorú rendelkezéseket határoznak meg. Az MC-termékeket évtizedek óta széles körben alkalmazzák az ipari, elektronikai,
8
elektroinfo - 2004. április
elektrotechnikai, laboratóriumi, orvostechnikai, automatizálási és oktatási szektorokban egyaránt. A felhasználók mindenütt nagy megelégedettséggel ismerik el azt kiváló minõséget, biztonságot, és megbízhatóságot, amit az alábbi technológiák biztosítanak:
• aranyozott érintkezõk gátolják meg a korróziót, és biztosítják az elérhetõ legkisebb kontakt-ellenállást A katalógus PDF formátumban letölthetõ a gyártó honlapjáról: www.multi-contact.com, ill. elérhetõ az alábbi címen: Mistral-Contact Bt. / Amtest-TM Kft. 1184 Budapest, József u. 29. Tel: (1) 297-5724, 294-2785, Fax: 297-5725
www.mistral-contact.hu / www.amtest.hu e-mail:
[email protected]
• az MC által kifejlesztett és szabadalmaztatot t Multilam, az érintkezõk rugózó eleme, amely az alacsony kontak tellenálláson túl hosszú élet tar tamot, és rezgés-biztos érintkezést garantál • érintésvédett csatlakozó dugók körkörös, fixszigeteléssel, amelyek kihúzott állapotban is megóvják a felhasználókat a feszültség alatt lévõ fémrészek véletlen megérintésétõl, valamint meggátolják a mért alkatrészek, ill. a mûszer zárlat vagy túlfeszültség miatti tönkremenetelét • szilikon szigetelésû, ultra-flexíbilis vezetékek, amelyek igen széles hõmérsékleti tartományban megõrzik hajlékonyságukat, ill. akár a forró forrasztó-pákával való rövid érintkezéstõl sem sérülnek
[email protected]
www.elektroinfo.hu
elektroinfo - 2004. április
9
10
elektroinfo - 2004. április
[email protected]
www.elektroinfo.hu
elektroinfo - 2004. április
11
hírek
Rövid híreink Kettõs, magas hatásfokú meghajtó áramkör fehér LED-ek számára, integrált schottky-diódákkal A z LT3466 IC ket tõs, teljes funkciójú feszültségnövelõ (step-up) DC/ DC átalakító áramkör, melyet úgy terveztek meg, hogy képes akár 20 darab fehér led-et is meghajtani egy Li-Ion (lítium-ion) akkumulátorról. Az áramkör jó hatásfoka, áramgenerátoros mûködésmódja, és fix (állandó) frekvenciás üzeme egységes LEDfényerõt, alacsony zajt és maximális akkuüzemidõt eredményez –mondja a gyártó, a Linear Technologies Inc. A chipre integrált Schottky-diódáknak köszönhetõen a külsõ diódák helyigénye és a költsége elmarad. A z LT3466 két, független konver ter t (átalakítót) tar talmaz, melyek akár aszimmetrikus, azaz különbözõ számú LEDsort is meghajthatnak (konverterenként max.
Az LT3466 raktárról szállítható típus, 0,75 mm vastag, 3x3 mm-es DFN-10 tokozással. Az ára 1000 darabos rendelés esetén 2.20 dollár/db.
10 darabot, soros kapcsolásban) 2.7…24 V-os tápfeszültségrõl, 81%-os hatásfok mellett. A 3x3 mm-es tokozásnak és a kevés külsõ alkatrésznek köszönhetõen az eszköz helyigénye kicsi, ez elõny az egyre kisebb méretû, hordozható eszközök esetében. Az LT3466 kapcsolási frekvenciája egy egyszerû külsõ ellenállással 200 kHz és 2 MHz közé állítható be, mely lehetõvé teszi a tervezõknek a helyigény minimalizálását és a hatásfok maximalizálását. Az állandó frekvenciájú PWM (Pulse Width Modulation: Impulzusszélesség-moduláció) architektúra minimalizálja a mûködési zajt. A 2.7 volttól 24 voltig tartó tápfeszültségtartomány széleskörû felhasználhatóságot tesz lehetõvé, a kézben hordozható eszközöktõl egészen a gépjármûelektronikáig (háttérvilágítás mûszerfalban, stb). A z LT3466 állandó áramú áramforrásként mûködik (ún. áramgenerátoros üzemmód) mely minden fehér led számára egyforma áramot szolgáltat. Ez egyforma LED-fényerõt eredményez, függetlenül a LED-ek nyitófeszültségének különbözõségétõl, mely a hõmérséklettel, gyár tási tûrésekkel és az öregedéssel is változhat. A két független feszültségnövelõ (step-up) átalakító különbözõ számú LED-sort is meghajthat és mindkét sor egymástól függetlenül dimmelhetõ (fényereje szabályozható) és ki-be kapcsolható. Az áramkör további elõnyös tulajdonsága még a lágyindítás illetve a felfutási áram korlátozása illetve a LED sorozat szakadása esetén mûködésbe lépõ védelem. Az LT3466 jó hatásfoka, sokoldalúsága, alacsony zaja és kis helyigénye, mely ellenére teljes megoldást nyújt, ideálissá teszi az IC-t a sokféle háttérvilágítási megoldásban történõ felhasználásra mindenütt, ahol a kis formatényezõ mellett sok fehér LED-et kell alkalmazni.
12
elektroinfo - 2004. április
Gyártó cég: Linear Technologies Inc, Milpitas, Ca; internet: www.linear.com
A fogyasztói alkalmazások energiaellátásának vezérlésében egyre inkább növekszik a MOSFET-ek felhasználása - mondják a VDC elemzõi. A fogyasztói piac gyártói (OEM ) egyre inkább kisebb és alacsonyabb fogyasztású MOSFET-eket használnak az energiaellátás vezérléséhez a mobiltelefonokban, PDA-kban (personal Digital Assistant, Személyi Digitális asszisztens), hordozható zenelejátszókban és GPS vevõkben, állítja a VDC (Venture Development Corporation, Vállakozási és fejlesztési Szervezet) új jelentése. A mobil eszközök a fogyasztói piac nagy részét teszik ki, de a gyártóknak mindig újabb tervezési kihívásokkal kell szembenézniük, mint pl: • Kisebb helyigény • Növekvõ tápenergia-igény • A nagysebességõ processzorok és kiegészítõ alkatrészeik minimalizált fogyasztása Az OEM gyártók szerint az energiaellátás MOSFET-ekkel történõ megoldása segít kielégíteni ezeket a követelményeket, mert: • Kis helyigény mellett akár 2.5 V-ról is üzemeltethetõk, • gyors kapcsolási sebességet nyújtanak • nagy sebesség mellett az átmeneti ellenállásuk alacsony. „A mobil eszközök világában a vezérelv a több funkció-több energia és a fogyasztók állandóan több funkciót kívánnak és várnak
[email protected]
el” magyarázza Marianne D’Aquila, project manager. „Elvárásaink szerint a teljesítmény MOSFET-meghajtó áramkörök piaca évenként 8.8 %-kal nõ, és 2006-ra 411.3 millió dollárt ér el”
kijelzõjû telefonokhoz vékony (lapos) „elölhátul” felépítésû kijelzõkre van szükség, mert a csökkentett kijelzõ-vastagság segítségével a telefonok „dizájnja”, formája még simulékonyabb és könnyedebb lehet.
A jelentésrõl a VDC honlapján bõvebb információt találhatunk. Címe : „the global market for power supply and power management integrated circuits Fourth Edition” vagyis: A tápellátó illetve energiaellátás-vezérlõ IC-k globális piaca, negyedik kiadás, internetcím: www.vdc-corp.com
A gyártó cég kiindulási termék koncepciója ( Plat form Product) egyesíti mind a szabványos, mind az egyedi igény alapján tör ténõ ter vezés világát. A szabadon alakítható üvegfelületek lehetõvé teszik az OEM gyártóknak azt, hogy a kijelzõ bizonyos tulajdonságait az igényeikhez igazítsák. A Platform Product szemléletmód szerint az OEM (Original Equipment Manufacturer, eredeti eszköz-gyártó) gyártók csökkenthetik a termékeik piacra dobásának idejét, mert elmarad a teljesen nulláról történõ egyedi tervezés. A gyártó azáltal is csökkenti a tervezés idejét, hogy a Platform Product program kulcsfontosságú alkatrészeit raktáron tartja, és azok elsõ mintadarabjai rövid határidõvel szállíthatók.
Színes, kettõs TFT-kijelzõ felhasználásával csökkentik a mobiltelefon-gyártók a tervezési idõt A mobiltelefon-gyártókat megcélozandó, a TFS1216-010 színes TF T-kijelzõ már elérhetõ mint kiinduló termék, segítségével az eszközök egységes vagy éppen a felhasználó igényeihez igazodó tervezése egyszerûbbé válhat, ezáltal a terezési ciklus ideje csökkenthetõ.
