SOMMARIO 1. Descrizione Generale 2. Caratteristiche 3. Versioni 4. Operazioni Preliminari 5. Modifica dei Parametri 6. Allarmi 7.

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2 SOMMARIO 1. Descrizione Generale Pagina 1 2. Caratteristiche Pagina 1 3. Versioni Pagina 1 4. Operazioni Preliminari Pagina Modifica dei Parametri Pagina Dati di Calibrazione Pagina Valore Set-Point Pagina Dati e Parametri Generali Pagina Parametro PID Pagina Allarmi Pagina 7 7. Schema elettrico Pagina 8-9

3 1. DESCRIZIONE GENERALE La centralina elettronica è progettata per il controllo dei pistoni elettrici PE40GP e PE50-50P con potenziometro di feedback in applicazioni di controllo di posizione o di velocità. Controllo di posizione: la corsa del pistone è proporzionale al valore del segnale di riferimento. Se ad esempio il riferimento è fornito con tensione 0 5 V, la corsa del pistone è direttamente legata alla tensione: a 0 V il pistone sarà nella posizione di minimo, a 5 V sarà nella posizione di massimo e per valori di tensione intermedi sarà in posizioni intermedie. Controllo di velocità: il segnale di riferimento fornisce un valore di velocità di rotazione desiderata e la centralina aziona il pistone affinché il motore giri a quella velocità. 2. CARATTERISTICHE Completamente programmabile da PC. Collegamento con cavo adattatore USB/RS232. Software di programmazione, fornito con la centralina, con il quale è possibile modificare ogni parametro e monitorare il funzionamento del sistema. Segnale di riferimento selezionabile fra 9 sorgenti: riferimento analogico 0 5 V (es. potenziometro o tensione esterna) riferimento analogico 0 10 V riferimento di corrente 0 20 ma riferimento di corrente 4 20 ma pedale elettronico (0,5 4,5 V) segnale PWM da 0 al 100% (frequenza 200 Hz 500 Hz) CAN bus valori programmati (selezionabili con 5 contatti collegati a 5 ingressi) PC (con software di programmazione) Led di segnalazione allarme con lampeggi codificati. Led di segnalazione dello stato del controllo. Uscita ausiliaria con possibilità di segnale ON/OFF o PWM (a richiesta). Lettura giri con pick-up o da alternatore. 3. VERSIONI La centralina elettronica è prodotta in unica versione da programmare in funzione dei due pistoni elettrici utilizzabili e adattabile a tensioni di alimentazione da 12 V a 24 V. 1

4 4. OPERAZIONI PRELIMINARI Tutte le funzioni ed i parametri si devono programmare collegando un PC all apposita interfaccia, utilizzando il software specifico fornito con la centralina elettronica. Collegare la centralina elettronica al PC con l apposito cavo USB/RS232 in dotazione Alimentare la centralina elettronica. Lanciare il software di programmazione che si presenterà come nella figura seguente: Cliccare sul pulsante CONNETTI per instaurare il colloquio fra la centralina ed il PC (ripetere l operazione fino a quando non compare il messaggio Centralina Connessa. 2

5 Eseguire la calibrazione della centralina secondo le seguenti modalità: a) Verificare che la centralina sia programmata in modo Controllo di Posizione. Se non lo fosse, selezionare questo modo e cliccare su Programmazione CENTRALINA. b) Mettere in moto il motore, attendere che vada a regime: portare il motore al minimo e misurare la velocità (minimo). portare il motore al massimo e misurare la velocità (massimo). portare il motore ad un regime intermedio e rilevare la velocità (calibrazione). c) Inserire i tre valori misurati nelle caselle della sezione Calibrazione RPM e cliccare sul pulsante Calibrazione RPM motore. N.B. Il valore di velocità si può rilevare: con lettore RPM esterno: riportare nelle caselle, la lettura eseguita con lo strumento esterno senza strumento esterno: leggere sul PC il valore di Frequenza Impulsi (Hz) e per: Alternatore: leggere le istruzioni del costruttore per conoscere il legame frequenza/rpm Pick-up: moltiplicare il valore letto per 60 e dividere per il numero di denti del volano, quindi scrivere il valore ottenuto nelle caselle d) Selezionare il tipo di pistone elettrico, la sorgente di riferimento e il modo di controllo (posizione o velocità) per impostare i dati di lavoro essenziali e cliccare quindi sul pulsante Programmazione CENTRALINA. Eseguite queste operazioni il sistema è calibrato e funzionerà in base alle condizioni programmate. In modo Controllo di Posizione non saranno necessarie altre operazioni di programmazione. Diversamente potrà essere necessario modificare ulteriori dati per una ottimale messa a punto del sistema di controllo in modo Controllo di Velocità. 3

