lunes, 11 de mayo de 2020

Compresor Atlas Copco 375




        Falla al encendido del compresor 375




         He tenido la oportunidad de embarcar me a la reparación de un compresor Atlas Copco, en el que tiene su panel analógico y el que tiene su plc de control, ambos trabajan con un motor John Deere.



         Por lo que observe son pocas las diferencias, lo que cambia de manera radical es su control de encendido y monitoreo.

         


        Compresor Atlas Copco 375 con control analógico




         En este caso el compresor presentaba una falla eléctrica, no encendía y quemaba el fusible que esta cerca del modulo de control del motor John Deere.

       

         El procedimiento que hago en lo personal antes de energizar o empezar a mover componentes de cualquier maquinaría o dispositivo electrónico es hacer una inspección meticulosa de todo en global. La mayoría de las fallas eléctricas o electrónicas que suceden son por deterioro por la vibración, deterioro por el polvo y humedad, y la más común es por que le metieron mano por alguna persona tal ves de manera accidental, pero modificando algo en el equipo causando así la falla.



        Al inspeccionar la maquina observe que la conexión del sensor de nivel de combustible bajo, estaba dañada, presentaba un cable desconectado colgando y además en la conexión del sensor ya no quedaba cable para re conectar, se rompió en el tronco. Lamentablemente no tengo fotos, solo el vídeo que voy a exponer donde ya la maquina esta funcionando. no al 100%, ya que tiene otros pendientes por reparar, como pequeñas fugas de diésel en el retroceso de los inyectores y en la salida de aire del compresor.



        Este equipo presenta dos sensores en el área del tanque de combustible, uno es el que nos dice cuanto combustible tiene el compresor y el otro sensor apaga la maquina si el nivel de combustible es muy bajo, este ultimo es que se destronco su conexión y ocasionó un corto circuito, que impedía encender el motor John Deere.



        Encontrar el problema fue fácil, ya que visualmente se localizó sin problemas, lo que se tenía que hacer es remplazar el flotador de bajo nivel o reparar, por cuestión de tiempo y disponibilidad opte por reparar.




Figura 1. Sensor de nivel bajo combustible, interruptor magnético




         El sensor de nivel, básicamente es un tubo de acero inoxidable que tiene por dentro un interruptor magnético y por fuera un flotador con un imán. Corte con mucho cuidado el tubo, una pequeña (2 cm) porción del excedente de la parte donde salen los cables, sin dañar los cables claro está. Empate los cables con estaño y cubrí con manga termo contráctil y reforcé poniendo cinta aislante, para evitar que se mueva. Re conecte el sensor y se arranco el compresor. Bueno como era maquina que ya tenía mucho tiempo parada, llevo su tiempo (20 minutos) el encendido, se tubo que aplicar arrancador, rellenar filtro de diésel y bombear para ejercer presión de diésel en el motor John Deere.






Video 1. Probando compresor




       Como dato si se hace un puente y se elimina el sensor, el compresor también puede arrancar, solo que se quedaría sin la protección de bajo combustible.



       No tiene que ver con la falla de este compresor en especifico, pero también ocasiona que no arranque, es un sensor que se tiene en el área de compresión, en la parte de abajo, es un interruptor normalmente cerrado, si este falla o se desconecta el compresor no se puede encender.


        Compresor Atlas Copco 375 con control Digital



       La falla de este compresor atlas Copco me llevo varias semanas reparar, el modulo de control (PLC) estaba fallando, y se confirmo haciendo un escaneo al modulo del motor indicando que el motor todo estaba bien, pero el modulo del compresor le indicaba que no había diésel, presión y batería. 





        Se verifico que todo se tenía, carga en la batería y diésel en el tanque, y aún así indicaba que no había. Se verifico la instalación eléctrica y todo bien. Solo se tenía como opción que lo que fallaba era el modulo. 


   


        Muy costoso el modulo y difícil de conseguir por donde vivo, me tome la tarea de intentar reparar.





       Ya que no tengo imágenes que mostrar, describiré directamente que es lo que hizo que falle el modulo y como lo reparé.





        Lo primero, no indicaba batería, seguí el cable a que pin se conectaba la alimentación y vi a que circuito se conectaba, eran varios, pero el más lógico fue en la entrada de un amplificador operacional que servía como acoplador de señal, cheque todas sus resistencias superficiales, valores que tenía escrito y físicamente con el multímetro. Ahí estaba la primera falla, una resistencia se desvalorizo, solo basto con cambiar.


        


         Lo mismo sucedió con el nivel de combustible, solo que es este caso al ver una resistencia desvalorizada, me tome la tarea de verificar todas las resistencias de esta tarjeta y apareció otra resistencia que también había perdido su valor, debido al polvo que tenía incrustado. Proseguí a limpiar y cambiar la resistencia. 





         Todo bien, solo que sigue sin arrancar, da marcha pero no arranca. Ahora lo que falta es el sensor de presión, que no da lectura de presión en el módulo. Aquí apoyando me con el manual, me percate que estaba mal conectado, se ve que ya alguien trato de reparar y al rearmar no conecto en los pines adecuados. Re ubique el conector como indicaba el manual y ya pudo encender el compresor.





