Merhaba arkadaşlar,
Çok fazla ilgi alanıma girmese de çevremden basit kontrol kartları tasarım istekleri geliyor.
Her seferinde uygun bir tasarım yapıp teslim ediyorum. Ancak tekrar eden blokları bir kez tasarlayıp test edip hep kullanmak istiyorum.
İstenenler çok benzer;
*24V Besleme
*N Adet Giriş
*N Adet Röleli Çıkış
*N Adet Mosfetli Çıkış
*RS485
Her kısmı küçük küçük birlikte tasarlayalım ve tartışalım. Tartışıp onaylandıkça ilk mesajı editleyeceğim.
Power Katı ile başlayalım:
*POWER KATI
5V Çıkış: 250mA (Genel haberleşme entegreleri ve düşük güçlü 5V ihtiyaçları için)
3V3 Çıkış: 100mA (MCU ve diğer entegre beslemeleri)
(https://i.ibb.co/M5j6W7R/1.png) (https://ibb.co/M5j6W7R)
Power katını tartışalım.
TVS'Nin değeri ve görevi:
Girişe, hattaki anlık glitch'ler için SMAJ24A TVS koydum. Testlerimde Vishay marka SMAJ24A TVS 27,5V'ta 10mA akım çekiyor. 24V SMPS bağlantıları için değerin uygun olduğunu düşünüyorum ama ama durumua göre SMAJ26A veya SMAJ28A kullanılabilir. Bu konuda saha deneyimi olan bir arkadaşın yorum bizim için değerli.
TVS'nin yönlü olması: Bu ters beselemeye karşı hoş bir çözüm olmasada koruma. Ancak hatta güçlü bir SMPS varsa veya sigorta yoksa/değeri yüksekse 1-2 saniye içerisinde TVS'yi bozabilir. TVS'nin yönsüz olması daha mı iyidir?
Yada anlık yüksek voltajlardan devremizi korumak için TVS'ye alternatif ne kullanabiliriz?
Power kısmı devam:
Step-Down Regülator:
Power katında en önemli kısımlardan biride esas kontrolü sağlayacak olan MCU ve düşük güçlü entegreleri besleyecek kısım.
MCP16301HT entegresini seçtim. Datasheetin'de uygulamlar arasında "24v Industrial Input DC-DC conversiyon" yazmakta. Toplamda da 600mA çıkış akımı verebilmekte. Ben 5V kısmında 250mA, 3V3 üzerinden de 100mA çekileceğini varsaydım. Yani entegremizden toplam 350mA çıkış akımı çekeceğiz.
Alışkanlık olarak 4007 diyot üzerinden regülatöre giriş yaptım. Aynı devrede birden fazla DC-DC konverter var ise bu şekilde diyot üzerinden beslemeyi tercih ediyorum. Diyot ve 100uF sayesinde ana 24V beslemeye göre anlık voltaj düşüş ve dalgalanmalardan bir miktar daha az etkileneceğini farz ediyorum. (diyot sonrası kısmın)
Bu kullanımın pratikte öngöremediğim ne gibi sonuçları olabilir?
Diğer sorular aklımızı kurcalarken yavaştan giriş kısımlarını tasarlayalım :)
Şuana kadar gördüğüm tüm PLC'lerde dijital girişler optokuplör üzerinden yapılmış. Giriş tasarımı için daha önce Analyzer hocamızın paylaşmış olduğu Delta marka PLC'yi referans alalım.
Fotoğraflardan tam takip edemiyorum ama aşağı yukarı tahmin ettiğim şekilde bir şema çizip ilk mesaja eklerim müsait olduğumda.
