Модуль управления пропорциональным клапаном гидравлической системы

Блок управления пропорциональным клапаном гидравлической системы.
Этот модуль был специально разработан мною, для восстановления работоспособности техники, после отказа работы электроники ЭБУ (Электронного Блока Управления), и по какой-то причине невозможно его восстановить. ЭБУ отвечало за разные решения по безопасности, и плавности управления пропорциональными клапанами гидравлической системы , плавного старта - рабочий режим - плавная остановка. Если вы попытаетесь управлять пропорциональным клапаном напрямую, просто подав питание на электромагнитную катушку, то клапан откроется сразу, и появится мощное "дёргание", при старте - и при остановке. Что-бы устранить проблему поможет этот модуль. Модуль самостоятельный, и не нуждается в ЭБУ. То-есть с помощью таких модулей вы решаете проблему плавного старта - рабочего режима - плавной остановки, и фактически можете отказаться от ЭБУ. Управлять модулем можно: Тумблерами, кнопками, аналоговыми джойстиками, радио управлением, просто подав плюс питания на модуль как управляющий сигнал. Модуль управляет пропорциональным клапаном при помощи ШИМ. Принципы работы ШИМ и пропорциональным клапаном описываю ниже:
Принцип работы пропорционального электромагнитного клапана (Рисунок 1).
В этом устройстве (рис. 1) в отличие от дискретных электромагнитов постоянного тока предусмотрена конусная вставка 1 из немагнитного материала, изменяющая форму линий магнитного поля. В результате управляющий ток в катушке 2 создает электромагнитное поле, вызывающее продольное смещение ферромагнитного якоря 3 с силой, пропорциональной силе тока. Якорь взаимодействует с подпружиненным запорно-регулирующим элементом гидроаппарата (золотником, конусом предохранительного клапана, втулкой дросселя), причем наложение линейной характеристики пружины на силовую характеристику магнита показывает, что осевое смещение (ход) якоря пропорционально току управления. Управление пропорциональным электромагнитным клапаном производится с помощью электронной схемой управления с ШИМ сигналом,и достигается за счет широтно-импульсной модуляции.
Принцип регулирования мощности в нагрузке с помощью ШИМ.
Широтно-Импульсная Модуляция - это способ кодирования аналогового сигнала путём изменения ширины (длительности) прямоугольных импульсов несущей частоты. На Рис. 2 представлены типичные графики ШИМ сигнала при разной скважности.
Описание модуля.
Модуль подключается согласно выставленной схемы. После подключения модуля, пропорциональным клапаном возможно управлять двумя способами: 1. Ручном режиме. 2 .Автоматическом режиме. После подключения модуля его надо отрегулировать под вашу гидравлическую систему. У модуля есть 4 канала AЦП (аналого-цифровой преобразователь, далее АЦП). В чем заключается принцип работы АЦП микроконтроллера? Аналого-цифровые преобразователи являются приборами, которые физическую величину превращают в соответствующее числовое представление. То-есть при помощи изменения сопротивления трех резисторов, превращают физическую величину в соответствующее числовое представление. Каждый канал АЦП отвечает за свой параметр:
Первый канал АЦП - При помощи переменного резистора (потенциометра) подключённого к этому каналу АЦП, можно регулировать в РУЧНОМ РЕЖИМЕ
Второй канал АЦП - отвечает за минимальную выдаваемую мощность. И можно отрегулировать их в пределах: от 0% - до 100% с дискретностью 0,39%. И служит для регулировки притягивания якоря катушки ДО зоны начала открывания. Регулировки используются как в ручном так и в автоматическом режиме.
Третий канал АЦП - отвечает за максимальную выдаваемую мощность. И можно отрегулировать их в пределах: от 0% - до 100% с дискретностью 0,39%. И служит для регулировки притягивания якоря катушки и ограничения открывания канала пропорционального клапана. Регулировки используются как в ручном так и в автоматическом режиме.
