CUPRINS - mobilindustrial.romobilindustrial.ro/current_version/images/stories...2 Interfaţa de Echilibrare APT400 – Manual de Utilizare – Revizia A 1 Introducere 1 Interfaţa

-i-

CUPRINS

1 Introducere ................................................................................. 2

2 Specificaţie generală ................................................................... 3

3 Comunicarea cu un PC ................................................................. 4

3.1 Introducere .............................................................................. 4

3.2 Selectarea tipului de comunicaţie ................................................ 4

4 Configurare instrument ............................................................... 5

4.1 Intrare vibraţii .......................................................................... 5

4.2 Configurare generală ................................................................. 6

4.3 Alimentarea cu tensiune a fotocelulei ........................................... 7

5 Protocol de comunicaţie .............................................................. 8

5.1 Introducere .............................................................................. 8

5.2 Descrierea celor mai uzuale comenzi ............................................ 8

6 Specificaţie tehnică ................................................................... 10

(pentru placa APT400 montată în carcasă metalică) ................................ 10

7 Procedura de instalare rapidă ................................................... 12

8 Depanare ................................................................................... 13

Descărcarea ultimei versiuni APT400 ..................................................... 14

Test de performanţă pentru placa APT400 ............................................. 15

2 Interfaţa de Echilibrare APT400 – Manual de Utilizare – Revizia A

1 1 Introducere

Interfaţa APT400 este un microprocesor care reprezintă interfaţa maşinii de echilibrat.

Interfaţa APT400 funcţionează împreună cu aplicaţia APT300Software pe desktop, laptop sau tabletă, şi poate fi folosită cu succes la modernizarea oricărei maşini de echilibrat cu

lagăre flexibile.

Interfaţa APT400 poate măsura cu mare acurateţe amplitudinea şi faza vibraţiei.

Mai mult decât atât, interfaţa poate:

determina turaţia arborilor, efectua măsurarea unghiului,

transmite măsurătorile de mai sus printr-o interfaţă standard, unui computer, efectua măsurători de spectre (1600 Hz cu rezoluţie de 1 Hz).

Împreună cu aplicaţia APT300Software, instrumentul APT400 se poate folosi la

echilibrarea dinamică a rotoarelor.

Instrumentul APT400 este capabil să asigure o serie de facilităţi care permit efectuarea

unor echilibrări de precizie.

Interfaţa de Echilibrare APT400 – Manual de Utilizare – Revizia A 3

2 2 Specificaţie generală

• Turaţie de echilibrare: 90 ÷ 12,000 RPM

• Domeniu dinamic de vibraţie 10 V vf-vf sau 20 V vf-vf nivel semnal de intrare (selectabil cu micro-comutator)

• Filtru dublu. Filtre digitale în bandă îngustă sincronă cu frecvenţa arborelui, cu mediere.

• Numărul de plane de echilibrare: 1 sau 2

• Intrare unghi encoder pentru afişarea poziţiei de dezechilibru (necesar min. 360 pulsuri/ rotaţie encoder extern, compatibil TTL).

• Traductoare: de deplasare, de viteză sau accelerometre.

• Alimentare fotocelulă (tahometru): 12 sau 24 V c.c. (max 100 mA)

• Alimentare accelerometre: 4 mA@ 24 V c.c. (activate prin micro-comutator)

• Semnal de intrare: c.a sau c.c.

• Domeniu de frecvenţă : 1 ÷ 1600 Hz

• Procesor: Texas Instrument Sitara AM3359AZCZ100, 1GHz , 2000 MIPS

• Memorie SDRAM: 512MB DDR3L 800MHZ

• Onboard Flash : 2GB, 8bit Embedded MMC

• Ieşiri digitale: pentru două LED-uri externe (Alimentare – LED verde, Stare Tahometru - LED galben)

• Ieşire releu (releu static CMOS, normal închis) folosit de către aplicaţia APT300Software pentru oprirea motorului.

• Alimentare externă: 9 -18 V c.c. @ max. 2 A (izolaţie galvanică pt. împământare -

tipic 12 V c.c.); La comandă poate fi de 18 - 36 V c.c. @ max. 1A.


3 3 Comunicarea cu un PC

3.1 Introducere

Instrumentul APT400 poate comunica cu un calculator personal prin câteva tipuri de comunicaţii, astfel :

• Ethernet TCP/IP protocol 100/100 Mbps (Ethernet MAC cu interfaţă MII, conector RJ45);

• RS232 standard (115,200 bauds/sec, Data bits: 8, Parity: None, Stop bits:2, Flow control: none);

• (Opţional) – Bluetooth (Bluetooth® versiunea 2.1 complet calificat, amplificator de

putrere Clasa 1, pe suport ceramic RF cu antenă, Certificări: FCC, ICS, CE;

• USB – Folosind un conector RS232 la un convertor cablu USB (FTDI-USB-RS232-WE-

1800-BT_0.0).

