ZAHTEV ZA PRIZNAVANJE TEHNIČKOG REŠENJA

INTELIGENTNI PUNJAČ AKUMULATORA SA MINI TELEMETRIJSKIM MODULOM

Niš april 2010 godine

2

Sadržaj

Osnovni podaci o tehničkom rešenju 3

Prednosti u odnosu na postojeća rešenja 5

Dizajn hardvera 5

Realizacija hardverskih blokova 6

Automatizovani punjač 6

UPS kolo za jednosmerni napon 12V 6

Procesorski deo 7

Digitalni ulazi 7

Digitalni izlazi 7

Interfejs 7

Električna šema IPA-ATMOD modula 8

PCB dizajn IPA-ATMOD modula 10

Kućište za IPA-ATMOD modul 11

Firmver za IPA-ATMOD modul 13

Komunikacioni protokol 13

Konfiguracija uređaja 13

Slike realizovanog modula 15

3

Osnovni podaci o tehničkom rešenju

Elektronski fakultet Niš

Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo Niš

Naziv INTELIGENTNI PUNJAČ AKUMULATORA SA MINI TELEMETRIJSKIM MODULOM

Kratak opis Inteligentni punjač akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) razvijen je prvenstveno za primenu u različitim merno-kontrolnim sistemima koje proizvodi IRC Alfatec Niš da u sklopu sa odgovarajućim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog DC napajanja i da ovim uređajima omogući autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta bdquoRazvoj serije telemetrijskih modula i softverske podrške za praćenje i kontrolu procesa na daljinu (ev br 951-01-000652008-1121)ldquo dodat je ovom rešenju da omogući prikupljanje nekih značajnih dodatnih informacija o radu ovih sistema kao što su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i sl Kompletno rešenje razvijeno je u laboratorijama IRC bdquoALFATECldquo Niš

Autori Prof dr Zoran Stajić diplelinž Predrag Pejić diplelinž Darko Ilić diplelinž Milan Kocić diplelinž Marko Tasić el teh

Naslov i evidencioni broj projekta Unapređenje performansi merno-informacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008-1120)

Rukovodilac Prof dr Zoran Stajić dipl el inž

Organizacija nosilac Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo Niš

Organizacije učesnici Elektronski fakultet Niš

Elektrotehnički institut Nikola Tesla Beograd

Korisnici Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo Niš

Tehničko rešenje INTELIGENTNI PUNJAČ AKUMULATORA SA MINI TELEMETRIJSKIM MODULOM (IPA-ATMOD modul)

Autori Prof dr Zoran Stajić dipl el inž

Predrag Pejić dipl el inž

Darko Ilić dipl el inž

Milan Kocić dipl el inž

Marko Tasić el teh

Oblast na koju se tehničko i rešenje odnosi Elektronika

Opis Hardver IPA-ATMOD modula je dizajniran tako da UPS jednosmernog napona i punjač budu jedna celina dok drugu celinu čini procesorski deo koji meri parametre punjača i UPS-a detektује ulaze upravlja digitalnim izlazima i komunicira putem RS485 interfejsa Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windows-u Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windows-u je potreban drajver) Projekat je realizovan u EDA okruženju Altium Designed Summer 09 kompanije Altium (profesionalni alat za moderan dizajn elektronskih sklopova)

5

Prednosti u odnosu na postojeća rešenja

Integriše funkcije punjača akumulatora UPS-DC napona napajanja telemetrijskog modula nadzor stanja akumulatora

U režimu postojanja primarnog napona napajanja potrošač se napaja iz primarnog izvora dok se akumulator puni u nezavisnom strujnom kolu Ovim je moguće kontrolisati maksimalnu ukupnu potrošnju

Nazivni napon akumulatora je isti kao i vrednost napona primarnog izvora

Primenjeno BOOST SMPS kojim se napon primarnog izvora prilikom punjenja izdiže na potrebnu vednost za UI karakteristku punjenja čime se postižu izuzetno mali gubici punjenja jer se napon izdiže za 15 uz iskorišćenja SMPS od preko 90

Trenutno preklapanje sa primarnog izvora napajanja na sekundarni (akumulator) i obrnuto tako da ne postoji propad u naponu napajanja sistema koji je povezan na IPA-ATMOD

Dizajn hardvera Hardver je dizajniran tako da UPS jednosmernog napona i punjač budu jedna celina dok bi

drugu celinu činio procesorski deo koji bi merio parametre punjača i UPS-a detektovao ulaze upravljao digitalnim izlazima i komunicirao putem RS485 interfejsa

IPA-ATMOD modul sadrži

Automatizovani punjač nominalne struje punjenja I = 800 mA

UPS kolo za jednosmerni napon 12 V

Procesorski deo

4 digitalna opto-izolovana ulaza (u odnosu na jedan zajednički kraj)

1 analogni strujni ulaz 0-25 mA

2 nezavisna relejna izlaza

1 RS485 port

1 USB20 port (za konfiguraciju i izmenu firmvera)

6

Realizacija hardverskih blokova

Automatizovani punjač

Automatizovani punjač je predviđen za gel hermetički zatvorene akumulatore (VRLA) Zamišljen je kao prekidačko napajanje (SMPS) sa topologijom za izdizanje napona (boost) Kako je napon napajanja 12V a radni napon VRLA akumulatora treba da bude pri punjenju i do 138V ovakvim punjačem se ostvaruje kontinualni napon punjenja od 10V do 138V Struja punjenja je ograničena na 800mA a karakteristika punjanja je U-I Zbog topologije ovakvog punjača bilo je neophodno obezbediti zaštitu kada je napon akumulatora manji od 10V Ovakva situacije se javlja u slučaju kada je akumulator duboko ispražnjen ili pokvaren u smislu internog (u samom sebi) kratkospajanja neke od 6 ćelija Zaštita je realizovana kao dvostepena Prvim stepenom punjač je isključen ukoliko je napon akumulatora manji od 8V Drugim stepenom se ograničava da ne dođe do udarne struje punjenja ako je napon akumulatora manji od 116 V Kada je aktiviran drugi stepen zaštite struja punjenja je ograničenan na 100 mA U trenutku kada napon akumulatora dostigne 116 V struja punjenja se poveća na nazivnu vrednost (800 mA) Velika prednost ovakvog punjača je u tome što se ulazni i izlazni napon malo razlikuju po vrednosti pa su gubici pri punjenju minimalni

UPS kolo za jednosmerni napon 12V

Specifičnost ovakvog UPS kola je u tome što primarni izvor napjanja (ACDC konvertor 220Vac12Vdc) akumulator i izlazni napon iz IPA-ATMOD imaju istu nazivnu vrednost

Standardna DC UPS kola koriste diodno ldquoilirdquo kolo iili rele za preklapanje izlaznog napona sa primarnog na sekundarno napajanje i obrnuto Ovakvo rešenje je veoma prosto za realizaciju ali ima nekoliko bitnih mana zbog kojih nije primenjeno u ovoj realizaciji Obzirom da se u različitim merno-informacionim i merno-kontrolnim sistemima (npr u MKS20) za potrebe čijeg napajanja je prvenstveno projektovan može koristiti industrijski računar bilo je neophodno obezbediti brzo preklapanje kako se ne bi dogodio propad napona usled čega bi se resetovao računar Pri standardnoj realizaciji pomoću relea propad napona bi bio u trajanju oko 50 ms što je nedopustivo Drugi problem je kod diodnog ldquoilirdquo kola koje na sebi stvara neželjeni pad napona od 1 V čime je izlazni napon smanjen na 11 V Poseban problem ovakvog diodnog kola je u situaciji kada je izlazni napon povezan na akumulator a napon akumulatora pri pražnjenju se smanji na 108 V Tada će izlazni napon biti 98 V što je nedovoljno za rad komponenata MKS sistema Istovremeno stvaraju se neželjni gubici kojim se smanjuje trajanje autonomije rada na akumulator