        Esta fue la explicación concisa de las fallas que se tenía, realmente me tope con varios problemas cuando estaba reparando el módulo de control del compresor. Lo comparto como experiencias que solo se aprenden trabajando.





         Al limpiar el polvo utilice un limpiador para componentes electrónicos, un dieléctrico especial para la electrónica. El detalle fue que este modulo trabaja con varios micro controladores que se intercomunican  entre si, y el más grande, checando su datasheet trabaja a frecuencias de reloj muy altas y con el dieléctrico hizo que empezara a fallar, entonces me tomé a la tarea de limpiar con mucho cuidado y con una lupa, los pines del micro controlador, utilice thinner como solvente para limpiar, ya que se evapora y no deja nada. No bañe la tarjeta ya que la puedo dañar, con un hisopo y una aguja se limpio cada pin con un poco de thinner.





       Conecte son una fuente y potenciometros al módulo para simular al compresor y hacer pruebas, así podía verificar como iba progresando durante todo el transcurso de la reparación, para hacer las conexiones me apoye de su manual que tiene un diagrama esquemático donde te enseña los sensores e interruptores con los que trabaja.





     El otro error que cometí y descubrí al limpiar, es que al estañar las resistencias superficiales, un pedazo diminuto de estaño quedo atrapado entre dos patitas de un chip, creando un puente. En conclusión hay que ser muy minucioso al estañar y cuidar muy bien el área.





















jueves, 7 de mayo de 2020

Control de velocidad para motor de corriente continua


Control
de velocidad para motor de corriente continua de baja potencia









         En ocasiones
nos surge la necesidad de controlar la velocidad de un motor de
corriente continua, como los motores que se emplean en los coches de
juguetes, no podemos simplemente poner un potenciómetro para hacer
un divisor de voltaje y ajustar su velocidad, se quemaría ya que la corriente que pasaría por el potenciómetro sería mucha para él, en dado
caso necesitaríamos un reostato que tenga la capacidad de soportar
la potencia del motor sin quemarse. Lo cual sería voluminoso, pesado y costoso.





         En cambio este
circuito para controlar la velocidad del motor es básicamente un
control de ancho de pulso (PWM), que se puede armar con pocos componentes,
siendo más económico y más eficiente para el control de velocidad
del motor de corriente continua.





         Su funcionamiento
consiste en un oscilador que varia el ancho de pulso empleando dos
transistores BC548 en forma de un multivibrador, controlando su
frecuencia con los capacitores, resistencias y el potenciómetro, no
hay que preocuparse por los valores de los componentes, hay una lista
con cada pieza que se necesita.





Lista de componentes necesarios





Figura 1. Listado de componentes








        También se puede
utilizar un timer (LM555) como generador de pulsos para el control de
velocidad, o si queremos algo más exacto y de alto control lo podemos obtener utilizando un microcontrolador (Atmel, Arduino, Pic, etc..), pero ese sería otro proyecto.





Diagrama electrónico








Figura 2. Esquema electrónico








         La idea es que los
pulsos del oscilador van activar un transistor de potencia que se va
encargar de ir conmutando la energía para el motor y así regular su
velocidad, entre más ancho el pulso en un periodo de tiempo tendremos mayor
velocidad y potencia que recibirá el motor, y entre más espaciados
estén los pulsos y de menor ancho, menor velocidad tendremos en el motor. Para el
transistor de potencia emplearemos un 2N3055, con un buen disipador
puede soportar hasta unos 2 amperes a 12 volts. Se puede usar un transistor de mayor potencia para poder utilizar motores de mayor potencia, o hasta emplear varios transistores en paralelo para hacer un divisor de corriente.





Dibujo tarjeta electrónica








Figura 3. Diagrama de las pistas







Figura 4. Layout










       La modulación por
ancho de pulso (PWM) tiene diversas aplicaciones, por nombrar algunas
aplicaciones, puedo decir para el control de velocidad de un motor
como el del proyecto, también para controlar electro válvulas, en
iluminación para control de alumbrado, hasta en comunicaciones se
emplea para transmitir información, tiene diversidad de aplicaciones.


      




Figura 5. 3D componentes






Figura 6. 3D tarjeta


       En la parte de hasta abajo se encuentra el enlace para descargar el listado, el diagrama electrónico y el dibujo de la tarjeta electrónica, todo esta hecho en Proteus 7.


       En el video se puede apreciar como se armo el circuito en el programa proteus.










Video 1. Armado del circuito Electrónico.















Video 2. Simulación











Descarga









miércoles, 25 de septiembre de 2019

Hauck starter Burner --- Quemador Hauck ---




Hauck starter Burner --- Quemador Hauck ---







Imagen 1. Planta de mezcla asfáltica en caliente





        Buen día, voy a hablar de los quemadores hauck, viendo aspectos de su mantenimiento y ajustes, lo cual he aprendido por experiencia en la aplicación de secadores para la fabricación de mezcla asfáltica en caliente y también por su manual desde hace ya varios años. He trabajado con los modelos sj075 y sj150 que trabajan con diésel, en plantas de mezclas asfálticas en caliente.