3.2 Selectarea tipului de comunicaţie

Tipul de comunicaţie se poate selecta astfel:

Ethernet: Setare SW2/1 pe OFF

RS232/ Bluetooth: Setare SW2/1 pe ON

Bluetooth (când este montat, se selectează automat când nu

sunt inserate portul RS232 sau un cablu USB (SW2/1 trebuie setat pe poziţia ON).


4 4 Configurare instrument

Instrumentul APT400 se poate configura cu ajutorul micro-comutatoarelor de care

dispune.

4.1 Intrare vibraţii

Există două micro-comutatoare pentru fiecare canal de măsurare în parte :

TABEL 1

Intrare

canal Comutator Poziţie

STÂNGA SW200

ON – Activare alimentare accelerometru OFF = Dezactivare alimentare traductor

SW201 ON – Cuplare la c.c.

OFF = Cuplare la c.a.

DREAPTA SW300

ON – Activare alimentare accelerometru OFF = Dezactivare alimentare traductor

SW301 ON – Cuplare la c.c. OFF = Cuplare la c.a.

Vedeţi mai jos schema pentru canalul STÂNG (canalul DREPT este similar).

Cuplarea la c.c. nu poate fi activată dacă alimentarea accelerometrului este activată.


4.2 Configurare generală

Există diferite configuraţii disponibile şi se pot efectua cu ajutorul comutatorului SW2

(comutator cu patru poziţii):


TABEL 2

Comutator Setare Poziţie

SW2/1 Comunicare ON - RS232 (USB şi Bluetooth) activate OFF - Ethernet activat

SW2/2 Encoder ON – Activat OFF - Dezactivat

SW2/3 Protocol ON - Standard

SW2/4 Domeniu de intrare ON - 20 V vf-vf

OFF – 10 V vf-vf

4.3 Alimentarea cu tensiune a fotocelulei

Setaţi jumperul J100 în poziţia 1-2 pentru alimentare de +12V c.c.

Setaţi jumperul J100 în poziţia 2-3 pentru alimentare de +24V c.c.

Cea mai bună performanţă pentru măsurătorile de joasă amplitudine se obţin când comutatorul SW2/4 este setat pe poziţia OFF. Comutatorul SW2/4 se setează pe poziţia

ON numai pentru unele traductoare de mare sensibilitate sau pentru aplicaţii speciale.


5 5 Protocol de comunicaţie

5.1 Introducere

Instrumentul APT400 poate transmite aplicaţiei APT300 Software, următoarele date, printr-un port de comunicare standard:

Turaţia arborelui (în RPM)

Amplitudinile şi fazele vibraţiilor pentru ambele canale (stânga şi dreapta) în mV RMS

Valoare Numărător Encoder (A)

Factor Z curent Encoder

Spectrul (pentru canalul selectat) într-un domeniu de frecvenţă de până la 1600 Hz,

cu rezoluţia de 1 Hz.

Folosind valorile parametrilor A şi Z, se poate calcula unghiul rotorului cu formula:

∝= (𝐴 𝑍⁄ ) × 360°

Unde valoarea ∝ trebuie normalizată între 0°÷360°.

Valoarea A a numărătorului Encoderului se resetează întotdeauna când banda

reflectorizantă de pe arbore trece prin dreptul fotocelulei. Factorul Z este sensibilitatea curentă a fotocelulei (numărul de pulsuri între două treceri consecutive prin faţa

fotocelulei.

Suplimentar, APT400 transmite la cerere datele proprii de identificare (Seria şi numărul instrumentului şi versiunea de software).

5.2 Descrierea celor mai uzuale comenzi

APT400 se poate folosi cu o aplicaţie făcută de către client. Toate comenzile sunt litere de sine stătătoare fără terminator de comandă.

Toate răspunsurile sunt în format text standard ASCII (caractere) şi se termină cu CR şi LF.