Da bi se obezbedila što duža autonomija rada na akumulator sa što boljim iskorišćenjem i trenutnim preklapanjem bilo je potrebno realizovati specijalni prekidač U tu namenu relizovan je prekidač od P-MOSFET izuzetno male otpornosti kanala Upravljanje ovim prekidačem vrši se pomoću CMOS brzih digitalnih kola i analognih komparatora Ovakva realizacija omogućuje trenutno preklapanje i zanemarljivi pad napona na prekidaču Testiranjima koja su vršena u

7

laboratorijskim i industrijskim uslovima u prethodnih godinu dana je dokazana superiornost u odnosu na klasične realizacije

Procesorski deo

Kako je primarna uloga IPA-ATMOD modula pre svega da bude punjač i DC UPS pokazala se potreba nadgledanja karakterističnih napona u sistemu punjaču i UPS-u Da se za to ne bi koristili ulazi nekog drugog telemetrijskog modula prvobitni zahtev prilikom projektovanja bio je da se ovi parametri interno mere i da se informacije o njima prenose komunikacionim kanalom Pored toga pokazalo se da bi se ovaj modul mogao koristiti i kao autonomna jedinica u manje složenim sistemima ukoliko mu se doda određeni broj digitalnih i analognih ulaza digitalnih izlaza i neka vrsta inteligencije Naime u situacijama kada bi se IPA-ATMOD koristio kao rezervno napajanje manje složenih sistema koji ne sadrže industrijske računare procesorske jedinice posebne telemetrijske module ili neke druge inteligentne elektronske uređaje dodavanjem jednog veoma jeftinog rešenja telemetrijskog modula na istu štampanu ploču sa punjačem i UPS-om ovi problemi se mogu veoma efikasno rešiti U tom smislu ovaj mali dodatak mogao je da pored prenosa informacijao radu punjača i DC UPS-a obezbedi i prikupljanje malog broja digitalnih i analognih ulaza prenos informacija u udaljeni komandno-kontrolni centar i određeni mali broj upravljačkih signala Na ovaj način udaljenom komandno-kontrolnom centru su se mogle na primer prosleđivati i informacije o temperaturi okoline na mestu postavljanja uređaja ili o ovlašćenom ili neovlašćenom otvaranju vrata ormara i slično Za realizaciju ovakvih zahteva opravdano je bilo koristiti što jeftiniji mikrokontroler sa dovoljnim brojem pinova komunikacionih kanala analognih i digitalnih ulaza Iz tog razloga je u praktičnoj realizaciji upotrebljen PIC18F2550 Primenjen je isključivo za monitoring napona stanja prikupljanje informacija sa digitalnih i analognih ulaza i upravljanje digitalnim izlazima

Digitalni ulazi Digitalni ulazi su projektovani za nominalni ulazni napon od 12 V Zaštita koja je ugrađena u

vidu elektronskog kola štiti ulaz od trajnih napona do 24 V Realizovan je od izvora konstantne struje i optokaplera Optokapler ima funkciju galvanskog odvajanja ulaza od unutrašnje elektronike dok strujni izvor obezbeđuje konstantnu struju kroz primar optokaplera čime se postiže visoka osetljivost ulaza i uniformna struja kroz optokapler za široki opseg ulaznih napona

Digitalni izlazi

Digitalni izlazi su klasični relejni izlazi Releji su tipa SPST potrebne nazivne struje i napona

Interfejs

Interfejs blok sastoji se od USB i RS485 interfejsa RS485 blok integriše RS485 transiver i digitalne optokaplere kojima se galvanski izoluje

komunikacioni interfejs od procesora IPA-ATMOD-a Ovim je obezbeđen viši stepen bezbednosti Ovaj interfejs služi za komunikaciju prema ostalim modulima Postignuta je brzina komunikacija 56kBd

8

USB interfejs služi za konfigurisanje modula Aplikovan je USB20 u CDC modu

Električna šema IPA-ATMOD modula

Projekat je realizovan u EDA okruženju Altium Designed Summer 09 kompanije Altium Radi se o profesionalnom alatu za moderan dizajn elektronskih sklopova Projekat je organizovan hijerarhijski i sastoji se od 2 šeme 1 RLACUSchDoc - Punjač VRLA i UPS 2 ATMODSchDoc - Procesorski blok

Slika 1 Punjač VRLA i UPS

9

Slika 2 Procesorski blok

10

PCB dizajn IPA-ATMOD modula

PCB pločica je realizovana kao dvoslojna Dimenzije su projektovane na 110x72mm da bi se smestila u izabrano kućište

Slika 3 Gornji sloj

Slika 4 Donji sloj

11

Slika 5 Gornja štampa

Slika 6 Donja štampa (u ogledalu)

Kućište za IPA-ATMOD modul Kućište je realizovano od profila modularnog karaktera koje proizvodi PHOENIX-Contact kompanija iz USA Ostvarena je mogućnost montiranja na DIN32 šinu čime je uređaj prilagođen standardima industrijske ugradnje

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

2

Sadržaj

Osnovni podaci o tehničkom rešenju 3

Prednosti u odnosu na postojeća rešenja 5

Dizajn hardvera 5

Realizacija hardverskih blokova 6

Automatizovani punjač 6

UPS kolo za jednosmerni napon 12V 6

Procesorski deo 7

Digitalni ulazi 7

Digitalni izlazi 7

Interfejs 7

Električna šema IPA-ATMOD modula 8

PCB dizajn IPA-ATMOD modula 10

Kućište za IPA-ATMOD modul 11

Firmver za IPA-ATMOD modul 13

Komunikacioni protokol 13

Konfiguracija uređaja 13

Slike realizovanog modula 15

3

Osnovni podaci o tehničkom rešenju

Elektronski fakultet Niš

Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo Niš

Naziv INTELIGENTNI PUNJAČ AKUMULATORA SA MINI TELEMETRIJSKIM MODULOM

Kratak opis Inteligentni punjač akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) razvijen je prvenstveno za primenu u različitim merno-kontrolnim sistemima koje proizvodi IRC Alfatec Niš da u sklopu sa odgovarajućim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog DC napajanja i da ovim uređajima omogući autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta bdquoRazvoj serije telemetrijskih modula i softverske podrške za praćenje i kontrolu procesa na daljinu (ev br 951-01-000652008-1121)ldquo dodat je ovom rešenju da omogući prikupljanje nekih značajnih dodatnih informacija o radu ovih sistema kao što su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i sl Kompletno rešenje razvijeno je u laboratorijama IRC bdquoALFATECldquo Niš

Autori Prof dr Zoran Stajić diplelinž Predrag Pejić diplelinž Darko Ilić diplelinž Milan Kocić diplelinž Marko Tasić el teh

Naslov i evidencioni broj projekta Unapređenje performansi merno-informacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008-1120)

Rukovodilac Prof dr Zoran Stajić dipl el inž

Organizacija nosilac Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo Niš

Organizacije učesnici Elektronski fakultet Niš

Elektrotehnički institut Nikola Tesla Beograd

Korisnici Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo Niš

Tehničko rešenje INTELIGENTNI PUNJAČ AKUMULATORA SA MINI TELEMETRIJSKIM MODULOM (IPA-ATMOD modul)