Ezt a ragyogó színes kijelzõt kivételes fényerõ és kontraszt jellemzi és emellett különösen vékony is –mondja a gyártó. Az eszköz egy 1.8 hüvelyk (kb.4.5 cm) átlójú, 128x160 képpontos TFT kijelzõt tartalmaz az egyik oldalán, és egy 1 hüvelykes (kb. 2.5 cm-es) 96x64 képpontos kis kijelzõt a másik oldalán. Ezzel az egyre népszerûbbé váló kettõs kijelzõjû, kinyitható telefonokban történõ felhasználást célozzák meg, ezekben ugyanis nemcsak a telefon belsõ oldalán, hanem kívül is van kijelzõ. Ezekhez a kettõs
www.elektroinfo.hu
A z új ket tõs kijelzõmodul a TFS1216010 egyetlen háttérvilágítást oszt meg az elsõ és a hátsó kijelzõ között, ezáltal a háttérvilágítás vastagsága és költsége csökkenthetõ a napjainkban piacon lévõ hasonló kijelzõkhöz képest. A ket tõs kijelzõs összeállítás egyre népszerûbbé válik a kinyithatós mobiltelefonokban, ennek új felépítésû kijelzõnek a segítségével a gyártók a mobiltelefon-használók elvárásaihoz igazodva még könnyebb és vékonyabb telefonokat gyárthatnak. A gyártó cég szerint a ket tõs kijelzõ fényerejét számos kulcsfontosságú technológia segítségével tet ték optimálissá. A TF T kijelzõt nagy láthatósági szögû technológiával készítet ték, magas áteresztõképességû színszûrõ és polarizátorok felhasználásával, mely a fõ (nagy) kijelzõ számára tiszta és fényes képet eredményez. A modul független LED szabályozással rendelkezik, mely segítségével a háttérvilágítás teljesítménye a mindenkori kijelzés illetve a felhasználó igénye szerint beállítható. Gyártó cég: Three-Five Systems Inc, Tempe, AZ, internet: www.tfsc.com
Notebook energiaellátó IC teszi egyszerûbbé és korszerûvé a tápáramkörök tervezését A z SC1404 IC 6V-30V-os DC (egyen)feszültséget fogad, ezáltal ideálisan mûködtethetõ akár hálózati adapterrõl, akár standard akkumulátorteleprõl. Az eszköz két, nagyhatásfokú, szinkronizált PWM (impulzusszélesség-modulált) szabályozót tartalmaz, 3.3 illetve 5 voltra beállítva. A z SC1404 egyben tartalma egy 12 V 200mA-es lineáris szabályozót is, ezáltal jól alkalmazató a legtöbb notebook és PC alkalmazáshoz. Az eszköz PWM szabályozó párja különbözõ fázisban kapcsol, hogy ezáltal a bemenõ feszültség hullámossága csökkenthetõ, és így a szükséges kapacitív szûrés csökkenthetõ, akár a felére is az azonos fázisban mûködõ megoldásokkal összehasonlítva. Az alternatív megoldások belsõ kompenzációt használnak és a belsõ ellenállásuk (ek vivalens soros rezisztenicájuk) egy megadott tartományon belül van, ezáltal biztosítják a megfelelõ mûködési stabilitást, de ez növeli a kimeneten alkalmazandó szûrõkondenzátorok számát (melyek a kimenõfeszültség hullámosságát és tranzienseit elnyomják). Ezt elkerülendõ, az SC1404 lehetõvé teszi a tervezõk számára, hogy a szabályzó hurkot kívülrõl (külsõ elemekkel) kompenzálják, Ezáltal a kimeneten szükséges kapacitások darabszáma és ezáltal a költsége is csökkenthetõ. A stabilitást fokozó további tényezõ a gyártó szabadalmát képezõ Virtual Current Sense (virtuális áramérzékelõ) technológia, mely a csúcsáram szabályzását is lehetõvé teszi. A mûködés alapja egy mesterségesen (szintetikusan) elõállított áramérzékelõ jel, ,mely az általánosan használt áramérzékelõ kapcsolásokban elõállított jelhez képest egy nagyságrenddel nagyobb. A virtuális áramérzékelõ jelet magán a chipen állítják elõ, ezáltal a külsõ zajforrásokra való érzékenység nagymértékben csökken.Az ily módon kapott jel-zaj viszony gyakorlatilag kiküszöböli a legtöbbször alkalmazott fix frekvenciájú PWM (impulzusszélesség-modulált) szabályozóknál fellépõ jitter-t. Ezzel a tervezõk munkáját is megkönnyítjük – mondja a gyár tómert így a nyomtatott huzalozás (layout) zavarérzékenysége kiküszöbölhetõ. >>
elektroinfo - 2004. április
13
Rövid híreink
hírek
Rövid híreink
hírek A z SC1404 számos további említésre méltó tulajdonsággal rendelkezik még, melyek mindegyike a notebookok akkumulátorának múködési idejét hivatot t meghosszabbítani. Ezek a következõk: • Nagyon alacsony, 6mW nyugalmi teljesítményfelvétel (tipikus érték), készenléti állapotban (a kapcsolóáramkörök kikapcsolt állapotában) a nyugalmi áramfelvétel tipikusan 250 µA, kikapcsolt állapotban a tápáramfelvétel mindössze 4 µA. • Választható energiatakarékos üzemmódok: ha a terhelõáram egy külsõleg programozható érték alá esik, a szóbanforgó kapcsoló szakaszos üzemmódban mûködik,mint hiszterézises vezérlõ, ezáltal elkerülhetõk a szükségtelen kapcsolási ciklusok, és javítható a hatásfok kis terhelések esetén. • Több, mint 1 Amperes gatevezérlõ áram a gyors MOSFET kapcsolóeszközökhöz,mely a kapcsolási veszteségeket csökkenti. A meghajtófokozatok a legújabb technológiájú, alacsony csatornaellenállású MOSFET-eket alkalmazzák, amelyek a mobil eszközök részére lettek kifejlesztve, hogy a vezetési veszteségeket is csökkenteni lehessen. • Az 5 és 3.3 V-os szabályozók feléledése és idõzítése teljesen szabályozott.Az áramkör reset jelkimenettel is rendelkezik további tápegységek vezérlésére.A felhasználó választhat, hogy a legjobb hatásfokú 200 kHz-es mûködésmódot választja-e, vagy a minimális tápfeszültség-hullámosságot és leggyorsabb tranziens-választ adó és kevesebb kimeneti szûrõkapacitást igénylõ 300 kHz-es mûködés mellett dönt. További jellemzõk még: javítot t vonali ( 0,08% -os) és terhelésoldali (-0,6% os) szabályzási pontosság, túláram-, túlfeszültség és túlmelegedés-védelem, alacsony tápfeszültség esetén tör ténõ lekapcsolás, és egy 5V-os lineáris szabályozó, mely készenléti állapotban 50mA-es árammal terhelhetõ a gyártó szerint. Az SC1404 IC mûködési hõmérséklettartománya az
14
elektroinfo - 2004. április
ipari szabványokban elfogadott -40...+85 celsius-fok közötti. A SC1404 mostmár kereskedelmi forgalomban is kapható, ára 1000 db-os rendelés esetén 4.05 dollár/db a TSSOP28 tokozású változat esetén, míg a SSOP-28 tokozású eszköz 3.95 dollárba kerül darabonként. Gyártó cég: Semtech Corp. (Camarillo, CA), internet: www.semtech.com
A Multimedia Card Association véglegesíti a kibõvített Secure Memory card specifikációit A MultiMedia Card Association ( Multimédiakár t ya Szer vezet) www.mmca.org - bejelentet te, hogy létrehoz egy munkacsoportot a következõ generációs SecureMMC (biztonságos multimédia-kártya) specifikációinak mobil eszközökben történõ OMA DRM 2.0-nek megfelelõ biztonságos tárolóeszközökként történõ felhasználására. A munkacsoport tagja számos mobiltelefon-, biztonsági eszköz-, és memóriagyártó cég mint pl. Gemplus, Hitachi, Hyperstone, Infineon Technologies Flash, Lexar media, Nokia, Power Digital Card, Renesas, Samsung, SanDisk, Sanyo, Silicon Motion, és az ST Microelectronics. A csoport célja az, hogy 2004 nyarára véglegesítsék és elkészítsék a Secure MultiMedia card (biztonságos multimédiakártya) specifikációjának 2.0-ás verzióját A MultiMedia Card Association már régóta a biztonságos cserélhetõ médiák szabványainak elõterében áll, beleértve a SecureMMC specifikációinak elõzõ változatait, címzési és tartalomvédelmi megoldásait illetve a mobil tranzakciókat. Az új, 2.0-ás szabvány a meglévõ MMC szabvány protokolljait bõvíti ki, segítségével kommunikációs interfészt, felületet teremt a smart card (chipkártya) technológiával történõ együttmûködéshez. A szabványos smartcard ISO-7816 APDU formátumú adatok a Multimedia Card inter fészen keresztül közlekednek, új
parancsok és formátumok segítségével, melyeket a kibõvített MultiMedia Card parancskészlet definiál és tartalmaz. A smarcard (chipkár t ya) technológia gyökere a bankkártyáktól illetve a GSM technológiából ered (Sim-kártya), és a jövõben egyszerûen kibõvíthetõ, sokcélúan felhasználható biztonsági alapot jelenthet a jövõbeli MultiMedia Card biztonsági szabványok számára. A z elsõ ter vezett alkalmazások az ún. DRM (Digital Rights Management, digitális hozzáférés szabályozás) implementálása a SecureMMC 2.0-ra, melyek megfelelnek az OMA DRM 2.0 elõírásoknak.Ez utóbbit az Open Mobile Alliance publikálta és jelenleg az elektronikus banki tranzakciók esetében használják ügyfél-azonosításra és jogosultság-ellenõrzésre. A 2.0 szabvány szerint készölõ SecureMMCk visszafelé kompatibilisek a szabványos MMC alkalmazásokkal. A részletes specifikációk leírása az MMCA (MultiMedia Card Association, lásd feljebb) tagjai számára ezen a nyáron lesz elérhetõ. További információkért látogasson el a www.mmca.org web-oldalra.
Kicsiny modul, mellyel „azonnali” USB illesztõfelület készíthetõ A Linx QS USB modulcsaládjának új tagja lehetõvé teszi, hogy segítségével gyorsan és olcsón illesszünk USB csatlakozási lehetõséget szinte bármilyen eszközhöz.. A kompakt tokozású SMD (felületszerelhetõ) eszköz teljes megoldást nyújt az USB perifériák és a CMOS/ TTL szintû logikai áramkörök közötti kétirányú adatforgalom számára, mondja a gyártó. A modul közvetlenül csatlakoztatható bármely soros eszközhöz,beleértve a mikroprocesszorokat, RS232/485 átalakítókat vagy a Linx cég vezetéknélküli rádiófrekveciás moduljait (wireless RF module). A QS USB modulhoz nincs szükség külsõ alkatrészek használatára, kivéve persze az USB csatlakozót, és tartalmazza az összes meghajtó és mûködtetõ programot (firmware-t) is, így a tervezõknek a bonyolult programozással sem kell foglalkozniuk. A
[email protected]
hírek tápfeszültséget szolgáltathatja egy külsõ 5V-os feszültségforrás vagy maga az USB busz (csatlakozás) is. Támogatja az USB 1.1 illetve az USB 2.0 szabványt is, 3Mbit/s maximális adatátviteli sebességig. Az SDM-USB-QS1-S típusú USB modulok jelenleg már gyártott és forgalmazott típusok, áruk nagy mennyiségû rendelés esetén 9,80 dollár/db. Gyártó cég: Linx Technologies Inc. Grants Pass, OTR, Internet: www.linxtechnologies.com
www.elektroinfo.hu
elektroinfo - 2004. április
15
alkatrészek, anyagok
3M Elektronikai szalagok Cikkünkben a ragasztószalagok egy speciális csoportjáról, az elektronikában, a villamosgép-gyártásban és a villamos iparban használatos elektronikai szalagokat járjuk körbe azzal a céllal, hogy segítsük az olvasót a munkájához legmegfelelbb szalag kiválasztásában. Miben különlegesek ezek a szalagok? A tapadás gátló bevonat , az alapozóréteg a ragasztóanyag a szalag hordozó mind fontos tényezk, amelyekbl most a legutóbbit mutatjuk be jelen cikkünkben.
A nyomásérzékeny ragasztószalag (PSAszalag) tekercsének megjelenése nem is sejteti az alkalmazott anyagvizsgálatok, technológiák és haladó gyártási eljárások komplex mivoltát. A 3M elektromos PSA-szalagok változatos hordozókkal és ragasztótípusokkal készülnek, ezáltal képesek megfelelni a különbözõ alkalmazások és a környezetek támasztotta igényeknek. Pontos folyamatszabályozással egybekötött, kiterjedt minõségvizsgálatok és tesztek biztosítják a kiváló minõségû elektrotechnikai termékek gyártását.