Dacă nu aţi lansat o comandă validă, răspunsul va fi un semn de întrebare: ?<CRLF>


TABEL 3

R Afişare turaţie arbore Răspuns: R <RPM><ERR.CODE><CRLF>

Cod de eroare: 0 – Măsurătoarea este OK

1 – Prea puţină bandă reflectorizantă pentru măsurători cu acurateţe bună 2 – Mai puţin de două benzi în timpul de achiziţie 3 – Lipsă frecvenţă de eşantionare (eroare hardware)

10 – Baterie descărcată Timp de răspuns: max. 1 secundă

M Afişare amplitudine şi fază pentru ambele canale Răspuns:

M <RPM><VIB LEFT><PHASE LEFT><VIB RIGHT><PHASE RIGHT><ERR CODE><CRLF> Cod de eroare:

0 – Măsurătoarea este OK 1 – Prea puţină bandă reflectorizantă pentru măsurători cu acurateţe bună

2 - Mai puţin de două benzi în timpul de achiziţie 3 - Lipsă frecvenţă de eşantionare (eroare hardware)

10 – Baterie descărcată

Timp de răspuns: max. 2 secunde

A Afişare numărător Encoder

Răspuns: A <ENCODER COUNTER><CRLF> Cod de eroare: nu există

Timp de răspuns: max. 0.5 sec

Z Afişare sensibilitate curentă Encoder

Răspuns: Z <ENC.SENS.><CRLF> Cod de eroare: nu există Timp de răspuns: max. 0.5 sec

V Afişare versiune software şi serie instrument Răspuns:

APT-<nnn><SPACE>Ver. <m.mm> <SPACE> SN <xxxxxx><CRLF> unde;

nnn – Tip instrument (ex.400) m.mm – Versiune software instrument (ex. 1.02) xxxxxx- Serie instrument (ex.12345)

Cod de eroare: nu există Timp de răspuns: max. 0.5 sec

S Stop Motor Răspuns: nu există

Specificaţia completă este disponibilă la cerere.


6 6 Specificaţie tehnică

(pentru placa APT400 montată în

carcasă metalică)

Placa APT400 se poate monta într-o carcasă metalică, împreună cu o sursă internă de

alimentare de 12 V c.c.

Pe suprafeţele laterale ale carcasei se montează borne pentru conectarea traductoarelor, precum şi o sursă principală externă de alimentare de 220 V c.a.

Legendă

1. Intrare traductor vibraţii - STÂNGA

2. Intrare traductor vibraţii - DREAPTA

3. Intrare traductor turaţie/ fază

4. Intrare traductor unghi (encoder)

5. Ieşire de control

6. Bornă principal de alimentare (220 V c.a.) cu siguranţă şi comutator cu semnalizare luminoasă

7. Conector RS232 DB9 (pentru conectarea la PC cu ajutorul cablului USB din dotare)

8. Conector Ethernet (pentru conectarea la PC)

Carcasa cu placa APT400 se poate amplasa lângă maşina de echilibrat, pentru a evita folosirea unor cabluri pentru traductoare prea lungi.

Conectorul de ieşire de control oferă un contact normal închis (max. 500 mA @ 24 V) şi

se foloseşte în circuitul de control al motorului electric. În principal, releul de contact se


poate folosi pentru oprirea motorului electric. Releul este acţionat prin portul de

comunicare setat din aplicaţia APT300Software.

INTRĂRI

Vibraţii – 2 canale Pentru accelerometre, traductoare de vibraţii sau

senzori de deplasare fără contact

Turaţie Pentru orice fotocelulă cu ieşire de +5 V ÷+24 V c.c.

Unghi Pentru orice Encoder cu sensibilitate mai bună de 360 pulsuri/ rotaţie şi cu ieşiri compatibile TTL

IEŞIRI

Comunicare cu un PC RS232 (115,200 bauds, 8 bits, parity none, stop bits 1, Flow control: none), USB sau Bluetooth (opţional)

Ethernet TCP/IP protocol 100/100 Mbps Ethernet MAC cu interfaţă MII şi conector RJ45.

IP implicit: 192.168.1.230 Port: 4567

Ieşire digitală Comandă Stop Motor (max. 300 mA/ 24 V, contact normal închis)

DOMENIU DINAMIC Limită inferioară – 10 V vf. - vf.

Limită superioară – 20 V vf.- vf.

ACURATEŢE

Vibraţie < 2.5% sau ±0.5 mV RMS

Unghi <1% sau ±1°

Turaţie < 2% sau ±2 RPM (în domeniul 1 ÷ 12,000 RPM)

ALIMENTARE TRADUCTOARE

Traductoare de deplasare NU

Traductoare de viteză NU

Accelerometre 4.1 mA @ 24 V

Fotocelulă +12 V c.c. sau 24 V c.c., regularizată, max. 100 mA

Encoder +5 V, regularizată, max. 100 mA

INDICATOARE LED

LED Verde (şi pe carcasă) Alimentare ON

LED Galben (şi pe carcasă) Stare bandă reflectorizantă

SOFTWARE PC APT300Software – compatibil cu Windows XP, Windows 7 sau Windows 8.1 (vezi Manualul de Utilizare)