       En mi caso en particular el equipo lo alimentan con  un combustible reciclado, ya que es de menor costo que el diésel, pero esto representa algunos inconvenientes en lo que es la suciedad y viscosidad del combustible. Por lo cual se debe adecuar el equipo y calibrar para dicho combustible. Comento, en caso de omitir u olvidar algo, o tener dudas, pueden preguntar y puedo ayudar tanto por la parte mecánica como la parte eléctrica, ya que este tipo de quemadores los he armado y desarmado a fondo y conozco bien sus partes.



       Es difícil saber por donde empezar, primero diré sus partes con respecto a la calibración, y luego pasare por la parte eléctrica dando tips para corregir fallas comunes.



       La flama Hauck esta compuesta de varias válvulas y ajustes, tenemos por parte del combustible dos electro válvulas,  una que controla el retorno del combustible y otra para el suministro a la flama, de ahí va una válvula de bypass para controlar el combustible de flama baja y arranque. Después sigue la válvula controlada por el actuador que controla la flama cuando ya es alta por decir lo así.




Generalidades sistema de combustible




       Hasta aquí en lo que respecta al combustible hay un sensor de presión en la parte donde están las dos electro válvulas, lo comento por que si ese sensor no activa la flama no enciende. Si falla ese sensor en el panel del Hauck te va indicar low pressure oil, y te dice que terminal eléctrica hay que verificar. Pero antes de verificar la parte eléctrica es recomendable con los manómetros ver que la presión tenga al menos 30 psi, si no hay esa presión ajustar la bomba de diésel o cerrar de poco en poco el retorno hasta tener la presión adecuada, que es aproximadamente 40 psi, digo aproximada ya que varía un poco entre los modelos y la necesidad de tener más o menos BTU.



      Hay dos filtros de combustible que están antes de la bomba y un filtro pequeño escondido por la tubería como un dedal, es importante que estén siempre limpios y que estén bien sellados, ya que una pequeña fuga puede hacer que la bomba empiece a succionar aire y la presión de combustible baje.




Bomba de combustible




       La bomba de combustible es de engranes, al paso del tiempo presenta desgaste, se puede ajustar su bypass y darle un tiempo más de vida, y en el peor de los casos ver si es necesario hacer un ajuste con el tornero o hacer cambio de bomba. En caso de emergencia puede usar una bomba centrifuga en serie con la bomba de engranes, pero debe tener muchas precauciones, como abrir el bypass del retorno del diésel para luego de encendidas ir ajustando a la presión deseada y encender al mismo tiempo ambas bombas para que no se dañe la bomba centrifuga, con una bomba de 1/2 HP lo puede hacer.

         También en algunos modelos de plantas se encuentra un caudalímetro mecánico, solo para visualizar el consumo de combustible.




Válvula de bypass de combustible




         Esta válvula se encarga de entregar el combustible necesario para el encendido y para mantener la flama antes de aumentar la misma, casi siempre se pone en 8, pero dependiendo de la viscosidad del combustible en ocasiones hay que subir le un poco.




Válvula de combustible




         Esta gobernada por el actuador y va ir dosificanco tanto aire como combustible según vaya aumentado. El actuador a su vez mueve una válvula que controla el flujo de aire, no se recomienda mover la calibración que tienen las palancas de ambas válvulas, ya que esta ajustada para que tanto el aire como el diésel hagan todo el recorrido de sus válvulas. Lo que si se puede modificar un poco es la posición de inicio de las válvulas, es decir que necesitamos un poco más de combustible, en flama baja el aire lo dejamos en cero y el combustible en uno. Al ir subiendo el actuador las palancas va estar adelantado el combustible y dosificando un poco más que el aire.



¿Porqué mover válvulas y ajustar la flama? esto se debe a que el combustible no siempre es igual o el producto a secar tiene demasiada humedad o poca y lo que se busca es la mayor cantidad de BTU, con el consumo mínimo de combustible y esto se logra teniendo la forma de la flama correcta con sus dosificaciones adecuadas, ya que estamos trabajando con un combustible recuperado.



           Bueno, ya narré la parte del combustible, espero no haber omitido algún aspecto, paso a la parte del aire y ajustes.




Sistema y válvula de aire




           El aire es suministrado por el soplador, este es un motor acoplado directamente a un ventilador por así decirlo. El aire lo dosifica una válvula que es controlada por el actuador en conjunto con la válvula de combustible. Hay unos ajustes que ayudan a dar forma a la flama, es decir alargar o ensanchar la flama, habitualmente no se mueven estos ajustes, en el manual de fabrica dan los valores que llevan según el modelo. Son la palanca que controla el giro del aire (secundary air sleeve), el cono (flame holder cone) y el cilindro de extensión (sleeve extension). Por experiencia previa puedo comentar que el cilindro de extensión y el cono deben estar siempre limpios de carbón, causado por la combustión. Ya que si están sucios con pedazos de carbonización la eficiencia baja considerablemente, haciendo que uno gaste más combustible.



          Ahora por la parte de la salida de los vapores tenemos el extractor, que se puede ajustar su compuerta para sacar la cantidad de vapores necesarios, digo necesarios ya que si está muy abierta la compuerta la eficiencia calorífica baja, y si esta muy cerrada el calor de la flama se concentra solo en la parte donde esta la flama, distribuyendo mal el calor y con el riesgo de dañar el equipo, ya que se calienta en exceso la flama, con el riesgo de dañar el actuador y la instalación eléctrica del piloto de encendido.




