Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Программируемые логические контроллеры: принцип работы, виды и применение». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.
Современный ПЛК имеет развитый комплекс программных средств, состоящих из системного программного обеспечения ПЛК, предоставляемого производителем контроллера и сторонних или собственных программных средств, предназначенных для разработки, отладки и записи в контроллер пользовательских программ.
Программное обеспечение ПЛК
Системное программное обеспечение ПЛК, состоящее из операционной системы с интегрированным в нее набором драйверов, отвечает за выполнение контроллером пользовательского приложения, обслуживает низкоуровневую систему ввода-вывода контроллера, интерфейсы передачи данных, управляет распределением памяти, режимами энергопотребления, таймерами, осуществляет обработку ошибок, позволяя пользователю, разрабатывающему приложение, полностью сосредоточиться на алгоритмической части решения прикладной задачи.
Средства разработки и отладки пользовательских программ позволяют создавать и корректировать программы, реализующие алгоритмы работы контроллера, моделировать на ПК процесс выполнения программы контроллером, наблюдать за промежуточными результатами вычислений, а также записывать программное обеспечение в контроллер.
Удаленное управление и мониторинг
Различные интерфейсы управления встраиваются в контролеры уже на стадии проектирования. Предусмотрена синхронизация с АСУ (SCADA и подобные). Оператор контактирует с ПЛК посредством интегрированной панели, устройства ввода-вывода, либо удаленно. Для этого по помехозащищенному каналу, кабельной сети к блоку подключается HMI, специализированный интерфейс взаимодействия между человеком и машиной.
Каким из доступных способов выполнить реализацию, с помощью простейшего клавиатурного модуля или сенсорной панели — решать заказчику. В последнее время активно используются «облачные» хранилища, виртуальные серверы. Не остаются в стороне и стандартные, Intranet (локальные) и Internet (внешние) подключения.
Реализация веб-интерфейса допускается также и без проводов, в сети Wi-Fi. Описанные методы невероятно расширяют возможности оператора. Упрощают контроль работающего комплекса ПЛК.
Что интересного внутри контроллера
Если вскрыть контроллер можно увидеть не совсем опрятную плату, по крайней мере у меня произошло так. Плату проверить всё же желательно, я обнаружил неотмытые капельки припоя, которых по хорошему там быть не должно. Также стоит обратить внимание на наличие термопасты на радиаторе с мосфетами. Электролитические конденсаторы по питанию установлены на 63 В. Мосфеты P65NF06 с предельно допустимым напряжением сток-исток (Uds): 60 В. То есть контроллер можно запитывать от батарей с немного более высоким напряжением, чем привычных, 48 В (54,6 мах). Это литий-ионная батарея 14S или литий-железо-фосфатная 16S. Напряжения этих полностью заряженных батарей 58,8 В и 58,4 В соответственно. Максимальная скорость в этом случае будет чуть больше.
Выбор устройства управления
Обычно, устройство для эксплуатации на электробайке имеет в своём распоряжении наклейку либо маркировку, по которым можно вычислить его главные параметры.
Такие, как:
- номинальная мощность силового агрегата;
- минимальное и предельное напряжение аккумуляторной батареи;
- позиция датчиков Холла в электромоторе: через 60 или 120 градусов.
Вы можете легко подключить контроллеры DualShock к игровой консоли
Контроллеры PlayStation 3 предназначены для беспроводной работы, поэтому вам не нужно подключаться к консоли через USB-кабель. По умолчанию они не работают по беспроводной связи, поэтому вам нужно синхронизировать контроллер PS3 с консолью, если вы хотите воспользоваться этой функцией.
Помимо беспроводной работы с PlayStation 3, вы также можете синхронизировать контроллер PS3 с компьютером Windows или Mac. Для этого требуется соединение Bluetooth, но оно работает с большинством компьютеров под управлением Windows 7, Windows 8 и Windows 10, а также с большинством компьютеров Mac под управлением MacOS Snow Leopard или более поздней версии.