SURSĂ EXTERNĂ DE

ALIMENTARE

220 V c.a./50 Hz, max. 30 VA


7 7 Procedura de instalare rapidă

Pas 1 – Montaţi instrumentul APT400 lângă maşina de echilibrat;

Pas 2 – Conectaţi cablurile traductoarelor. Asiguraţi-vă că aţi montat traductorul DREPT la intrarea din DREAPTA, respectiv traductorul STÂNG la intrarea din STÂNGA;

Pas 3 – Opţional folosiţi contactul STOP MOTOR în schema de conectare a motoului electric. În furnitura de livrare veţi găsi o rezervă de conector de cablu, care se potriveşte conectorului de control;

Pas 4 – Conectaţi conectorul gri al cablului USB de comunicare la conectorul RS232. Folosiţi o şurubelniţă pentru a fixa corespunzător conectorul sau conectaţi direct un

cablu torsadat Ethernet la calculator;

Pas 5 – Conectaţi cablul de alimentare la instrument;

Pas 6 – Conectaţi cablul de alimentare la sursa externă de alimentare de 220 V c.a. şi

apăsaţi comutatorul pe poziţia ON pentru a porni instrumentul APT400. Dacă LED-ul verde este conectat, atunci acesta va comuta pe poziţia ON.

Pas 7 – Treceţi o bandă reflectorizantă prin faţa fotocelulei şi verificaţi LED-ul galben care indică prezenţa benzii. (poate fi montat pe placă sau pe carcasă) Când banda reflectorizantă se află în faţa fotocelulei, LED-ul extern trebuie să fie stins.

Acum, după finalizarea procedurii de instalare, instrumentul APT400 este în stare de funcţionare.


7 8 Depanare

Când nu se stabileşte corect comunicarea dintre placa APT400 şi aplicaţia APT300Software, încercaţi să identificaţi tipul de comunicaţie folosit. Placa APT400 poate

comunica prin conexiune serială (USB, cu cablul din dotare) sau prin conexiune Ethernet.

1. Depanare conexiune serială:

Verificaţi dacă întrerupătorul SW2/1 este pe poziţia ON.

Conectaţi cablul la calculator şi la Windows > Manage, puteţi vizualiza portul COM virtual emulat de USB. Reţineţi denumirea acestuia şi verificaţi dacă

aplicaţia APT300Software a fost setată pentru acelaşi port COM.

Folosiţi una din aplicaţiile gratuite HyperTerminal sau Tera Term pentru

configurarea portului serial, aşa cum se poate vedea în capitolul 3, cu numărul potrivit de port COM.

Tastaţi “V”; Nu trebuie să introduceţi nimic altceva. Trebuie să primiţi pe ecran

răspunsul de la placa APT400.

2. Depanare conexiune Ethernet:

Verificaţi ca poziţia comutatorului SW2/1 să fie OFF. Conectaţi cablul torsadat Ethernet la PC. Dacă se foloseşte un cablu Ethernet

standard, acesta trebuie conectat la un comutator Ethernet.

Folosiţi una din aplicaţiile gratuite HyperTerminal sau Tera Term pentru configurarea TCP/IP a adresei IP a plăcii APT400 (implicit este

192.168.1.230). Asiguraţi-vă că şi calculatorul este corect configurat (trebuie să fie în acelaşi

grup cu adresa IP a plăcii APT400).

Tastaţi “V”; Nu trebuie să introduceţi nimic altceva. Trebuie să primiţi pe ecran răspunsul de la placa APT400.

Aplicaţia Tera Term se poate descărca gratuit de la următoarea adresă:

http://tera-term.en.lo4d.com/

O metodă rapidă de testare a comunicaţiei Ethernet constă în folosirea comenzii

“Ping” din Windows cmd.exe.




A Addendum A

Descărcarea ultimei versiuni APT400

Dacă se observă că instrumentul nu răspunde, sau dacă există o nouă versiune

disponibilă, instrumentul APT400 se poate actualiza. Versiunea curentă se găseşte în directorul BIN (în directorul în care este instalată aplicaţia APT300Software).

Versiunea curentă se regăseşte în fişierul cu numele APT4_302.PRG.

Conectaţi cablul USB la PC.

Dacă sistemul de operare al calculatorului este Windows 7 sau 8.1 şi calculatorul este

conectat la Internet, atunci driverele se instalează automat.

