[x-men 0]

Я пытаюсь смостырить пульт к частотникам: скомбинировать задатчик и контроль работы и включения ЧП. Датчики заведены в частотники и к АДИ-01.1.

Делаю это по собственной, наказуемой инициативе, за свой счёт - всё и так работает, но операторы каждый раз бегают до щита и, частенько, за обслуживающим персооналом.

Вы как бы занимаетесь не свои делом, мягко говоря. Не надо изобретать велосипед.

В вашем случае я бы сначала изучил характеристики датчика ( в частности допустимую нагрузку по выходу), узнал уровень напряжения питания токовой петли датчика. Скорее всего входы частотника и показометра развязаны гальванически. Если это так, то опять же если входное сопротивление частотника и показометра меньше максимально возможного для датчика, то вход частотника и показометра можно включить последовательно.

 

Если что-то невыполняется, то необходимо купить и подключить разветвитель сигнала 4-20 мА. Есть такие готовые измерительные преобразователи. Они из одного сигнала делают два гальванически развязанных. Само собой если главный инженер одобрит это улучшение и выделит деньги на рацуху.

После этого необходимо зарисовать схему включения и сдать в отдел технической документации или как там у вас эта служба называется? Чтобы при ремонте установки было понятно, что было сделано и когда.

А сопли с мелкими сомнительными изобретениями с неизвестными авторами на производстве никому не нужны.

Изменено 29 мая, 2015 пользователем x-men

[kreker 0]

Вы как бы занимаетесь не свои делом, мягко говоря. Не надо изобретать велосипед.

А сопли с мелкими сомнительными изобретениями с неизвестными авторами на производстве никому не нужны.

Я не спорю.

Разрешили повозиться в образовательных целях. Естественно, сразу никто не разрешит задействовать - есть испытательный стенд. А оставят или нет - не мне решать: есть те, кто за это отвечает (нач. цеха, гл. инженер и пр.). Запрета использовать наработки, вместо готового решения - не было.

_{П.С. Отклоняемся от темы.}

 

В вашем случае я бы сначала изучил характеристики датчика ( в частности допустимую нагрузку по выходу), узнал уровень напряжения питания токовой петли датчика. Скорее всего входы частотника и показометра развязаны гальванически. Если это так, то опять же если входное сопротивление частотника и показометра меньше максимально возможного для датчика, то вход частотника и показометра можно включить последовательно.

Примерно так и сделано. Вот черновая схема.

 

 

А конкретная схема- тут все зависит от доступной элементной базы: если Вы скажете что вокруг есть, то будет легче советовать.

В качестве МК - EFM32. _{Осваиваю их, других нету и не пробовал.}

Обычно, под свои нужды покупаю в элитане, чип-нн, промэлектронике и др. интернет-магазинах. Если цены совсем дикие и можно ждать - смотрю, что можно достать с алиэкспресса или ебея. Как и все, наверно.

Напрямую у иностранных производителей или крупных дилеров заказывать очень муторно и накладно.

Может вам будет что подсказать. Буду благодарен.

Изменено 29 мая, 2015 пользователем kreker

[x-men 0]

Хорошо, что у вас есть желание сделать лучше. Сам уже давно работаю в компании занимающейся автоматизации. Встречал несколько раз специалистов высочайшего уровня из числа эксплуатирующего персонала. Были уникальные товарищи, в хорошем смысле слова.

Кажется у вас Веспер частотник. Я его не помню, однако в него должен быть аналоговый выход- монитор. На него можно назначать отображение различных параметров. Посмотрите руководство на частотное. Может быть получится использовать этот выход. Так было бы проще.

Лучше и удобнее для вас было бы использовать не мк, а готовый плк. Изучить на примерах разработку прикладной программы для вашей задачи и быстренько написать работающее приложение.

Есть много и книг и фирменных самоучителей по конкретным ПЛК.

Представьте, что ваш мк завис и остановил, а то и хуже угробил установку. Вам в таком случае не позавидуешь.

Изменено 29 мая, 2015 пользователем x-men

[kreker 0]

Подскажите, пожалуйста, надо ли соединять землю АЦП и отрицательные выводы двух входных каналов.

Текущее расключение частотников (два частотника, по датчику на каждый) в этом посте, планирую включить в разрыв петель.

Набросок схемы:

 

Изменено 7 июня, 2015 пользователем kreker

[demiurg_spb 0]

Если без встроенного референса- то я применяю AD7192: у него есть интересные плюшки вроде раздельных напряжений питания аналоговой и цифровой части и дискретные пины общего назначения, можно ими чего-то поуправлять в нагрузке...

Было дело, когда в схеме с 7792, для управления транзисторными ключиками, использовал не по назначению его встроенные источники тока.

