Блок управления приводом что это

Назначение и работа электронного блока БУП, БРЧ

Блок управления преобразователем (БУП)

· Блок БУП обеспечивает запуск и защиту преобразователя, а также регулирование напряжения генератора за счет изменения тока в обмотке возбуждения.

· На блок БУП подаются внешние входные сигналы, определяющие параметры работы преобразователя.

· В зависимости от исходных сигналов блок управляет работой реле защиты РЗП-3, контакторов КП, ПКП, и БК.

· Реле РЗП-3 отключает схему преобразователя в аварийных режимах.

· Контакторы КП, ПКП обеспечивают двухступенчатый запуск двигателя преобразователя.

· Контактор БК переводит аккумуляторную батарею в режим заряда при нормальной работе генератора, трансформатора управления и выпрямителя.

· Блок формирует сигнал «Защита» и с помощью реле РЗП-3 отключает преобразователь в аварийных случаях:

1. При напряжении генератора на входе «Фаза – нейтраль» более 160В и частоте 50Гц (или при частоте более 75 Гц, но нормальном фазном напряжении 127В);

2. При длительном (более 1 с) повышении напряжения «Uвх» 125В;

3. При длительном (более 1 с) понижении напряжения «Uвх» менее 85В. В этом случае также отключается контактор БК.

· Блок БУП обеспечивает импульсное регулирование тока в обмотке возбуждения И1 – И2, т.е. выходного напряжения генератора.

Блок регулятора частоты (БРЧ)

· Блок БРЧ регулирует среднее значение тока в независимой обмотке двигателя преобразователя. В начале пуска возбуждение двигателя обеспечивается силовой обмоткой возбуждения. При достижении частоты вращения, близкой к номинальной, вступает в работу блок БРЧ.

· Начинают подаваться сигналы на управляющий вход тиристора Тт2, и появляется ток в независимой обмотке возбуждения Н1 – Н2. Трансформатор обратной связи ТрС обеспечивает гашение автоколебаний в системе автоматического регулирования частоты.

Источник

Что такое и для чего нужен ЭБУ в автомобиле?

Блок управления двигателем – краеугольный камень современной системы питания ДВС. Именно внутри ECU (Engine Control Module) обрабатываются сигналы датчиковой аппаратуры и генерируются команды для исполнительных механизмов. Момент искрообразования, время открытия форсунок, работа клапана продувки адсорбера, ЕГР и других элементов зависят от корректной работы ЭБУ. Рассмотрим, как работает электронная система управления двигателем (ЭСУД), устройство, принцип работы ее основных компонентов, а также их распространенные неисправности.

Как устроен ECU?

1. Микропроцессор – сердце любого блока управления (БУ). Принцип работы блока управления двигателем построен на обработке процессором цифровых сигналов и выборе алгоритма управления исполнительными устройствами.
2. Порты входных сигналов с датчиков.
3. Аналогово-цифровой преобразователь. Микропроцессор не может обрабатывать аналоговые сигналы, поэтому предназначение АЦП в перекодировании их в цифровой вид. Аналогично трансформируются импульсные сигналы с индуктивных датчиков частоты вращения.
4. Задающие каскады. В задающих каскадах управляющие импульсы с микропроцессора трансформируются в силовые сигналы, с помощью которых ЭБУ управляет исполнительными устройствами. Примером задающего каскада можно считать работу силовых ключей, отвечающих за подачу напряжения на первичную обмотку катушек зажигания.
5. Блок текущего контроля. Отслеживает нарушение функций электронных компонентов внутри блока, аномалии в показаниях датчиков, а также нарушение протекания тока в сигнальных и силовых цепях. Благодаря самодиагностике становится возможной диагностика ЭБУ, чтение кодов неисправности, просмотр фактических параметров.
6. Блок связи с другими электронными блоками внутри автомобиля и диагностическим интерфейсом. Многие данные с блока управления двигателем применяются в работе блока управления АКПП, системы ABS, ESP, ASR и т.п. В современных авто для общения между блоками используют шины данных разных уровней.

Конструкция ЭБУ невозможна без блока питания, который при необходимости подстраивает питание бортовой сети автомобиля под особенности работы элементов внутри блока. В цепи питания присутствуют и защитные компоненты, предохраняющие ECU от скачков напряжения, переполюсовки.