Autori Prof dr Zoran Stajić dipl el inž

Predrag Pejić dipl el inž

Darko Ilić dipl el inž

Milan Kocić dipl el inž

Marko Tasić el teh

Oblast na koju se tehničko i rešenje odnosi Elektronika

Opis Hardver IPA-ATMOD modula je dizajniran tako da UPS jednosmernog napona i punjač budu jedna celina dok drugu celinu čini procesorski deo koji meri parametre punjača i UPS-a detektује ulaze upravlja digitalnim izlazima i komunicira putem RS485 interfejsa Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windows-u Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windows-u je potreban drajver) Projekat je realizovan u EDA okruženju Altium Designed Summer 09 kompanije Altium (profesionalni alat za moderan dizajn elektronskih sklopova)

5

Prednosti u odnosu na postojeća rešenja

Integriše funkcije punjača akumulatora UPS-DC napona napajanja telemetrijskog modula nadzor stanja akumulatora

U režimu postojanja primarnog napona napajanja potrošač se napaja iz primarnog izvora dok se akumulator puni u nezavisnom strujnom kolu Ovim je moguće kontrolisati maksimalnu ukupnu potrošnju

Nazivni napon akumulatora je isti kao i vrednost napona primarnog izvora

Primenjeno BOOST SMPS kojim se napon primarnog izvora prilikom punjenja izdiže na potrebnu vednost za UI karakteristku punjenja čime se postižu izuzetno mali gubici punjenja jer se napon izdiže za 15 uz iskorišćenja SMPS od preko 90

Trenutno preklapanje sa primarnog izvora napajanja na sekundarni (akumulator) i obrnuto tako da ne postoji propad u naponu napajanja sistema koji je povezan na IPA-ATMOD

Dizajn hardvera Hardver je dizajniran tako da UPS jednosmernog napona i punjač budu jedna celina dok bi

drugu celinu činio procesorski deo koji bi merio parametre punjača i UPS-a detektovao ulaze upravljao digitalnim izlazima i komunicirao putem RS485 interfejsa

IPA-ATMOD modul sadrži

Automatizovani punjač nominalne struje punjenja I = 800 mA

UPS kolo za jednosmerni napon 12 V

Procesorski deo

4 digitalna opto-izolovana ulaza (u odnosu na jedan zajednički kraj)

1 analogni strujni ulaz 0-25 mA

2 nezavisna relejna izlaza

1 RS485 port

1 USB20 port (za konfiguraciju i izmenu firmvera)

6

Realizacija hardverskih blokova

Automatizovani punjač

Automatizovani punjač je predviđen za gel hermetički zatvorene akumulatore (VRLA) Zamišljen je kao prekidačko napajanje (SMPS) sa topologijom za izdizanje napona (boost) Kako je napon napajanja 12V a radni napon VRLA akumulatora treba da bude pri punjenju i do 138V ovakvim punjačem se ostvaruje kontinualni napon punjenja od 10V do 138V Struja punjenja je ograničena na 800mA a karakteristika punjanja je U-I Zbog topologije ovakvog punjača bilo je neophodno obezbediti zaštitu kada je napon akumulatora manji od 10V Ovakva situacije se javlja u slučaju kada je akumulator duboko ispražnjen ili pokvaren u smislu internog (u samom sebi) kratkospajanja neke od 6 ćelija Zaštita je realizovana kao dvostepena Prvim stepenom punjač je isključen ukoliko je napon akumulatora manji od 8V Drugim stepenom se ograničava da ne dođe do udarne struje punjenja ako je napon akumulatora manji od 116 V Kada je aktiviran drugi stepen zaštite struja punjenja je ograničenan na 100 mA U trenutku kada napon akumulatora dostigne 116 V struja punjenja se poveća na nazivnu vrednost (800 mA) Velika prednost ovakvog punjača je u tome što se ulazni i izlazni napon malo razlikuju po vrednosti pa su gubici pri punjenju minimalni

UPS kolo za jednosmerni napon 12V

Specifičnost ovakvog UPS kola je u tome što primarni izvor napjanja (ACDC konvertor 220Vac12Vdc) akumulator i izlazni napon iz IPA-ATMOD imaju istu nazivnu vrednost

Standardna DC UPS kola koriste diodno ldquoilirdquo kolo iili rele za preklapanje izlaznog napona sa primarnog na sekundarno napajanje i obrnuto Ovakvo rešenje je veoma prosto za realizaciju ali ima nekoliko bitnih mana zbog kojih nije primenjeno u ovoj realizaciji Obzirom da se u različitim merno-informacionim i merno-kontrolnim sistemima (npr u MKS20) za potrebe čijeg napajanja je prvenstveno projektovan može koristiti industrijski računar bilo je neophodno obezbediti brzo preklapanje kako se ne bi dogodio propad napona usled čega bi se resetovao računar Pri standardnoj realizaciji pomoću relea propad napona bi bio u trajanju oko 50 ms što je nedopustivo Drugi problem je kod diodnog ldquoilirdquo kola koje na sebi stvara neželjeni pad napona od 1 V čime je izlazni napon smanjen na 11 V Poseban problem ovakvog diodnog kola je u situaciji kada je izlazni napon povezan na akumulator a napon akumulatora pri pražnjenju se smanji na 108 V Tada će izlazni napon biti 98 V što je nedovoljno za rad komponenata MKS sistema Istovremeno stvaraju se neželjni gubici kojim se smanjuje trajanje autonomije rada na akumulator

Da bi se obezbedila što duža autonomija rada na akumulator sa što boljim iskorišćenjem i trenutnim preklapanjem bilo je potrebno realizovati specijalni prekidač U tu namenu relizovan je prekidač od P-MOSFET izuzetno male otpornosti kanala Upravljanje ovim prekidačem vrši se pomoću CMOS brzih digitalnih kola i analognih komparatora Ovakva realizacija omogućuje trenutno preklapanje i zanemarljivi pad napona na prekidaču Testiranjima koja su vršena u

7

laboratorijskim i industrijskim uslovima u prethodnih godinu dana je dokazana superiornost u odnosu na klasične realizacije

Procesorski deo

Kako je primarna uloga IPA-ATMOD modula pre svega da bude punjač i DC UPS pokazala se potreba nadgledanja karakterističnih napona u sistemu punjaču i UPS-u Da se za to ne bi koristili ulazi nekog drugog telemetrijskog modula prvobitni zahtev prilikom projektovanja bio je da se ovi parametri interno mere i da se informacije o njima prenose komunikacionim kanalom Pored toga pokazalo se da bi se ovaj modul mogao koristiti i kao autonomna jedinica u manje složenim sistemima ukoliko mu se doda određeni broj digitalnih i analognih ulaza digitalnih izlaza i neka vrsta inteligencije Naime u situacijama kada bi se IPA-ATMOD koristio kao rezervno napajanje manje složenih sistema koji ne sadrže industrijske računare procesorske jedinice posebne telemetrijske module ili neke druge inteligentne elektronske uređaje dodavanjem jednog veoma jeftinog rešenja telemetrijskog modula na istu štampanu ploču sa punjačem i UPS-om ovi problemi se mogu veoma efikasno rešiti U tom smislu ovaj mali dodatak mogao je da pored prenosa informacijao radu punjača i DC UPS-a obezbedi i prikupljanje malog broja digitalnih i analognih ulaza prenos informacija u udaljeni komandno-kontrolni centar i određeni mali broj upravljačkih signala Na ovaj način udaljenom komandno-kontrolnom centru su se mogle na primer prosleđivati i informacije o temperaturi okoline na mestu postavljanja uređaja ili o ovlašćenom ili neovlašćenom otvaranju vrata ormara i slično Za realizaciju ovakvih zahteva opravdano je bilo koristiti što jeftiniji mikrokontroler sa dovoljnim brojem pinova komunikacionih kanala analognih i digitalnih ulaza Iz tog razloga je u praktičnoj realizaciji upotrebljen PIC18F2550 Primenjen je isključivo za monitoring napona stanja prikupljanje informacija sa digitalnih i analognih ulaza i upravljanje digitalnim izlazima

