Regolatore Variabile 12 Volt

[morghen76]

buongiorno a tutti, se possibile vorrei chiedere aiuto in quanto avrei la necessita di realizzare un regolatore variabile alimentato a 12 volt dalla batteria del trattore, e che tramite un segnale 0-10volt prelevato da un olc, mi fornisca un'uscita variabile da 4 a 12 volt 10 ampere per alimentare una valvola motorizzata che regola il flusso di acqua di un atomizzatore, come dati di targa so solamente che la valvola motorizzata a 12 volt con una pressione di lavoro di 30 bar assorbe 3-4 ampere.

ho gia provato a realizzare un circuito con regolazione pwm tramite ne555 ed un mosfet buz111 abbinato a diodi schotty sbx2030, pero senza valvola riesco a regolare la tensione a 12 volt mentre collegando la valvola la tensione scende bruscamente a 7 volt ed i tempi di lavoro sono troppo lunghi.

chi mi puo aiutare, i normali fornitori di materiale elettrico non mi hanno saputo dare nessuna soluzione

[Livio Orsini]

Hai bisogno diqulalche cosa di meglio. Se fai una ricerca in questo forum, sezione "fai da te" ed "elettronica generica" c'è una discussione in cui Mirko Ceronti propone un circuito per il comando di un motore cc 12 V con assorbimenti simili alla tua valvola. Però sarebbe meglio che tu reperissi le specifiche della valcola perchè credo che non basti un circuito semplice ma ci voglia una configurazione a ponte ad "H", perchè la valvola dovrà aprire e chiudere.

[morghen76]

grazie livio, oggi cerco la discussione di mirko.

quella che uso non è una semplice valvola, ma una valvola motorizzata, in quanto c'e fisicamente un motorino su cui è montata una barra filettata e che comanda un perno che sale e scende a seconda di come applico la tensione ai capi del motore, all'interno ci sono già i finecorsa per bloccare la massima apertura o la massima chiusura.

abbiamo gia effettuato una prova con un alimentatore switching da banco da 10 ampere e con una pressione di lavoro di 30 bar, per cui il sistema dello switching sono sicuro che funziona, ma le mie capacita di progettare circuiti elettronici da zero sono scarse, per cui mi affido a ricerche e consigli in rete.

ho trovato molto interessante una discussione sempre su questo forum per comandare un'elettrovalvola 0-10volt con i 12 volt di un camioncino

oggi mi studio il tutto e vediamo cosa ne esce fuori

intanto grazie e buona giornata

[Livio Orsini]

quella che uso non è una semplice valvola, ma una valvola motorizzata,....

Vedi che avevo intuito correttamente.

Devi usare un dispsoitvo con ponte ad "H" per comandare questo motore. maggiore è la tensione di riferimento maggiore sarà la velocità di manovra; il senso di rotazione (chiude/apre) lo si determina, secondo i casi o con il segno della tensione di riferimentto o con un segnale aperto/chiuso. Questo dipende dal tuo dispositivo di comando, quello che genera il riferimento.

Presumo che dovrai anche realizzare un posizionamento della valvola secondo qaunto richiede il processo.

Comunque per quanto riguarda il dirve, puoi cercare su questo forum con la parola chave contenete "LM298" che è un vecchio usatissimo ed affidabilissimo drive in configurazione ponte ad "H" usato per pilotare stepper e motorini si ad una trentina di volt di armatura. Sono 2 ponti che possono lavorare in parallelo sino a fornire 4 A. che dovrebbero essere sufficienti per la tua applicazione.

In commercio, sui siti che trattano componentistica per robotica amatoriale e modellistica, trovi molte schedine che fanno questa funzione di drive con ponte ad "H", buona parte basate proprio sullo LM298. Forse è più conveniente per te comprare un dispositivo bello e pronto.

PS. Se spiegassi come intendi comandare la valvola, magari descrivendo un poco anche il processo, forse potremmo darti dei consigli più mirati.

Modificato: 20 luglio 2014 da Livio Orsini

[morghen76]

gentilisimo livio mi hai dato del buon materiale da approfondire.

premetto che al momento io ed il mio collega stiamo cercando di realizzare questo prototitpo e se i risultati saranno quelli aspettati faremo tutte le certificazioni in base alle norme vigenti.

attualmente su richeista di un cliente abbiamo realizzato un sistema tramite plc per gestire in automatico un atomizzatore per vigneti con recupero del prodotto in maniera da non disperdere inutilmente i solfati nell'ambiente, per gestire la quantita d'acqua che esce sugli ugelli, il plc legge la velocità di avanzamento del trattore, legge la pressione fornita dalla pompa (30bar max), legge la pressione che arriva sugli ugelli, legge il livello di acqua nella botte, l'operatore tramite touch screen imposta quanto prodotto di trattamento desidera irrorare in base alle dimensioni del terreno, ed in base a queste informazioni il plc comanda il motorino dell'elettrovalvola in modo da aumentare o diminuire la pressione che arriva agli ugelli. oltre a questo tramite il touch screen possiamo registrare su chiavetta usb i parametri di lavoro ed esportarli in un file compatibile con excel per avere uno storico dei vari clienti e delle varie lavorazioni.