Виды входных и выходных сигналов

ECU обрабатывает всего несколько типов входных сигналов:

• цифровой сигнал (имеет всего два уровня – «высокий» и «низкий»). Еще такой сигнал называется логическим, так как он имеет всего два значения – истина или ложь (true/false), логический 0 либо логическая 1;
• импульсный сигнал — кратковременное изменение физической величины. К примеру, по количеству импульсов с датчика АБС блок управления рассчитывает скорость вращения каждого из колес;
• аналоговый сигнал – описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений. В автомобиле к таким сигналам относится измерение напряжения.

Именно по падению напряжения на выводах потенциометрического датчика положения электронной педали газа ЭБУ оценивает мощность, которую хочет получить водитель от двигателя.

Задающие каскады, использующиеся для управления исполнительными механизмами, могут формировать переключающий сигнал и сигнал с широтно-импульсной модуляцией. ШИМ-сигнал характеризируется скважностью импульсов – соотношением периода импульсов к их длительности. Скважность выражается в процентах, которые показывают соотношение периода подачи напряжения к периоду обесточенного состояния. К примеру, если скважность сигнала управления регулятором холостого хода (РХХ) составляет 50%, то шток регулятора будет выдвинут на половину хода.

Тогда как широтно-импульсная модуляция позволяет гибко управлять исполнительным устройством, переключающий сигнал имеет только два состояния – включено или выключено. Таким сигналом будет включение вентилятора, муфты кондиционера и т.п.

Устройство микропроцессора

Работа микропроцессора строится вокруг 3 компонентов:

1. Оперативно-запоминающее устройство (ОЗУ/RAM). Оперативная память необходима для хранения изменяющихся данных, получаемых с датчиковой аппаратуры. Эти данные используются микропроцессором в вычислениях и хранятся только во время работы двигателя/времени включенного зажигания. К таким данным относится, к примеру, сигнал с датчика детонации, показания лямбда-зонда, на основании которых формируется кратковременная коррекция.
2. Постоянно-запоминающее устройство (ПЗУ или EEPROM) – перезаписываемая память, в которой хранится программа обработки данных и управления элементами ECU, а также важные переменные, которые нельзя потерять при отключении питания.
3. Постоянная память (ПМ или EEPROM) — хранят шифр распознавания ключа иммобилайзера, конфигурация комплектации автомобиля, коды неисправности и т.п.

На некоторых автомобилях коды неисправности двигателя хранятся в ОЗУ, поэтому при снятии клеммы они удаляются. В более современных вариантах конструкции ЭСУД для удаления кодов из EEPROM требуется специальное диагностическое оборудование.

Межсетевой интерфейс

Многие электронные системы современного автомобиля оснащены отдельными цифровыми блоками управления. Подразумеваются не только такие важные системы как ABS, ESP, Airbag, ASR, но и компоненты, обеспечивающие комфорт и удобство при пользовании автомобилем. Речь о стеклоподъемниках, системе централизованного отпирания/запирания дверей, мультимедиа и т.п.

Для синхронизации работы отдельных блоков управления была придумана шина последовательной передачи данных. Она осуществляется по протоколу в виде обмена сообщениями между цифровыми блоками через очень короткие промежутки времени. Такой протокол можно сравнить с телефонной конференцией, где у каждого абонента есть уровень приоритетности для вещания. К примеру, исправность системы ABS важнее для безопасной эксплуатации автомобиля, нежели плавность переключения передач в АКПП, а поэтому сообщения от блока АБС будут иметь более высокую степень приоритетности.

В современных автомобилях могут совместно работать сразу несколько обособленных шин данных:

• шина силового агрегата (ЭБУ двигателя, АКПП, АБС и т.п.);
• CAN-шина системы «Комфорт» (стеклоподъемники, замки дверей);
• CAN-шина информационно-командной системы (мультимедиа, навигация, комбинация приборов).

К привычной уже CAN-шине все чаще внедряются новые виды межсетевого интерфейса: однопроводная шина Lin, оптоволоконная шина MOST, беспроводная шина Bluetooth.

Видео: Система управления двигателем: обзор ЭБУ.