Konu linki:
https://www.picproje.org/index.php/topic,50469.msg397267.html
(https://i.ibb.co/WB2M40K/2.jpg) (https://ibb.co/WB2M40K) (https://i.ibb.co/G5H78Wj/3.jpg) (https://ibb.co/G5H78Wj)
girişleri optocoupler ile yapılmalı. mosfet olarak pwm frekansı önemli hızlı ise mosfet driver gerekebilir; yavaşsa level convertor yeter. hatta direk logic level mosfet kullanılırsa daha güzel olur.
yönlü tvs nin hızı yönsüze göre daha yüksektir. bir tanesi ns mertebesinde diğeri ps mertebesinde cevap verir. İkiside iş görür sıkıntı yok. step mode convertordan sonra linear convertor uygundur sıkıntı çıkarmaz. ben çıkışlarda genelde 1k üzerinden çıkoyorum zira kısa devre koruması gibi oluyor.
@skara1214 hocam bilgiler için teşekkür ediyorum. Çıkışların hızlı olmadığını farzedersek kısa devre koruması/akım limitleme/sıcaklık koruması vb gibi özellikler için "akıllı mosfet" olarak geçen entegreleri kullanmayı düşünüyorum. Mesela VND5T100. Endüstriyel uygulamalarda neler kullanımlmakta? Direk bir mosfet konup geçilmekte mi?
akım koruması için resettable fuse olarak geçen ptc kullanılmakta. akım limitleme mosfetsiz olmaz. sıcaklık koruma termistor ile sağlanır. ama spesifik bir sıcaklık varsa siz sensör opamp mosfet üçlüsü kullanarak ayar yapabilirsiniz.
biraz daha ekstrem durumlar için yüksek voltajda gdt(gas discharge tube) de kullanılır. (genelde yıldırım tehlikesi ola yerlerde...)
@skara1214 hocam bu gdt(gas discharge tube) ilgimi çekti. Diyelimki toprak arazi üzerinde çeşitli sensor node'larımız mevcut. Ana sistemimize de 4 kablo ile bağlı (2 power 2 data) bu durumda yıldırım gibi tehlikeden çekinmeli miyiz? Çekinmeli isek GDT'nin bize bu uygulamada faydası olur mu?
bir ağaçta takılıysa tabiki beklemelisiniz. tipik yıldırım riski taşıyan yerlerde kullanılmalı. Ben her bir noda izole convertor ile girerdim. giriş ve çıkışlarıda opto ile yapardım. gerekli güvenliği sağlar diye düşünüyorum
delta plc'deki U9 çipi (5V için) mc33063 olması lazım doğru muyum? (veya 34063)
@skara1214 hocam teşekkürler.
@CaFFeiNe hocam doğrudur, Analyzer hocam şöyle yazmış "U9 MC33063 DC-DC Converter"
Link: https://www.picproje.org/index.php/topic,50469.msg379729.html#msg379729
Proje çok güzel anlattığınız gas dicharge tube falan demişsiniz oraları anlamadım tvs falan bana baya uzak kaldı.
kartın programlama dili ne olacak onu merak ettim bir devasında ben bir plc icinde stm32f103 görmüştüm markayı hatırlayamadım.japon markalara benziyor gibiydi tam hatırlayamadım.
http://www.codeforge.com/s/0/PLC--STM32F103 (http://www.codeforge.com/s/0/PLC--STM32F103)
işlemci olarak ne düşünüyorsunuz ?
Toplu yapım-alım söz konusu olursa almak isterim proje bitiminde.pcb vs hatta çizimindede yardımcı olmak isterdim ama sizin istediğiniz formatta çizemeyebilirim.
@mert3162 konu açış amacımda nihani bir kart ya da ürün tasarımı yok.
Amaç; 24V Endüstriyel kontrol için gerekli en temel olarak kabul edilecek bölümlerin "
referans tasarımını" oluşturmak.
İhtiyacı olan kişiler bu referans tasarımlar ile kendi ihtiyaçlarına göre tasarım yapabilirler.
Özellikle MCU konusunu hiç anmadım bile. Ortalık savaş alanına döner maazallah :-X
Alıntı yapılan: Elektroemre - 22 Mayıs 2017, 18:44:50
@mert3162
Özellikle MCU konusunu hiç anmadım bile. Ortalık savaş alanına döner maazallah :-X
Örnek bir işlemci olarak bence stm serisi kullanılabilir çokta güzel olur :)
Belki o bölümde destek verebilirim.Bunun için stm32f4 ile bişiyler yapabilirim.O tarafta benim süprizim olsun.