Parte eléctrica






         Es muy extensa esta parte para explicar, prefiero pasar a fallas y soluciones pero sin antes dar  una explicación breve del sistema.

         El sistema eléctrico esta compuesto por un plc que se encarga del monitoreo de los sensores y control de la botonera, este plc trabaja en conjunto con una tarjeta electrónica con diversos relevadores y timers, los cuales hacen la combinatoria para activar y desactivar los recursos de la flama según le vaya diciendo el plc y el relevador de flama. Además del plc y la tarjeta electrónica tenemos el relevador de flama con su amplificador de flama, el cual tiene la función de encender el piloto, activar el combustible y verificar si la flama esta encendida y cual es la intensidad de la misma.

          Son varios los sensores pero cambia entre los modelos, en los que he trabajado tienen los siguientes sensores.



Sensor de flama UV. Lleva dos sensores uno para detectar la flama de gas del piloto y otro para la flama diésel. En los modelos que he trabajado e observado que eléctricamente trabajan al juntos, es decir si se enciende el piloto, los dos sensores están funcionando y detectando la flama del piloto. No están de manera individual.



Sensor de presión de combustible. Esta localizado antes de las electro válvulas de diésel, y es una cajita con un micro interruptor que verifica que tenga el sistema de combustible la presión necesaria para trabajar. Tiene para ajustar de manera mecánica.



Sensor de presión de aire. Se tiene dos sensores, uno en el soplador y otro en el extractor, y su función es garantizar que este funcionando el soplador y el extractor antes de suministrar combustible.



Interruptor de posición. Son unas palancas con su rueda que mecánicamente se mueven y activan un micro interruptor. Hay dos, una se encuentra en la válvula de aire y nos sirve para indicar le al sistema si esta o no en flama baja y otra que esta en el pistón de aire que activa la entrada de asfalto. Aunque este ultimo interruptor no tiene que ver con el sistema Hauck, lo pongo como referencia a las plantas de mezcla caliente.



       Hay algunos modelos de electro válvulas de combustible, que en su interior tienen micro interruptores a manera de sensores, que avisan al sistema Hauck si esta o no activa la electro válvula, como un control de retroalimentación. Esto lo comento por que de ahí a veces hay problemas por corregir.




Fallas y Soluciones




          Paso a la parte emocionante, ya que son diversos problemas que he visto y en listo como se han corregido






La flama no enciende.




           Hay que verificar paso por paso, hasta llegar al problema y solucionar. Es fácil, primero seguimos el flujo del combustible verificando la parte mecánica y luego la parte eléctrica. Hay que tener en cuenta que el sistema por la parte eléctrica se protege si detecta que algún sensor no esta funcionando y esto nos lo indica en el display del Hack. A veces las fallas son por falta de experiencia en la operación, que no activen un interruptor o tengan cerrado la válvula principal del gas o la válvula principal de diésel.



           Verificar presión del combustible. Si es la adecuada, de 30 a 40 psi, pasamos a lo siguiente. En caso contrario hay que limpiar filtros, el cedazo y verificar que no tengamos fugas. el cedazo esta guardado en un conector de la tubería, es como un dedal que tiene dentro de una de las conexiones del tubo.



             Si todo bien hasta aquí, teniendo todo limpio y sin fugas, pasamos a verificar que fluya el combustible para llenar el sistema de diésel. En el retorno hay que purgar hasta que salga el combustible, una vez que salga combustible, se cierra la purga y se empieza de poco a poco a cerrar el retorno hasta tener la presión de combustible adecuada. En caso de no funcionar, repetir dos veces y si no esta manteniendo se la presión y baja, significa que esta succionando aire en alguna parte antes de la bomba, casi siempre de los filtros, si no se tapan bien. O en el peor de los casos la bomba ya esta dañada. Podemos subirle la presión a la bomba, tiene un tornillo tapado con un capuchón roscado a un costado de la bomba, al ir apretando se aumenta la fuerza de la bomba. Este tornillo es su control de bypass interno de la bomba, no todas las bombas lo tienen, pero en caso de combustibles como medida de control lo he visto.



          Ya tenemos presión de diésel adecuada, pero no enciende. verificamos que la válvula de paso en la flama este abierta, es una válvula manual que se tiene antes de la flama que sirve para cerrar y hacer mantenimiento, se encuentra antes de la entrada de la v´lvula de bypass de diésel.



         Sigue sin encender, ya tengo presión de diésel, y la válvula de paso esta abierta. vamos poder observar no de cerca claro esta, de lejos que al darle para encender la flama se observa como sale el diésel junto con el aire, y lo más probable es que el piloto no esta encendiendo.

   

        En caso que si encienda el piloto y esta saliendo combustible pero no enciende la flama, esto significa que esta contaminado el combustible con agua, lo he visto en varias ocasiones esta situación.