Digitalni ulazi Digitalni ulazi su projektovani za nominalni ulazni napon od 12 V Zaštita koja je ugrađena u

vidu elektronskog kola štiti ulaz od trajnih napona do 24 V Realizovan je od izvora konstantne struje i optokaplera Optokapler ima funkciju galvanskog odvajanja ulaza od unutrašnje elektronike dok strujni izvor obezbeđuje konstantnu struju kroz primar optokaplera čime se postiže visoka osetljivost ulaza i uniformna struja kroz optokapler za široki opseg ulaznih napona

Digitalni izlazi

Digitalni izlazi su klasični relejni izlazi Releji su tipa SPST potrebne nazivne struje i napona

Interfejs

Interfejs blok sastoji se od USB i RS485 interfejsa RS485 blok integriše RS485 transiver i digitalne optokaplere kojima se galvanski izoluje

komunikacioni interfejs od procesora IPA-ATMOD-a Ovim je obezbeđen viši stepen bezbednosti Ovaj interfejs služi za komunikaciju prema ostalim modulima Postignuta je brzina komunikacija 56kBd

8

USB interfejs služi za konfigurisanje modula Aplikovan je USB20 u CDC modu

Električna šema IPA-ATMOD modula

Projekat je realizovan u EDA okruženju Altium Designed Summer 09 kompanije Altium Radi se o profesionalnom alatu za moderan dizajn elektronskih sklopova Projekat je organizovan hijerarhijski i sastoji se od 2 šeme 1 RLACUSchDoc - Punjač VRLA i UPS 2 ATMODSchDoc - Procesorski blok

Slika 1 Punjač VRLA i UPS

9

Slika 2 Procesorski blok

10

PCB dizajn IPA-ATMOD modula

PCB pločica je realizovana kao dvoslojna Dimenzije su projektovane na 110x72mm da bi se smestila u izabrano kućište

Slika 3 Gornji sloj

Slika 4 Donji sloj

11

Slika 5 Gornja štampa

Slika 6 Donja štampa (u ogledalu)

Kućište za IPA-ATMOD modul Kućište je realizovano od profila modularnog karaktera koje proizvodi PHOENIX-Contact kompanija iz USA Ostvarena je mogućnost montiranja na DIN32 šinu čime je uređaj prilagođen standardima industrijske ugradnje

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

3

Osnovni podaci o tehničkom rešenju

Elektronski fakultet Niš

Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo Niš

Naziv INTELIGENTNI PUNJAČ AKUMULATORA SA MINI TELEMETRIJSKIM MODULOM

Kratak opis Inteligentni punjač akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) razvijen je prvenstveno za primenu u različitim merno-kontrolnim sistemima koje proizvodi IRC Alfatec Niš da u sklopu sa odgovarajućim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog DC napajanja i da ovim uređajima omogući autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta bdquoRazvoj serije telemetrijskih modula i softverske podrške za praćenje i kontrolu procesa na daljinu (ev br 951-01-000652008-1121)ldquo dodat je ovom rešenju da omogući prikupljanje nekih značajnih dodatnih informacija o radu ovih sistema kao što su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i sl Kompletno rešenje razvijeno je u laboratorijama IRC bdquoALFATECldquo Niš

Autori Prof dr Zoran Stajić diplelinž Predrag Pejić diplelinž Darko Ilić diplelinž Milan Kocić diplelinž Marko Tasić el teh

Naslov i evidencioni broj projekta Unapređenje performansi merno-informacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008-1120)

Rukovodilac Prof dr Zoran Stajić dipl el inž

Organizacija nosilac Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo Niš

Organizacije učesnici Elektronski fakultet Niš

Elektrotehnički institut Nikola Tesla Beograd

Korisnici Istraživačko-razvojni centar bdquoALFATECldquo Niš

Tehničko rešenje INTELIGENTNI PUNJAČ AKUMULATORA SA MINI TELEMETRIJSKIM MODULOM (IPA-ATMOD modul)

Autori Prof dr Zoran Stajić dipl el inž

Predrag Pejić dipl el inž

Darko Ilić dipl el inž

Milan Kocić dipl el inž

Marko Tasić el teh

Oblast na koju se tehničko i rešenje odnosi Elektronika

Opis Hardver IPA-ATMOD modula je dizajniran tako da UPS jednosmernog napona i punjač budu jedna celina dok drugu celinu čini procesorski deo koji meri parametre punjača i UPS-a detektује ulaze upravlja digitalnim izlazima i komunicira putem RS485 interfejsa Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windows-u Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windows-u je potreban drajver) Projekat je realizovan u EDA okruženju Altium Designed Summer 09 kompanije Altium (profesionalni alat za moderan dizajn elektronskih sklopova)

5

Prednosti u odnosu na postojeća rešenja

Integriše funkcije punjača akumulatora UPS-DC napona napajanja telemetrijskog modula nadzor stanja akumulatora

U režimu postojanja primarnog napona napajanja potrošač se napaja iz primarnog izvora dok se akumulator puni u nezavisnom strujnom kolu Ovim je moguće kontrolisati maksimalnu ukupnu potrošnju

Nazivni napon akumulatora je isti kao i vrednost napona primarnog izvora

Primenjeno BOOST SMPS kojim se napon primarnog izvora prilikom punjenja izdiže na potrebnu vednost za UI karakteristku punjenja čime se postižu izuzetno mali gubici punjenja jer se napon izdiže za 15 uz iskorišćenja SMPS od preko 90

Trenutno preklapanje sa primarnog izvora napajanja na sekundarni (akumulator) i obrnuto tako da ne postoji propad u naponu napajanja sistema koji je povezan na IPA-ATMOD

Dizajn hardvera Hardver je dizajniran tako da UPS jednosmernog napona i punjač budu jedna celina dok bi

drugu celinu činio procesorski deo koji bi merio parametre punjača i UPS-a detektovao ulaze upravljao digitalnim izlazima i komunicirao putem RS485 interfejsa

IPA-ATMOD modul sadrži

Automatizovani punjač nominalne struje punjenja I = 800 mA

UPS kolo za jednosmerni napon 12 V

Procesorski deo

4 digitalna opto-izolovana ulaza (u odnosu na jedan zajednički kraj)

1 analogni strujni ulaz 0-25 mA

2 nezavisna relejna izlaza

1 RS485 port

1 USB20 port (za konfiguraciju i izmenu firmvera)

6

Realizacija hardverskih blokova

Automatizovani punjač

Automatizovani punjač je predviđen za gel hermetički zatvorene akumulatore (VRLA) Zamišljen je kao prekidačko napajanje (SMPS) sa topologijom za izdizanje napona (boost) Kako je napon napajanja 12V a radni napon VRLA akumulatora treba da bude pri punjenju i do 138V ovakvim punjačem se ostvaruje kontinualni napon punjenja od 10V do 138V Struja punjenja je ograničena na 800mA a karakteristika punjanja je U-I Zbog topologije ovakvog punjača bilo je neophodno obezbediti zaštitu kada je napon akumulatora manji od 10V Ovakva situacije se javlja u slučaju kada je akumulator duboko ispražnjen ili pokvaren u smislu internog (u samom sebi) kratkospajanja neke od 6 ćelija Zaštita je realizovana kao dvostepena Prvim stepenom punjač je isključen ukoliko je napon akumulatora manji od 8V Drugim stepenom se ograničava da ne dođe do udarne struje punjenja ako je napon akumulatora manji od 116 V Kada je aktiviran drugi stepen zaštite struja punjenja je ograničenan na 100 mA U trenutku kada napon akumulatora dostigne 116 V struja punjenja se poveća na nazivnu vrednost (800 mA) Velika prednost ovakvog punjača je u tome što se ulazni i izlazni napon malo razlikuju po vrednosti pa su gubici pri punjenju minimalni