Неисправности ЭБУ

• коррозия места пайки, короткое замыкание между выводами элементов на плате по причине попадания внутрь влаги. Контроллер ЭБУ помещен в герметичный корпус, который должен препятствовать прониканию воды внутрь блока. Указанные выше неисправности чаще всего возникают после вскрытия блока для осмотра/ремонта, так как восстановить заводскую герметичность довольно сложно. Чаще всего блок управления двигателем находится в подкапотном пространстве – далеко не самой благоприятной среде для контроллеров. Реже производитель размещает ECU под жабо стеклоочистителей, за подкрылками или в салоне;
• нарушение работы компонентов ЭБУ из-за попадания внутрь масла, антифриза. Из-за капиллярного эффекта нередки случаи, когда моторное масло или трансмиссионная жидкость проникает внутрь блока, стекая или даже поднимаясь по проводам вверх к разъему;

На некоторых автомобилях неудачное месторасположение блока управления предопределяет причину его поломки. К примеру, ECU на автомобилях Лада Калина установлен под радиатором печки. Поэтому в случае протекания последнего антифриз попадает внутрь блока и выводит его из строя.

• трещины пайки элементов печатной платы. Возникают вследствие постоянных перепадов температуры, вибраций. Некоторые производители устанавливают ECU на двигатель, что усугубляет влияние негативных факторов и становится главной причиной поломки ЭБУ двигателя;

Пожалуй, наиболее ярким примером такой конструктивной недоработки могут послужить двигатели X16XER, X18XER от Opel. Расположение ECU на двигателе приводит к отламыванию перемычек между пинами разъема и выводами печатной платы. Нередко ЭБУ на авто с такими моторами выходят из строя на пробегах до 150-200 тыс.км.

• перегорание элементов на плате вследствие короткого замыкания, неправильного подключения АКБ, перенапряжения в бортовой сети;
• окисление пинов в контактном разъеме, загибание контактов после неаккуратной установки разъема ECU.

Диагностика и ремонт

Ремонт ECU требует как минимум базовых знаний схемотехники и хороших навыков пайки. Конечно, и без глубоких знаний вы увидите окислы, трещины на пайке, перегоревшую дорожку или вздутый конденсатор. Если блок не подлежит восстановлению, на корпусе всегда нанесена маркировка ЭБУ, которая поможет подобрать вам контроллер для замены.

5 минут и салон авто как новый.
Посмотрите фото до и после

1490 р.

Ремонт стекла авто своими руками.
Спасает от трещин и сколов.

1690 р.

видеорегистратор + зеркало заднего вида + камера заднего вида
+ датчик движения + технология Dual cam + G-Sensor.

1990 р.

12в1 — видеорегистратор, GPS-навигатор,
камера, интернет, радар, FM, G-sensor.

1990 р.

Салон будет как новый!
Легко чистятся, не трутся, не рвутся.

3990 р.

Белоусов Павел Александрович — г. Санкт-Петербург, автомеханик, высшее техническое образование (МАДИ), опыт работы в сфере обслуживания и ремонта автомобилей — 16 лет, есть опыт работы с разными марками машин

Источник

Мир инженера

информация для инженеров и проектировщиков

Блоки управления и принципы управления электроприводами

Приветствую тебя, дорогой и уважаемый читатель сайта “world-engineer.ru”. Итак, мы продолжаем цикл статей про приводы AUMA, эта последняя статья (3-я). В прошлых двух статьях, мы уже изучили много всего нового и интересного про шаровые краны с электроприводом, так что, как я и обещал эта про блоки управления и принципы управления электроприводами установленными на шаровых кранах и подведем итоги проделанной работы. Для удобства, все изображения в статье, при наведении на них мышью увеличиваются.

Управление электроприводами возможно производить с помощью блоков управления АМ и АС, которые можно монтировать как на приводы серии SA так и приводы серии SQ.

С помощью блока управления АМ возможно лишь управление при помощи команд: ОТКРЫТЬ – ЗАКРЫТЬ – ВЫКЛЮЧИТЬ и с этой точки зрения он является самым простым видом управления.