Следующие инструкции относятся к официальным контроллерам PS3 от Sony. Смешанная поддержка сторонних контроллеров, особенно контроллеров, требующих отдельного ключа. Контроллеры, использующие отдельный ключ, имеют инструкции по сопряжению, которые отличаются от одного устройства к другому. Некоторые из этих контроллеров совместимы с Windows и Mac, а другие нет. Для получения дополнительной информации свяжитесь с производителем вашего контроллера.
Сломался контроллер питания в телефоне, как проверить?
Если ваш мобильный телефон вдруг перестал заряжаться или батареи хватает всего на несколько часов, то, вероятнее всего, причина именно в этой неполадке. Вариантов проверки, в принципе, не так много. Можно попытаться зарядить телефон чуть дольше обычного или полностью разрядить и зарядить батарею. Если поломка серьёзная, то, вероятнее всего, подобные действия ни к чему не приведут, а телефон рано или поздно просто откажется включаться.
Также бывает вариант, когда смартфон начинает постоянно перезагружаться — виной этому опять же контроллер питания. Циклов перезагрузки при этом может быть крайне много — пока не разрядится батарея. Однако возможны и другие причины такого поведения вашего гаджета.
Она базируется на транзисторах MOSFET. Обычно их два. Сама же микросхема может иметь 6 или 8 выводов. Для раздельного контроля заряда и разряда ячейки аккумулятора используют два полевых транзистора, которые находятся в одном корпусе. Так, один из них может подключать или отключать нагрузку. Второй транзистор делает эти же действия, но уже с источником питания (в качестве которого выступает зарядное устройство). Благодаря такой схеме реализации можно без проблем влиять на работу аккумулятора. При желании ею можно воспользоваться и в другом месте. Но следует учитывать, что схема контроллера заряда аккумулятора и он сам может применяться только к устройствам и элементам, что обладают ограниченным диапазоном работы. Более детально о таких особенностях мы сейчас и поговорим.
Работа шагового двигателя
Шаговый электродвигатель — это синхронный бесщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток, подаваемый в одну из обмоток статора, вызывает фиксацию ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает угловые перемещения (шаги) ротора.
Шаговые двигатели, имеют достаточно высокую надежность и большой срок службы. При увеличении скорости двигателя, уменьшается вращающийся момент.
Шаговые двигатели дают больше вибрации наряду с другими типами двигателей, поскольку дискретный шаг имеет тенденцию хватать ротор от одного положения к другому. Из-за этого шаговый двигатель более шумный. Вибрация может быть сильная, что может привести двигатель к потери момента потому, что вал находится в магнитном поле и ведет себя как пружина. Шаговые двигатели работают без обратной связи, то есть не используют Энкодеры или резольверы для определения положения.
Существует четыре главных типа шаговых двигателей:
- Шаговые двигателя с постоянным магнитом
- Гибридный шаговые двигателя
- Двигатели с переменным магнитным сопротивлением
- Биполярные и униполярные шаговые двигатели
Шаговые электродвигатели состоят из статора с обмотками возбуждения и ротора из магнитомягкого или из магнитотвёрдого материала. Шаговые двигатели с магнитным ротором позволяют получать больший крутящий момент и обеспечивают фиксацию ротора при обесточенных обмотках. В зависимоти от конструкции ротора выделяют следующие разновидности шаговых двигателей: с постоянными магнитами (ротор из магнитотвёрдого материала), реактивный (ротор из магнитомягкого материала), гибридный. Гибридные двигатели сочетают в себе лучшие черты двигателей с переменным магнитным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами.
