Контроллер электровелосипеда: что это, принцип работы, виды, выбор, популярные модели, подключение

Популярные модели контроллеров

Несколько популярных моделей контроллеров умного дома.

Овен

Контроллеры Овен ОВЕН ПЛК100/150/154 работают на протоколе Modbus и поддерживает от двух до четырёх каналов связи. Этого достаточно для двухэтажного дома. Кроме базовых параметров, устройство контролирует подогрев пола, освещение на улице и охранную систему.

Имеет веб-интерфейс RS-485. Он состоит из шести блоков управления, с помощью которых можно запрограммировать систему «умный дом» под свои нужды. GSM-модуль присылает на телефон отчёты и экстренные смс-сообщения об аварийных происшествиях, поломках датчиков.

VeraEdge

Связь проходит по протоколу Z-Wave, поддерживается Wi-Fi. Разработчики использовали новую платформу SoC, её частота работы — 600 МГц. Оперативная память — 128 Мб. Это гарантирует высокую производительность контроллера. Можно одновременно регулировать до 200 приборов, даже находясь вне дома.

Один из недостатков — отсутствие встроенного блока бесперебойного питания. Но его можно купить отдельно.

Arduino

В комплектацию контроллера входят датчики, сенсоры и сигнализирующие индикаторы. Управление осуществляется с помощью специальной программы, которую нужно установить на компьютер или телефон. Благодаря понятному веб-интерфейсу, настроить устройство сможет каждый. Обеспечивается беспроводная связь с системой «умный дом», есть хороший сигнал.

Siemens

Контроллер актуален для дома и промышленных предприятий, он состоит из двух основных компонентов. Первый компонент — клавиатура и дисплей, отвечающие за ввод и вывод данных. Второй же необходим для подключения к сети и осуществления дальнейшего контроля через качественный проводной интерфейс.

Поддерживает ПО Soft Comfort, благодаря которому легко создавать индивидуальные сценарии и целые алгоритмы работы. Система периодически обновляется и становится более простой в использовании.

Возможно, вам также будет интересно

Десятки лет программируемые логические контроллеры остаются неотъемлемой частью систем автоматизации предприятий и систем управления технологическими процессами. Правильная реализация аналоговых входов и выходов является одной из приоритетных задач, лежащих в основе применения ПЛК.

Пневматические системы являются неотъемлемой частью многих заводов обрабатывающей и химической промышленности, медико-биологической отрасли, производств пищевых продуктов и напитков, особенно если там используются вспомогательные машины. Такие машины часто работают автономно и не подключаются к архитектуре управления процессом. Из-за этого в случае возникновения проблем с пневматическими систем…

В середине сентября в Санкт-Петербургском «Экспофоруме» состоялось мероприятие для профессионалов электротехнической отрасли — «Электротехнический Форум», приуроченный к 25-летию одного из крупнейших дистрибьюторов — компании «ЭТМ». На мероприятие съехались производители электротехнического оборудования, светотехники, кабельно-проводниковой продукции, систем безопасности, а также разработчики п…

В чем суть его работы

Принцип действия буст контроллера заключается в увеличении вращений турбины. Делает это он вместе с пневматическим клапаном, установленным в шланг впуска. Подробней обо всем. Достигнув требуемых параметров турбинных оборотов, водитель также может в любой момент все вернуть обратно. Благодаря зажиму данного клапана, излишек воздуха из коллектора не выходит. Именно за счет этой способности буст контроллера, в разы увеличивается крутящий момент двигателя. В результате машина становится динамичной.

Устройства электронного типа отличаются высокой производительностью. Способны учитывать стиль вождения любого автолюбителя. 

Управление микроконтроллером

Управление МК может осуществляться двумя способами:

1. Проводной путь. Управление исполнительными механизмами происходит через электропроводное соединение управляющих цепей и исполнительных механизмов. Включение — по нажатию кнопки на диспетчерском пункте или кнопочном пульте.
2. Беспроводной путь. Такой способ управления не требует проводного соединения. С передатчика или пульта дистанционного управления (ПДУ) передается сигнал, который идет на приемник.