 

[Ruslan1 16]

Подскажите, пожалуйста, надо ли соединять землю АЦП и отрицательные выводы двух входных каналов.

 

Я бы советовал

1. Выбросить внешний REF. у этого АЦП прекрасный внутренний REF.

2. но тогда нужно чуть изменить схему или программу: так как у этого АЦП внутренний опорник 1.17 вольт, так что больше 1.17 вольт на входе он измерить не сможет, вариантов несколько:

а) уменьшить шунт до 50 Ом

б) если нужно оставить шунт 100 Ом: подвесить AIN- на уровень примерно 1 вольт и измерять относительно его, а для точности- просто измерять и этот уровень третьим каналом АЦП, тогда реальное измеряемое напряжение будет до 2В

в) этот путь самый красивый, если нужно оставить шунт 100 Ом и не нужно выжимать максимальную скорость: использовать VDD в качестве VREF, а для измерения этого VDD использовать внутренний VREF- получается ни одной внешней дополнительной детали, просто чуть больше программной и измерительной работы (нужно дополнительно измерить VDD и произвести перерасчет входного напряжения согласно реальному VDD)

 

Про напряжения и подтяжки:

Для безопасности (АЦП не выйдет из строя):

Вам нужно обязательно обеспечить условие нахождения уровней всех AIN+ и AIN- цепей в пределах, оговоренных документацией на данный АЦП, то есть −0.3 V to AVDD + 0.3 V. Это уровни, измеренные относительно GND самого АЦП.

 

Для корректных измерений ограничение жестче:

Absolute AIN Voltage Limits

Unbuffered Mode

GND – 30 mV V min Gain = 1 or 2

AVDD + 30 mV V max

 

Buffered Mode

GND + 100 mV V min Gain = 1 or 2

AVDD – 100 mV V max

In-Amp Active GND + 300 mV V min Gain = 4 to 128

AVDD – 1.1 V max

Если Вы можете это гарантировать без соединения к GND- отлично.

Обратите внимание на сложность работы около GND. Если нужно усиление или буферизация, для этого есть специальные методы внутри АЦП (BIAS VOLTAGE GENERATOR, например). Но Вам оно не нужно- Вы не работаете около нуля и входное сопротивление низкое и входное напряжение вообще не нужно усиливать-буферизировать.

[Herz 4]

б) если нужно оставить шунт 100 Ом: подвесить AIN- на уровень примерно 1 вольт и измерять относительно его, а для точности- просто измерять и этот уровень третьим каналом АЦП, тогда реальное измеряемое напряжение будет до 2В

в) этот путь самый красивый, если нужно оставить шунт 100 Ом и не нужно выжимать максимальную скорость: использовать VDD в качестве VREF, а для измерения этого VDD использовать внутренний VREF- получается ни одной внешней дополнительной детали, просто чуть больше программной и измерительной работы (нужно дополнительно измерить VDD и произвести перерасчет входного напряжения согласно реальному VDD)

Вот подумалось: а не пострадает от этого точность? Ведь фактически вместо одного измерения мы выполняем два, каждое со своей погрешностью, да её и не одномоментно...

[Ruslan1 16]

Вот подумалось: а не пострадает от этого точность? Ведь фактически вместо одного измерения мы выполняем два, каждое со своей погрешностью, да её и не одномоментно...

Теоретически- конечно, точность страдает, погрешности складываются. Но это все считается. И при нужных Топикстартеру погрешностях (используемые им сенсоры точнее 0.25% не делают) - подозреваю, что запросто укладывается в требуемую точность.

Но это только если у него есть уже купленные хорошие 100-омные шунты. Если еще нет шунтов- то просто поставить 50 Ом, останется прямое измерение с использованием внутреннего АЦП, который имеет 1.17V ± 0.01%, и 15 ppm/°C max, даже калибровать не нужно.

 

Кстати, 50 Ом хорошие резисторы сильно дороже, чем 49.9 Ома.

49.9 Ом 0.1% 5ppm/C в штучных количествах меньше доллара стоят http://www.digikey.com/product-detail/en/P...89-1-ND/3647980

0.01 % 49.9 Ом - 2 доллара http://www.digikey.com/product-detail/en/R...R9CT-ND/4072378

 

0.01% 50 Ом - 13 долларов. http://www.digikey.com/product-detail/en/Y...1027-ND/5028224

 

[kreker 0]

Эх-хэ-хэх, не хватает у меня знаний и опыта.

 

Про напряжения и подтяжки:

Для безопасности (АЦП не выйдет из строя):

Вам нужно обязательно обеспечить условие нахождения уровней всех AIN+ и AIN- цепей в пределах, оговоренных документацией на данный АЦП, то есть −0.3 V to AVDD + 0.3 V. Это уровни, измеренные относительно GND самого АЦП.