В машиностроении более распространены высокомоментные двухфазные гибридные шаговые электродвигатели с угловым перемещением 1,8°/шаг (200 шагов/оборот) или 0,9°/шаг (400 шаг/об). Точность выставления шага определяется качеством механической обработки ротора и статора электродвигателя. Шаговые электродвигатели применяются в приводах машин и механизмов, работающих в старт-стопном режиме или в приводах непрерывного движения, где управляющее воздействие задаётся последовательностью электрических импульсов. В отличие от сервоприводов, шаговые приводы позволяют получать точное позиционирование без использования обратной связи от датчиков углового положения. Шаговые двигатели с постоянными магнитами могут использоваться в качестве датчиков угла поворота благодаря возникновению ЭДС на обмотках при вращении ротора.
Из чего состоит контроллер батареи?
Электросхема очень простая и не требует глубоких познаний в схемотехнике. Хотя производители дорогостоящих смартфонов и пытаются усовершенствовать её, но принцип конструкции остаётся одинаковым для всех.
На печатной плате контроллера батареи в большинстве случаев размещаются:
- • резистор в схеме питания,
- • накопительный конденсатор,
- • непосредственно сам контроллер защиты в виде микросхемы,
- • резистор в схеме защиты,
- • терморезистор,
- • MOSFET-транзисторы.
Где находится контроллер заряда батареи телефона
Контроллер так управляет процессом зарядки: 50% емкости набирается максимальным неизменным током, который записан в память контроллера. Если зарядка не способна дать такой ток — то тем, что может. Обычно это 1 час.
Затем начинается заряд с уменьшением тока. И здесь добавляют еще 50% емкости. Длительность этого процесса зависит от температуры (первая фаза не зависит: 50% аккумулятор принимает гарантированно без повышения температуры) и составляет 2…3 часа.
Можно зарядку производить вручную: подать на крайние выводы вольт не менее 5, можно больше, защита не даст взорваться, возьмет ровно такой ток, что ей предписан. Через час аккумулятор сам отсоединится от такого источника и получит всего 50% заряда. Вот вторую половину такая самоделка не обеспечит, защита не даст. А вот рассчитанная на плавное снижение тока зарядка — даст.
Контроллер так управляет процессом зарядки: 50% емкости набирается максимальным неизменным током, который записан в память контроллера. Если зарядка не способна дать такой ток — то тем, что может. Обычно это 1 час.
Затем начинается заряд с уменьшением тока. И здесь добавляют еще 50% емкости. Длительность этого процесса зависит от температуры (первая фаза не зависит: 50% аккумулятор принимает гарантированно без повышения температуры) и составляет 2…3 часа.
Можно зарядку производить вручную: подать на крайние выводы вольт не менее 5, можно больше, защита не даст взорваться, возьмет ровно такой ток, что ей предписан. Через час аккумулятор сам отсоединится от такого источника и получит всего 50% заряда. Вот вторую половину такая самоделка не обеспечит, защита не даст. А вот рассчитанная на плавное снижение тока зарядка — даст.
Как вы заметили, полетный контроллер — это очень важный узел в квадрокоптере и занимает очень много места в теории. И на вопрос, как правильно выбрать полетный контроллер, у вас не должно оставаться этих самых вопросов, а если остались, вы должны понять, для чего вам нужен квадрокоптер, для каких нужд. Если для гонок и драйва, то одни контроллеры, если для съемки, то другие. Также стоит учитывать ваши навыки, если вы новичок, то не стоит брать дорогие контроллеры с кучей датчиков или наоборот те, в которых абсолютно ничего не настроено и даже нет прошивки.
Также стоит учитывать бюджет, который вы можете потратить, так как цены очень сильно разнятся. Например, SP Racing F7 с OSD для гоночных дронов стоит от 1600 до 2500 рублей, а вот DJI A3 для профессиональной фото- и видеосъемки стоит 50 000 – 60 000 тысяч рублей.
Подведем итоги:
Выбирать полетный контроллер следует из ваших потребностей – для гонок, для съемки или для автономных полетов, а также, а также, на основе статьи, что написана выше.