állóság szempontjából az UL garantálja felhasználásukat 155° C hõmérsékletig. Ezen konstrukció sokoldalúsága költségmegtakarítást kínál a raktárkészlet csökkentésén keresztül. Poliimid (kapton) filmszalagok: olyan alkalmazásoknál használhatóak-például tekercseknél, kábelkötegeknél, kondenzátoroknál, - amelyek nagy hõmérsékletingadozásnak vannak kitéve. Ilyen körülmények között is ezen szalagok fizikai és elektromos tulajdonságai állandóak maradnak. P TFE ( Teflon ) filmszalagok : olyan alkalmazásokra ahol a nagy hõmérsékletingadozás mellett állandó teljesítményre és minimális zsugorodásra van szükség. Messzemenõen ellenállnak vegyszereknek, magas az ívellenállásuk és nem tartalmaznak karbonizáló anyagokat.
PSA szalagok alapvetõ szerkezete
A hordozóanyag az az elsõdleges közeg ami a rögzítést , védelmet, szigetelést és azonosítást biztosítja. Az elterjedten használt hordozóanyagok az üvegtextília , a poliészter, a politetrafluor-etilén (PTFE), az úgynevezett dysularfólia (speciális kezeléssel javított tulajdonságú poliészter), a poliimid és a különbözõ kompozit anyagok.
3M Hordozók: Epoxifilmszalagok: forrasztás- és átszúrásbiztosak, nagy átütési szilárdságot kínálnak, jó kezelhetõséget, továbbá láng-
16
elektroinfo - 2004. április
Vinil filmszalagok: ötvözik a PVC-hordozók rugalmasságát a kiváló szigetelési tulajdonságokkal. Nagy átütési szilárdság mellett ellenállóak nedvességgel, UV-sugarakkal, kopással, korrózióval, lúgokkal és savakkal szemben. Az agresszív, nyomásérzékeny, gumi alapanyagú ragasztó hatékonyan mûködik széles hõmérsékleti tartományban. A fakulásmentes, színezett vinil szalagok lehetõvé teszik az elektromos fázisok, vezetékek, csõvezetékek és veszélyes helyek gyors beazonosítását. Primér elektromos szigetelést biztosítanak 600 voltig és felhasználhatók magas feszültségû kábelek tokozásánál és kábelkötegelésnél is. Poliészter filmszalagok: vékony, tartós szalagok nagy átütési szilárdsággal Magasabb hõmérsékletet is kibírnak, mint acetátfilm hordozójuk. Jól kezelhetõk, kiváló
kémiai, oldószerrel és nedvességgel szembeni jellemzõkkel rendelkeznek, továbbá ellenállnak átmetszésnek és kopásnak. Szálmerevítéses filmszalagok: olyan területeken alkalmazható ahol szükség van a poliészter film nagy átütési szilárdságára és az üvegszál mechanikai teherbírására. Egyedülállóan kicsi a megnyúlása, nagy a szakítószilárdsága és szélbeszakadás-biztos, továbbá ezek kevésbé költségigényesek, mint az üvegszövet szalagok 130° C alatti alkalmazásoknál. Használhatók vezetékek és csatlakozósávok rögzítésére és tekercsek átkötésére. Kapható továbbá egy speciális papírhordozójú szálmerevítéses szalag, ez megfelel a magasfeszültségû, olajtöltésû elosztó- transzformátorok által támasztott különleges igényeknek. Kompozit filmszalagok: ötvözik a poliészter filmek nagy szilárdságát és szélbeszakadásbiztosságát a szálmentes poliészter flexibilitásával és puhaságával. Különbözõ vastagságban kapható pl: térkitöltésre. Üvegszövet filmszalagok: A 3M üvegszövet filmszalagok kínálják a legrugalmasabb és legkezelhetõbb üvegszövet-hordozót a piacon. Ezen felül ezek a szalagok a leginkább hõállóak és legnagyobb szakítószilárdságúak a szövött termékek között, kiválóan felszívják az elektromos szigetelõgyantákat és lakkokat. A 3M-üvegszövetszalagok felülmúlhatatlanok az átkötési és kötegelési alkalmazásokban 180°C-ig. Acetátselyem filmszalagok: kiválóan kezelhetõk tekercsbevonásnál 105°Cig. Ezen felül az acetátselyem remekül felszívja az elektromos szigetelõgyantákat és lakkokat. Papír filmszalagok: relatíve puha szalagok jó tompítóhatást, átütés biztonságot és tar tósságot kínálnak. Krepp és rostos hordozójuk, remekül kezelhetõk, mint tekercsbevonó 105°C-on. A fenti említett szalagok széles választékával várja az érdeklõdõket: 3M Hungária Kft. Budapest, Váci út 178 Tel: 270-7740
3M
[email protected]
alkatrészek, anyagok
ROSE E 30 a tûzálló kötõdoboz A svájci székhelyû Phoenix Mecano vállalatcsoport egyik zászlóshajója a németországi Porta Westfalicaban található ROSE GmbH. Az 1969-ben alapított cég ma már világhírû a tokozatgyártás területén. A funkcionalitásnak és a szakmai hozzáértésnek köszönhetõen a ROSE neve szorosan kötõdik a mûszerek, villamos berendezések gyártásához, és az innovációhoz kapcsolva világszerte fogalom a felhasználó iparvállalatok körében. A ROSE cég év tizedek óta gyár t mûszerdobozokat biztonsági szempontból kiemelt területekre. A termékválaszték kiterjesztéseként a robbanásbiztos dobozok, EMC árnyékolt ill. önkioltó mûanyagból készült mûszerházak mellett a cég megjelentette a ROSE E-30 tokozatcsaládot.
max. sorkapocs-beépíthetõség E 30 külméret
SAKK4 (0,5-6mm2) egyeres (0,5-4mm2) többeres
SAKK10 (2,5-16mm2) egyeres (2,5-10mm2) többeres
120x 120x 90 mm
7 db
7 db
120x 220x 90 mm
18 db
12 db
160x 160x 90 mm
11 db
8 db
• füstelszívó 160x 260x 90 mm berendezések, 250x 260x 120 mm • személyfelvonók, • ellenõrzõ kamerarendszerek, • menekülési utak megvilágítása, jelzése, • tûzmentes helyiségek szellõztetõrendszere. A robosztus tokozás speciális halogénmentes üvegszálerõsítésû, duroplasztikus poliészterbõl készül narancssárga (RAL 2004) színben. A hõkamrában elvégzett vizsgálatok alapján az IP66-os tömítettséggel rendelkezõ doboz a 8400C-os hõmérsékletnek 30 percig képes ellenállni. Az E 30 dobozokat úgy alakították ki, hogy a felhasználó által meghatározott, hõálló kerámiasorkapcsokkal és tömszelencékkel történõ kiépítés igény
23 db
16 db
2 x 23 db
2 x 16 db
szerint megvalósítható legyen. Az alábbi táblázat segítséget nyújt a maximális beépíthetõségrõl:Mûszaki tanácsadással, egyéb felvetõdõ kérdéseik megválaszolásával szívesen állunk jelenlegi és jövõbeni tisztelt ügyfeleink rendelkezésére. Bõvebb információ: Phoenix Mecano Kft Cím: 1103 Budapest, Gyömrõi út 86. Tel.: (06-1) 260-7730, 262-4529, 30/2501218 Fax: (06-1) 261-3464 E-mail:
[email protected]
Felhasználási terület: A középületek, alagutak, mélygarázsok létesítésének fontos részét képezi a megelõzõ tûzvédelmi intézkedések tervezése. Ezeknél az építményeknél különbözõ tûzvédelmi rendszereket írnak elõ a tûz keletkezésének és továbbterjedésének a megakadályozására, valamint az emberéletek megmentésének biztosítására. Egy tûzesetnél kiemelt fontosságú egy meghatározot t idõtar tamig a biztonságtechnikai rendszerek mûködéséhez szükséges áramellátás fenntartása. Pl. az alábbiaknál:
www.elektroinfo.hu
elektroinfo - 2004. április
17
automatizálás és folyamatirányítás
A PROFIBUS 5.
4.2 PROFIBUS-PA eszköz profil
Profibus Nutzerorganisation (PNO) 4. PROFIBUS-PA
A PROFIBUS-PA a folyamat automatizálásban használatos. A PA az automatizálási rendszereket kapcsolja össze a folyamatvezérlõ rendszerekkel és a terepi eszközökkel. Az analóg 4-20 mA-es technológiát váltja fel. A PROFIBUS-PA használata a tervezési, kábelezési, szerelési és karbantartási költségek 40%-os csökkenését eredményezi, miközben az elérhetõ funkciók száma és a megbízhatóság nõ. A 14. ábra szemlélteti a hagyományos 420 mA rendszerek és a PROFIBUS-PA alapú rendszerek kábelezési különbségeit.
felhasználóival közösen fejlesztették ki, így kielégíti ezen alkalmazási terület speciális igényeit: • Egyedi folyamat automatizálási alkalmazási profilok és a különbözõ gyártók eszközeinek kicserélhetõsége
• Transzparens kommunikáció a PROFIBUS-PA és a PROFIBUS-DP busz szegmensek között szegmenscsatolók alkalmazásával • Az IEC 1158-2 technológián alapuló távoli tápfeszültség-ellátás és adatátvitel ugyanazon a két vezetéken
4.1 PROFIBUS-PA átviteli protokoll 4.2 PROFIBUS-PA eszköz profil
4.1 PROFIBUS-PA átviteli protokoll A terepi eszközök és a multiplexer közötti kábelezés közel azonos marad. De ha a mérõeszközök nagy területen vannak eloszt va, a PROFIBUS-PA határozot tan kevesebb kábelezést igényel. A hagyományos kábelezési eljárás alkalmazásakor ugyanis minden egyes jelvonalat csatlakoztatni kell a folyamatvezérlõ rendszer I/O moduljához. Minden eszközhöz külön tápegységet kell biztosítani. A PROFIBUS-PA használatával két vezetéken átvihetõ az összes információ és a tápfeszültség. Ez nemcsak a kábelezési költségeket csökkenti, hanem a folyamatvezérlõ rendszer I/O moduljainak számát is. Isolators and barriers are no longer required since the bus is supplied with intrinsically safe operating power by a single power supply device. A PROFIBUS-PA lehetõvé teszi az eszközök mûködés közbeni karbantartását, csatlakoztatását vagy eltávolítását a többi állomás zavarása nélkül. A PROFIBUS-PAt a folyamatszabályozási ipar ( N A MUR )
18
elektroinfo - 2004. április
A PA profil az összes eszköztípusra általánosan jellemzõ specifikációkból és az egyes eszközök konfigurációs információit tartalmazó adatlapokból áll.