 

Для корректных измерений ограничение жестче:

Absolute AIN Voltage Limits

Unbuffered Mode

GND – 30 mV V min Gain = 1 or 2

AVDD + 30 mV V max

 

Buffered Mode

GND + 100 mV V min Gain = 1 or 2

AVDD – 100 mV V max

In-Amp Active GND + 300 mV V min Gain = 4 to 128

AVDD – 1.1 V max

Если Вы можете это гарантировать без соединения к GND - отлично.

Хорошо, значит без соединения GND АЦП и выводов AIN(x)- сетью GNDiso - никак.

Тогда получается борода с защитой и гальваноразвязкой - токи уже по другому потекут, ведь так?

 

Про обеспечение условия нахождения уровней - надо добавить сборку на подобии PRTR5V0U2AX?

 

Я бы советовал

1. Выбросить внешний REF. у этого АЦП прекрасный внутренний REF.

2. но тогда нужно чуть изменить схему или программу: так как у этого АЦП внутренний опорник 1.17 вольт, так что больше 1.17 вольт на входе он измерить не сможет, вариантов несколько:

а) уменьшить шунт до 50 Ом;

б) если нужно оставить шунт 100 Ом: подвесить AIN- на уровень примерно 1 вольт и измерять относительно его, а для точности- просто измерять и этот уровень третьим каналом АЦП, тогда реальное измеряемое напряжение будет до 2В;

в) этот путь самый красивый, если нужно оставить шунт 100 Ом и не нужно выжимать максимальную скорость: использовать VDD в качестве VREF, а для измерения этого VDD использовать внутренний VREF- получается ни одной внешней дополнительной детали, просто чуть больше программной и измерительной работы (нужно дополнительно измерить VDD и произвести перерасчет входного напряжения согласно реальному VDD).

Варианты б) и в) я пока не знаю как реализовать. Остаётся только вариант а), ну или внешний ИОН.

 

Погрешность преобразования тока в напряжение определяется погрешностями эталонов сопротивления и напряжения. Ну и цена за всё это — тоже в прогрессии.

 

_{Начинаю подумывать уже как бы "сыграть в пас" с этой затеей или запросить помощи старших. :1111493779:}

[Ruslan1 16]

Хорошо, значит без соединения GND АЦП и выводов AIN(x)- сетью GNDiso - никак.

Тогда получается борода с защитой и гальваноразвязкой - токи уже по другому потекут, ведь так?

Чтобы токи никуда не текли- Вам достаточно использовать один АЦП на один сенсор. При этом соединить AIN- с цепью GND самого АЦП.

Таким образом, все условия будут соблюдены.

 

Ограничение напряжения- Вы уже имеете ограничитель тока, который не даст току выйти за пределы 0...+ 30mA (да и D5 от инверсного тока защитит) , то есть напряжение на шунте 50 Ом не выйдет за пределы 0... 1500 mV. Ничего больше и не нужно.

 

Но использование MAX14626 мне кажется избыточным.

вот, картинку приложил:

 

[kreker 0]

Чтобы токи никуда не текли- Вам достаточно использовать один АЦП на один сенсор. При этом соединить AIN- с цепью GND самого АЦП.

Таким образом, все условия будут соблюдены.

 

Ограничение напряжения- Вы уже имеете ограничитель тока, который не даст току выйти за пределы 0...+ 30mA (да и D5 от инверсного тока защитит) , то есть напряжение на шунте 50 Ом не выйдет за пределы 0... 1500 mV. Ничего больше и не нужно.

Думал обойдусь одним АЦП с несколькими каналами.

 

Позаимствовал у вас RC-фильтр, добавил защиту от статики, правда бездумно (не нашёл как правильно сделать).

 

AD7796

ADR391B

ADuM5401

MAX14626

 

Теперь уже лучше? (см. вложение)

 

Изменено 8 июня, 2015 пользователем kreker

[Ruslan1 16]

Теперь уже лучше? (см. вложение)

1. уберите R11, D8 - это просто лишние детали. Нет внутри схемы статики, и избыточному напряжению неоткуда взяться.

2. Добавьте Testpoint на ногу CLK U6 - это позволит контролировать работоспособность АЦП (это нога программно переводится на вывод и осциллографом на ней можно наблюдать тактовую АЦП - очень удобно при тестировании).

3. Уберите синюю линию (шина) между первым и вторым каналами, это две разные шины, и такое соединение просто сбивает с толку.

4. Вы ведь один микроконтроллер используете? соедините линией шины справа от ADUM, это позволит сразу догадаться что все цепи идут куда-то вместе.