         Esto es debido a que el combustible esta contaminado y al paso del tiempo se va al fondo del tanque el agua, se separa por decantación. Si es este el caso se tiene que retirar todo ese combustible contaminado, se puede sacar por medio del retroceso de la bomba, se desconecta y empleando una cubeta, la cual vamos a llenar por medio de la bomba. Ahí vamos a ver como es el combustible, y vamos a purgar el combustible hasta que salga sin lodos, y agua. Se observa con un color homogéneo intenso, sin lodo, sin agua.



         Cotejamos que este abierta la válvula de paso del gas, que la punta del chispero este limpia para generar la chispa y que no este en contacto con el tubo. También que en donde se conecta la bujía este bien el conector. Si todo eso esta bien cuando se le de encender a la flama se va escuchar como se activa la electro válvula de gas y cuando haga chispa el piloto. Si todo suena bien, esta bien la parte eléctrica de esa parte del sistema de encendido.



        Si todo va bien hasta aquí, debemos tener la flama baja encendida.




La flama enciende y se apaga


         Se dan dos situaciones, la primera que al encender la flama se apague al poco rato, la volvemos a intentar encender pero como que no quiere prender. Esto es debido a que el combustible esta contaminado, hay que purgar como comente anteriormente para que pueda prender bien.



         El segundo caso sería que al encender la flama, al ir subiendo su intensidad con el equipo de control, llegue a un punto y se apague. Este punto esta entre el 40 al 60 por ciento de la flama aproximadamente.



        Esto significa dos cosas que la flama no esta bien calibrada, o que el combustible este muy denso.



        Cuando la flama no esta bien calibrada, hay que ajustar y verificar que todo este bien. Primero y más importante ver que la esprea esté limpia por dentro, hay que desarmar esa sección y en la punta hay que ver que no este tapado ninguno de los orificios que tiene, ya que con solo uno que este tapado implica que la flama baje su eficiencia por mucho, o se apague.



        Ya sabiendo que esta bien la esprea, el otro punto importante a verificar es lo largo del tubo de la esprea, en el modelo que he trabajado debe tener una distancia de 41 3/16 pulgadas, es de suma importancia que tenga esa medida, a lo más podemos mover 1/16 de su punto, y esto es como un ajuste pequeño debido a la densidad del combustible.



        La idea es que si esta un poco espeso el combustible, nos conviene meter la esprea 1/16 (quedaría en total de 41 1/8 pulgadas) para forzar un poco más la atomización del combustible con el aire, para tener una mejor combustión. En ocasiones hay que adelantar el aire un poco para ayudar a tener una mejor atomización del combustible.



       Hay que tener en cuenta que las medidas que estoy dando es para un modelo en especifico de flama, varia la distancia de la esprea en otros modelos. Pero con el manual a la mano se puede verificar y con lo que explico se puede entender como funciona.



      En el caso que el combustible este denso, se puede intentar ajustando la flama, metiendo un poco la esprea, subiendo presión del combustible a 50 psi, subiendo el bypass a 13 y aumentando el aire, y si aun así no se logra, la opción que queda es diluir el combustible con más diésel. Esto considerando si se esta trabajando con combustibles recuperados.






Fallas eléctricas




      Es muy extenso el tema, y se tienen casos muy específicos. Pienso que a consulta en los comentarios puedo guiar.
































martes, 9 de abril de 2019

Pulsado en milisegundos




Pulso en mili-segundos





               El siguiente circuito nace ante la
necesidad de dar un pequeño pulso a un relevador, para al activarse permita
hacer circular la corriente de una batería en un pequeño momento en corto
circuito entre las puntas del equipo, la placa de níquel y la batería. Esto es con
la finalidad de soldar las baterías a su placa de níquel, si por ejemplo
soldamos las baterías con estaño, con el mismo calor prolongado del cautín se
dañan, en cambio con un breve corto circuito entre la placa y la batería podemos
hacer que se unan, generando un mínimo calor y manteniendo a salvo la batería.




                Se
puede manejar directamente la corriente con el mosfet, solo sería considerar
uno de mayor rango de soporte en corriente, en el rango de los 100 amperes.




                Trabaja
aproximadamente el tiempo de pulsación en el rango de 500 mili-segundos  a 10 mili-segundos











                A continuación los diagramas esquemáticos y sus archivos.









Imagen 1. Simulación del circuito electrónico.






Imagen 2. Layout











Imagen 3. vista 3D














Enlace de los archivos:





https://mega.nz/#!eAQnHaxT!CWpkUUJHNiOhwGz2z8Go4RShXh653VFPs3S0l6oYXr4





















miércoles, 29 de noviembre de 2017

Contador de eventos con display 7seg



      La finalidad del prototipo es para contar cada vez que pasa un camión que tira material en el primario de una trituradora de materiales pétreos. También se puede utilizar para otras aplicaciones solo consiste en adecuar que sensor se va emplear.