Четвертый канал АЦП - отвечает за плавность старта. И может быть отрегулирован в пределах: от 1 секунды - до 60 секунд, то-есть полная скорость развивается плавно в АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ, за время выставленное этим параметром (параметр активен только в автоматическом режиме).
Все регулировки делаются путём прокручивания отвёрткой винтиков много-оборотистых резисторов для точной настройки параметров. Прокручивание по часовой стрелки - увеличивает параметр, прокручивание против часовой стрелки - уменьшает параметр. После настройки трёх параметров АЦП, модуль готов к работе. Клапан нужен именно пропорциональный (ну это и так понятно), ведь обычный электроклапан имеет только два состояния: Открытый и закрытый. Модуль имеет защиту от переплюсовки, неправильной подачи питания.
Для перевода управления модуля в автоматическом режиме, надо на плате установить перемычку (JAMPER), как только установите перемычку рядом с ним начнёт светится красный светодиод LED1, сигнализируя вход в автоматический режим управления, плавное возрастание ШИМ сигнала начнётся в тот момент когда на любой контакт терминала Т1-Т8 поступит +12 или +24 вольта от команд управления спецтехники. На терминалах присутствует диодная развязка. При поступления положительного сигнала - зажигается красный светодиод LED2. Когда автоматический режим активен - первый канал АЦП отключён, и на него микроконтроллер не реагирует, но активен четвёртый канал АЦП которым можно отрегулировать скорость возрастания ШИМ сигнала. Второй и третий канал АЦП активны как в ручном, так и в автоматическом режиме. В ручном режиме, наоборот, Первый-второй-третий канал АЦП активны а четвёртый отключён. Для подключения ручного режима - надо удалить перемычку с платы, при этом LED1 погаснет.
Модуль снабжен 10 сегментным LED индикатором (сейчас в продаже есть 10 сегментные индикаторы в одном корпусе, и они дешевле чем собирать их из 10 отдельных светодиодов и эстетически смотрятся лучше, но в случае выхода из строя одного сегмента, придется менять весь индикатор, и затрудняет ремонт). Каждый сегмент индикатора соответствует 10% выдаваемой мощности. На LED индикаторе выводится одночасно информация по трём параметрам, В РУЧНОМ РЕЖИМЕ: АЦП-2 (Минимально), АЦП-3 (Максимально), АЦП-1 (Рабочий ручной режим). И В АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ: АЦП-2 (Минимально), АЦП-3 (Максимально), и мощность нарастания и уменьшения ШИМ сигнала. И это всё в реальном времени. На видео можно более наглядно увидеть суть чтения параметров, хоть индикатор не задумывался для получения высокоточной информации, и так понятно что с 10 сегментного индикатора невозможно этого добиться... Индикатор предназначен для приблизительного понятия что происходит в момент работы или настройки модуля, но для работы высокой точности вывода информации и не нужно, но каналы АЦП имеют достаточно высокую дискретность чтобы добиться тонкой настройки параметров.
Модуль можно заказать с частотой ШИМ в трёх вариантах: 244 Hz, 976 Hz, 3,90 КHz, если клиент не указывает этот параметр при заказе - тогда будет отправлен вариант 244 Hz.
Модуль управляется путём подачи плюса питания (+12V, +24V).
Технические характеристики:
Рабочее напряжение: от 12V - до24V
Выход: 1
Максимальная нагрузка на выход: 20А
АЦП каналов: 4
1 АЦП (ручной режим): от 0% - до 100% с дискретностью 0,39%. 255 шагов.
2 АЦП (мин): от 0% - до 100% с дискретностью 0,39%. 255 шагов.
3 АЦП (мах): от 0% - до 100% с дискретностью 0,39%. 255 шагов.
4 АЦП Стоп: от 1 секунды - до 60 секунд с дискретностью 0,24сек. 255 шагов.
Индикация LED: Да, 10 сегментный, от 0% - до 100% с дискретностью 10%
Частота ШИМ: 244 Hz*, 976 Hz*, 3,90 КHz*. (*указать нужное)
Габаритные размеры, ДхШхВ, мм: 95х65х30
Код товара (артикул): UPK

Цена: Договорная.

Комплектация: Инструкция, схема подключения, модуль.