• Eszközök hozzáadása és eltávolítása a többi állomás zavarása nélkül
• Kétféle hibatûrési típus “teljesen megbízható” vagy “nem teljesen megbízható”
14. ábra: Az átviteli technológiák összehasonlítása
A különbözõ gyártók eszközeinek kicserélhetõségét és együttmûködését a PROFIBUSPA profil biztosítja. Ez a PROFIBUS-PA szerves része. A PA profil feladata a terepi eszközök által aktuálisan igényelt kommunikációs funkciók megválasztása és az eszközök mûködésének leírása.
A PROFIBUS-PA a mérési eredmények és a státusz átvitelére az alapvetõ PROFIBUS-DP funkciókat, a paraméterezésre és a terepi eszközök mûködtetésére pedig a kibõvített PROFIBUS-DP funkciókat használja. A z át vitelre az IEC 1158-2 szabványnak megfelelõ kétvezetékes technológiát használja. A PROFIBUS buszhozzáférési protokoll (2. réteg) és az IEC 1158-2 technológia (1. réteg) közötti interface-t a DIN 19 245 sozozat 4. része specifikálja. Az IEC 1158-2 szegmensen történõ átvitelkor a telegramokhoz star t és end delimiter kapcsolódik.
16. ábra: A PROFIBUS-PA funkcionális blokk modellje
A profilok a funkcionális blokk modellt használják. Ez a modell a nemzetközi szabványosítási törekvéseknek is megfelel. A z adatlapok az összes mérõeszközre és a következõ eszköztípusokra vannak meghatározva: • Nyomás-, szint-, hõmérsékletáramlás érzékelõk • Digitális I/O eszközök • Analóg I/O eszközök • Szelepek • Pozícionálók Az eszközök viselkedésének leírása szabványos változók értékének megadásával történik, a mérõeszköz típusától függõen. A 17. ábra egy nyomásérzékelõ “analóg input” funkcionális blokkjának leírását mutatja. Minden eszköznek meg kell felelnie a PROFIBUS-PA profilokban meghatározott paramétereknek.
5. PROFIBUS-FMS
A PROFIBUS-FMS-t elemi szintû kommunikációra tervezték. Ezen a szinten elsõsorban a programozható 14. ábra: Az átviteli technológiák összehasonlítása vezérlõk ( PLC, PC ) kommunikálnak egymással.
[email protected]
automatizálás és folyamatirányítás
Paraméter OUT
17. ábra: Nyomásérzékelõ paraméterei a PROFIBUS-PA profilban
A z alkalmazási réteg kommunikációs szolgáltatásait közvetlenül a felhasználó veszi igénybe. Ezek változók elérését, programok át vitelét és végrehajtásuk vezérlését valamint események átvitelét teszik lehetõvé. A PROFIBUS-FMS alkalmazási réteg alrétegei: A Fieldbus Message Specification (FMS) a kommunikációs objektumokat és szolgáltatásokat írja le. A Lower Layer Inter face ( LLI ) az FMS szolgáltatásokat illeszti a 2. réteghez.
5.2 PROFIBUS-FMS kommunikációs modell A PROFIBUS-FMS kommunikációs modell lehetõvé teszi elosztott alkalmazói folyamatok közös folyamatba egyesítését kommunikációs kapcsolatokon keresztül. A z alkalmazói folyamat azon részét, mely a terepi eszközben kommunikációs kapcsolattal elérhetõ, virtuális terepi eszköznek ( VFD) nevezzük. Aa 18. ábra a valódi és a virtuális terepi eszköz kapcsolatát szemlélteti. Ebben a példában csak bizonyos változók (pl. egységek száma, 18. ábra: Virtuális terepi eszköz objektumköny vtárral
Olv.
Írás
•
Funkció A folyamatváltozó aktuális mérési eredménye és a státusz
PV_SCALE
•
•
A mérés alsó és felsõ határa, mértékegység, ábrázolási pontosság
PV_FTIME
•
•
Rise time of the function block output in sec
ALARM_HYS
•
•
Hysteresis of the alarm functions as % of the measuring range
HI_HI_LIM
•
•
Upper alarm limit: túllépésekor az alarm és status bit 1-be állítódik
HI_LIM X
•
•
Upper warning limit: túllépésekor a warning és státusz bit 1-be áll
LO_LIM X
•
•
Lower warning limit: átlépésekor a warning és státusz bit 1-be áll
LO_LO_LIM
•
•
Lower alarm limit: átlépésekor az interrupt és státusz bit 1-be áll
HI_HI_ ALM
•
Status of the upper alarm limit with time stamp
HI_ ALM X
•
Status of the upper warning limit with time stamp
LO_ ALM
•
Status of the lower warning limit with time stamp
LO_LO_ ALM
•
Status of the lower alarm limit with time stamp
10. táblázat: Az analóg input (AI) funkcionális blokk paraméterei
hibák aránya) részei a virtuális eszköznek és olvashatók/írhatók kommunikációs kapcsolaton keresztül.
5.3 Kommunikációs objektumok és az objektumkönyvtár (OD) Az FMS eszköz lokális objektumkönyvtára összes kommunikációs objektumát tartalmazza. Az egyszerû eszközök objektumkönyvtára elõre definiált is lehet. Az összetett eszközök objektumkönyvtárának konfigurálása és betöltése lokálisan vagy távolról történhet. A z objektumköny v tár a kommunikációs objektumok leírását, struktúráját, adattípusát, belsõ eszközcímekkel való kapcsolatát és a buszon való megnevezésüket (index/név) tartalmazza. Az objektumkönyvtár elemei: Header Az objektumkönyvtár struktúrájáról tartalmaz információt A statikus adattípusok listája Statikus objektumkönyvtár Az összes statikus kommunikációs objektumot tartalmazza A változólisták dinamikus listája Az összes ismert változólista felsorolás Dinamikus programlista Az összes ismert program listája Az objektumkönyvtár egyes bejegyzéseire akkor van szükség, ha az adott eszköz támogatja az ott leírt funkciót. A statikus kommunikációs objektumok a statikus objektumkönyvtárban vannak
www.elektroinfo.hu
felsorolva. Az eszköz gyártója elõre meghatározhatja ezeket, vagy a buszrendszer konfigurálásakor definiálhatól. Az FMS öt kommunikációs objektum típust ismer: Egyszerû változó Tömb Azonos típusú egyszerû változók sorozata Rekord Különbözõ típusú egyszerû változók sorozata: Tartomány (domain), Esemény (event) A dinamikus kommunikációs objektumokat az objektumkönyvtár dinamikus szakasza tartalmazza. Elõre definiálhatók, vagy az FMS szolgáltatások felhasználásaával definiálhatók, törölhetõk, megváltoztathatók. Az FMS két dinamikus kommunikációs objektum típust ismer: Program hívás Változó lista Egyszerû változók, tömbök vagy rekordok sorozata Az FMS a kommunikációs objektumok címzésére a logikai címzést támogatja. A hozzáférés egy rövid címen (index) keresztül történik, ami egy elõjel nélküli 16 bites szám. Minden objektumnak egyedi indexe van. Lehetõség van az objektumok nevével vagy fizikai címükkel való címzésére. A kommunikációs objektumok védhetõk a jogosulatlan hozzáférések ellen. A hozzáféréshez jelszó rendelhetõ, vagy csak egy adott eszközcsoportnak engedélyezhetõ. A jelszó és az eszközcsoport az objektumkönyvtárban minden objektumhoz egyedileg határozható meg. Az objektum hozzáféréskor megengedett szolgáltatások köre is szûkíthetõ (pl. csak olvasási jog).
elektroinfo - 2004. április
19
Folytatás következõ számunkban...
5.1 PROFIBUS-FMS alkalmazási réteg
X
automatizálás és folyamatirányítás
PLC Programozás félelmek nélkül 4. Orbán József – Dial-Comp Kft.
Cikksorozatunk befejezõ számában az osztrák Bernecker & Rainer (B&R) GmbH. sokoldalú PLC termékeit mutatjuk be. Ezeken a PLC-ken operációs rendszer fut, ami megbízható, multitaszkos környezetet biztosít a felhasználói programok számára. A B&R cég a széles választékú PLC és kezelõpanel termékei mellett ipari számítógépeket és hajtásszabályozó rendszereket is kínál, ezzel az irányítástechnika teljes tartományát képesek lefedni. A B&R PLC-ken operációs rendszer ütemezi a felhasználó által írt programrészeket, ún. taszkokat. Minden taszk egy inicializációs és egy ciklikus részbõl áll. Az inicializációs rész egyetlen egyszer fut le, amikor a PLC megkezdi mûködését. Ezután a ciklikus rész indul el, és végtelen ciklusban fut. A taszkok osztályokba sorolhatók, amelyeknek a legfontosabb jellemzõjük a ciklusidejük. Ez az idõ mondja meg, hogy az adott taszk ciklikus része legfeljebb milyen idõközönként kerüljön végrehajtásra. Létezik például 10ms, 50ms vagy éppen 100ms ciklusidejû taszk osztály, a kisebb ciklusidejû taszk osztály egyben a magasabb prioritást is jelenti. Az operációs rendszer biztosítja az egyes taszkok lefuttatását az adott ciklusidõn belül legalább egyszer. Amennyiben valamelyik taszk nem tud lefutni a megadott idõn belül, akkor ciklusidõ túllépés nevezetû hiba keletkezik. Ennek hatására egy speciális taszk osztályba, a kivételek osztályába tartozó taszk kezd el futni, ami lekezeli a fellépett hibát. A kivételek osztályába tartozó taszkok a legmagasabb prioritásúak, az operációs rendszer ezeket futtatja elsõként. Tehát a B&R PLC-ken operációs rendszer látja el a taszkok ütemezését, a taszkok pedig prioritással bírnak. Mindezek miatt ezeket a PLC-ket már PCC-knek (Programmable Computer Controller) nevezik, magyar fordítással Programozható Számítógépes Vezérlõk. A B&R PLC termékei az ún. SYSTEM 2000 család tagjai. Ezekre általánosságban igaz, hogy a velük felépített rendszerek moduláris felépítésûek. A központi modulokat (CPU) be- és kimeneti modulokkal, különféle inter fész egységekkel bõvíthetjük az igényeknek megfelelõen. Lehetõség van operátorpanelek csatlakoztatására, amelyek ellátják a kezelõfelület és megjelenítés
20
elektroinfo - 2004. április
szerepét. A SYST EM 2000 családban háromféle rendszer létezik: System 2003, System 2005 és System 2010 elnevezésû. A 2003-as rendszer árban és fizikai méretekben leginkább a kisebb PLC eszközökkel tartozik egy kategóriába, azonban a tudása, szokatlanul nagy méretû memóriája (512 kB – 1.5 MB), számítási kapacitása révén komoly feladatok megoldására is alkalmassá válik. A 2005 sorozat modulválasztéka a nagyobb rendszerekhez nyújt gazdaságosabb megoldást. A SYSTEM 2000 család mellett a Power Panel család tagjai kompakt megoldást nyújtanak a vezérlésre és megjelenítésre. Itt a megjelenítõ és kezelõfelület mögött (ami lehet akár Touch Screen, azaz érintõképernyõ is) beépített PLC vezérlés található integrált be- és kimeneti pontokkal. A B&R PLC-k integrált fejlesztõi környezet alatt programozhatók és monitorozhatók. A program megírható magasszintû nyelven (Automation Basic vagy C ), létra diagramban (L AD), vagy akár assembly szintû utasításlistában is ( Instruction List, IL). A fejlesztõrendszer (elnevezése: Automation Studio) egyben a Power Panel termékek megjelenítõés kezelõfelületének hatékony programozását is lehetõvé teszi, ezáltal könnyen használható kapcsolatot teremt a PLC és a megjelenítés között. Az alábbiakban egy-egy szemléltetõ példát fogunk látni a különféle programozási nyelvekre.