UPS kolo za jednosmerni napon 12V

Specifičnost ovakvog UPS kola je u tome što primarni izvor napjanja (ACDC konvertor 220Vac12Vdc) akumulator i izlazni napon iz IPA-ATMOD imaju istu nazivnu vrednost

Standardna DC UPS kola koriste diodno ldquoilirdquo kolo iili rele za preklapanje izlaznog napona sa primarnog na sekundarno napajanje i obrnuto Ovakvo rešenje je veoma prosto za realizaciju ali ima nekoliko bitnih mana zbog kojih nije primenjeno u ovoj realizaciji Obzirom da se u različitim merno-informacionim i merno-kontrolnim sistemima (npr u MKS20) za potrebe čijeg napajanja je prvenstveno projektovan može koristiti industrijski računar bilo je neophodno obezbediti brzo preklapanje kako se ne bi dogodio propad napona usled čega bi se resetovao računar Pri standardnoj realizaciji pomoću relea propad napona bi bio u trajanju oko 50 ms što je nedopustivo Drugi problem je kod diodnog ldquoilirdquo kola koje na sebi stvara neželjeni pad napona od 1 V čime je izlazni napon smanjen na 11 V Poseban problem ovakvog diodnog kola je u situaciji kada je izlazni napon povezan na akumulator a napon akumulatora pri pražnjenju se smanji na 108 V Tada će izlazni napon biti 98 V što je nedovoljno za rad komponenata MKS sistema Istovremeno stvaraju se neželjni gubici kojim se smanjuje trajanje autonomije rada na akumulator

Da bi se obezbedila što duža autonomija rada na akumulator sa što boljim iskorišćenjem i trenutnim preklapanjem bilo je potrebno realizovati specijalni prekidač U tu namenu relizovan je prekidač od P-MOSFET izuzetno male otpornosti kanala Upravljanje ovim prekidačem vrši se pomoću CMOS brzih digitalnih kola i analognih komparatora Ovakva realizacija omogućuje trenutno preklapanje i zanemarljivi pad napona na prekidaču Testiranjima koja su vršena u

7

laboratorijskim i industrijskim uslovima u prethodnih godinu dana je dokazana superiornost u odnosu na klasične realizacije

Procesorski deo

Kako je primarna uloga IPA-ATMOD modula pre svega da bude punjač i DC UPS pokazala se potreba nadgledanja karakterističnih napona u sistemu punjaču i UPS-u Da se za to ne bi koristili ulazi nekog drugog telemetrijskog modula prvobitni zahtev prilikom projektovanja bio je da se ovi parametri interno mere i da se informacije o njima prenose komunikacionim kanalom Pored toga pokazalo se da bi se ovaj modul mogao koristiti i kao autonomna jedinica u manje složenim sistemima ukoliko mu se doda određeni broj digitalnih i analognih ulaza digitalnih izlaza i neka vrsta inteligencije Naime u situacijama kada bi se IPA-ATMOD koristio kao rezervno napajanje manje složenih sistema koji ne sadrže industrijske računare procesorske jedinice posebne telemetrijske module ili neke druge inteligentne elektronske uređaje dodavanjem jednog veoma jeftinog rešenja telemetrijskog modula na istu štampanu ploču sa punjačem i UPS-om ovi problemi se mogu veoma efikasno rešiti U tom smislu ovaj mali dodatak mogao je da pored prenosa informacijao radu punjača i DC UPS-a obezbedi i prikupljanje malog broja digitalnih i analognih ulaza prenos informacija u udaljeni komandno-kontrolni centar i određeni mali broj upravljačkih signala Na ovaj način udaljenom komandno-kontrolnom centru su se mogle na primer prosleđivati i informacije o temperaturi okoline na mestu postavljanja uređaja ili o ovlašćenom ili neovlašćenom otvaranju vrata ormara i slično Za realizaciju ovakvih zahteva opravdano je bilo koristiti što jeftiniji mikrokontroler sa dovoljnim brojem pinova komunikacionih kanala analognih i digitalnih ulaza Iz tog razloga je u praktičnoj realizaciji upotrebljen PIC18F2550 Primenjen je isključivo za monitoring napona stanja prikupljanje informacija sa digitalnih i analognih ulaza i upravljanje digitalnim izlazima

Digitalni ulazi Digitalni ulazi su projektovani za nominalni ulazni napon od 12 V Zaštita koja je ugrađena u

vidu elektronskog kola štiti ulaz od trajnih napona do 24 V Realizovan je od izvora konstantne struje i optokaplera Optokapler ima funkciju galvanskog odvajanja ulaza od unutrašnje elektronike dok strujni izvor obezbeđuje konstantnu struju kroz primar optokaplera čime se postiže visoka osetljivost ulaza i uniformna struja kroz optokapler za široki opseg ulaznih napona

Digitalni izlazi

Digitalni izlazi su klasični relejni izlazi Releji su tipa SPST potrebne nazivne struje i napona

Interfejs

Interfejs blok sastoji se od USB i RS485 interfejsa RS485 blok integriše RS485 transiver i digitalne optokaplere kojima se galvanski izoluje

komunikacioni interfejs od procesora IPA-ATMOD-a Ovim je obezbeđen viši stepen bezbednosti Ovaj interfejs služi za komunikaciju prema ostalim modulima Postignuta je brzina komunikacija 56kBd

8

USB interfejs služi za konfigurisanje modula Aplikovan je USB20 u CDC modu

Električna šema IPA-ATMOD modula

Projekat je realizovan u EDA okruženju Altium Designed Summer 09 kompanije Altium Radi se o profesionalnom alatu za moderan dizajn elektronskih sklopova Projekat je organizovan hijerarhijski i sastoji se od 2 šeme 1 RLACUSchDoc - Punjač VRLA i UPS 2 ATMODSchDoc - Procesorski blok

Slika 1 Punjač VRLA i UPS

9

Slika 2 Procesorski blok

10

PCB dizajn IPA-ATMOD modula

PCB pločica je realizovana kao dvoslojna Dimenzije su projektovane na 110x72mm da bi se smestila u izabrano kućište

Slika 3 Gornji sloj

Slika 4 Donji sloj

11

Slika 5 Gornja štampa

Slika 6 Donja štampa (u ogledalu)

Kućište za IPA-ATMOD modul Kućište je realizovano od profila modularnog karaktera koje proizvodi PHOENIX-Contact kompanija iz USA Ostvarena je mogućnost montiranja na DIN32 šinu čime je uređaj prilagođen standardima industrijske ugradnje

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

5

Prednosti u odnosu na postojeća rešenja

Integriše funkcije punjača akumulatora UPS-DC napona napajanja telemetrijskog modula nadzor stanja akumulatora