Şu devirde hala gelipte pic,arm,atmel kavgası çıkaranın ağzına kürekle ilk ben vururum :)
Kürek falan yapmayalım öyle şeyler :)
GİRİŞLER
Yapısı oldukça basit. 24V girildiğinde yaklaşık 4,2mA akım çekiliyor. Opto üzerinden bunun 3,5mA'i geçiyor.
Giriş kısmında R29'a paralel ters diyot ve kondansatör bağlı olan tasarımlar gördüm. Bazı optoların kendi içerisinde ters diyot olduğu için
ihtiyaç hissedilmemiş olabilir.
Bir çok PLC ve otomotiv kartında gözlemlediğim kısım ise girişteki direnç genelde büyük yada melf kılıf. Sebebi ise, anlık yüksek voltajlarda küçük(805-1206) thin film dirençler stabilitelerini kaybediyor yani bozuluyor. (Bu gözlem sonucu elde ettiğim bir çıkarım)
Normal çalışmada bu direnç üzerinde harcanacak güç = (0,0045)^2*4700 = 95 mW
Bu yapıya eklenip çıkarılması gerekenler nelerdir?
(https://s11.postimg.cc/ki8irao37/24_V_Input.png)
680 ohm a paralel 100 nf atabilirsin. birde ben genelde led atıyorum girişe buton arızası v.s. yi algılayabilmek için. opto için önerim tlp181
@skara1214 hocam, 4'lü optolar var bunların avantaj yada dezavantajı var mıdır?
Giriş sinyal ledi, opto öncesimi opto sonrasımı tavsiye edersiniz?
en önemlisi kutu hangisi olacak
birden fazla giriş varsa çoklu yerden avantaj sağlar. Giriş hızlarını bilmemekle beraber tlp181 i 24 volt giriş ile 10k dirençlede kullanabilirsiniz. direk girişe paralel olarak led atıyorum ben 10k +yled; hem görsel olarakta güzel oluyor tuşa basınca yeşil led yanıyor(pozitif bir hava veriyor) kırmızı led tavsiye etmem error harici zira rahatsız edici bir tarafı var (nerde okuduğumu hatırlamıyorum ama bu fast food zincirlerinin çoğu kırmızı konsepte oluyor zira kırmızı insanları rahatsız ediyor yemeği yedikten hemen sonra kalkma hissi yaratıyor diye...) .
Takipteyim :)
giriş çıkışa şu şekilde klemens kullanmak hoş olur
(https://s15.postimg.cc/gtqyhqqvb/stmplc.jpg) (https://postimg.cc/image/gtqyhqqvb/)
R29 ne işe yarıyor?
gürültü kapmaması için tagli hocam optoyu tetiklemek için minimum 2v(kesin değil yaklaşık) lazım. orada 2 volt oluşması için 2/680 ohmdan yaklaşık 30 ma eder. 30 ma indükleyecek gürültüde sağlamdır zaten birşey yapamazsınız:D
Ben de sıkı takipteyim.
Benim de sorum kutunun metal olduğunu düşünürsek kutuya herhangi bir hat baglamamiz gerekiyor mu ?(Earth ground ve ya signal ground)
Sanırım kutuyu earth grounda bağlamamız gerekiyor.
Bir de earth ground ile signal ground arasındaki bağlantı nasıl olmalıdır? Skara hocam ikisinin direk kısa olması gerektiğini söylemişti ancak geçenlerde bir ABB PLC açtım. Earth ile signal ground arasinda 1206 paket bir kapasite vardı. Tahminim 1000pf 1000kv.
Bu problem aynı zamanda rj45 shield ya da usb gibi konnektorler arasında da yaşanıyor. Chasis(Şase ground) ile signal ground arasinda 1000pf 2000kv tarzi kapasitörlerin konulması gerektiğini çoğu 'Design Guide' dökümanlarında gördüm.
Bu arada earth ground dediğim bildigimiz toprak. Signal ground dedigim de power supply ground diye isimlendiriliyor. Yani devreyi besledigimiz enerjinin groundu.
bunu senle yüzyüzede konuşmuştuk o zamanda anlatmıştım şimdi televizyon röpörtajları gibi içinden sansasyonel kısmı alıp yapıştırmışsın :D
-Sisteminde kaçak varsa earth grounda bağlamak en iyisidir. Ama bir bilgisayar ile sistemi ile haberleşiyorsun gorunduda getirdin kendi gorundlarınla birleştirdin. eğer aynı prizde takılı değillerse gorundlar arası potansiyel fark varsa ground loop oluşur. bu sebepten sistemlerde earth groundla ,sinyal ground arası kapasite atılır. yüksek voltaj anında cap kısa devre olur diğer hallerde izole olur. ÇOK ÇOK ÇOK kafaya takıyorsanız dc dc izole convertor kullaıp tüm giriş-çıkışları izole bufferlar ile izole edip kullanın HİÇ Mİ HİÇ sıkıntı yaşamazsınız...
Alıntı yapılan: skara1214 - 22 Mayıs 2017, 23:38:58
bunu senle yüzyüzede konuşmuştuk o zamanda anlatmıştım şimdi televizyon röpörtajları gibi içinden sansasyonel kısmı alıp yapıştırmışsın :D
-Sisteminde kaçak varsa earth grounda bağlamak en iyisidir. Ama bir bilgisayar ile sistemi ile haberleşiyorsun gorunduda getirdin kendi gorundlarınla birleştirdin. eğer aynı prizde takılı değillerse gorundlar arası potansiyel fark varsa ground loop oluşur. bu sebepten sistemlerde earth groundla ,sinyal ground arası kapasite atılır. yüksek voltaj anında cap kısa devre olur diğer hallerde izole olur. ÇOK ÇOK ÇOK kafaya takıyorsanız dc dc izole convertor kullaıp tüm giriş-çıkışları izole bufferlar ile izole edip kullanın HİÇ Mİ HİÇ sıkıntı yaşamazsınız...
Aynen doğru. Hatta bir de kapasitöre toprağa akıtacak şekilde seri diyot atılır.
Hocam kızmayın lütfen forumdaki arkadaşlara aynı konuyu açmak istedim sadece :) Tamam bu sefer çok iyi anladım.
Bir de girişe konulması gereken EMI filterlardan bahsedelim diyorum. Yine Skara hocam bir L-C devresi koyduğunu söylemişti ben de Murata BNX022(fiyatı biraz pahalı) koyduğumu söylemiştim. Forumdaki arkadaşların fikirleri nelerdir ?
Bu arada geçenlerde de Robustel Marka bir GSM Modem açtım. İçinde BNX022'ye benzer bir filtre gördüm. Fakat filtre görmediğim cihaz sayısı daha fazla.
Ground mevzusu da önemli bir konu idi. Açıklamalar gerçekten güzel.
Giriş katının son halini bu gün düzenleyip ilk mesaja ekleyeceğim. Katkıda bulunan arkadaşlara teşekkürler.
@tekosis hocam ben konnektör olarak şunları seviyorum;
5.08 Plug tip kelmens, aynısının 3.81mm olanları var onlarda çok tatlı. Gösterdiğiniz konnektörün avantajları nelerdir endüstriyel bir sistemde?
(https://s15.postimg.cc/okxfnfm17/24_V_Terminal.jpg)
klemens olarak megaradar dı yanlış bilmiyorsam türk malı(rengi mavi) en iyisi o onu kullanın biraz pahalı ama hakkını veriyor weidmüllere falan gerek yok.
@ibocakir yok kardeşim niye kızıyım yalnızca aynı açıklamayı sanada yapmıştım sen sadece skara hoca bağla diyor deyip olayı 2 kelimeye indirmişsin ona takıldım:D
-filtre mevzusuna gelince ; eğerki smps iniz kaliteli ise (meanwel, omron v.s.) sizin filtre kullanmanıza gerek yok. Ama benim işlerim genelde jenerik oluyor yani 100 kartı geçmiyor. öyle fiyat performans olayına çok girmiyorum. Ben bu sebeple kullanıyorum ama sen ayda 500 adet üretiyorsan her bir komponentin maliyetini düşünmek zorundasın Filtrenin zararı olmaz maliyet harici,ama senle de konuştuk şu marka filtre olmazsa testten kalır falan hikaye .
@Klein i tanısaydınız yemin ediyorum kullandığınız komponent sayısı yarıya inerdi....
Röleleri de opto ile sürmek faydalı olabilir. Linkte şema var:
https://shop.cyntech.co.uk/products/opto-isolated-2-channel-relay-board (https://shop.cyntech.co.uk/products/opto-isolated-2-channel-relay-board)
Girişte tek yönlü tvs diyot, sonrası common mode choke artı Giriş kondansatörü EMI için yeterli
isterseniz tvsden önce polyfuse koyabilirsiniz
sonrasında frekansı ayarlanabilen ve soft start özellikli 2-3A çıkış verebilen mümkünse üzerinde düşük güçlü bir LDO olan bir entegre lazım
biraz fazla akım çeken bir cihazda giriş kısmı komple değişmesi gerekmesin
giriş için tlp182, çift yönlü olduğu için ekstra diyot koymaya gerek yok hemde polarite derdi olmayacak (sink source kaynak ayrımı olmayacak)
çıkıştaki röle çok çok ucuz değilse optoya gerek yok
mosfet çıkışı yapılacaksa tek tek mosfet koymayın 4 lü grupta thermal shutdown, short circuit, no load detection özellikli çıkış entegreleri var onlardan kullanın
çıkış entegresinin güç beslemesini common mode dan önce alın, sinyal ground kısmını da tek noktadan işlemciye birleştirin
Alıntı yapılan: ErsinErce - 23 Mayıs 2017, 13:59:11
sonrasında frekansı ayarlanabilen ve soft start özellikli 2-3A çıkış verebilen mümkünse üzerinde düşük güçlü bir LDO olan bir entegre lazım
biraz fazla akım çeken bir cihazda giriş kısmı komple değişmesi gerekmesin
mosfet çıkışı yapılacaksa tek tek mosfet koymayın 4 lü grupta thermal shutdown, short circuit, no load detection özellikli çıkış entegreleri var onlardan kullanın
çıkış entegresinin güç beslemesini common mode dan önce alın, sinyal ground kısmını da tek noktadan işlemciye birleştirin
bu ikisi için öerebileceğiniz entegreler varmıdır hocam?
24 V besleme girişte common mode choke yerine
2 x 100 nF ve 3 uH bobinle pi filtre koysak olur mu ?
Merhaba arkadaşlar,
Giriş kısmını gelen öneriler ile çizdim.
İlk mesaja ekleyeceğim ancak "değiştir" butonu yok. Forum yönetimine yazayım.
Son şema şu şekilde:
(https://s11.postimg.cc/hlvytkx5f/24_V_Input.png)
Girişin tasarımıbitmiş ama yeni aklıma geldi. Her sayısal girişte bir test butonu olsa nasıl olur?
Alıntı yapılan: tekosis - 25 Mayıs 2017, 01:32:23
Girişin tasarımıbitmiş ama yeni aklıma geldi. Her sayısal girişte bir test butonu olsa nasıl olur?
Hocam girişe test butonu koymak bana biraz sakıncali geldi. Birincisi yanlışlıkla basılması durumunda programın yanlış algılamasına sebep olabileceği. İkincisi butonu opto öncesi koyarsak harici besleme ihtiyacı var (ki tasarım mantığımıza ters). Optonun MCU tarasına koysakta, optonun bozuk olması ya da tetiklenememesi durumunu test edememiş oluruz.