A z Automation Studio indítása után definiálnunk kell azt a hardver összeállítást, amelyre a programot el akarjuk készíteni. Használjunk most egy System 2003-as rendszert. Ehhez szükség lesz egy központi modulra (CPU), valamint bõvítõ modulokra. A bõvítõ modulok lehetnek be- és kimeneti modulok (analóg illet ve digitális jelek számára), interfész egységek (pl. RS232, CAN). A fejlesztõrendszer biztosítja azt a praktikus lehetõséget, hogy az aktuális hardver összeállítást automatikusan felismerje. Ennek óriási elõnye van, ha a rendszer kifejezet ten nagy méretû, azaz sok egységbõl áll. Az automatikus felismeréshez ( „Upload hardware from target”) természetesen az szükséges, hogy a rendszer feszültség alá legyen helyezve, és „online” összeköt tetésben álljon a fejlesztõrendszert futtató számítógéppel. A hardver összeállításunk a példában tar talmazzon egy CP474-es központi egységet, egy DO138-as digitális kimeneti modult, és egy DI435-ös digitális bemeneti modult. Miután a fejlesztõrendszerben akár manuálisan, akár automatikus felismeréssel összeállítottuk a hardver konfigurációt, elkezdhetjük a taszk megírását. Ehhez mindenek elõtt meg kell adni, hogy milyen nyelven akarjuk a taszkot megírni, illetve hogy az melyik taszk osztályba tartozzon. A taszk osztályt a késõbbiekben még meg lehet változtatni. A felhasznált DO138-as modul 8 digitális kimenettel rendelkezik. Ezt a kimenetet egy 8 bites számként tudjuk az Automation Studio-ban kezelni. Ha például a kimenethez hozzárendelt változónak 0 értéket adunk, akkor mind a 8 kimenet alacsony szintû lesz, ha pedig 255 értéket állítunk be, akkor mindegyik magas szintûvé válik. A példaprogramunk feladata egyszerûen csak annyi legyen, hogy adott idõközönként növelje meg a kimenethez rendelt változó értékét, ezzel egy bináris számlálót valósítunk meg. A felhasznált DI435-ös digitális bemeneti modult csupán arra használjuk, hogy a digitális kimenetek értékét visszaellenõrizzük. Ehhez a 8 digitális kimenetet megfelelõen
[email protected]
automatizálás és folyamatirányítás technológia össze kell kötni a 8 digitális bemenettel, az egyes bemenetek állapotát a bemeneti modulon található LED-ek fogják jelezni.
„megírt” idõzítõ igen szemléletes, ezt mutatja a következõ ábra:
(* inicializációs rész *) (* ------------------- *) plc _out = 0 star t = 1 (* ciklikus rész *) (* ------------- *) (* késleltetõ létrehozása *) TON_01.IN = input TON_01.PT = T#1s TON_01 FUB TON() output = TON_01.Q (* fõprogram *) if star t = 1 then star t = 0 input = 0 else input = 1 if output=1 then star t = 1 plc _out = plc _out + 1 endif endif
Elsõként a programot Automation Basic nyelven írjuk meg. Aki programozott már valamilyen magasszintû nyelven, annak ismerõs lehet az alábbi kódsor: Jól elkülöníthetõ az inicializációs és a ciklikus programrész. Még egyszer érdemes kihangsúlyozni, hogy az inicializációs rész csupán egyetlen egyszer fut le, a ciklikus rész pedig a taszk osztályra jellemzõ ciklusidõ periodicitással állandó jelleggel. Némi magyarázatot talán csak a „késleltetõ létrehozása” megjegyzéssel ellátott 4 sor igényel. Ettõl nem kell megijedni. Arról van csupán szó, hogy a programunk egy bekapcsolás késleltetés (On Delay) egységet, ún. funkciós blokkot ( FUB ) használ idõzítési célra. Az elõbb említett négy sor írja le, hogy a bekapcsolás késleltetõ bemenete csatlakozzon a programunk „input” változójához, a kimenete pedig az „output” változóhoz, és az idõzítés legyen 1 másodperc. A PLC 8 bites kimeneti változóját a „plc_out” változó jelenti. Most ugyanezt a példa programot készítsük el vegyesen létra (L AD) és utasításlista ( IL) nyelveken. Létrában „írjuk meg” a bekapcsolás késleltetés funkció blokkot, utasításlistában a programunk többi részét. Ez tulajdonképpen két taszkot jelent, amelyek azonos taszk osztályba tartoznak. A létrában
www.elektroinfo.hu
A létradiagramról bõvebben olvashattunk már a cikksorozat egy korábbi számában. A program többi részét utasításlistában írjuk meg, ami tulajdonképpen assembly szintû programozást jelent. Ezt itt csak érdekességképpen említjük meg, gyakorlati szempontból bonyolult programoknál nem biztos, hogy utasításlistában érdemes a programozásnak nekiállni. A program további része utasításlistában a következõképp néz ki: (* inicializációs rész *) (* ------------------- *) LD ST
0 plc _out
LD ST
1 star t
(* ciklikus rész *) (* ------------- *) LD EQ JMPCN
star t 1 edge _test
LD ST ST JMP
0 star t input end
edge _test: LD ST
1 input
LD EQ JMPCN
output 1 end
LD ST
1 star t
LD ADD ST
plc _out 1 plc _out
end:
A példák alapján láthattuk, hogy az ízlésünknek és az adot t alkalmazásnak megfelelõen választhatjuk ki azt a nyelvet, amelyiken a programot meg szeretnénk írni. Ehhez az Automation Studio egy olyan integrált fejlesztõi környezetet biztosít, amelyben mind a PLC, mind az esetlegesen hozzá kapcsolódó megjelenítõ- és kezelõ felület hatékonyan programozható.
elektroinfo - 2004. április
21
automatizálás és folyamatirányítás
Mikrovezérlõ alkalmazások 2. Torkos Csaba
Léptetõ motor vezérlés billentyûzetrõl (STEP1200) Léptetõ motor vezérlés billentyûzetrõl (STEP1200) A léptetõ motorok mûködésébõl adódik, hogy rendkívül stabil fordulatszámmal hajthatóak. A számtalan alkalmazás közül sokszor a cél is csak ennyi, azaz egy adott fordulatszámmal, iránnyal forgasson valamit. Az elõbbi feladatra nagyon sok áramköri megoldás létezik. A vezérlõ, meghajtó áramkör lehet T TL és analóg IC-k, meghajtó tranzisztorok, vagy FET-ek kombinációja, vagy - mint az ismertetendõ áramkörnél - használhatóak a speciálisan erre a célra kifejlesztett motor vezérlõ IC-k, a vezérlõ jelek elõállítását pedig rábízhatjuk egy mikrokontrollerre is. Az egy - uni vagy bipoláris - léptetõ motort vezérlõ áramkör vezérlõjeleit tehát egy mikrokontroller állítja elõ, kapcsolódva egy kifejezetten motorok meghajtására kifejlesztett IC-hez. Az elõbbi párosításnak köszönhetõen a felépítés nagyon egyszerû lett, egy kis méretû, digitálisan - nyomógombokkal - vezérelhetõ áramkör született. A teljesen digitális, “kvarc
stabil” vezérlés miatt a fordulatszám nagyon stabil. (Egy jellemzõ alkalmazása volt az ismertetendõ áramkörnek egy csillagászati távcsõ mozgatása.)
A vezérlõ billentyûk: A mûködtetõ parancsokat hat nyomógomb segítségével adhatjuk ki, amelyek funkciója a következõ: • K1: a sebesség csökkentés, azaz “Lassítás” • K2: a sebesség növelés, “Gyorsítás” • K3: az egyik forgásirány • K4: a másik irány kiválasztása • K5: start-stop, azaz indítás/leállítás • K6: store, az aktuális mûködési jellemzõk tárolása. A K1-2-vel a sebesség, - tulajdonképpen a léptetési idõ - állítható, folyamatosan. Ha a gombot lenyomva tartjuk, akkor a szabályzó érték automatikusan elkezd fel vagy lefelé “peregni”. A két forgásirányból egy gombnyomással, a K34-el választhatunk, a K5-el - Start/ Stop - pedig ki/be
kapcsolhatjuk a hajtást. A K6 az éppen aktuális jellemzõket, - irány, sebesség - tárolja el a mikrokontroller EEPROM-jába. A z áramkör következõ bekapcsolásakor a program kiolvassa az EEPROM memóriában tárolt forgásirányt és sebességet, és ha a Start gombot megnyomjuk, akkor ezekkel a paraméterekkel fog indulni. Az “I” jumperrel lehet kiválasztani, hogy bipoláris vagy unipoláris - azaz 4-5-6 vezetékes - a meghajtott motor. Ha a jumper zárt, unipoláris motort, ha nyitott, bipoláris motort vezérel. Ha a “J” jumpert zárjuk, akkor a tekercsek kapnak tápfeszültséget akkor is, amikor áll a motor - így a motor “tart”, ugyanakkor ez megnöveli a fogyasztást - vagy nyitjuk, amikor is csak a mozgatás ideje alatt kapnak tápfeszt a tekercsek. Az L1 LED normál esetben lassan, kb. 1 Hz-el, ha a túláram-védelem “megszólal” - vészhelyzet - gyorsan villog.