U režimu postojanja primarnog napona napajanja potrošač se napaja iz primarnog izvora dok se akumulator puni u nezavisnom strujnom kolu Ovim je moguće kontrolisati maksimalnu ukupnu potrošnju

Nazivni napon akumulatora je isti kao i vrednost napona primarnog izvora

Primenjeno BOOST SMPS kojim se napon primarnog izvora prilikom punjenja izdiže na potrebnu vednost za UI karakteristku punjenja čime se postižu izuzetno mali gubici punjenja jer se napon izdiže za 15 uz iskorišćenja SMPS od preko 90

Trenutno preklapanje sa primarnog izvora napajanja na sekundarni (akumulator) i obrnuto tako da ne postoji propad u naponu napajanja sistema koji je povezan na IPA-ATMOD

Dizajn hardvera Hardver je dizajniran tako da UPS jednosmernog napona i punjač budu jedna celina dok bi

drugu celinu činio procesorski deo koji bi merio parametre punjača i UPS-a detektovao ulaze upravljao digitalnim izlazima i komunicirao putem RS485 interfejsa

IPA-ATMOD modul sadrži

Automatizovani punjač nominalne struje punjenja I = 800 mA

UPS kolo za jednosmerni napon 12 V

Procesorski deo

4 digitalna opto-izolovana ulaza (u odnosu na jedan zajednički kraj)

1 analogni strujni ulaz 0-25 mA

2 nezavisna relejna izlaza

1 RS485 port

1 USB20 port (za konfiguraciju i izmenu firmvera)

6

Realizacija hardverskih blokova

Automatizovani punjač

Automatizovani punjač je predviđen za gel hermetički zatvorene akumulatore (VRLA) Zamišljen je kao prekidačko napajanje (SMPS) sa topologijom za izdizanje napona (boost) Kako je napon napajanja 12V a radni napon VRLA akumulatora treba da bude pri punjenju i do 138V ovakvim punjačem se ostvaruje kontinualni napon punjenja od 10V do 138V Struja punjenja je ograničena na 800mA a karakteristika punjanja je U-I Zbog topologije ovakvog punjača bilo je neophodno obezbediti zaštitu kada je napon akumulatora manji od 10V Ovakva situacije se javlja u slučaju kada je akumulator duboko ispražnjen ili pokvaren u smislu internog (u samom sebi) kratkospajanja neke od 6 ćelija Zaštita je realizovana kao dvostepena Prvim stepenom punjač je isključen ukoliko je napon akumulatora manji od 8V Drugim stepenom se ograničava da ne dođe do udarne struje punjenja ako je napon akumulatora manji od 116 V Kada je aktiviran drugi stepen zaštite struja punjenja je ograničenan na 100 mA U trenutku kada napon akumulatora dostigne 116 V struja punjenja se poveća na nazivnu vrednost (800 mA) Velika prednost ovakvog punjača je u tome što se ulazni i izlazni napon malo razlikuju po vrednosti pa su gubici pri punjenju minimalni

UPS kolo za jednosmerni napon 12V

Specifičnost ovakvog UPS kola je u tome što primarni izvor napjanja (ACDC konvertor 220Vac12Vdc) akumulator i izlazni napon iz IPA-ATMOD imaju istu nazivnu vrednost

Standardna DC UPS kola koriste diodno ldquoilirdquo kolo iili rele za preklapanje izlaznog napona sa primarnog na sekundarno napajanje i obrnuto Ovakvo rešenje je veoma prosto za realizaciju ali ima nekoliko bitnih mana zbog kojih nije primenjeno u ovoj realizaciji Obzirom da se u različitim merno-informacionim i merno-kontrolnim sistemima (npr u MKS20) za potrebe čijeg napajanja je prvenstveno projektovan može koristiti industrijski računar bilo je neophodno obezbediti brzo preklapanje kako se ne bi dogodio propad napona usled čega bi se resetovao računar Pri standardnoj realizaciji pomoću relea propad napona bi bio u trajanju oko 50 ms što je nedopustivo Drugi problem je kod diodnog ldquoilirdquo kola koje na sebi stvara neželjeni pad napona od 1 V čime je izlazni napon smanjen na 11 V Poseban problem ovakvog diodnog kola je u situaciji kada je izlazni napon povezan na akumulator a napon akumulatora pri pražnjenju se smanji na 108 V Tada će izlazni napon biti 98 V što je nedovoljno za rad komponenata MKS sistema Istovremeno stvaraju se neželjni gubici kojim se smanjuje trajanje autonomije rada na akumulator

Da bi se obezbedila što duža autonomija rada na akumulator sa što boljim iskorišćenjem i trenutnim preklapanjem bilo je potrebno realizovati specijalni prekidač U tu namenu relizovan je prekidač od P-MOSFET izuzetno male otpornosti kanala Upravljanje ovim prekidačem vrši se pomoću CMOS brzih digitalnih kola i analognih komparatora Ovakva realizacija omogućuje trenutno preklapanje i zanemarljivi pad napona na prekidaču Testiranjima koja su vršena u

7

laboratorijskim i industrijskim uslovima u prethodnih godinu dana je dokazana superiornost u odnosu na klasične realizacije

Procesorski deo

Kako je primarna uloga IPA-ATMOD modula pre svega da bude punjač i DC UPS pokazala se potreba nadgledanja karakterističnih napona u sistemu punjaču i UPS-u Da se za to ne bi koristili ulazi nekog drugog telemetrijskog modula prvobitni zahtev prilikom projektovanja bio je da se ovi parametri interno mere i da se informacije o njima prenose komunikacionim kanalom Pored toga pokazalo se da bi se ovaj modul mogao koristiti i kao autonomna jedinica u manje složenim sistemima ukoliko mu se doda određeni broj digitalnih i analognih ulaza digitalnih izlaza i neka vrsta inteligencije Naime u situacijama kada bi se IPA-ATMOD koristio kao rezervno napajanje manje složenih sistema koji ne sadrže industrijske računare procesorske jedinice posebne telemetrijske module ili neke druge inteligentne elektronske uređaje dodavanjem jednog veoma jeftinog rešenja telemetrijskog modula na istu štampanu ploču sa punjačem i UPS-om ovi problemi se mogu veoma efikasno rešiti U tom smislu ovaj mali dodatak mogao je da pored prenosa informacijao radu punjača i DC UPS-a obezbedi i prikupljanje malog broja digitalnih i analognih ulaza prenos informacija u udaljeni komandno-kontrolni centar i određeni mali broj upravljačkih signala Na ovaj način udaljenom komandno-kontrolnom centru su se mogle na primer prosleđivati i informacije o temperaturi okoline na mestu postavljanja uređaja ili o ovlašćenom ili neovlašćenom otvaranju vrata ormara i slično Za realizaciju ovakvih zahteva opravdano je bilo koristiti što jeftiniji mikrokontroler sa dovoljnim brojem pinova komunikacionih kanala analognih i digitalnih ulaza Iz tog razloga je u praktičnoj realizaciji upotrebljen PIC18F2550 Primenjen je isključivo za monitoring napona stanja prikupljanje informacija sa digitalnih i analognih ulaza i upravljanje digitalnim izlazima

Digitalni ulazi Digitalni ulazi su projektovani za nominalni ulazni napon od 12 V Zaštita koja je ugrađena u

vidu elektronskog kola štiti ulaz od trajnih napona do 24 V Realizovan je od izvora konstantne struje i optokaplera Optokapler ima funkciju galvanskog odvajanja ulaza od unutrašnje elektronike dok strujni izvor obezbeđuje konstantnu struju kroz primar optokaplera čime se postiže visoka osetljivost ulaza i uniformna struja kroz optokapler za široki opseg ulaznih napona