6 5. MODIFICA DEI PARAMETRI Le celle con sfondo grigio contengono i valori memorizzati sulla scheda. Le celle con sfondo bianco servono per impostare gli stessi valori per l'eventuale modifica. Dopo aver modificato un valore, per rendere operativa la variazione, bisogna inviare il dato alla centralina elettronica, come descritto di seguito. I dati o parametri modificabili si possono raccogliere in quattro gruppi: dati o valori di calibrazione. valore del set-point di velocità RPM per controllo diretto da PC. dati e parametri generali. parametri PID DATI DI CALIBRAZIONE Sezione: Calibrazione RPM (vedere il punto 4 Operazioni Preliminari ) Valori: velocità minima, velocità massima, velocità di calibrazione Scrivere i valori RPM nelle caselle rispettive e cliccare sul pulsante Calibrazione RPM motore per inviare i dati alla centralina. Può essere eseguita in qualsiasi momento e si può ripetere ogni volta lo si ritenga necessario seguendo le indicazioni del punto 4 (Operazioni Preliminari). Sezione: Comando RPM da PC 5.2. VALORE SET-POINT programmare la centralina con Tipo di Riferimento = PC scrivere il valore di velocità desiderato nella cella bianca della sezione e cliccare sul pulsante INVIA VALORE. N.B.: Perché il comando venga eseguito la centralina deve essere programmata con Tipo di Riferimento = PC (vedere punto 5.3). 4

7 5.3. DATI E PARAMETRI GENERALI Tipo di Riferimento: da selezionare con il menù a tendina nella sezione omonima. Stabilisce la sorgente del riferimento per il controllo del pistone elettrico. Tipo di Motore: pistone elettrico utilizzato, da spuntare PE40 o PE50. Modo di Controllo: da spuntare Posizione o Velocità. Valori Programmati: sono 5 valori associati ad altrettanti contatti d'ingresso. N.B. I valori inseriti devono essere compresi fra il minimo e il massimo impostati per la velocità RPM (punto 5.2) altrimenti la centralina non viene programmata. Sullo schermo si ha un messaggio di avvertimento: Corrente Limite: è il valore massimo consentito per il comando del pistone elettrico (PE40 o PE50) tranne nella fase di spunto durante la quale può essere superato, ma per un tempo limitato. Quando viene superata questa soglia la centralina genera un allarme che viene anche riportato sul PC con codice e descrizione e viene segnalato con 3 lampeggi intermittenti del led di segnalazione allarmi. Valore impostato in fabbrica. N.B.: La segnalazione permane fino a quando non si toglie alimentazione (reset). Anche se il sistema funziona correttamente, è bene controllare la meccanica alla ricerca della causa del malfunzionamento. Se non si rilevano problemi e l'allarme si ripete, contattare il fornitore (per eventuale aumento del valore di questo limite). Corrente di corto circuito: Valore di corrente che viene interpretato come corto circuito fra i terminali ai quali è collegato il pistone. Il led allarmi lo segnala con 4 lampeggi intermittenti. Procedere come nel caso di corrente limite. 5

8 5.4. PARAMETRI PID Sono significativi solo nel caso di controllo di velocità, ad eccezione del valore Minimo che interviene anche se il sistema lavora in controllo di posizione, in quanto determina la minima tensione di pilotaggio dei pistoni PE40 o PE50. Errore Max (/1000): è l'errore massimo accettato espresso in per mille; rappresenta l'intervallo entro il quale il valore di velocità si ritiene conforme al set-point. Se il valore percentuale calcolato fosse inferiore a 10 RPM, si assume 10 come minimo. La tabella seguente fornisce un esempio della banda di accettazione della velocità. Errore Max (/1000) Set Point (RPM) Errore calcolato (RPM) Banda di accetazione (minimo 10 RPM) (0,5%) (1%)