Caracteristicas:



--Se emplea un sensor de presión mpx5700 con una manguera para que cada vez que pase el camión al aplastar la manguera mande la señal de conteo



--Tiene un display de 4 elementos de 7seg, para contar hasta 9999



--Se emplea la memoria interna del pic16f84a para que al desconectar y re conectar se mantenga la cuanta, tener en cuenta que la memoria interna tiene un tiempo de vida. (nota. Tengo dos asm, uno con la memoria y otro sin emplear memoria)



--Tiene un botón de reseteo, para poner la cuenta en cero. Para poner la cuenta en cero, se presiona el reseteo y se enciende el dispositivo, en automático se pone en cero, pero no se guarda el registro hasta que se lleve acabo una cuenta. Es decir si lo pones a cero y no hay cuenta al apagar y encender de nuevo va a mostrar la cuenta anterior al cero.



Diagrama electrónico












Datos para bajar, diagrama electrónico, layout de dos caras, pdfs datasheets y asm, hex





https://mega.nz/#!qE5S0bLT!ti9HzeY_pxXPJDvxxU5_EIoUNEzOUGv493XGmtaY37Q








Prototipo





         La tarjeta original le hice algunas correcciones que al momento de armar y probar, me di cuenta que había que modificar, dispuse componentes por arriba y por abajo para poder instalar en la caja de steren, pongo imágenes de como quedo el prototipo, como concejo los display durante el día casi no se ven, esto se debió a que los leds 7 seg que compre en steren son de baja iluminación de unas 6 candelas, lo adecuado sería comprar de 20 a 30 cd para que durante la luz del sol se pueda visualizar. la otra opción es emplear un lcd, próximamente lo voy a implementar.





Fotos.

























Actualización 5 dic 2017





                    Al estar probando en campo el prototipo detecte el problema que al apagar y al encender se activa la interrupción del pic en algunas ocasiones generando una cuenta, así que actualice el programa, le agregue un temporizado de inicio antes de que habilite las interrupciones.





https://mega.nz/#!qE5S0bLT!ti9HzeY_pxXPJDvxxU5_EIoUNEzOUGv493XGmtaY37Q














jueves, 14 de septiembre de 2017

Medición de nivel por medio de un sensor de presión



       Este proyecto esta en proceso, voy a ir poniendo según vaya avanzando los circuitos electrónicos y las partes de que va a constar.

       Quiero que trabaje un display 16x2 para ver los resultados del sensor de presión, un teclado matricial para interactuar con el display y resultados obtenidos del sensor de presión, también estoy considerando dejar disponible un puerto de comunicación por si requiero extender o enviar la información a otro dispositivo y además dejar disponible algunos pines del pic para activar o desactivar relays. Todo lo voy a ir desarrollando paso a paso.



Partes.



1.- Fuente simétrica estable de 14.8,-14.8 y fuente de 5 volts

2.- Sensor y amplificador de instrumentación

3.- Acondicionamiento de la señal para tome lectura el pic16f877

4.- Microcontrolador pic 16f877 definición de puertos

5.-Display

6.-Teclado

7.- Indicadores y relays

8.- Comunicación





Diagrama de flujo



Pendiente de subir el diagrama de flujo, aun no defino bien lo último.







1.- Fuente simétrica estable +-14.8 volts y 5 volts



             La fuente de voltaje no me complique en desarrollar una conmutada, ya sería otro tema, es una fuente regulada simétrica estable con el lm337 y lm317 y para los 5 volts un regulador lm7805, lo importante es que es estable, el circuito lo tome de su hoja de datos y solo ajuste para que me entregue el voltaje que necesito. El voltaje que necesito lo definí en base al voltaje de alimentación del sensor de presión MPX2050 que trabaja en el rango de 10 a 16 volts y toma sensado de 0 a 50kPa (7.5psi).



        Primero arme el circuito electrónico en protoboard para ajustar y obtener el voltaje de +-14.8 volts y ya luego lo pase a placa, esto lo logre con el zener de 12volts y el arreglo de resistencias en paralelo que tiene.



Circuito fuente de voltaje



















Fuente de voltaje armada y funcionando







Archivos de la fuente de voltaje (circuito y layout)



https://mega.nz/#!vUhnVDKI!O_WaaPFv6X3c1B1HnicWD_PAqgs61TTEZFnGIQvvBjQ





2.- Sensor y amplificador de instrumentación



          Esta parte toma el voltaje del sensor MPX2050 y lo amplifica, rechazando las interferencias y ruido, esto es gracias al amplificador de instrumentación.

       El voltaje del sensor es de  40mvolts de su presión máxima medible, como es un amplificador diferencial puede darnos voltaje negativo o voltaje positivo dependiendo si la presión es negativa o positiva, según su manual tiene un rango de -40mvolts a 0 en succión y de 0 a 40mvolts cuando es presión positiva, esto es dentro de su rango de 50Kpa. Pero puede soportar hasta 200Kpa pico, así que da lecturas mayores a los 40mvolts pero pierde su linealidad en su respuesta y con posibilidad de dañar el sensor.

     Por que elegí este sensor hasta 50Kpa, esto se debio a que es el optimo para medir la presión de un tanque cilíndrico vertical de 5 mts de alto, esto es que requiero a lo mucho unos 45Kpa para tomar la lectura cuando el tanque este lleno en su totalidad.

     Esto se calcula con P = pgh donde, P es la presión de un fluido estático, p es la densidad del fluido en este caso el fluido tiene una densidad casi igual a la del agua, g es la constante de aceleración de la gravedad y h es la altura del nivel del líquido.