Driverele sunt disponibile (în format EXE) şi se pot descărca de la adresa următoare:

http://www.ftdichip.com/Drivers/D2XX.htm

Lansaţi fişierul executabil APT400Loader.exe (aplicaţia se regăseşte în directorul în care a fost instalat APT300Software).

Selectaţi Portul COM Virtual corespunzător, folosind butonul Set port (Setare port).

Apăsaţi Open (Deschide) şi selectaţi ultima versiune disponibilă (fişier .PRG).

Apăsaţi butonul Connect (Conectare) pentru a stabili comunicarea între calculator şi

placa APT400.

Apăsaţi butonul Upload (Descărcare) şi aşteptaţi până când se descarcă noua versiune.

În final, reporniţi instrumentul APT400.

Actualizarea se poate face cu ajutorul cablului RS232/USB, din dotare.

http://www.ftdichip.com/Drivers/D2XX.htm

APT400 Balancing Interface – User Manual - Revision A 15

B Addendum B

Test de performanţă pentru placa APT400

1.1. TEST DE STARE

Traductoare de vibraţie folosite: Traductoare de viteză tip HS1 (25 mV/mm/sec);

Testare pe stand cu un rotor Demo;

Aplicaţia folosită: APT300Software.

1.2. DATE ROTOR

1.3. DATE INIŢIALE

1.4. REZULATE FINALE

1.5. VIBRAŢII

16 APT400 Balancing Interface – User Manual - Revision A

1.6. EVOLUŢIE VIBRAŢII

TABEL 1.1. Ultimele vibraţii (mm/sec RMS)

1.7. EVOLUŢIE DEZECHILIBRU

TABEL 1.2. Ultimele zece măsurători din timpul echilibrării de fineţe

APT400 Balancing Interface – User Manual – Revision A 17

1.8. CONCLUZII 1.8.1. REDUCEREA DEZECHILIBRULUI

Pentru planul STÂNG de echilibrare, dezechilibrul s-a redus de la 31.57 mm/sec RMS, la 0.032 mm/sec RMS.

Raport dezechilibru: 986.5

Pentru planul DREPT de echilibrare, dezechilibrul s-a redus de la 11.46 mm/sec RMS, la 0.024 mm/sec RMS.

Raport dezechilibru: 477.5

1.8.2. DETERMINAREA DEZECHILIBRULUI

Traductoarele au sensibilitatea de 25 mV/mm/sec, iar ultima măsurătoare stabilă se consideră a fi 0.03 mm/sec RMS, ceea ce în volţi ar fi în jur de 0.75 mV RMS.

Considerând o limită rezonabilă, instrumentul APT400 poate detecta un dezechilibru

minim de 0.1 μm (sau 0.1 gmm/Kg).

Pentru rotoarele testate, dezechilibrul maxim admis pentru un grad de calitate G=0.4

este 0.6 gmm/Kg. Instrumentul APT400 este capabil să detecteze un dezechilibru de 6 ori mai mic. Astfel, în condiţii normale, instrumentul APT400, poate echilibra rotoare la grade de calitate a echilibrării sub G 0.4.

1.8.3. COLECTAREA SPECTRELOR

Spectrele colectate când dezechilibrul ajunge la limita admisă pentru un grad de calitate

G 0.4 (59.4 mg), în termeni de vibraţii ~0.2 mm/sec RMS), se pot vedea mai jos:

18 APT400 Balancing Interface – User Manual - Revision A

Amplitudinea vibraţiei la X1 RPM (2970 RPM) este în jur de 0.2 mm/sec RMS.

Documentation Feedback

Any suggestions and comments for improving this Application Notes should be e-mailed at [email protected]

Mobil Industrial AG uses feedback for continuous improvement of our documentation and for future Mobil Industrial products. We request comments be specific and include the product name and version. We cannot provide personal responses to every message received, but please be assured that all feedback will be given careful consideration for future improvements to the Mobil Industrial documentation or software.

Technical Support

Contact Details

For any problem regarding this application, feel free to contact our support team at [email protected]

To know more about us, visit the following website: http://www.mobilindustrial.ro/

Rezultatele de mai sus sunt reale când standul de echilibrare are lagăre suficient de flexibile să permită traductoarelor de vibraţie să genereze un semnal de amplitudine

rezonabilă pentru un dezechilibru mic sau turaţia de echilibrare este suficient de mare. Aşa cum se vede şi în TABELUL 1.1, la vibraţii joase, citirile de fază sunt instabile.

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

http://www.mobilindustrial.ro/

Documents

CUPRINS - mobilindustrial.romobilindustrial.ro/current_version/images/stories...2 Interfaţa de Echilibrare APT400 – Manual de Utilizare – Revizia A 1 Introducere 1 Interfaţa