9 Kp: costante di guadagno, consente di tarare il comportamento del sistema di controllo. Ki: costante di stabilità, da aggiustare in combinazione con Kp per evitare pendolamento. Kd: può essere utile per velocizzare il raggiungimento del set-point. Minimo (1 200): stabilisce il valore minimo di tensione di comando del pistone. Il valore di fabbrica non dovrebbe necessitare di modifiche. Tuttavia, in particolari condizioni di lavoro, può essere utile variare questo valore, procedendo con incrementi o decrementi di poche unità alla volta (anche solo una). Periodi di calcolo: Errore Proporzionale: rappresenta l'intervallo di ripetizione del calcolo dell errore, espresso in unità di tempo base. Errore Integrale: rappresenta l'intervallo di ripetizione del calcolo di questo errore, espresso come multiplo del tempo di elaborazione dell' errore proporzionale. Errore Differenziale: rappresenta l'intervallo di ripetizione del calcolo di questo errore, espresso come multiplo del tempo di elaborazione dell' errore proporzionale. N.B.: Se il periodo di calcolo dell' errore proporzionale è 1, quello dell' errore integrale è 100 e quello dell' errore differenziale è 25, vuol dire che il calcolo dell' errore proporzionale è eseguito ad ogni intervallo di ripetizione (per es. 2 ms), l 'errore integrale è eseguito ogni 100 volte (quindi ogni 200 ms) e quello differenziale ogni 25 volte (quindi ogni 50 ms). Modificando il periodo di calcolo dell' errore proporzionale si modificano proporzionalmente anche quelli dell' errore integrale e differenziale. Valori più grandi possono essere usati per sistemi con tempi di risposta alti. 6. ALLARMI Sono previsti cinque tipi di allarmi come descritto nella seguente tabella: Allarme Descrizione Segnalazione Led Pistone in stallo o feedback pistone interrotto Superata corrente limite Corto circuito pistone Pistone non connesso Segnale RPM assente Il pistone è alimentato, assorbe corrente ma non si sposta Il pistone assorbe corrente superiore al limite previsto per l applicazione (non rilevato in fase di spunto) Rilevato un assorbimento superiore al massimo consentito per il pistone Il pistone è comandato ma non assorbe corrente La centralina non rileva il segnale per la misura della velocità 2 lampeggi 3 lampeggi 4 lampeggi 5 lampeggi 1 lampeggio In presenza di allarme può essere attivata un uscita per comando di attuatore esterno o in modalità ON/OFF (attiva a livello alto) o in modo PWM. Dopo un allarme la centralina si ripristina automaticamente, ma la segnalazione permane fino a quando non si toglie alimentazione per consentire all' utente di prenderne atto in qualsiasi momento. 7

10 7. SCHEMA ELETTRICO 1 PC PLANNING (RS232 FEMALE CONNECTOR 9-PIN) 2 CAN BUS (RS232 MALE CONNECTOR 9-PIN) 1 NC 2 UART TX 3 UART RX 4 NC 5 UART GND 6 NC 7 NC 8 NC 9 NC 1 NC 2 CAN_L 3 CAN GND 4 NC 5 NC 6 CAN GND 7 CAN_H 8 NC 9 NC 3 FEEDBACK ELECTRIC PISTON 4 BATTERY 5 ELECTRIC PISTON 6 PICK UP PASSIVE 7 PICK UP ACTIVE NPN 7 PICK UP ACTIVE PNP 7 PICK UP ACTIVE NPN O.C. 8

11 8 REFERENCE ANALOG (D-SUB FEMALE CONNECTOR 25-PIN) CONNECTION NUMBER CONNECTION ANALOGIC INPUT 0 10 V + AIN AIN1 GND 12 ANALOGIC INPUT 4 20 ma + AIN AIN2 GND 13 ANALOGIC INPUT 0 5 V + VRIF EXT 19 - GND EXT 8 THROTTLE POTENTIOMETER 0,5 4,5 V THROTTLE PEDAL 0,5 4,5 V + +5 EXT 7 C VRIF EXT 19 - GND EXT 8 SELECTOR (INSERT JUMPER JP2 IN THE UNIT CONTROL) + +5 EXT 7 C VRIF EXT 19 - GND EXT 8 POS1 3 POS2 14 RECALL PROGRAMMED POSITIONS POS3 4 POS4 15 POS5 5 RIF_GND 16 REFERENCE PWM + PWM IN PWM IN- 22 9