Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно.

Всем привет.

Хотел бы с вами поделиться своим "грязным" опытом, ошибках и результатом.

Рассматривать мы сегодня будем транспортер советской эпохи состоящий из двух частей. Одна часть транспортера приводится в движение асинхронным эл.двигателем с короткозамкнутым ротором мощностью 7 кВт и скоростью 950 об/мин, вторая часть с тем же асинхронником с кз ротором но 15 кВт и 970 об/мин.

Принцип работы транспортера простой. Как только на него подают продукцию, оператор нажимает и держит кнопку "Пуск". На секунды 3 срабатывает звонок типа МЗМ-1, сигнализирующем о скором запуске транспортера. По истечению 3-ех секунд запускается транспортер, оператор отпускает кнопку "Пуск"  и в дальнейшем другие операторы сортируют продукцию по нужным ячейкам. По необходимости нажимается кнопка "Стоп" для остановки транспортера и так по кругу. При этом операторы постоянно жаловались на боль в пальце, который за 12 часовую рабочую смену очень часто нажимает и держит 3 секунды кнопку "Пуск".

Общий вид:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Управление транспортером осуществляется с 5-ти кнопочных постов:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Раньше, запуск эл.двигателей осуществляли 2 магнитных пускателя 4-ой величины типа ПМА-4100. Но так как транспортер работал в повторно-кратковременном режиме, то контакты этих пускателей долго не выдерживали даже не смотря на то, что они были взяты с запасом по току.

От пускателей отказались и я собрал тиристорный привод. Опыт показал - 10 лет безотказной работы.

Общая схема:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Возникла вторая проблема - быстро выходили из строя реле времени (в схеме RT). Максимум пол года и всё, то включались быстрее, то включались медленнее, то не включались вообще.

Реле в последнее время применялись такие:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Их ремонтировали но на долго их не хватало.

В итоге решил собрать тестовое реле времени на Arduino Nano с возможностью дальнейшего расширения функционала таких как замер тока, дисплей, кнопки при помощи которых можно менять время выдержки и так далее.

Для теста использовал макетку. Высокое напряжение ни как не пересекается с низким:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование
Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Два нижних оптрона PC817 фиксируют отсутствие или наличие напряжения 220В, два верхних MOC3063 открывают симисторы.

Отпишусь сразу, с текущей схемой соединения PC817 Arduino будет фиксировать колебания переменной сети. Схему переделывать не стал, а просто сделал поправки в скетче при помощи millis() чтоб эти колебания не учитывались.

Немного модернизировали старую схему:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Принцип работы: При нажатии и отпускании кнопки пуск срабатывает звонок на 3 секунды, по истечению 3-ёх секунд звонок выключается и тут же включается пускатель КМ, который сам себя подхватывает своим контактом КМ1. Важно отметить симистор, который запускает пускатель КМ, открывается лишь на 0,15 секунд и потом закрывается. Этого времени достаточно чтобы пускатель сам себя подхватил блок контактом.

Приемущества:

Внедрив Arduino в схему транспортера после всех кнопок я ни каким образом не уменьшил безопасность при каких-либо ЧП. Даже если Arduino выйдет из строя, пробьёт симисторы - всегда есть возможность экстренно остановить транспортер нажав кнопку "Стоп" и вытащить ключ-бирку КА. Отсутствует эл.магнитное реле в схеме Arduino которое имеет механически износ. Время выдержки строго фиксировано, не больше не меньше. Имеются RC-фильтры. Дешевая ремонтопригодность. Цена сборки до 500 рублей при покупки деталей в местных радиомагазинах. Заказы с али оптом - ещё дешевле.

А теперь с какими препятствиями я связался

Arduino начала давать сбои и открывать симисторы от эл.магнитных помех - исправил керамическими конденсаторами "104". Изначально на одном из пинов Arduino не работала внутренняя подтяжка резистором - отказался от внутренней подтяжки и сделал наружную.

При написании скетча вроде бы всё предусмотрел и должно работать идеально, но на деле это далеко не так.

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

Когда я писал скетч впервые, подразумевал идеально работающих работников, которые кнопку нажали, отпустили. Но нет, ведь кто-то нажмет кнопку 2 раза, кто-то её передержит, кто-то будет нажимать прерывисто и постоянно и так далее. Это всё нужно было учитывать, так как Arduino это фиксирует и работа при неправильном написании скетча может нарушится.

Как видно скетч переделывался 7 раз, а баги и ошибки в работе выявлялись чуть ли не 2 месяца, приходилось переделывать. Сейчас все ошибки исправлены, схема отрабатывает как надо.

А теперь страшное! Как выглядит ШУ:

Как Arduino запускает эл.двигатели 7 и 15 кВт одновременно. Arduino, Самоделки, Электроника, Длиннопост, Производство, Технологии, Программирование

"Соплей" много не скрываю, бюджет ограничен, да и в целом это как подопытный кролик пока что. В будущем всё доведу до ума.

---

Скачать схемы с используемыми компонентами в PDF и скетч можно на ЯндексДиск.

П.с.: может что-то не идеально, но работает как надо.

