MST_K08 - REGOLATORE DI VELOCITA' PER MOTORI DI LAVATRICE CON GESTIONE DEL VERSO DI ROTAZIONE - 8

SCHEDA

Il regolatore MST_K08 può essere controllato da una scheda esterna interfacciandola mediante il connettore dei comandi e, se possibile, anche alimentarla ( si può prelevare la 5V con max 500mA di assorbimento). Ricordiamo che il MST_K08 non e' isolato dalla rete per cui bisogna usare dei circuiti di interfacciamento che garantiscano l'isolamento (contatti puliti di relè , opto isolatori). Presentiamo a seguire due casi in cui mostriamo come controllare il MST_K08 con una scheda Arduino_Nano  e un generico PLC.

MST_K08 & ARDUINO

Classico esempio e' l'utilizzo della scheda Arduino nelle sue diverse versioni. In questa pagina riportiamo il caso in cui il regolatore MST_K08  e' controllato direttamente dalla scheda Arduino versione Nano R3: oltre a poter settare la velocità del motore si può gestire il verso di rotazione, la partenza e l'arresto. Il regolatore MST_K08 si presta particolarmente in quanto e' dotato di alimentatore interno a 5V ( e' presente un AC-DC  220V- 5V) che può quindi alimentare la scheda Arduino senza ricorrere ad alimentatori esterni o  la presa USB. In figura 6 e' riportato lo schema dei collegamenti tra MST_K08 e la scheda Arduino Nano ( si possono usare altre versione della scheda Arduino).

Fig. 6 - Schema collegamento MST_K08 e Arduino ( versione Nano R3)

Bastano quindi solo 6 fili per collegare il MST_K08 alla scheda Arduino: 3 per l'alimentazione e 3 per il controllo. In particolare la linea ROT , MON e SS devono essere delle linee I/O digitali  per attivare / disattivare la relativa funzione mentre linea POT deve essere una tensione ( tra 0 e 5V) per il settaggio della velocità di rotazione del motore. Queste assunzioni implicano delle scelte su come configurare le porte della scheda Arduino connesse con ROT, SS  e POT.
Per quanto riguarda i segnali ROT e SS, i relativi pin di Arduino (nel nostro caso sono D8 e D7) vanno configurati come input se vogliamo disabilitare la funzione associata e come output, forzante lo zero, per attivare la funzione. Nel caso del in cui si settano come ingresso i pins di Arduino relativo a ROT o SS, lasciamo polarizzare questi dalla circuiteria interna del  MST_K08  mentre, nel caso in cui si settano come output,  si forza lo zero per mettere questi segnali a GND. In pratica stiamo realizzando un I/O di tipo open drain.
Per quanto riguarda il segnale MON,il relativo pin di Arduino (nel nostro caso sono D9) va configurato come input, Questo segnale ci informa sullo stato dei relè e quindi del reale verso di rotazione in atto. A seguito del cambio dello stato di ROT, il segnale MON  ha un valore diverso da quello che si forza su ROT pertutto il tempo in cui il motore si sta arrestando ovvero durante la frenatura del motore. Questa situazione suggerisce un modo per discriminare a livello di software lo stato di frenatura del motore.
Altro discorso e' per l'ingresso POT. A questo ingresso andrebbe fornita una tensione continua compresa tra 0 e 5V. Se la scheda Arduino possiede una periferica DAC allora conviene collegare la relativa uscita di Arduino all'ingresso POT  è fatta. Se invece la scheda Arduino non ha un DAC come nel nostro caso, allora si può applicare sul POT un segnale PWM. La  tensione continua e' ricavata internamente dal segnale PWM tramite un filtro LPF (passa basso) presente nel circuito relativo al segnale POT- (suggerisco di leggere questo  tutorial PWM_APP). Variando quindi il duty cycle del segnale PWM da 0% a 100% variamo la velocità del nostro motore. Come pin di Arduino si sceglie uno tra quelli che possono generare un segnale PWM e nel nostro caso abbiamo scelto il pin D3. Il segnale PWM ha 256 possibili livelli di duty cycle il che significa che abbiamo 256 valori di regolazione possibili!!!

Il regolatore MST_K08 può essere controllato anche da un PLC come mostrato nella figura 6b.

Fig. 6b - Schema collegamento MST_K08 e PLC

 Utilizzando le uscite a relè del PLC  si possono controllare in maniera isolata i comandi di SS  ( START & STOP) e di ROT. Per quando la regolazione si possono usare dei relè' per convogliare all'ingresso di controllo velocità (VPOT) diverse tensioni ottenute con dei partitori resistivi o potenziometri. Nel caso della figura 6b si usano due potenziometri per avere a disposizioni due valori di velocità selezionabili tramite i relè RL3 e RL4. Infine, se si vuole leggere il numero dei giri del motore sfruttando  il segnale tachimetrico digitalizzato presente sul pin VROT della porta AUX, si può' usare un circuito con opto isolatore come mostrato in figura 6b. Ricordiamo che la frequenza del segnale tachimetrico, in quasi tutti i motori delle lavatrici,  e' 8 volte quella corrispondente ai giri al minuto o RPM. Nota la frequenza f_rot del segnale tachimetrico digitalizzato i RPM sono dati da : RPM = (f_rot / 8) x 60

Particolare attenzione bisogna porre nel maneggiare il regolatore in quanto opera sotto rete elettrica con conseguente pericolo di scosse elettriche!

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