A vezérlési paraméterek, és a PC-s konfiguráló program: Az áramkör összeköthetõ egy PC-vel, amivel a fõbb paraméterek megváltoztathatóak. A legfontosabb, a lépésidõ, azaz milyen iramban következzenek a lépések egymás után. Ez “finoman” szabályozható a K1/K2 billentyûvel is, és nagyon széles tartományban a PCrõl. Ezenkívül beállítható hogy a tekercsek áramellátása folyamatos legyen, vagy szaggatva kapják a tápfeszültséget. (Ezt csak a PC programon keresztül érhetõ el.) Alapbeállításban 1 millisec a legkisebb elérhetõ lépésidõ - amibõl következõen 1000 lépés /másodperc a legnagyobb sebesség - és folyamatos a tekercsek tápfeszültség ellátása. Az áramkör természetesen használható PC nélkül is, és ha megfelelnek a beállított alapértékek, akkor nem is kell a PC csatlakoztatás.
A motorokról: A léptetõ motorokat elsõsorban a meghajtó tekercsek mûködtetése szerint szokták csoportosítani. Az “unipoláris” motorok tekercseinek száma általában négy, azok egyik pontja a közös - általában a plusz tápra van kötve, és a tekercs másik végét kapcsolgatja a tápfesz másik pólusára egy kapcsoló eszköz. (Tranzisztor, FET, vagy -
22
elektroinfo - 2004. április
[email protected]
automatizálás és folyamatirányítás mint most - egy meghajtó IC.) A forgásirány a tekercsek kapcsolási sorrendjétõl függ. A bipoláris motorok - általában kettõ tekercsének pólusai a forgásiránytól függõen kapják a polaritást, a meghajtásnak tehát biztosítani kell azt, hogy egy póluson hol plusz, hol mínusz tápfesz legyen. Szokták a motorokat a vezetékek száma szerint is csoportosítani. A négy vezetékesek a bipoláris motorok, ahol a két tekercs 2-2 pólusa van kivezetve. Az unipolárisoknál van a négy tekercs kivezetés, és a közösített táp, tehát 5, vagy ha csak 2-2 tekercs közös pontját közösítik, akkor összesen 6 kivezetés.
Az elektronika: A mikrokontrolleres panel egy léptetõ motort tud meghajtani az SGS L298-as, 2A-ig terhelhetõ meghajtó IC-n keresztül. Az L298 egy vezérelhetõ “dual full bridge”, tehát két komplett teljesítmény híd egy tokban. Az L298 kimeneteire csatlakoznak a motor tekercsei, az M1-4 sorkapoccsal. A tekercsek induktív feszültséglökéseit a D6-13 diódák zárják rövidre, a típusuk, pl. BAT159, vagy más “gyorsan” kapcsoló lehet. Miért kell a gyors dióda? Azért mert az L298 “jól”, azaz igen gyorsan kapcsol, így nagy a feszültséglökés, és az azzal járó ellenirányú áram, ami pedig fékezi a motort. Ez fõleg a nagyobb fordulatoknál érzékelhetõ. A bipoláris motorok közös plusz tápja az M+-ra kötendõ.
www.elektroinfo.hu
Az R3/4 és a T1 feladata a túláram figyelés. Ha az R3-on folyó áram keltette feszültség nagyobb, mint kb. 0.6 volt, a T1 nyit, és alacsony szintre kapcsolja a mikrokontroller portját. A mûködtetõ program a túláramoz az L1 LED szapora villogtatásával jelzi. Az R3 értékét az határozza meg, hogy mekkora áramerõsségnél akarunk “túláram” jelzést kapni.
Az ATMEL 89C2051, 90S2313 mikrokontrollerek A panel ATMEL 89C2051 vagy 90S2313 mikrokontrollert tud fogadni, az itt leírt mûködtetõ program a 90S2313-as mikrokontrollerére készült. Az ATMEL AT89C2051 mikrokontrollerek láb kivezetéseinek funkciója, és az utasítás készletük kompatibilis az MCS51-es ipari szabvánnyal. Ez utóbbi az INTEL által kitalált MCS51 mikrokontroller család tagjaira - pl. 8031, 8751 stb. - jellemzõ belsõ felépítést, és utasítás készletet határozza meg. Mivel az INTEL mikrokontrollerek nagyon elterjedtek, több gyártó is csinál “MCS51”-es alapú mikrokontrollereket. (SIEMENS, DALLAS, WINBOND, PHILIPS, stb.) Az ATMEL AT90S2313 AVR mikrokontroller lábkompatibilis a 89C2051-essel, de más a belsõ felépítése, és úgynevezett RISC utasításkészlet tel programozhatóak, ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy az utasításkészlet csak a legelemibb funkciókat tar talmazza, de azokat nagyon gyorsan hajtja végre.
A 89x x x x, 90Sx x x x mikrokontrollerek már kb. 3 volttól mûködõképesek, kis fogyasztásúak, és - legalább ezerszer újraprogramozható FLASH (elektromosan írható /törölhetõ ) programmemóriával rendelkeznek. A 90S2313-nak egy belsõ EEPROM adatmemóriája is van. (Ezért esett rá a választás.)
A “reset”, és az órajel: A C90-es kondenzátor feladata, hogy bekapcsoláskor egy reset impulzus képzõdjön. Mivel most 90Sxxxx AVR mikrokontrollert használunk, a C89-et nem kell, sõt nem is szabad beültetni! Mint arról szó volt, a 89Cxxxx és 90Sxxxx mikrokontrollerek lábkompatibilisek, de egymáshoz képest fordított polaritású RESET impulzust igényelnek. A C89 tehát egy esetleges másik alkalmazásnak adja meg a lehetõséget, ahol a panelt egy 89c2051/4051 mikrokontroller vezéreli. A z R5/ R6 felhúzó ellenállás beforrasztása csak akkor szükséges, ha 89Cx x x x mikrokontroller t használunk. (De “nem zavarnak” akkor se ha 90Sxxx a vezérlõ proci.) A rendszer mûködéséhez szükséges órajelet egy 6 Mhz-es kvarc biztosítja. A C1, C2 értéke 15-33 Pf lehet.
A billentyûzet: A panelon hat nyomógomb van egy mátrixban elhelyezve. A billentyû mátrix 3 kivezetést foglal le, és a mûködése talán egy konkrét példán érthetõ meg legjobban. Tegyük fel, hogy a K3 billent yût lenyomjuk. A mátrixot kezelõ programnak a billentyûk állapotát soronként/ oszloponként kell lekérdeznie. Tegyük fel, hogy a vizsgálat a PD2-es portra kötött oszloppal - K2, K1 - kezdõdik. Ehhez a processzor ezt az “oszlopot” a D1 diódán keresztül alacsony szintre kapcsolja. Következhet a soronkénti beolvasás, jelen esetben az elsõ - K4, K2 - és a második - K6, K1 - soré. A mikrokontroller e két sort -PD3, PD4 por tot - magas szintre kapcsolja, majd visszaolvassa az állapotukat. Mivel egyik billentyû sincs lenyomva, a két “sor” állapota magas marad. A következõ oszlop beolvasásához a PD3-asra kell alacsony, a többire
elektroinfo - 2004. április
23
automatizálás és folyamatirányítás magas szintet kapcsolni. A példa szerint a K3 le van nyomva, ezért amikor a processzor a sorok állapotát lekérdezi, a harmadik sornál - a PD2-es porton - alacsony szintet talál. Az a mikrokontroller belsõ felépítésébõl adódik, hogy ha két port kivezetést összekötünk (a mátrix billentyûnél ez történik, ha egy nyomógombot lenyomunk), akkor az alacsony szintre kapcsolt port a magas szintre állított port állapotát alacsony szintre húzza le. Mivel csak ez a sor van alacsony szinten, egyértelmû hogy a K3 nyomógomb van lenyomva. A többi billent yû vizsgálata természetesen hasonló az elõbbiekhez.
A tápegység: A D4, D5 dióda szerepe a fordított polaritású tápfesz kivédése. A motor és a vezérlõ elektronika tápellátása a T jumperrel külön választható. Erre szükség lehet zavarvédelmi okokból, amikor is egy nagy teljesítményû motor mûködtetésének áramlökései megbolondítják az elektronikát - az elõbbiek miatt az L298 IC-ben is külön van választva a teljesítmény és vezérlõ elektronika tápja - de akkor is, ha 5 voltos, vagy ennél is kisebb feszültségû motort akarunk meghajtani. Ez esetekben a T legyen nyitott, és az UM+ sorkapocsba a motort hajtó tápot, a DC+ sorkapocsba az elektronika plusz tápvezetékét kössük. A DC+ -ra jutó egyen feszültség minimális értéke kb. +9 volt lehet, legalább ennyi kell a 7805-nek (IC3) hogy elõállítsa az 5 voltos VCC tápfeszt. Az UM+ -ra adott feszültség értékét pedig elsõsorban az alkalmazott motor meghajtófeszültség igénye határozza meg, pl. a 12 voltos motornál kb. 12-14 volt legyen. Ha közös tápról akarjuk hajtani a vezérlést és a motort, akkor természetesen a DCés az UM+ -ba kössük a tápot, a T pedig legyen zárva. A kis fogyasztású processzornak köszönhetõen a 7805 nem melegszik, arra hûtõzászló nem szükséges, az L298 melegedését azonban figyeljük, ha szükséges, hûtõfelületrõl gondoskodjunk.
Összeépítés: A kapcsolási és beültetési rajzra tekintve rögtön látható, hogyha jó a pákánk, jó a nyák, akkor hamar készen leszünk. Megkönnyíti a beültetést, hogy az IC1 1-es lába, valamint a polarításfüggõ alkatrészek pozitív sarkának forrpontja
24
elektroinfo - 2004. április
szögletes. A mikrokontroller t érdemes foglalatba rakni. Ahhoz, hogy a vezérlõprogram elinduljon, a mikrokontrollernek három dologra van mindenképp szüksége: a tápfeszültségre, egy RESET impulzusra, és az órajelre. Tehát ellenõrizzük le a RESET kondi, és a kvarc, valamint a C2, C3 bekötését, beforrasztását. Ha mindent rendben találunk, kapcsoljuk be a készüléket, és mérjük le a tápfeszültségét. (Annak 5 volt +/- 2-3 tized voltnak kell lennie.)
interfészen keresztül valósul meg. A z optók egyrészt galvanikusan leválasztják a mikrogépet az IBM PC-rõl, másrészt a soros átvitelhez használt plussz-mínusz 12 voltos feszültség és az 5 voltos TTL szintek közti szintátvitelt is megoldják mindkét irányban. Ez az “interface” áramkör egy külön kis panelon kapott helyet, a részletes leírása a SERINT.TXT-ben található.
Kapcsoljuk ki az áramkört, és rakjuk a foglalatába a beprogramozott 90s2313 mikrokontroller t. Bekapcsolás után a LED-nek kb. 1 másodperces ütemben villognia kell. (Ha fut a program...)
A motor bekötése: Unipoláris motornál elõször is egy ellenállásmérõvel keressük meg a tekercsek egy vagy két - 5 vagy 6 vezeték “lóg ki” - közös táp kivezetését. Ez - ezek - mennek majd az M+ sorkapocsba. Maradt négy vezeték. (Bipolárisnál nincs is több.) A tekercskivezetések két-két végpontját egy ellenállásmérõvel mérjük ki. Az egyik páros megy az M1-M2, a másik az M3-M4 sorkapcsokba. Ezen belül a sorrend már próbálgatással állapítható meg, addig kombináljunk, amíg a motor forgása egyenletes nem lesz. Tehát kapcsoljuk be az áramkört, indítsunk a Start gombbal - K5 - és próbáljuk meg növelni sebességet. (K2) Ha a motor el sem indul, csak “remeg”, vagy “rángatva” megy, akkor vagy az M1-M2 vagy az M3-M4-be menõ vezetékeket cseréljük fel, és tegyünk egy újabb próbát. (Nyilván van valamilyen célravezetõbb algoritmus, csak még nem jöttem rá.)
Csak mikrokontroller programozóknak: Akik foglalkoznak a mikrokontrollerek programozásával, és saját maguk akarnak vezérlõ programot írni a panelre, azoknak talán segítséget ad egy 89c2051 mikrokontrollerre írt rövid minta program - step2051.asm - ami a lenti Internet címrõl letölthetõ. A program a lehetõ legegyszerûbb. Annyit csinál, hogy állandó sebességgel forgat egy léptetõ motort.
A STEP2313.EXE program részletes leírása: Ha a panelt összekötjük egy PC-vel, akkor néhány vezérlési paraméter megváltoztatható. Az egyik, talán a legfontosabb, a lépésidõ. Mikrosecundum-os felbontásban adhatjuk meg azt, hogy milyen ütemben következzenek a lépések egymás után. Ezenkívül beállítható hogy a tekercseken a feszültség folyamatosan kint legyen, vagy egy PWM jellel szaggatva kapják a tápfeszültséget. (Ez utóbbi csökkenti az áramkör fogyasztását, és bizonyos esetekben a nyomaték is növekszik.) A program DOS alatt mûködik biztosan, de megpróbálhatjuk WINDOW-osból is. Ha az alapértelmezett WINDOWS behömpölygését nem lehet megakadályozni, akkor a gépet indítsuk újra DOS módban. (A ztán ha megy DOS módban, megpróbálhatjuk a windows alól is.) A program mûködése magától értetõdõ, az égetési, olvasási, és egyéb mûveleteket vezérlõ billentyûk funkciója megjelenik a bejelentkezõ képen, és egy HELP-et is kérhetünk az F1 billentyûvel. Az indítás után a következõ menükbõl választhatunk egy funkcióbillentyûvel, vagy egy egérkattintással: • F1 help: segítõ menü. • File (alt F):
Kapcsolat egy PC-vel: A soros adatát vitel egy optocsatolós
Save edited file ( F2) : menti az éppen aktuális vezérlõ paramétereket.
[email protected]
automatizálás és folyamatirányítás Load edited file ( F3 ) : egy korábban elmentett beállítást olvashatunk be. Tehát a létrehozott konfigurációs file-t menthetjük, vagy olvashatjuk be.
Közvetlenül a letöltés után csak a “le” billent yûre reagál a program, mivel a maximális - lépésidõ - értékrõl indulunk.
• Edit (F4, alt E):
A “PWM” kikapcsolást úgy tehetjük meg, hogy a Tlow-ba 0-át irunk. (Ekkor nulla ideig van kikapcsolva a táp - azaz folyamatosan kinn van a léptetés alatt - vagyis nincs PWM.)
Lépésidõ, “PWM” állítás. Egy ábra a jobb érthetõség kedvéért: Tehát van egy Tstep idõ, ez adja meg egy-egy lépés idejét. A lépés idõ tovább osztható a Tstart, Thigh és Tlow idõkre. Ez esetben nem kapnak folyamatos tápfeszültséget a motor tekercsei, hanem elõbb egy Tstart ideig kapnak tápot, aztán Tlow ideig nem, majd Thigh ideig igen ....
A Thigh, Tlow maximálisan 65000 us lehet.
Connect ( alt C ) : A z “EDIT” menüben beállított adatok betöltése a mikrogép mikrokontrollerének EEPROM memóriájába.
A lépésidõ maximálisan 2000000us, azaz 2sec-ig mehet. De mivel ez a mikrogépen is állítható, ezért ezt akár 20 másodpercig fel tudjuk tornázni a billentyûzettel a lépésidõt. (20 másodpercenként lép egyet a motor.)
• Settings
Amint a PC-rõl letöltjük az új lépésidõ paramétert, az lesz érvényes, a sebességet onnantól ez határozza meg. A letöltött érték lesz a maximális sebesség - vagy minimális lépésidõ, ahogy tetszik - és ezt tudjuk még 10-szeresére állítani a billentyõkkel.
A COM menüben választhatunk a COM1,2,3,4 között. A program egy olvasható, szöveges CFG file-ba menteni a használt soros portot.
Pl: ha letöltjük, hogy 50000 mikro secundum legyen egy lépés, akkor azt a le/fel billentyûvel 50000us-500000us-ig tudjuk állítani. (Ez ugye 200-20 lépést jelent másodpercenként.)
Almenük: Set COM port COM 1/2/3/4
A cikkben említett szoftverek letölthetõk: www.elektroinfo.hu/software/ step1200.zip További információ, megrendelés: Torkos Csaba 8100 Várpalota Táncsics u. 7. Telefon: 30/9472-294, 88/473-784. Email:
[email protected] Web: www.mikroklub.hu
www.elektroinfo.hu
Alkatrészjegyzék: • • • • • • •
1 3 1 2 1 1 1
db db db db db db db
Nyák 10 Kohm 90s1200, vagy 90s2313 1 Kohm 7805 0.6 ohm L298N
• • • • •
1 db 6 Mhz kvarc 1 db BC 182 vagy BC548 1 db BY 398 4x2 db sorkapocs 9 db BAT 159 (vagy más gyors típus) • 3 db 1N4148 • 1 db 20 lábú IC foglalat • 1 db LED • • • • • • • •
6 db nyomógomb 1 db 100 uF 16V 2 db 10 uF 2x2 tüske 1 db 1 uF 2 db jumper 2 db 100 nF 2 db 27 Pf
A z áramkör, illet ve alkatrészei megvásárolhatóak, vagy utánvéttel megrendelhetõek a lenti címen. Csak a panel 800, a beégetet t 90s2313-as vezérlõ mikrokontroller 5400 Ft. Az L298 1800 Ft. A panelt és valamennyi alkatrészét tartalmazó egységcsomag ára 8200 Ft, készen 9000 Ft. A panelhez készült konfiguráló PC program és a kapcsolathoz szükséges soros inter face / kábel együtt 1000 Ft.
elektroinfo - 2004. április
25
LOGO!-val egyszerűbb Most induló cikksorozatunkban a SIEMENS LOGO! programozható relé sokoldalú felhasználhatóságát mutatjuk be alkalmazási példák segítségével. Lássunk egy példát egy nyomásfüggõ szivattyú, vagy ventillátor vezérlésre!
Szivattyúk/ventillátorok nyomásfüggő be- és kikapcsolása Követelmény Öt szivattyúval vagy ventillátorral kell egy rendszerben a nyomást vagy az áramlást szabályozni. Az elsõ szivattyút/ventillátort (Master) külsõ inverter vezérli. A maradék négyet ( Slave-k) LOGO! vezérli (elõre megadott sebességekre kapcsol). A külsõ inverter veszi át a komplett PID-szabályozást az egész rendszerben. A LOGO! biztosítja, hogy a négy slave az invertertõl függõen be- ill. kikapcsoljon. Egyúttal azt is biztosítja, hogy a szivattyúk egyenletesen legyenek terhelve.
LOGO! megoldás A külsõ inverternek két programozható kimenete van. Ezeket úgy állították be, hogy jelet adnak, ha az inverter kimenete túllépi az 50 Hz-et ill. 20 Hz alá csökken. 50 Hz felett 1 slave-t (inverteres szivattyút) be kell kapcsolni és 20Hz alatt 1 slave-t ki kell kapcsolni. A két frekvenciaérték és a meglévõ jel tartamának függvényében kapcsolja a megfelelõ slave-ket (Q1-Q4) be-ki. Ezt számlálókkal merkerekkel valósítják meg. Ha az I1 bemenet (>=50 Hz) 1 s-ig 1 és a maximális számlálási értéket (B06 ill. M4) még nem érte el, úgy mind a négy számlálót 1-gyel növeli. Ha az I2 bemenet (<=20 Hz) 1 s-ig egy, akkor mind a négy számlálót egyel csökkenti. A számlálási irányt a B02 blokk adja meg. Az I1 és I2 bemeneteket minden 10 másodpercben kérdezi le. A z M1-M4 merkerekben tárolja az
LOGO! 26
LOGO!
elektroinfo - 2004. március április
aktuális számértéket 0 és 4 között. Ha az aktuális érték pl. 3, akkor az M1, M2 és M3 merkerek egyben vannak. Aztán a merkereknek megfelelõen kapcsolja be a Q1-Q4 kimeneteket. Elõször a Q1-gyel kezdve és másodszor a Q4-gyel kezdve. Ez a slaveek egyenletes terhelését nyújtja. A sorrend visszatérését a B14 blokk (impulzus-relé) valósítja meg. A sorrendet kézzel az I3-on lehet megváltoztatni. Egy tipikus sorrend a következõképpen nézhet ki: • A rendszerkövetelmény kezdetben 10%, a master-szivat t yú /ventillátor közepes frekvenciával mûködik és a slave-szivattyúk ki vannak kapcsolva. • A rendszerkövetelmény emelkedik és az inverter PID szabályozója automatikusan megpróbálja elérni a kívánt frekvenciát. Ha az 50 Hz-s értéket elérte, úgy jelet ad a LOGO!-nak (I1 bemenet). Egy 1 sos késleltetési idõ után kapcsolja be az elsõ slave-et. A slave-ek támogatásával tehermentesíti a master-t és a frekvencia egy alacsonyabb értékre esik vissza. Ha a frekvencia nem esik 10 s-on belül, úgy a következõ slave-et hozzákapcsolja, míg mindegyik slave nem fut. • A rendszerkövetelmény csökken és az inverter PID szabályozója automatikusan megpróbálja elérni az alacsonyabb frekvenciát. Ha a 20 Hz-es értéket elérte, úgy jelet ad a LOGO!-nak (I2 bemenet). Egy 1 s-os késleltetési idõ után egy slave-et kikapcsol. A slave-ek támogatása nélkül
LOGO!
LOGO!
LOGO!
automatizálás és folyamatirányítás
a master frekvenciája újra emelkedik. HA a frekvencia 10 s-on belül nem emelkedik, úgy a következõ slave-et kapcsolja ki, amíg már egy slave sem mûködik.