5. Я бы советовал использовать один SPI для коммуникации, только сигналы CS раздельные. Прочитали один- потом прочитали другой. АЦП медленный, вы без проблем успеете это сделать за время одного измерения.

6. Если все-таки используются разные SPI, и больше эти SPI нигде не используются- то можно и вовсе CS не подключать (подтянуть навсегда в активное состояние, лог"0")- то есть этот CS можно вообще не вести через оптрон от МК.

7. C32 (конденсатор на входе референса)- 0.1 uF очень мало. Нужно 1 uF или лучше больше (до 10 uF керамика). Я бы вообще поставил на питание референса RC- цепочку для фильтрации шумов от DCDC, ну хоть 100 Ом/10uF.

8. На выходе референса (C33)- 0.1 uF это минимальное значение, лучше 1 uF.

9. Указанный в схеме тип D5 (SMF40A) - не защищает ни от чего. MAX14626 имеет максимальное допустимое входное напряжение 40 вольт, а SMF40A только начнет открываться при бОльших напряжениях (44-49 вольт), а полностью может открыться аж на 64 вольта. К этому моменту от Макса останутся рожки на ножки. Поставьте что-то на более вменяемое напряжение, например, 20 вольт (SMAJ20A или подобное). Можете даже поставить биполярный (SMAJ20CA) - отрицательную полярность отрежет Макс, а у Вас не будет режима к.з, если подадут какие-нибуди 15 вольт в обратной полярности.

10. Подумайте о предохранителе (PTC) до этого TVS. Ведь если у Вас подадут напряжение, а не ток, то TVS просто сгорит, он долго не продержится.

11. про MAX14626 : у него не очень дружественный для паяльника корпус (DFN): если Вы такие не паяли, то будет сложно.

 

Уфф....

 

Upd: начал зачеркивать вредные советы

[demiurg_spb 0]

6. ...можно и вовсе CS не подключать (подтянуть навсегда в активное состояние, лог"0")- то есть этот CS можно вообще не вести через оптрон от МК.

Вы уже так пробовали делать?

Я да. Ничего хорошего не вышло. Чтобы словить синхронизацию из-за случайной помехи нужно будет отправлять 32 или 24 (не помню уже) бита логических единиц

и это приведёт к полному ресету АЦП, а не только его интерфейса, как это было ранее в AD7709.

И чтобы потом получить валидные данные нужно пропустить несколько семплов (заполнение внутреннего фильтра АЦП) - в моём случае это было непозволительно.

И чтобы понять, что синхронизация потеряна тоже нужно быть весьма прозорливым.

Скажу наверняка: чтобы не иметь головной боли не экономьте на дешёвом медленном оптроне для выборки сигнала CS.

Да и ещё за ADUMы стоит сказать. Они не такие привлекательные, как могут показаться на первый взгляд. Они обладают весьма противной особенностью:

защёлкиваются при воздействии помехи (http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-793.pdf).

И чтобы вывести их из этого состояния нужно снимать с них питание, что лично меня сильно огорчает...

[Ruslan1 16]

Вы уже так пробовали делать?

Я да. Ничего хорошего не вышло. Чтобы словить синхронизацию из-за случайной помехи нужно будет отправлять 32 или 24 (не помню уже) бита логических единиц

и это приведёт к полному ресету АЦП, а не только его интерфейса, как это было ранее в AD7709.

И чтобы потом получить валидные данные нужно пропустить несколько семплов (заполнение внутреннего фильтра АЦП) - в моём случае это было непозволительно.

И чтобы понять, что синхронизация потеряна тоже нужно быть весьма прозорливым.

Скажу наверняка: чтобы не иметь головной боли не экономьте на дешёвом медленном оптроне для выборки сигнала CS.

Согласен. Негодный совет. Вычеркиваю.

 

Нет, я не использовал такие АЦП без CS.

У меня другие танцы с бубном были (ad7792): регистры конфигурации терялись из-за помех иногда. Так что я слежу за валидностью конфигурационных регистров - читаю их после чтения данных, и только потом принимаю решение что данные валидны. ну и если невалидны- полная реконфигурация АЦП с ресетом.

Но происходит это редко (есть одна система, нон-стоп годами работает, и там сотни этих АЦП на платах).

[demiurg_spb 0]

У меня другие танцы с бубном были (ad7792): регистры конфигурации терялись из-за помех иногда. Так что я слежу за валидностью конфигурационных регистров - читаю их после чтения данных, и только потом принимаю решение что данные валидны. ну и если невалидны- полная реконфигурация АЦП с ресетом.

Действую абсолютно аналогично и именно из-за Вами озвученной проблемы.

После таких косяков с целым рядом изделий AD (AD7792, ADUM, ADE) сильно пересмотрел своё отношение к их продукции...