Digitalni izlazi

Digitalni izlazi su klasični relejni izlazi Releji su tipa SPST potrebne nazivne struje i napona

Interfejs

Interfejs blok sastoji se od USB i RS485 interfejsa RS485 blok integriše RS485 transiver i digitalne optokaplere kojima se galvanski izoluje

komunikacioni interfejs od procesora IPA-ATMOD-a Ovim je obezbeđen viši stepen bezbednosti Ovaj interfejs služi za komunikaciju prema ostalim modulima Postignuta je brzina komunikacija 56kBd

8

USB interfejs služi za konfigurisanje modula Aplikovan je USB20 u CDC modu

Električna šema IPA-ATMOD modula

Projekat je realizovan u EDA okruženju Altium Designed Summer 09 kompanije Altium Radi se o profesionalnom alatu za moderan dizajn elektronskih sklopova Projekat je organizovan hijerarhijski i sastoji se od 2 šeme 1 RLACUSchDoc - Punjač VRLA i UPS 2 ATMODSchDoc - Procesorski blok

Slika 1 Punjač VRLA i UPS

9

Slika 2 Procesorski blok

10

PCB dizajn IPA-ATMOD modula

PCB pločica je realizovana kao dvoslojna Dimenzije su projektovane na 110x72mm da bi se smestila u izabrano kućište

Slika 3 Gornji sloj

Slika 4 Donji sloj

11

Slika 5 Gornja štampa

Slika 6 Donja štampa (u ogledalu)

Kućište za IPA-ATMOD modul Kućište je realizovano od profila modularnog karaktera koje proizvodi PHOENIX-Contact kompanija iz USA Ostvarena je mogućnost montiranja na DIN32 šinu čime je uređaj prilagođen standardima industrijske ugradnje

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

6

Realizacija hardverskih blokova

Automatizovani punjač

Automatizovani punjač je predviđen za gel hermetički zatvorene akumulatore (VRLA) Zamišljen je kao prekidačko napajanje (SMPS) sa topologijom za izdizanje napona (boost) Kako je napon napajanja 12V a radni napon VRLA akumulatora treba da bude pri punjenju i do 138V ovakvim punjačem se ostvaruje kontinualni napon punjenja od 10V do 138V Struja punjenja je ograničena na 800mA a karakteristika punjanja je U-I Zbog topologije ovakvog punjača bilo je neophodno obezbediti zaštitu kada je napon akumulatora manji od 10V Ovakva situacije se javlja u slučaju kada je akumulator duboko ispražnjen ili pokvaren u smislu internog (u samom sebi) kratkospajanja neke od 6 ćelija Zaštita je realizovana kao dvostepena Prvim stepenom punjač je isključen ukoliko je napon akumulatora manji od 8V Drugim stepenom se ograničava da ne dođe do udarne struje punjenja ako je napon akumulatora manji od 116 V Kada je aktiviran drugi stepen zaštite struja punjenja je ograničenan na 100 mA U trenutku kada napon akumulatora dostigne 116 V struja punjenja se poveća na nazivnu vrednost (800 mA) Velika prednost ovakvog punjača je u tome što se ulazni i izlazni napon malo razlikuju po vrednosti pa su gubici pri punjenju minimalni

UPS kolo za jednosmerni napon 12V

Specifičnost ovakvog UPS kola je u tome što primarni izvor napjanja (ACDC konvertor 220Vac12Vdc) akumulator i izlazni napon iz IPA-ATMOD imaju istu nazivnu vrednost

Standardna DC UPS kola koriste diodno ldquoilirdquo kolo iili rele za preklapanje izlaznog napona sa primarnog na sekundarno napajanje i obrnuto Ovakvo rešenje je veoma prosto za realizaciju ali ima nekoliko bitnih mana zbog kojih nije primenjeno u ovoj realizaciji Obzirom da se u različitim merno-informacionim i merno-kontrolnim sistemima (npr u MKS20) za potrebe čijeg napajanja je prvenstveno projektovan može koristiti industrijski računar bilo je neophodno obezbediti brzo preklapanje kako se ne bi dogodio propad napona usled čega bi se resetovao računar Pri standardnoj realizaciji pomoću relea propad napona bi bio u trajanju oko 50 ms što je nedopustivo Drugi problem je kod diodnog ldquoilirdquo kola koje na sebi stvara neželjeni pad napona od 1 V čime je izlazni napon smanjen na 11 V Poseban problem ovakvog diodnog kola je u situaciji kada je izlazni napon povezan na akumulator a napon akumulatora pri pražnjenju se smanji na 108 V Tada će izlazni napon biti 98 V što je nedovoljno za rad komponenata MKS sistema Istovremeno stvaraju se neželjni gubici kojim se smanjuje trajanje autonomije rada na akumulator

Da bi se obezbedila što duža autonomija rada na akumulator sa što boljim iskorišćenjem i trenutnim preklapanjem bilo je potrebno realizovati specijalni prekidač U tu namenu relizovan je prekidač od P-MOSFET izuzetno male otpornosti kanala Upravljanje ovim prekidačem vrši se pomoću CMOS brzih digitalnih kola i analognih komparatora Ovakva realizacija omogućuje trenutno preklapanje i zanemarljivi pad napona na prekidaču Testiranjima koja su vršena u

7

laboratorijskim i industrijskim uslovima u prethodnih godinu dana je dokazana superiornost u odnosu na klasične realizacije

Procesorski deo

Kako je primarna uloga IPA-ATMOD modula pre svega da bude punjač i DC UPS pokazala se potreba nadgledanja karakterističnih napona u sistemu punjaču i UPS-u Da se za to ne bi koristili ulazi nekog drugog telemetrijskog modula prvobitni zahtev prilikom projektovanja bio je da se ovi parametri interno mere i da se informacije o njima prenose komunikacionim kanalom Pored toga pokazalo se da bi se ovaj modul mogao koristiti i kao autonomna jedinica u manje složenim sistemima ukoliko mu se doda određeni broj digitalnih i analognih ulaza digitalnih izlaza i neka vrsta inteligencije Naime u situacijama kada bi se IPA-ATMOD koristio kao rezervno napajanje manje složenih sistema koji ne sadrže industrijske računare procesorske jedinice posebne telemetrijske module ili neke druge inteligentne elektronske uređaje dodavanjem jednog veoma jeftinog rešenja telemetrijskog modula na istu štampanu ploču sa punjačem i UPS-om ovi problemi se mogu veoma efikasno rešiti U tom smislu ovaj mali dodatak mogao je da pored prenosa informacijao radu punjača i DC UPS-a obezbedi i prikupljanje malog broja digitalnih i analognih ulaza prenos informacija u udaljeni komandno-kontrolni centar i određeni mali broj upravljačkih signala Na ovaj način udaljenom komandno-kontrolnom centru su se mogle na primer prosleđivati i informacije o temperaturi okoline na mestu postavljanja uređaja ili o ovlašćenom ili neovlašćenom otvaranju vrata ormara i slično Za realizaciju ovakvih zahteva opravdano je bilo koristiti što jeftiniji mikrokontroler sa dovoljnim brojem pinova komunikacionih kanala analognih i digitalnih ulaza Iz tog razloga je u praktičnoj realizaciji upotrebljen PIC18F2550 Primenjen je isključivo za monitoring napona stanja prikupljanje informacija sa digitalnih i analognih ulaza i upravljanje digitalnim izlazima