il sistema qui descritto funziona egregiamente, purtroppo il cliente ci fornisce sensori e valvole motorizzate differenti per cui ultimamente le regolazioni sono instabili, in quanto le ultime elettrovalvole motorizzate che ci fornisce con una tensione di lavoro di 12 volt hanno un tempo di apertura o di chiusura di 7 secondi che risulta troppo veloce e quindi la regolazione risulta instabile, il mio collega ha provato ad utilizzare un alimentatore da laboratorio con una tensione di uscita di 10 volt per alimentare la valvola motorizzata ed il sistema di regolazione risulta molto piu stabile.

da qui nasce la necessita di avere un regolatore che in base ad un segnale di tensione 0-10 volt proveniente dal plc ci permetta di regolare la tensione di alimentazione dell'elletrovalvola motorizzata, questo ci permetterebbe di avere un sistema flessibile da applicare su vecchie macchine e sulle nuove, regolando semplicemente la tensione applicata al motorino senza stravolgere il sistema, e siccome tutti i plc che usiamo hanno tutti un'uscita analogica 0-10 volt che rimane inutilizzata, l'integrazione sarebbe abbastanza semplice

[morghen76]

dimenticavo un particolare, ho chiesto al mio collega se fosse necessario sapere la posizione di apertura dell'elettrovalvola, avevo pensato di montare un potenziometro sull'alberino del perno dell'elettrovalvola motorizzata, ma ha detto che basta leggere la pressione in uscita, in quanto applicando il potenziometro si dovrebbe modificare la struttura dell'elettrovalvola motorizzata anche se in effetti si tratta di fare un foro

[Livio Orsini]

Ho capito il problema, almeno credo .

Quindi ipotizzate di aprire la valvola sino a quando la pressione agli ugelli è quella desiderata; mentre la tensione di alimentazione la regolate una tantum in funzione della sensibilità/velocità della valvola. Per chiudere la valvola vi basta invertire le polarità alla valvola.

Se la mia deduzione è corretta sarebbe sufficiente un regolatore PWM semplice come quello che propose Mirko Ceronti per un problema analogo (si trattava di regoalre la velocità di un motorino da tergicristallo).

Certo che usare un ponte ad "H" renderebbe le operazioni molto più semplici; basterbbe un segnale analogico 0-10 V per regoalre la velocità ed un livello 0 / 1 per la direzione. Oppure potreste prevedere l'uscita -10V / +10V dal PLC così avreste direttamente la regolazione di velocità e la direzione con un unico segnale. Ovviamente è necessario comunque dare sempre il segnale di sblocco.

Io ti consiglierey l'uso di schede come la Century che, mettendo in parallelo 2 canali, può erogare tranquillamente 4 A. Costano abbastanza poco e sono affidabili; comunque, trovi tante schede simili, basate sullo LM298 che hanno il medesimo tipo di comandi.

A solo titolo di esempio leggi questo

Modificato: 20 luglio 2014 da Livio Orsini

[morghen76]

grazie mille livio per i suggerimenti, questo pomeriggio ho letto con interesse proprio la discussione per il controllo del tergicristalli, dove ho approfondito la ricerca dei datasheet e delle numerose tipologie per i ponti H.

se con l'integrato LM298 è possibile collegare in parallelo i 2 canali, sarebbe fattibile l'idea di collegare in paralleo 2 integrati LM298??

grazie mille per la disponibilità

[morghen76]

salve volevo aggiornarvi sul proseguimento dei lavori

a forza di cercare e ricercare materiale, un amico è riuscito a farmi lo schema per un circuito con la regolazione della tensione di uscita partendo dal segnale 0-10 volt del plc

c'è un ne555 che genera un'onda triangolare, c'è un ne555 che fa da comparatore tra l'onda triangolare ed il segnale proveniente dal plc, come risultato si ottiene un segnale pwm, tramite il quale vado a pilotare un mosfet, appena il mio collega termina le prove su campo se i risultati sono buoni pubblico lo schema

[Livio Orsini]

E' molto simile a quello proposto da Mirko.

Vedo però un problema per l'inversione di polarità. Con un solo Mosfet o BJT sei costretto a mettere un contattore elettromeccanico per scambiare apri e chiudi.

[morghen76]

per l'inversione di polarità ho parlato con il mio titolare di usare il ponte ad h che prevede l'uso di ulteriori mosfet, ma siccome gia adesso nella configurazione attuale vengono usati due relè per azionare l'elettrovalvola motorizzata nei due sensi di marcia per cui stiamo valutando se integrare l'uso dei mosfet o mantenere i rele, ma questo dipende dal mio titolare.

diciamo che per sola mia curiosità personale sarei propenso a realizzarmi una schedina millefori con l'uso del ponte ad H e valutare i risultati.

e pensare che tre anni fa questo progetto dell'atomizzatore era partito con un profilo basso per mantenere i costi e ci siamo limitati ad usare un logo, poi il cliente ha visto la concorrenza e per tener testa siamo finiti ad usare un plc vero e proprio connessione internet tramite chiavetta umts (solamente per checkup prima di intervenire sul campo) e download dei parametri di lavoro su chiavetta usb per poi essere elaborati tramite excel