     Ya teniendo definido el sensor, amplifico la señal en el amplificador de instrumentación calculando que me entregue 14 volts cuando el sensor registre 40mvolts, y cuando de voltaje negativo el sensor no el amplificador me de 0 volts, esto lo logro con un diodo como medida de protección, para no tener voltajes de salida negativos.



Circuito electrónico







Por el momento solo tengo armado en protoboard la etapa de amplificación y el acondicionamiento de señal. Posterior mente comparto su layout y como quedaría armado.



3. Acondicionamiento de señal



      ¿Por que el acondicionamiento de señal? si con el amplificador de instrumentación puedo tener en su salida ya el voltaje adecuado para el pic. Se me presento un problema y le encontré una solución creativa. El problema es que el pic solo tiene una resolución de 10 bits, esto quiere decir que puede tomar 1024-1 lecturas, entonces si yo tengo un tanque vertical de 36000 litros de 5 metros de altura cada lectura leída por el microcontrolador va ser de 36000/1023=35.19 lts, esto quiere decir que va a tomar las medidas en múltiplos de 35 lts, es una resolución pobre. la única manera de solucionar esto es que el convertidor analógico a digital sea de más bits, pero para eso tendría que comprar otro microcontrolador que tenga la opción de más bits, hay de 12 y de 16 bits o conseguir un ADC aparte.

       La solución que se me ocurrió fue de emplear 4 adc del microncontrolador de 10 bits cada uno, en suma me darían 4092 lecturas, unos 12 bits. Ya con esa resolución tendría 36000lts/4092= 8.7lts, esto es un poco más de un milimetro de cambio de su nivel, ya que cada variación de un centimetro en el tanque equivale a 72lts, (36000lts/500cm=72lts por cm). Ya con esta resolución ofrece poderse emplear.

       La idea es que el voltaje de salida del amplificador de instrumentación se parta en cuatro (divide y vencerás), esto se logra mediante un divisor de voltaje con cuatro resistencias, como no podemos conectar directo al microcontrolador ya que sería mucho voltaje usamos 3 restadores con amplificadores operacionales, así tendríamos 4 voltajes no mayores a 4 volts que serían los voltajes que van a tomar lectura los adc del microcontrolador y ya por software trabajamos el valor de la señal adquirida del sensor.



Circuito acondicionamiento de señal







      Por el momento hasta aquí he llegado, ya lo simule y lo arme en protoboard y funciona bien, tengo pendiente hacer su layout y armarlo ya formalmente para pasar a lo siguiente.

     Quiero ver si no es muy pesado el circuito en una sola tarjeta poner el sensor, amplificado operacional, el acondicionamiento de señal y el microcontrolador, y aparte poner el teclado, display y relays.

    Pienso que lo más complicado va ser la programación del microcontrolador, quiero programarlo todo en ensamblador para que sea rápida la toma de lecturas con el mínimo de memoria empleada.





Continuación del proyecto.



Ya arme todo el circuito en una tarjeta, y lo estoy probando directamente en un tanque contenedor de 20, 000 lts. Se me han presentado diversos problemas que e ido corrigiendo, en listo lo que ha pasado y como he solucionado.



1.- Falla en el pic

al hacer el layout no me di cuenta que los pines de alimentación del pic estaban configurados en el proteus como vcc y gnd, y yo emplee +5 y gnd como fuente de alimentación de los demás componentes, así que me considero como otra fuente, tuve que improvisar y hacer la conexión directa con un cable, en el layout lo corregí también.

2.-La resistencia que utilice en el amplificador de instrumentación para la ganancia, no fue la adecuada, ya que me entregaba más amplificación. Lo que sucede es que el amp de instrumentación lo alimente con 14.8 y - 14.8, pero al amplificar la señal en su salida como máximo solo me puede entregar 12.5 volts, yo no tenia considerado ese límite considere los 14.8 como máximo de salida, así que tuve que cambiar la resistencia de amplificación para adecuar el rango del sensor con respecto a la salida del amp de instrumentación.

3.- Como fue más baja la salida de amplificación tuve que cambiar igual la resistencia del diodo zener, de donde tomo el voltaje de referencia para el ADC, para poder ocupar el mayor rango posible del ADC.

4.- En un proyecto anterior se daño la entrada RA0 de mi pic, así que tuve que hacer un cambio en el programa para utilizar otra entrada de ADC, el layout no lo modifico aún, hice un puente físicamente en la placa que ya tenía hecha y modifique el programa.

5.- Funciono relativamente bien los primeros días, solo que variaba de 100 hasta 200 litros la respuesta que se observaba en el LCD, me di cuenta que empezó a bajar las lecturas al paso de los días con el mismo contenido en el tanque. Me di cuenta que el amplificador de instrumentación empezó agregar voltaje de milivolts al sensor, como que perdió el acoplamiento, verifique lo que pude para reparar pero no encontré el porque del comportamiento, así que como solución compre un ADC INA129 que viene en su placa, los que se emplean para arduino e instale cortando unas pistas y conectando lo. Actualmente esta trabajando y estoy monitoreando, bajo por mucho su variación y se ha vuelto más estable, esta en un rango de 20 lts de más y menos con un mismo contenido.