Bu endüstriyel sistemlerde kullanılan bir yöntem mi?
ben böyle bir uygulama ile karşılaşmadım ama sistemleri test ederken kolaylık olabilir diye düşündüm. ancak dediğiniz sakıncaların farkındayım haklısınız. bu yazıya not düşmek adına faydası olur en azından.
Endüstriyel sistem diyoruz arkadaşlar,
girişteki 100nF'ı kaldırın çıkıştakide 10nF olsun
yazılımsal filtreleme yapılarak kullanılacak girişler
yada planınız hızlı giriş gerektiren uygulamalar için ayrı bir giriş mi tasarlamak?
ayrıca test butonu diye birşey olmaz, led göstergenin amacı zaten girişin çalıştığını görmek
girişi test etmek istiyorsanızda klemensten bir voltaj girilmesi şart
butona basılıp çalışan sistem klemensten çalşmıyorsa boşuna dolandırır sizi
Arkadaşlar elimde ABB PLC PM564 var içinin resmini çekip paylaşıyorum sizlerle.
(https://s7.postimg.cc/fntpgqj9j/presentation.jpg) (https://postimg.cc/image/fntpgqj9j/)
(https://s18.postimg.cc/yi9a8mcyt/IMG_0409.jpg) (https://postimg.cc/image/yi9a8mcyt/)
(https://s18.postimg.cc/njy0qfodh/IMG_0410.jpg) (https://postimg.cc/image/njy0qfodh/)
(https://s18.postimg.cc/8ci162wit/IMG_0411.jpg) (https://postimg.cc/image/8ci162wit/)
(https://s18.postimg.cc/k2vyngpb9/IMG_0412.jpg) (https://postimg.cc/image/k2vyngpb9/)
(https://s18.postimg.cc/700c46z39/IMG_0413.jpg) (https://postimg.cc/image/700c46z39/)
- Ortadaki kart güç kartı. Soldaki kart işlemcinin olduğu kart, sağdaki kart ise IO'ların olduğu kart.
- MCP852T Serisi işlemci kullanılmış : http://www.nxp.com/assets/documents/data/en/data-sheets/MPC852TEC.pdf
- L4973 3.3V Smps Regulator bulunuyor. http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/ab/4b/32/06/5d/94/44/59/CD00000188.pdf/files/CD00000188.pdf/jcr:content/translations/en.CD00000188.pdf
- IO'ları kontrol etmek için ekstra bir işlemci daha var. Atmega16.
- Giriş ve çıkışlar PC3H7 opto ile izole edilmiş : http://www.sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/pc3h7_e.pdf
- Output çıkışları için NTD2955 fet kullanılmış : http://www.onsemi.com/pub/Collateral/NTD2955-D.PDF
(Cihazın özelliklerinde 0.5A çıkış verebilir diyor, ancak kullanılan transistor 12A bunu anlamadım.)
Bunlar benim dikkatimi çeken noktalar..
bahsedilen 12 a değeri o kasayı 25 derecede tuttuğun zaman için geçerli , tasarım baya küçük bir alanda yapılmış soğutma imkani yok gibi gözüküyor adam riske girmemiş direk 0.5 yazmış.
Konudan bağımsız mesajlar silinmiştir.
İlginiz ve desteğiniz için teşekkürler;
Güzel bir başlıktı bu, adeta rehber niteliğinde. Ancak maalesef resimler uçmuş.
@Elektroemre hocam resimleri güncelleme olanağı var mıdır?
Alıntı yapılan: Tagli - 23 Şubat 2020, 17:40:15Güzel bir başlıktı bu, adeta rehber niteliğinde. Ancak maalesef resimler uçmuş. @Elektroemre hocam resimleri güncelleme olanağı var mıdır?
Tagli, opera vpn ile girince resimler gözüküyor.
postimgyi engellemişler veya başka sorun proxy siteleri üzerinden resimler görünüyor