Сигналы беспроводного соединения могут быть:

• Оптическими. Подобными сигналами управляется домашняя бытовая техника: телевизоры или кондиционеры.
• Радио. Есть несколько вариантов: Wi-Fi, Bluetooth и др.

Развитие современных средств связи позволяет управлять контроллерами как через ПДУ, находясь в непосредственной близости к прибору, так и по интернету из любой точки мира через локальную сеть.

Обеспечивает поддержку cети Wi-Fi МК ESP 8266. В продаже он может быть в виде микросхемы или распаян, как arduino. У него 32-битное ядро, программировать его нужно через последовательный порт UART. Бывают более продвинутые платы с возможностью прошивки по USB – это NodeMCU. Они могут хранить информацию, записанную, например, с датчиков. Такие платы работают с различными интерфейсами, в т. ч. SPI, I2S.

Поддерживает большое число функций:

• планировщик задач;
• таймер;
• канал АЦП;
• формирование на выходе ШИМ сигнала;
• аудиопроигрыватель и многое другое.

Плата может быть использована как самостоятельное устройство и как модуль для беспроводной связи с Ардуино.

Принцип действия и область применения ПЛК

Любой вид ПЛК представляет собой электронное устройство, предназначенное для исполнения алгоритмов управления. Принцип действия всех ПЛК одинаков — сбор и обработка данных и выдача управляющих воздействий на исполнительные механизмы.

В промышленности ПЛК применяются очень широко. Этим и объясняется существование большого количества их разновидностей, среди которых можно выделить контроллеры:

1. Общепромышленные (универсальные).
2. Коммуникационные.
3. Предназначенные для управления позиционированием и перемещением, в том числе роботами.
4. С обратной связью (ПИД-регуляторы).

В чем отличие микроконтроллера от микропроцессора?

Весь компьютерный функционал микропроцессора (Micro Processor Unit — MPU) содержится на одном полупроводниковом кристалле. По характеристикам он соответствует центральному процессору компьютера ЦП (Central Processing Unit — CPU). Область его применения – хранение данных, выполнение арифметико-логических операций, управление системами.

МП получает данные с входных периферийных устройств, обрабатывает их и передает выходным периферийным устройствам.

Микроконтроллер совмещает в себе микропроцессор и необходимые опорные устройства, объединенные в одном чипе. Если нужно создать устройство, коммуницирующее с внешней памятью или блоком ЦАП/АЦП, то понадобится только подключить источник питания с постоянным напряжением, цепь сброса и источник тактовой частоты.

Тактирование микроконтроллеров

Тактовая частота МК – это количество тактов за секунду, выполняемых контроллером. Чем она выше, тем большее количество операций он может выполнить.

Существуют несколько способов тактирования МК. Они зависят от использования:

• Внутреннего RC-генератора. Он может работать только на частоте 1, 2, 4, 8 МГц. Если нужна другая частота, то он не подойдет. При необходимости использования точных временных интервалов тоже нельзя пользоваться этим методом, т. к. его задающая частота колеблется в зависимости от температуры.
• Внешнего кварца. Этот способ имеет более сложное подключение. Емкость конденсатора должна находиться в интервале 15–22 пФ. Один выход присоединяется к резонатору, а другой заземляется.
• Внешнего генератора. Этот генератор также нестабилен при разной температуре, как и внутренний.
• RС-цепочек. Для данной схемы подойдет конденсатор емкостью от 22 пФ, резистор 10–100 кОм.

Для простейших микроконтроллеров подойдут внутренний или внешний генератор и RC-цепочки. Для проектирования более точных МК потребуются стабильные источники тактирования.