6.- De la programación puedo decir que no soy muy experto, así que hice muchas modificaciones y me apoye en diversas rutinas ya hechas. El problema que tenía que se perdía el programa, su secuencia, descubrí que mi programa fue mayor que la pagina uno, así que tuve que ver como hacer brincos entre paginas del pic para que todo mi programa funcione, también me pase de variables declaradas, así que busque la manera de reducirlas y re usar las que tenia para no pasarme del banco uno de variables.



Adelanto lo que he hecho, expongo que aun estoy desarrollando el proyecto, por lo que estoy haciendo modificaciones según voy necesitando.



















En el menu, para el pass es presionar 2 y 5 para que entre a calibración, ya teniendo la calibración puesta a 16 mili volts en el sensor de presión, equivalente a 20,000pascales se presiona A y se graba ese valor como referencia. Ya calibrado podemos tomar lecturas muy cercanas a los valores de litros, kilogramos, presión y altura hidrostática, eso gracias a las fórmulas que utilice dentro del programa del pic.



Todos los archivos con los que estoy trabajando, enlace.



https://mega.nz/#!LZw3UBaS!QOBSxHh1Q7qmYDNL0OWTwKN204QDqzl4fNpAGmSmaSs



Voy a modificar el proyecto para hacerlo más simple, ya vi que el calor, las interferencias hacen que no se estabilice hasta el punto donde yo quiero, quiero tener una precisión y estabilidad de unos pocos litros en mi display. Compre el ADC MAX1416 y estoy empleando el INA128 como amp de instrumentación, junto con el pic, con su display y teclado. Por el momento voy a dejar lo que hice aun principio para trabajar en el proyecto simplificado. Al menos el primer proyecto me dio muchas experiencias y vi que el adc a 12 bits si trabaja.






miércoles, 19 de julio de 2017

Micromaster Falla F0001



    Me a pasado que con el paso del tiempo el variador de frecuencia, a pesar de darle mantenimiento y los cuidados adecuados marca en ocaciones la falla F0001, no con todos pero si hay sus casos.



        Esta falla nos dice que hay un corto a tierra y el consumo de corriente sobre pasa el límite permitido del micromaster y se protege deshabilitandose.



      Lo primero es verificar si el motor esta bien, la línea de cableado de alimentación y que toda la instalación y bornes estén adecuadamente conectados. Ya luego se procede hacer un reseteo de fabrica al micromaster, como indica el manual. Como punto extra, por experiencia e observado que el cable del micromaster al motor, al paso de bastante tiempo se pone gris oscuro, como si le saliera carbón, si eso te sucede y te marca la falla, sería bueno hacer la prueba con otro cable en mejor condición para descartar el cableado como posible falla.





      Me voy a concentrar en la falla electrónica del dispositivo, considerando que ya se checo voltajes, que el motor funciona adecuadamente con otro micromaster, empleando la misma instalación. Quedando como única opción la falla electrónica del micromaster.







     Primero hay que desarmar el micromaster y verificar que ninguna conexión este dañada, que todo se vea bien conectado.

     Luego hay que checar los igbt con el multimétro en continuidad te debe dar aproximadamente igual a los valores siguientes.











    Si te arroja los valores similares a los que muestro, significa que están bien los transistores. entonces procedemos a checar la parte critica del sensor de corriente y su circuito.





       En la siguiente imagen en dos círculos rojos muestro las resistencias que fungen como sensor y la parte del circuito que las gobierna. Estas resistencias son muy pequeñas del orden de 0.009ohms, en el multimétro se ve como si estuvieran en corto.













    Si las resistencias te marcan con el multimétro corto circuito, vamos bien.


      Nos concentramos al circuito de la siguiente imagen, es el  encargado de mandar la señal a través del opto acoplador al chip principal si hay problemas de consumo de corriente eléctrica.


     Podemos hacer una prueba simple, desconectamos una de las patitas del optoacoplador, se indica en el círculo amarillo de la imagen. Armamos y conectamos el micromaster, probamos si nos envía la falla f0001. Ya que esta desconectado el optoacoplador nunca va arrojar la falla.


    El problema radica que se desvalorizan las resistencias de montaje superficial de esa parte del circuito, con que cambien un poco su valor ideal en unos pocos kilohms hacen pensar al equipo que esta consumiendo más corriente de la debida y marca la falla.


   Lo que procede es complicado, hay que checar las resistencias, algunas se pueden verificar ahí mismo, pero hay otras que hay que quitarlas para poder checar. Por lo que he visto las de 100K son las que desvalorizan mayormente.









Hice un bosquejo del circuito, como esta constituido para entender un poco más a fondo como trabaja esta parte del micromaster.










Agrego su archivo de Proteus 





https://mega.nz/#!mMA3gT7L!DXbQ3LVuBErGpCDM8txcL62eBxc1Js0xZnkexpL-gZg








Espero haya servido la información, me llevo un tiempo localizar este tipo de fallas. 





Suerte en sus proyectos y reparaciones.





Saludos.







Compresor Atlas Copco 375

        Falla al encendido del compresor 375          He tenido la oportunidad de embarcar me a la reparación de un compresor Atlas Copco, e...