Блок управления АС способен выполнять те же функции что и блок АМ, плюс также функции регулирования и множество различных функций: самоподстраиваться, регистрировать данные, вести протоколирование, программироваться, осуществлять беспроводную связь, передавать данные через оптоволоконные кабели на большие расстояния. Этот блок можно модернизировать, добавив модуль SIL любого класса или уровня, к тому же блок оснащен цифровым дисплеем с удобным интерфейсом, поддерживающий разные языки, включая русский. Блок управления АС заслуженно можно считать “СУПЕРМОЗГОМ”.

В настоящее время, производитель постепенно начинает отказываться от серии АМ и занимается внедрением новых технологий в серию АС производя блоки управления АС 2-го поколения.

Про внутренности блоков управления, платы и прочие особенности в статье описывать не буду. В предыдущей статье, кратко показал внутренности блока управления. Если Вам интересно, данную документацию можно скачать с официального сайта AUMA.

На примере картинок расскажу лучше про принципы управления электроприводами.

Принципы управления приводами

SA NORM – это электропривод без блока управления.

SA – AM – электропривод на основе блока управления АМ

SA – AС – электропривод на основе блока управления АС

Как видно из картинок, для вида NORM – этой 1-й вид. Для данного типа характерно внешнее управление. Для этого вида требуется устройство внешнего шкафа управления, что влечет за собой все определенные затраты времени, на проектирование, установку, ввод в эксплуатацию и подготовку документации.

Информация в примечании не носит рекламный характер, привожу ее лишь в качестве примера. Нашел в интернете готовый шкаф управление электрифицированными кранами ОМЕГА, от компании МФМК. Кому интересно, можете посмотреть информацию в каталоге и схему подключения реверсивного электродвигателя. По словам производителя, они могут изготовить любой шкаф управления, на любое количество кранов с электроприводами. Так что кто остановится на этом варианте, можете пообщаться с производителем и узнать более подробную информацию и схемы подключения приводов в зависимости от типа шкафа. В интернете много разных производителей, я привел информацию по первому попавшемуся. Если кто-то найдет другого производителя и другой шкаф, сообщите в комментарии. Нам инженерам надо расширять кругозор.

2-ой вид – через встроенный блок управления. При наличии встроенного блока управления приводом можно управлять через панель местного управления сразу после подачи питания. Блок управления полностью совместим с приводом. Привод можно настраивать местно, непосредственного подключения к РСУ не требуется. Только команды управления и сигналы обратной связи по-прежнему передаются от системы управления на привод и обратно. Любые переключения режима работы электродвигателя выполняются самим устройством практически без задержки. Приводы AUMА могут поставляться в комбинации с блоком управления АМ или АС.

3-ий вид — полевая шина. В системах полевой шины все приводы подключаются к РСУ через стандартные двухпроводные кабели. По этой линии происходит обмен командами управления и сигналами обратной связи между приводами и РСУ. Отсутствие устройств ввода-вывода при использовании полевой шины позволяет сократить занимаемую площадь в шкафу управления. Применение двухпроводной линии упрощает ввод в эксплуатацию и снижает стоимость, особенно в системах с длинными кабелями. Кроме того, соединение по полевой шине позволяет передавать в диспетчерскую информацию о профилактическом техническом обслуживании и диагностике. Таким образом, появляется возможность интегрировать полевые устройства в систему управления и диагностики, которая повышает отказоустойчивость оборудования. Приводы AUMA со встроенными блоками управления АС оснащаются интерфейсами для подключения ко всем стандартным системам полевой шины.

Соединение по полевой шине применяется, в первую очередь, по причине более низкой стоимости. Кроме того, в системы автоматизации полевых устройств, в том числе приводов, успешно внедряются интерфейсы последовательной связи. Удаленная настройка параметров, система управления оборудованием и другие повышающие эффективность функции без полевой шины были бы невозможны. Приводы компании AUMA с интерфейсами полевой шины являются примером оборудования, разработанного по последнему слову техники.

Полевые устройства AUMA

Существует большое количество различных цифровых протоколов связи, применение которых может зависеть от типа оборудования и условий применения. Приводы AUMA эксплуатируются по всему миру с любыми типами арматуры и интерфейсами для различных, доказавших свою эффективность систем соединения по полевой шине.

Вдаваться в подробности и особенности полевых шин, в этой статье не планирую, так как это очень и очень большая и сложная тема.