Процессор полетного контроллера

От процессора будет зависеть то, насколько быстро будут обрабатываться поступающие к нему данные. Процессоры делятся по поколениям: F1, F3, F4, F6. Вот такие странные поколения, где пропущены 2-е и 6-е поколения. Отличаются они частотой работы и архитектурой:

• F1 — 72MHz;
• F3 — 72MHz;
• F4 — 168MHz;
• F7 — 216MHz.

Сейчас все новые полетные контроллеры поставляются с процессором 7-го поколения, так как обрабатывать фильтры и PID становится все труднее, прогресс шагает километровыми шагами в этой сфере. Но у многих пилотов ПК на процессорах 3-го поколения, так как F3 был самым (да и остается) массовым поколением со стабильной работой.

Современный промышленный контроллер

В общем виде ПЛК представляет собой микропроцессорное устройство, с помощью которого осуществляется коммутация подключенных сигнальных проводов. Необходимые комбинации их подключения задаются программой управления на экране компьютера и затем заносятся в память контроллера.

Программирование осуществляется как на классических алгоритмических языках, так и на языках, оговоренных стандартов МЭК 61131-3. Таким образом на предприятиях появилась возможность реализации различных АСУ, используя одно микропроцессорное устройство.

Со временем разработчики систем промышленной автоматики перешли на элементную базу, совместимую с компьютерами IBM (ПК). Существует два направления в развитии аппаратных средств ПК-совместимых с ПЛК, в которых максимально сохраняется архитектура и конструктивные решения:

1. ПЛК — с одновременной заменой его процессорного модуля на ПК-совместимый модуль с открытым программным обеспечением (серия контроллеров ADAM5000).
2. IBM PC — в малогабаритных встраиваемых системах (модульные контроллеры стандартов РС104 и micro PC).

Поэтому современные ПЛК — это ПК-совместимый модульный контроллер, предназначенный для решения задач локального управления. Их развитие в конечном итоге должно привести к:

• уменьшению габаритных размеров;
• расширению функциональных возможностей;
• использованию единого языка программирования (МЭК 61131-3) и идеологии «открытые системы».

Аспекты при выборе программируемого логического контроллера

Руководителю стоит ознакомиться с мнением оператора прибора, который выскажет авторитетное мнение о предлагаемых брендах и собственные предпочтения. Оператор покажет лучшие результаты на машине, которую досконально знает, поэтому рекомендуется учитывать мнение профессионала.

В случае, когда бренд выбран, необходимо исследовать серии, которые предлагает производитель. В идеале, серия вмещает приборы разных специфик и вычислительных возможностей. Подобные аппараты разделяются на 3 категории в зависимости от заложенных мощностей (большая, средняя и мало мощностная группы). Последняя категория предназначена для наиболее простых вычислений на оборудовании соответствующего разряда. Коннект со сторонними приборами не превышает 100 экземпляров. Кроме того, мало мощностные ПЛК располагают определенным числом разъемов под входы и выходы. Это необходимо, чтобы избавить оператора от ручной подборки модулей. Современные приборы из мало мощностной группы способны производить вычисления на порядок превосходящие предыдущие поколения.

Наиболее востребованная категория контроллеров — это средне мощностные аппараты. Подобная техника производится в порядке модулей, чтобы оператору не приходилось сталкиваться с проблемой ограничения в настройках. Эта категория способна обеспечить стабильную работу для техники в масштабах цеха. Благодаря сетевому подключения, средняя категория способна осуществлять коннект со сторонней техникой и с интегрированной на производстве надстройкой управления.

ПЛК категории большой мощности не часто встречаются в продаже, потому что подобная техника производится в ограниченном количестве. Эта категория обеспечит стабильную работу в рамках крупного предприятия и потребует сетевого подключения. Функционал большой группы аналогичен моделям средней категории.

Неопытные операторы прибегают к банальному сравнению моделей исходя из заявленных характеристик и мощностей конкретных аппаратов, что делать не рекомендуется. Программируемый ПЛК — техника специфическая, в цифровых показателях путаются даже профессионалы. Рекомендуется при выборе конкретной модели исходить из поставленной задачи перед прибором.