SRNE SR-ML2440 MPPT 12/24В 40А КОНТРОЛЛЕР ЗАРЯДА
Артикул: нет
- Описание
- Параметры
- Инструкции
Контроллер солнечного заряда SR-ML2440 40A, 12V/24V относится к серии контроллеров МРРТ-заряда. Эффективность использования МРРТ-заряда на 15-20% превышает эффективность заряда ШИМ-контроллеров.
Контроллер работает в систме 12В и 24В, напряжение системы контроллер определяет автоматически.
Особенности:
- Эффективный заряд даже в случае, когда на солнечную панель падает тень, или панель частично повреждена. Комбинация нескольких алгоритмов обеспечивает точное отслеживание оптимальной рабочей точки на Вольт-амперной характеристики в предельно короткие сроки.
- Встроенный алгоритм отслеживания точки максимальной мощности может существенно улучшить эффективность использования энергии фотоэлектрических систем, и повысить эффективность заряда на 15-20% по сравнению с обычными ШИМ-методом.
- Высокая эффективность слежения за точкой максимальной мощности — 99,9%.
- Максимальная эффективность преобразования напряжения — 98%.
- Возможно заряжать различные виды аккумуляторов: гелевые, герметичные аккумуляторы, открытые аккумуляторы, литиевые аккумуляторы и т. д.
- Контроллер имеет ограниченный ток заряда. Когда мощность солнечная панель превышает определенный уровень и зарядный ток больше, чем номинальный ток, контроллер автоматически снижает мощность заряда и снижает зарядный ток до номинального уровня.
- Автоматическое распознавание напряжения на аккумуляторе.
- Светодиодные индикаторы неисправности и ЖК-экран, который может отображать информацию о неисправности, помогают пользователям быстро выявлять ошибки системы.
- Функцию хранения данных сроком до одного года.
- Контроллер оснащен ЖК-дисплеем, с помощью которого пользователи могут не только проверить эксплуатационные данные и состояние, но и изменять параметры контроллера.
- Контроллер поддерживает стандартный протокол Modbus.
- Защита контроллера от перегрева. Когда температура превышает установленное значение, то ток заряда будет снижаться прямо пропорционально температуре, с тем чтобы сдержать рост температуры контроллера, и избежать повреждений в результате перегрева.
- Температурная компенсация. Контроллер может автоматически регулировать параметры заряд и разряд для того, чтобы продлить срок службы аккумуляторов.
- Молниезащита.
Именно контроллер формирует в обмотке статора мотор-колеса вращающееся магнитное поле и получает ответные сигналы о позиции ротора. Сигналы поступают от датчиков Холла, а при управлении моторами без датчиков позиция роторов определяется по противо-ЭДС.
К тому же, контроллер управляет электродвигателем:
Контроллер выступает в роли понижающего преобразователя, поэтому проходящий по обмоткам мотора фазный ток может быть гораздо выше батарейного тока, поступающего от АКБ к контроллеру. Именно от него зависит мощность, поступающая на двигатель. Например, при использовании мотор-колеса номинальной мощностью 1000 Вт можно кратковременно получать значения до 2000–2500 Вт. Главное – использовать подходящий контроллер и постоянно контролировать температуру, чтобы не допустить перегрева двигателя.
Разновидности контроллеров управления
По принципу взаимодействия с электромотором
Для использования с датчиками Холла
Совместимы с мотор-колесами, оснащенными датчиками Холла.
Для работы без датчиков
Совместимы с моторами без датчиков, определяют позицию роторов по противо-ЭДС.
Могут работать и с датчиками положения, и без них.
По виду выходного сигнала
Создающие сигналы прямоугольного вида (меандр)
Цена таких моделей – ниже. При их использовании обеспечивается увеличенная скорость, но из-за вибрации обмоток двигатель шумит сильнее.
Создающие чистые синусоидальные сигналы.
Дороже. Обеспечивают тихую работу мотора и небольшое снижение максимальной скорости – по сравнению с меандровым контроллером при том же напряжении АКБ.
Сознающие сигналы в виде «модифицированной синусоиды» или сглаженного меандра.