Profibus DP

Modbus RTU

Foundation Fieldbus

HART

Интеграция в полевую шину по технологии EDD или FDT/DTM

Интеграция мастер-станции SIMA (системная станция полевой шины)

Общие выводы по шаровым кранам с электроприводом

В ходе изучения этих 3-х статей, можно сделать следующие важные выводы, чтобы не забыть через какое-то время.

1) Все разновидности приводов простого типа — SA, SG, SQ и регулирующего типа – SAR, SQR могут быть без установленных блоков управления так и с ними. Как правило, в документах, если написано AUMA NORM – что означает ”без блока управления”. Если же есть блок управления, то так и указывают ”с блоком управления электроприводом AUMA MATIC AM (АС)”. Блоки, как и приводы могут быть разных поколений .1 или .2. Приводы поколения .2 совместимы с приводами AUMA предыдущих версий.

Следовательно, можно выделить 3 вида электроприводов:

— AUMA NORM (без блока управления)

— с блоком управления АМ

— с блоком управления АС.

2) САМОЕ ВАЖНОЕ. Электроприводы в обязательном порядке должны быть оборудованы либо блоком управления, либо шкафом управления (если привод AUMA NORM, то для него дополнительно либо блок управления заказывать, либо разрабатывать шкаф управления). Иначе, возможно повреждение арматуры и всей системы.

3) Лучше всего заказывать и приобретать привода с блоками управления, чтобы не озадачивать лишний раз проектировщиков автоматчиков инженерных систем, разработкой шкафов управления электроприводами.

4) Различия между SA и SQ.

Многооборотные привода SA оснащены полым выходным валом для выдвижного штока арматуры. Неполнооборотные приводы SQ оснащены механическими концевыми упорами, которые ограничивают угол поворота и служат для точного доведения до конечных положений в ручном режиме.

5) Возможно исполнение — Электропривод SA с червячным редуктором GS и передаточным механизмом GZ (или VZ).

6) Различия между блоками управления АМ и АС.

Блок управления АМ, как правило, выполняет один вид работы: ОТКРЫТЬ-ЗАКРЫТЬ и они более просты в конструктивном исполнении.

Блок управления АС, способен выполнять функции блока управления АМ в добавок выполнять функции регулирования, оснащен цифровым дисплеем с различными функциями и способами передачи сигнала. Проще говоря, блок управления АС – супермозг.

7) Привода серии SG – производитель постепенно снимает с производства и заменяет на серию SQ, которая более усовершенствована и продвинута. Скорее всего, в каталогах производителей шаровых кранов тоже изменится серия.

8) Блоки управления АМ, тоже постепенно снимают с производства и меняют на АС 2-го поколения, АС 1-го поколения уже сняли с производства.

9) Различную документацию (описание, схемы подключения приводов AUMA, инструкции по эксплуатации приводов и прочие брошюры) лучше скачивать с официального сайта https://www.auma.com/en/ или с сайта Российского представительства AUMA, выбрав страну RUSSIA на официальном сайте.

10) У представительства в России есть сервисная и техническая поддержка, контакты и телефоны ее на сайте. КОНСУЛЬТАЦИИ АБСОЛЮТНО БЕСПЛАТНЫ. На момент написания статьи они такие.

Время работы: понедельник — пятника (с 08.00 до 17.00)

Телефон: (495)-755-60-01 (общий)

— Соломеев Александр Витальевич (сервисный инженер) – доб.227.

— Соловьев Александр (руководитель сервисного отдела) – доб.226.

— Рычков Никита – доб. 254

— Сафонов Юрий – доб. 240.

11) Ну и на последок выложу схему, чтобы проще ориентироваться во всем огромном многообразии поставляемой продукции.

Так что уважаемые коллеги, компании AUMА доверяем и приобретаем продукцию, которую она производит.

Поделиться ссылкой:

Блоки управления и принципы управления электроприводами : 1 комментарий

Есть еще и такой шкаф управления ГРАНТОР типа АЭП для электропривода задвижки (запорная и регулирующая арматура). Модели от АЭП40-001-54-113 до АЭП40-016-54-113. Паспорт и документацию по нему можно на официальном сайте Компании АДЛ скачать.

Источник