Как выбрать подходящий драйвер

Если речь идет о том, как выбрать подходящий файл на сайте для скачивания, то достаточно воспользоваться онлайн-проверкой совместимости устройства с выбранным драйвером. Эта функция оградит вас от длительного подбора и «примерки» драйверов.

Что касается ситуации, когда драйвера уже были скачаны, но из-за обилия файлов в папках возникла путаница и теперь непонятно, для каких устройств предполагались драйвера? Вся сложность в том, что простому обывателю без специального образования, очень сложно ориентироваться в компьютерном языке. Зачастую скачанные файлы могут иметь имя, состоящее из нескольких букв и цифр, которые не вызывают никаких ассоциаций. Для этого нужно провести несложную процедуру, состоящую из двух этапов.

1 этап:

• Запускаем диспетчер устройств, который находится в меню «Пуск».
• Перед нами открывается список устройств, некоторые из них будут помечены значком желтого цвета. Это дает нам знать о том, что на выделенное устройство не установлен драйвер.
• Наводим курсор на подсвеченное устройство и вызываем контекстное меню с помощью правой кнопки мыши. В появившемся списке выбираем пункт «Сведения».
• Во вкладке, которая откроется после выбора, кликаем левой клавишей мышки на «ИД оборудования». На экране появится строка подобного содержания: PCI\VEN_10DE&DEV_0A34&SUBSYS_20361043&REV_A2. Данные будут отличаться для разных устройств и операционных систем.
• Показатели VEN и DEV помогут нам определить полное название модели устройства и его производителя.

2 этап:

• Находим тематический форум в сети, выбираем нужный раздел, и оставляем данные VEN и DEV на рассмотрение программистов, которые смогут помочь докопаться до истины.
• «Гуглим» все те же VEN и DEV, пытаясь найти совпадения.

https://youtube.com/watch?v=yyJSZ92VEaE

После получения всей интересующей информации, то есть, узнав производителя и модель устройства, находим драйвер и изучаем его свойства. Делается это с помощью контекстного меню, которое вызываем, наведя мышь на объект и нажав ее правую кнопке. Определившись с парами драйверов и устройств, можно приступать к установке по схемам, описанным выше.

Основы программирования ПЛК. Реле и контроллер‌‌

Возможность программирования, безусловно, является главным достоинством систем с ПЛК. Чтобы сделать восприятие процесса предельно понятным, разработчики изобрели визуальное отображение управляющих цепей в виде релейных контактных блоков.

На профессиональном языке такой метод обозначается аббревиатурой LD (logo LAD). В дальнейшем работа ПЛК представляется как взаимодействие отдельных логических элементов. Они выполняют действия таймеров, релейных ячеек, счетчиков. Считается, что благодаря подобной унификации, освоить принципы программирования может каждый. Причем независимо от профильной профессии.

Тестирование

Для тестирования карты стоит придерживаться инструкции:

1. Переход в «Пуск».
2. Выбор сети и интернета.
3. Управление сетями.
4. Изменения адаптера.
5. Управление подключением.
6. Выбор локальной сети и перехода в свойства.
7. Настройка адаптера.
8. Вкладка «Дополнительно».
9. Скорость.
10. Карта подключения.
11. «ОК».

Также существуют программы для проверки связи. FurMark — это хороший инструмент, чтобы в режиме реального времени провести тестирование. К сожалению, программа доступна с английским интерфейсом, но в управлении легко разобраться.

Стресс тест проводится после предварительной настройки. Указываются параметры задержки, стоит выбрать разрешение. В нижней части окна есть кнопка «тест», останется дождаться результатов. После проверки пользователю показана норма, отклонения (если есть).

Важно! Speccy — это более серьезный уровень тестирования сетевой карты и других комплектующих компьютера. Определяется взаимосвязь между устройствами

Таким образом можно узнать про связь адаптера с материнской платой.