Felhasznált alkatrészek Pl. LOGO! 230RC (... 0BA1) Külsõ inverter I1 I2 I3 Q1 Q2 Q3 Q4
>= 50 Hz inverterkimenet (záró) <=20 Hz inverterkimenet (záró) sorrend kézi (záró) szivattyú/ventillátor 1 szivattyú/ventillátor 2 szivattyú/ventillátor 3 szivattyú/ventillátor 4
Elõnyök és különlegességek Ez a megoldás az egyedi megoldásokkal összehasonlítva egyszerû, rugalmas és hatékony. Kiegészítõ funkciókkal, mint a riasztás és a szivattyúk automatikus mûködtetése (megszorulást elkerülendõ) egyszerûen bõvíthetõ. Ha karbantartási célokból kiszerelnek egy szivattyú/ventillátort, a hiányt automatikusan kompenzálja úgy, hogy egyszerûen a következõ slave-et kapcsolja.
LOGO!
LOGO!
LOGO!
[email protected]
automatizálás és folyamatirányítás
Szivattyúk/ventillátorok nyomásfüggõ be- és kikapcsolása LOGO!-val (1)
Szivattyúk/ventillátorok nyomásfüggõ be- és kikapcsolása LOGO!-val (2)
LOGO! www.elektroinfo.hu
LOGO!
LOGO!
LOGO!
LOGO!
LOGO!
LOGO!
elektroinfo - 2004. április
27
biztonságtechnika
FEKETE TÜKÖR
Új típusú optika - új mûködési mód Mit is lát egy mozgásérzékelõ? A mai magyar biztonságtechnikai piacon nagyon sokféle mozgásérzékelõ kapható, sokszor igen eltérõ mûszaki felépítéssel. Ebben a cikkben a mozgásérzékelõ optikai leképezõ rendszerét igyekszünk górcsõ alá venni, megvizsgálva a különbözõ típusok közötti elvi különbséget. A mozgásérzékelõk a védett térbõl érkezõ infravörös tar tományba esõ sugárzást leképezik a piroszenzor áramkörre. A védett tér mérete típusfüggõ, ennek jellemzõje az érzékelõ karakterisztikája. A piroszenzoron keletkezõ elektronikus jel kiértékelését azután többféle módon bonyolult elektronika végzi. A kiértékelés lehet analóg illetve digitális. A fejlettebb eszközök már jellemzõen digitális jelfeldolgozásúak. A mozgásérzékelõk megkülönböztetésénél gyakran használt érték az úgynevezett zónaszám. Ez adja meg, hogy a védett teret az adott típus hány különálló területre bontja
Fresnel lencse
28
elektroinfo - 2004. április
fel. Ez azért fontos, mert a különbözõ területekrõl érkezõ jelek különbségeit értékeli ki az áramkör. Minél magasabb a zónák száma, annál több és annál kisebb területekre osztja az érzékelõ a megfigyelt teret. A zónaszámok hagyományos eszközöknél 15 –tõl indulnak, a triplex tükrös modern mozgásérzékelõknél elérik akár az 52 zónát is. A legrégebben alkalmazot t megoldás a Fresnel lencse. Ez a legtöbb típusnál az eszköz érzékelõ „ablaka” is egyben. Egy speciális mûanyag, amelynek belsõ felületét úgy alakítják ki, hogy összetett lencseként mûködjön, az elvárt karakterisztikának megfelelõen. A lencse anyaga egyben fehérfény szûrõként is funkcionál.
Tükrözõdõ biztonság Az újabb generációt képviselõ mozgásérzékelõk már tükör optikával készülnek. Alapvetõ különbség, hogy ezeknél a mozgásérzékelõ az ablaka csak fehérfény szûrõként funkcio-nál, a leképezést egy az érzékelõ házban elhelyezkedõ tükör valósítja meg.
Zoom tükör optika
A tükör legnagyobb elõnye a Fresnel lencsésmegoldásokkal szemben, hogy sokkal precí-zebb leképezést biztosít. A tükör gyártási technológiája lehetõvé teszi a pontos fókuszálás megvalósítását, így
az érzékelõ elemre sokkal több hasznos jel érkezik a környezetbõl, ami csökkenti a téves riasztások számát, és növeli az érzékenységet. Továbbá a tükrös optikai rendszereket összehasonlítva más optikai rendszerekkel: a tükrösnek nincs átviteli vesztesége és a tükrözõdési vesztesége is csak jelentéktelen az infravörös tartományban. A másik különbség, hogy a tükör kialakításánál a közelebbi zónák esetén kisebb, a távolabbi zónák esetén nagyobb tükörfelületek gondoskodnak az infravörös jelek piroszenzorra juttatásáról. Így az azonos méretû testek azonos nagyságú jelet juttatnak az érzékelõ elemre függetlenül attól, hogy a test az érzékelõ közelében vagy távolabb helyezkedik el. Ennek köszönhetõen ezek az érzékelõk a legalkalmasabbak, arra hogy megkülönböztessék a távolról, illetve a közelrõl érkezõ jeleket.
A fejlesztés fontossága A gondolom nincs olyan szakember, aki nem értene azzal egyet, hogy a fejlesztés biztonságtechnikában is meghatározó, és alkalmazása határozot tan képes
[email protected]
biztonságtechnika szétválasztani a gyártókat két részre: az innovatív illetve követõ vállaltokra. A következõkben egy még mindig újdonságnak számító technológiáról a FEK E T E T Ü KÖRRÕL és általában az Infravörös érzékelõk fejlõdésérõl szólnánk egy pár szóban. Ennek megvalósulását az Alarmcom a mai napig egyedülálló fekete tükörrel és PIRASEC (Passisve Infrared Application-Specific Integrated Circuit) áramkörrel gyártott könnyen telepíthetõ IR 120-as infravörös mozgásérzékelõjén mutatnánk be. A z egyedi „szelek tív” fekete tükör technológia bevezetésével az Alarmcom most egy új standardot hozott létre a tükör technológiában. A fekete tükör kifejlesztésének kiindulópontja megegyezik magának a tükör technológiának a fejlesztési céljával, vagyis megbízhatóbb eszközök kifejlesztése, amelyek téves riasztások nélkül nyújtanak az eddigieknél nagyobb biztonságot. A hagyományos tükör optikákkal ellentétben, az új infravörös tükör pontosan meghatározott szelektív tükrözõdési karakterisztikával rendelkezik. A fekete tükör speciális bevonata lehetõvé teszi hogy a látható fényt és a rövid hullámhosszú infravörös hullámokat – ami megtalálható a legtöbb fehér fényforrásban – a tükör átengedje (nem tükrözi tovább), majd ezeket a hullámokat teljesen elnyeli a tükör fekete hátsó bevonata.
integrált áramkör). Ennek segítségével egy integrált jeláram konverter (analóg jelbõl digitális konverter), a PIRASIC, átalakítja a piroszenzor analóg jeleit digitális jelekké. A piro jelek digitalizálása segítséget nyújt a nagy számú interferenciák, mint kábelen lévõ tranziensek vagy elektromágneses hatások elleni védelemhez. Ily módon az IR 120 magas szintû immunitást ér el az interferenciákkal szemben, illetve képes hibátlan jel kiértékelésre és stabilitásra.
Védelem a téves riasztások ellen
optikai rendszernek, és további védelmeknek köszönhetõen -amelyek megvédik egyéb külsõ befolyásoktól- rendkívül magas szintû felismerést és téves riasztások elleni védelmet garantál.
A téves riasztásokkal szembeni immunitás kiemelkedõ jellemzõje minden Alarmcom érzékelõnek, ami mind a kiemelkedõ minõségû alkatrészeknek, mind az innovatív tervezésnek köszönhetõ. Az IR120, a három szintû fehér fény szûrõ rendszerének, a digitális jel kiértékelésnek, az árnyékolt elektronikának és
Az infravörös sugárzásnak csak az emberi mozgásra jellemzõ hullámhosszát továbbítja a tükör a piroszenzorra. A szabadalmaztatott fehér fény szûrõ és a piro szenzor szûrõjének kombinációjával az IR 120-as PIR a három szintû szûréssel teljesen immúnis a szórt fénnyel és a fehér fénnyel szemben.
A digitalizálás biztonsága A CD lejátszó hang minõsége mindenki számára jól ismert, és az is hogy mindez a digitális technika adaptálásának köszönhetõ, létrehozva így a megbízható, a kiemelkedõ minõségû, nem romló jeleket. Pontosan ugyanebbõl az okból – a jelminõség – kezdte az Alarmcom alkalmazni ezt a technológiát saját területén is, kifejlesztve a speciális PIRASIC-et (Passive Infrared Application-Specific Integrated Cirucuit – Passzív Infravörös alkalmazás specifikus
www.elektroinfo.hu
elektroinfo - 2004. április
29
Kedves olvasó! Szaklapunk márciusi számától kezdve sajnos már nem ingyenes, de talán kárpótolja Önt az oldalszámunk, és a témák sokféleségének növekedése, a praktikus cikkek és az átfogó cikksorozatok megjelenése. Vásárlóink minden lapszámban ingyenesen adhatják le apróhirdetésüket az itt található apróhirdetési kupon segítségével. Az Elektroinfo megrendelhetõ honlapunkon www.elektroinfo.hu/megrendeles.php, vagy a 06 56 350 026-os telefonszámon. Természetesen ezévre is lehetséges még elõfizetni. Április 30.-ig a teljes összegbõl 10% -os kedvezményt adunk!
30
elektroinfo - 2004. március április
[email protected]
PROSPEKTUSPOSTA!
Forrasztástechnikai eszközök
Pneumatika
Pneumatika
Yeruham Mûvek Kft.
SMC Hungary Kft.
Pro-Forelle Bt. Kódszám: 0009
Kódszám: 0013
PLC-k
Kijelzõ egységek
Frekvencia váltók
PLC-k
Yeruham Mûvek Kft.
Yeruham Mûvek Kft.
Yeruham Mûvek Kft.
Yeruham Mûvek Kft.
Kódszám: 0014
Forrasztástechnikai eszközök InterElectronic Kkt.
Kódszám: 0049
Kódszám: 0050
Forrasztástechnikai eszközök
Forrasztástechnikai eszközök
Pro-Forelle Bt.
Contech 2000 Bt.
Kódszám: 0032
Kódszám: 0046
Kódszám: 0051
Fûtõtestek
Kódszám: 0052
Forrasztástechnikai eszközök
Inpiro Kft.
Unitek Eapro Kft. Kódszám: 0011
Kódszám: 0012
Kódszám: 0035
Vezérléstechnikai elemek Yeruham Mûvek Kft. Kódszám: 0033
Keressen bennünket és azonnal küldjük a kiválasztott prospektusokat! Prospektusposta: 06 56 350 026 - 5400 Mezõtúr, Földvári út 6.
www.elektroinfo.hu
elektroinfo - 2004. április
31