По принципу реагирования на сигналы ручки газа
Обеспечивающие управление скоростью, мощностью или крутящим моментом.
Ниже приведён список самых популярных режимов полёта, тем не менее не все из них могут быть доступны в полётных контроллерах. «Режим полёта» — это способ, посредством которого полётный контроллер использует сенсоры и входящие радиокоманды для обеспечения стабилизации и полёта БПЛА. Если используемая аппаратура управления имеет пять и более каналов, пользователь может настроить программное обеспечение, что позволит ему изменять режимы через 5 канал (вспомогательным переключателем) непосредственно во время полёта.
- ACRO — обычно режим по умолчанию, из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуется только гироскоп (беспилотник не может автоматически выравниваться). Актуален для спортивного (акробатического) полёта.
- ANGLE — стабильный режим; из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп и акселерометр. Углы ограничены. Будет удерживать беспилотник в горизонтальном положении (но без удержания позиции).
- HORIZON — сочетает в себе стабильность режима «ANGLE», когда стики находятся вблизи центра и перемещаются медленно, и акробатику режима «ACRO», когда стики находятся в крайних положениях и перемещаются быстро. Контроллером полёта задействуется только гироскоп.
- BARO (Altitude Hold) — стабильный режим; из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр и барометр. Углы ограничены. Барометр используется для удержания определенной (фиксированной) высоты, когда с аппаратуры управления не подаются никакие команды.
- MAG (Heading Hold) — режим блокировки курса (направления компаса), беспилотник будет сохранять Yaw ориентацию. Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр и компас.
- HEADFREE (CareFree, Headless, Безголовый) — исключает отслеживание ориентации (Yaw) дрона и тем самым позволяет перемещаться в 2D направлении согласно перемещению стика управления ROLL/PITCH. Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр и компас.
- GPS/Return to Home — автоматически использует компас и GPS, чтобы вернуться к месту взлёта. Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр, компас, и модуль GPS.
- GPS/Waypoint — позволяет беспилотнику автономно следовать по предварительно установленным GPS точкам. Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр, компас, и модуль GPS.
- GPS/Position Hold — удерживает текущую позицию с помощью GPS и барометра (если доступен). Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуются гироскоп, акселерометр, компас, и модуль GPS.
- Failsafe (аварийный/отказоустойчивый режим) — если другие режимы полёта заданы не были, беспилотник переходит в режим Acro. Из всех имеющихся сенсоров, контроллером полёта задействуется только гироскоп. Актуален при сбоях в программном обеспечении беспилотника, позволяет восстановить контроль над БЛА посредством ранее предустановленных команд.
Возможности контроллера
Наличие устройства позволяет воспользоваться следующими возможностями:
- Присутствует считыватель магнитных ключей. Доступно одновременное их применение системой в количестве до 5460 в модели z5r 5000. К рассматриваемому контроллеру можно покупать аналогичные устройства для использования различных типов.
- Имеется считыватель proximity-карт. Он передаёт информацию в соответствии с требованиями протокола iButton.
- Наличие предустановленных режимов работы позволяет с минимальными затратами организовать перепрограммирование устройства или его использование.
- Обеспечивается работа электромагнитного, или замка с механическими узлами в соответствии с тем, какие ключи или карты были применены.
- Имеются зуммер и светодиод, которые показывают состояние системы доступа и реакцию на действия человека.
- Высокая стойкость к отрицательным температурам позволяет использовать контроллер даже при морозах до -40 градусов.
- В комплекте присутствует датчик, который сигнализирует о закрытии двери.
- Доступная цена изделия.
- Время открывания двери может быть запрограммировано. Его длительность находится в пределах от одной секунды до нескольких минут.
- Простая и интуитивно понятная система программирования.
- Имеется возможность подключения системы доступа к компьютеру. Для этого требуются адаптер AC-Z и программа «База Z».
Использование системы, построенной на контроллере z5r позволит удобно и надёжно организовать доступ в помещение или на определённую территорию только тех, кто имеет соответствующие ключи.