Файл-установщик занимает на ноутбуке, компьютере чуть более 3 МБ. Как в предыдущем случае, используется английский интерфейс и необходимо следовать инструкции. Сначала надо выбрать option, указать разрешение, тип карты. В нижней части экрана предусмотрена кнопка Ок. Далее происходит тестирование железа.

System Information Viewer — это современный инструмент для проверки информации о сетевой карте. Он позволяет узнавать состояние всех датчиков и жесткого диска. Анализируется пропускная способность входящих, исходящих пакетов.

Пользователи привыкли доверять сервису Windows Sysinternals Suite, и на это есть веские причины:

• удобный интерфейс;
• быстрая настройка;
• проверка пропускной способности;
• подсказки по исправлению ошибок.

Для работы создается новый проект, и далее необходимо выбрать интересующие пункты. В данном случае стоит поставить галочку напротив сетевого подключения. Проверка в среднем занимает 5 минут и затем открыта подробная статистика.

Выше рассмотрен Ethernet контроллер, за что отвечает, понятие типы. Указаны инструкции по обновлению адаптера, поиску пакета данных. Также рассмотрена процедура тестирования карты.

Назначение реверсивной или реверсивно-селективной рукояти

Что касается наиболее важной рукояти — реверсивно-селективной, то она соединяется с таким же валом. При помощи шариковых подшипников он насаживается сверху на тормозной вал

Особенность конструкции заключается в следующем. Реверсивно-селективный вал, насаженный на тормозной вал, соединен со вторым реверсивно-селективным валом при помощи зубчатой передачи. Второй вал насаживается на главный. Что касается позиций рычага этого типа, то он имеет девять позиций. Одна из них нулевая, и по 4 позиции в каждом направлении.

При переводе «Вперед» против часовой стрелки — 4 позиции, при переводе «Назад» по часовой стрелке — еще 4. При перемещении рычага вперед, в первую позицию, будет включаться положение «М», соответствующее работе в тяговом режиме. Три следующих позиции будут соответствовать разным схемам соединения тяговых двигателей в тормозном режиме работы. Это будет параллельное соединение «П», последовательно-параллельное «СП» и последовательное «С». Что касается положений при перемещении рукоятки назад, то все они будут аналогичным этим.

Подключение контроллера к светодиодной ленте

Подключение контроллера лучше осуществлять с помощью разъемов для монтажа RGB-ленты, потому что это быстрее и проще в ремонте, чем соединение с помощью пайки. Чтобы добавить отрезок достаточно надеть коннектор на конец ленты соответственно цепям. По схеме (клемма на блоке – контактный пятачок на ленте).

• Red-R;
• Green-G;
• Blue-B;
• +Vout-+Vin.

Многоцветная лента использует для питания общий плюс, а управление ведется по минусовой шине.

Контроллер может быть многозональным, это значит, что на нем предусмотрено управление более чем одной световой зоной. Вы можете подключить несколько различных участков и управлять ими независимо. В таком случае соединение будет аналогичным вышеописанному однозонному, только повторяется для каждой зоны соответственно. Некоторые модели подсоединяются к БП не через клеммные колодки, а круглым разъемом «папа», естественно, на блоке питания должно быть такое же гнездо, но типа «мама» или наоборот.

0%

Почему у очень длинной ленты удаленные от питающих проводов светодиоды светят тускло?

Предыдущие светодиоды забирают все напряжение.

Они не могут светить тускло – все светодиоды включены параллельно на одну питающую шину ленты.

Из-за большой длины ленты на ее токопроводящих дорожках падает напряжение.

Верно! Не верно!

Продолжить »

RGB лента состоит из разноцветных или трехцветных светодиодов?

Зависит от конструкции – может быть и так, и так.

Трехцветных.

Разноцветных, установленных поочередно.

Верно! Не верно!

Продолжить »

На 12 В.

На 24 В.

На 36 В.

Зависит от конструкции.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Можно ли светодиодную ленту погружать в воду?

Можно – она питается низким напряжением.

Можно, если она имеет герметичное исполнение (IP67 и выше).

Категорически нельзя.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Почему разрезать ленту можно только в специально предназначенных местах?

Чтобы не испортить всю ленту.

Чтобы не нарушить схему питания группы светодиодов.

Чтобы не вызвать короткое замыкание.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Можно ли светодиодную ленту использовать для освещения

Нельзя – она очень слабо светит.

Можно, если создаваемого ею светового потока для этого достаточно.

Нельзя – можно испортить глаза.

Верно! Не верно!

Продолжить »

Все ли ты знаешь о светодиодной ленте

Ты абсолютно ничего не знаешь о светодиодной ленте. Советуем почитать наши статьи в разделе светодиодная лента.

Ты очень слабо знаешь принцип работы светодиодной ленты. Советуем почитать наши статьи в разделе светодиодная лента.

Ты неплохо разбираешься в принципе работы светодиодной ленты, но есть некоторые пробелы.

Ты очень хорошо знаком со светодиодными лентами.

  Перепройти тест!

Предыдущая
Светодиодная лентаПодключение и управление светодиодной лентой к arduino
Следующая
Светодиодная лентаКак подключить светодиодную ленту и не допустить ошибок

Виды контроллеров

Разделение данных приспособлений происходит по нескольким критериям.

По типу обратной связи:

1. Для работы с датчиками Холла.

2. Без них.

3. Универсальные контроллеры. Они совмещают в себе первый и второй пункты.

По типу выходного сигнала:

1. Прямоугольная форма (меандр). Подобные гаджеты применяются на более дешёвых моделях электровелосипедов, да и сами недорогие. Они дают возможность пользователю получить большую скорость вращения, но в то же время, это ведёт к повышению шумности работы электродвигателя. А шумит движок по причине возникновения микровибрации обмоток под действием сигнала такой формы.

2. Сигнал в виде синусоиды. Скорость вращения меньше, зато и звук вращения электромотора полностью отсутствует.

3. Имеет место и промежуточное исполнение — «модифицированная синусоида». Эту вариацию можно назвать «сглаженный меандр». Однако такая разновидность не возымела популярности у юзеров.

Контроллеры могут иметь разную реакцию на сигналы поступающие от рукояти акселератора: в одном случае вы будете регулировать скорость, в другом — мощность или тягу движка.

Типы ПЛК

Все ПЛК, выпускаемые Schneider Electric, Mitsubishi, Beckhoff, Omron, Segnetics или Unitronics, четко разделяются по типам. Это же относится к классификации российской продукции, представленной компаниями «Овен», «Контар», «Текон» и другими. Конструктивно устройства принято обозначать как моноблочные и модульные.

В первом типе содержится полный набор входных, выходных цепей, процессор, источник энергии. Во втором предусмотрена сборка готового ПЛК из отдельных частей. Согласно МЭК 61131, количество и состав модулей варьируются в соответствии с назначением, характеристиками поставляемого заказчику устройства.

Модульный микроконтроллер может управлять посредством Ethernet соединения малопроизводительным собратом, выполняющим специфично назначенные функции (диагностика состояния периметра, безопасность охраняемой зоны). Маломощный адаптер питания в этом случае является отдельным модулем. Обобщенно функциональные возможности второго вида превосходят первый. Но в отдельных ситуациях (микроконтроллер управления чайником Berghof) достаточно моноблочного ПЛК.

Главное достоинство такой конструкции — компактность. При этом полностью завершенная конструкция платы, блока контроллера оборудуется дисплеем и устройством ввода-вывода, кнопочной панелью. Типичный пример — «умный» автоматный моноблок, отвечающий за стабилизацию напряжения.

Из нескольких ПЛК, смонтированных на стандартную рейку, набирается укрупненный узел управления. Первоначально конфигурация микроконтроллеров подразумевала замену существовавших релейных, полупроводниковых схем. Со временем задачи усложнились, но и сохранившиеся ограниченно производительные 8 и 16 разрядные процессоры по-прежнему востребованы в промышленности.