Arduino & Pi

1.4K постов20.6K подписчика

Добавить пост

Правила сообщества

В нашем сообществе запрещается:

• Добавлять посты не относящиеся к тематике сообщества, либо не несущие какой-либо полезной нагрузки (флуд)

• Задавать очевидные вопросы в виде постов, не воспользовавшись перед этим поиском

• Выкладывать код прямо в посте - используйте для этого сервисы ideone.com, gist.github.com или схожие ресурсы (pastebin запрещен)

• Рассуждать на темы политики

• Нарушать установленные правила Пикабу

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
3
Автор поста оценил этот комментарий

2 мотора, нищета и собаки. Фантастическое кроилово на уровне беднейших стран центральной африки. Блин, Zelio стоит пятерку - неужели даже пятерки не нашлось?

раскрыть ветку (20)
2
Автор поста оценил этот комментарий

И обучение 1000$ минимум. Если автор имеет навыки в программировании на Си, сделал всё правильно. Плюс опыт получил универсальный, а не тупо ПЛК поставил и забыл.

раскрыть ветку (19)
Автор поста оценил этот комментарий

Чему учиться в Zelio? С ним любой электрик справится. Проект автора как учебный, конечно, хорош, но в промышленную эксплуатацию такое пускать нельзя.

раскрыть ветку (18)
Автор поста оценил этот комментарий

Уже пустили, всё хорошо. Автор на месте и поддержкой занимается, идеально.

Обратный пример, для управления КНС нам московская контора поставила Zelio с закрытой прошивкой. В ходе работы потребовалось сделать не 3 насоса, а 2. Москвичи затребовали тысячи у.е. и оплату прилета их инженера и т.п. Были посланы. Всё переделали на десятке обычных электрических реле, система работает лет 5. Если реле сгорает в электротоварах покупается замена за 15 минут. Там простая логика на трех поплавках.

И Arduino бы в этот проект прекрасно вписалась. Но мне было лень заморачиваться, а киповец на реле собрал, молодец.

раскрыть ветку (17)
Автор поста оценил этот комментарий

Реле на порядок надежнее Arduino. Я на них чумовые вещи могу творить, даже методику разработал - "Синтез конечных автоматов посредством релейных схем". Но в Zelio проще и зачастую надежнее, и уж точно меньше ошибок при сборке и проще налаживать. Разве что очень важный заказчик очень сильно попросит. А КНСы на чем только не делал, даже несколько очистных сооружений на Овен, но Овен тот еще глюкотрон. А Arduino только для любительских поделок, в промышленной автоматике ему не место - не та совершенно помехоустойчивость.

раскрыть ветку (3)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Arduino это промышленный микроконтроллер, обычно Atmega328p, надежнее ничего быть не может. Там за 30 лет архитектуру вылизали, всё особенности известны. Включаете WDT чтобы перезагружал если что, оптимизируете код и не зависнет никогда.

От радиации может зависнуть (защелкнуться и сгореть), если фон будет 1000 ренген, но люди "зависнут" еще раньше, почти мгновенно.

Есть же ПЛК на основе Ардуины

https://habr.com/ru/post/402241/

Другое дело что нужно вылизывать код и алгоритмы, иначе не будет работать не Ардуина, ни Siemens за тысячи $. Автор этим и занимался кстати.

В случае с Ардуиной еще и оптоизолировать порты ввода-вывода или купить модули дискретного ввода-вывода и управлять ими  по RS485. Иначе будут помехи всё портить.

раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Если к Arduino добавить обвязку по портам и питанию, а так же грамотный отлаженный софт - как раз и получится Zelio.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

Controllino получится

https://habr.com/ru/post/402241/

Автор поста оценил этот комментарий

Мне порой нравятся комментарии читать. Все как один за безопасность, надежность, сертификаты подавай. А сами наверно болгаркой без кожуха работают, дорогу переходят в неположенном месте так далее. Я понимаю что безопасность это превыше всего и старался предусмотреть в своём проекте максимально всё что возможно, вплоть до встроенного WatchDog. Но это всего лишь тестовый образец который трудится исправно))))

раскрыть ветку (12)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Я с Arduino дело имел - у меня сын с ней занимается, дома и на кружке, для чего она, собственно, и была придумана. Это очень нестабильная вещь, никогда ни на что серьезнее детской игрушки ее не поставлю.

раскрыть ветку (11)
Автор поста оценил этот комментарий

В своём опыте общения с Ардуиной я убедился - нестабильна по большей части из-за скетча, в котором не всё учтено, хотя нам кажется всё наоборот. Например даже перевыдержка на 1 мсек уже может всё нарушить.

Автор поста оценил этот комментарий

Чем же это она не стабильная? Сын включает WDT, оптимизирует код?

раскрыть ветку (9)
Автор поста оценил этот комментарий

Виснет от любого чиха.

раскрыть ветку (8)
Автор поста оценил этот комментарий

У меня 3D принтер на основе Ардуины и лазерный гравер, работают сутками, ничего не виснет. Очень странно.

раскрыть ветку (7)
Автор поста оценил этот комментарий

У вас рядом нет двигателя на 15 кВт и контактора, который его коммутирует.

раскрыть ветку (6)
Автор поста оценил этот комментарий

Вообще-то и любой ПЛК в от контактора на 15 кВт зависнет. Там есть рекомендации ставить подальше от силовых устройств и разделять слаботочные и силовые цепи. Иначе будет так

http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=81860

раскрыть ветку (5)
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку