Компания SKF известна всему миру своими подшипниками. Также они производят масло станции для смазки движущихся агрегатов, которые и были установлены у заказчика трудолюбивыми финнами. Чтобы подача масла не прерывалась ни на минуту, такие системы снабжены сигнализаторами, выдающими сигнал при отсутствии смазки в одном из каналов. А так как узлов требующих смазки несколько десятков, то и каналов модуля сигнализации соответственно. Платы сигнализации установлены прямо в цеху в непосредственной близости от самой масло станции и каждая контролирует 10 каналов подачи смазки. На каждый неработающий канал загорается красный индикатор и срабатывает реле. Все реле объединены в один канал общей сигнализации. То есть когда срабатывает сигнал, то человек занимающийся обслуживанием системы смазки бежит в цех и по номеру платы и индикатора находит неработающий канал смазки и работает с ним.
Все бы было хорошо, но платы сигнализации горят довольно регулярно, а стоят в условиях параллельного импорта 1500-2000 евро. Поход в цех с тепловизором показал, что электроника у SKF намного хуже подшипников. Температура отдельных компонентов на работающей плате сигнализации достигала 100С градусов (при температуре в цехе около 30С)
Так как масло станций на предприятии несколько, было решено провести работы в два этапа:
- Быстро повторить существующую схему улучшив температурные характеристики платы до 70С
- Сделать глубокий инжиниринг плат с выходом на нормальный температурный режим, а также оснастить каждую плату интерфейсом Modbus/RTU.
Анализ платы показал аналоговую часть, работающую линейный стабилизатор L7815 с стабилитроном увеличивающим напряжение до 22В и управляющую индикаторными светодиодами и оптопарами и цифровую часть на контроллере PIC работающую через другой линейный стабилизатор L7805.
Вот часть аналоговой схемы
Нормальное состояние каждого входа — замкнутое. При этом сигнальный светодиод просто шунтируется входом и не горит, а светодиод оптопары наоборот горит. При этом на каждом резисторе 2К рассеивается около 200мВт, а на линейном стабилизаторе при максимальном напряжение питания до 1.5Вт. Чтобы не менять схемотехнику на первом этапе было решено немного уменьшить ток каждого канала увеличив резисторы до 2.4К, заменить мощность каждого резисторы 1206 0.25Вт на 2512 1Вт. Ну и линейный стабилизатор посадить на радиатор.
В результате этих действий нагрев линейного стабилизатора уменьшился до 60С, а резисторов до 50С, что вполне удовлетворило нас на данном этапе. На втором этапе было решено менять линейные стабилизаторы на импульсные, а на входе ставить дополнительный транзистор уменьшающий входной ток на порядок.
Так как вся логика сигнализатора была подробно описана в руководстве на русском языке, то никакой работы с контроллером POC не производилось, а был установлен AVR Atmega8 (были в наличии) и под него разработана прошивка с аналогичным функционалом.
Этап 2 пока в процессе. Появились более срочные для заказчика проекты