Digitalni ulazi Digitalni ulazi su projektovani za nominalni ulazni napon od 12 V Zaštita koja je ugrađena u

vidu elektronskog kola štiti ulaz od trajnih napona do 24 V Realizovan je od izvora konstantne struje i optokaplera Optokapler ima funkciju galvanskog odvajanja ulaza od unutrašnje elektronike dok strujni izvor obezbeđuje konstantnu struju kroz primar optokaplera čime se postiže visoka osetljivost ulaza i uniformna struja kroz optokapler za široki opseg ulaznih napona

Digitalni izlazi

Digitalni izlazi su klasični relejni izlazi Releji su tipa SPST potrebne nazivne struje i napona

Interfejs

Interfejs blok sastoji se od USB i RS485 interfejsa RS485 blok integriše RS485 transiver i digitalne optokaplere kojima se galvanski izoluje

komunikacioni interfejs od procesora IPA-ATMOD-a Ovim je obezbeđen viši stepen bezbednosti Ovaj interfejs služi za komunikaciju prema ostalim modulima Postignuta je brzina komunikacija 56kBd

8

USB interfejs služi za konfigurisanje modula Aplikovan je USB20 u CDC modu

Električna šema IPA-ATMOD modula

Projekat je realizovan u EDA okruženju Altium Designed Summer 09 kompanije Altium Radi se o profesionalnom alatu za moderan dizajn elektronskih sklopova Projekat je organizovan hijerarhijski i sastoji se od 2 šeme 1 RLACUSchDoc - Punjač VRLA i UPS 2 ATMODSchDoc - Procesorski blok

Slika 1 Punjač VRLA i UPS

9

Slika 2 Procesorski blok

10

PCB dizajn IPA-ATMOD modula

PCB pločica je realizovana kao dvoslojna Dimenzije su projektovane na 110x72mm da bi se smestila u izabrano kućište

Slika 3 Gornji sloj

Slika 4 Donji sloj

11

Slika 5 Gornja štampa

Slika 6 Donja štampa (u ogledalu)

Kućište za IPA-ATMOD modul Kućište je realizovano od profila modularnog karaktera koje proizvodi PHOENIX-Contact kompanija iz USA Ostvarena je mogućnost montiranja na DIN32 šinu čime je uređaj prilagođen standardima industrijske ugradnje

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

7

laboratorijskim i industrijskim uslovima u prethodnih godinu dana je dokazana superiornost u odnosu na klasične realizacije

Procesorski deo

Kako je primarna uloga IPA-ATMOD modula pre svega da bude punjač i DC UPS pokazala se potreba nadgledanja karakterističnih napona u sistemu punjaču i UPS-u Da se za to ne bi koristili ulazi nekog drugog telemetrijskog modula prvobitni zahtev prilikom projektovanja bio je da se ovi parametri interno mere i da se informacije o njima prenose komunikacionim kanalom Pored toga pokazalo se da bi se ovaj modul mogao koristiti i kao autonomna jedinica u manje složenim sistemima ukoliko mu se doda određeni broj digitalnih i analognih ulaza digitalnih izlaza i neka vrsta inteligencije Naime u situacijama kada bi se IPA-ATMOD koristio kao rezervno napajanje manje složenih sistema koji ne sadrže industrijske računare procesorske jedinice posebne telemetrijske module ili neke druge inteligentne elektronske uređaje dodavanjem jednog veoma jeftinog rešenja telemetrijskog modula na istu štampanu ploču sa punjačem i UPS-om ovi problemi se mogu veoma efikasno rešiti U tom smislu ovaj mali dodatak mogao je da pored prenosa informacijao radu punjača i DC UPS-a obezbedi i prikupljanje malog broja digitalnih i analognih ulaza prenos informacija u udaljeni komandno-kontrolni centar i određeni mali broj upravljačkih signala Na ovaj način udaljenom komandno-kontrolnom centru su se mogle na primer prosleđivati i informacije o temperaturi okoline na mestu postavljanja uređaja ili o ovlašćenom ili neovlašćenom otvaranju vrata ormara i slično Za realizaciju ovakvih zahteva opravdano je bilo koristiti što jeftiniji mikrokontroler sa dovoljnim brojem pinova komunikacionih kanala analognih i digitalnih ulaza Iz tog razloga je u praktičnoj realizaciji upotrebljen PIC18F2550 Primenjen je isključivo za monitoring napona stanja prikupljanje informacija sa digitalnih i analognih ulaza i upravljanje digitalnim izlazima

Digitalni ulazi Digitalni ulazi su projektovani za nominalni ulazni napon od 12 V Zaštita koja je ugrađena u

vidu elektronskog kola štiti ulaz od trajnih napona do 24 V Realizovan je od izvora konstantne struje i optokaplera Optokapler ima funkciju galvanskog odvajanja ulaza od unutrašnje elektronike dok strujni izvor obezbeđuje konstantnu struju kroz primar optokaplera čime se postiže visoka osetljivost ulaza i uniformna struja kroz optokapler za široki opseg ulaznih napona

Digitalni izlazi

Digitalni izlazi su klasični relejni izlazi Releji su tipa SPST potrebne nazivne struje i napona

Interfejs

Interfejs blok sastoji se od USB i RS485 interfejsa RS485 blok integriše RS485 transiver i digitalne optokaplere kojima se galvanski izoluje

komunikacioni interfejs od procesora IPA-ATMOD-a Ovim je obezbeđen viši stepen bezbednosti Ovaj interfejs služi za komunikaciju prema ostalim modulima Postignuta je brzina komunikacija 56kBd

8

USB interfejs služi za konfigurisanje modula Aplikovan je USB20 u CDC modu

Električna šema IPA-ATMOD modula

Projekat je realizovan u EDA okruženju Altium Designed Summer 09 kompanije Altium Radi se o profesionalnom alatu za moderan dizajn elektronskih sklopova Projekat je organizovan hijerarhijski i sastoji se od 2 šeme 1 RLACUSchDoc - Punjač VRLA i UPS 2 ATMODSchDoc - Procesorski blok

Slika 1 Punjač VRLA i UPS

9

Slika 2 Procesorski blok

10

PCB dizajn IPA-ATMOD modula

PCB pločica je realizovana kao dvoslojna Dimenzije su projektovane na 110x72mm da bi se smestila u izabrano kućište

Slika 3 Gornji sloj

Slika 4 Donji sloj

11

Slika 5 Gornja štampa

Slika 6 Donja štampa (u ogledalu)

Kućište za IPA-ATMOD modul Kućište je realizovano od profila modularnog karaktera koje proizvodi PHOENIX-Contact kompanija iz USA Ostvarena je mogućnost montiranja na DIN32 šinu čime je uređaj prilagođen standardima industrijske ugradnje

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

8

USB interfejs služi za konfigurisanje modula Aplikovan je USB20 u CDC modu

Električna šema IPA-ATMOD modula

Projekat je realizovan u EDA okruženju Altium Designed Summer 09 kompanije Altium Radi se o profesionalnom alatu za moderan dizajn elektronskih sklopova Projekat je organizovan hijerarhijski i sastoji se od 2 šeme 1 RLACUSchDoc - Punjač VRLA i UPS 2 ATMODSchDoc - Procesorski blok

Slika 1 Punjač VRLA i UPS

9

Slika 2 Procesorski blok

10

PCB dizajn IPA-ATMOD modula

PCB pločica je realizovana kao dvoslojna Dimenzije su projektovane na 110x72mm da bi se smestila u izabrano kućište

Slika 3 Gornji sloj

Slika 4 Donji sloj

11

Slika 5 Gornja štampa

Slika 6 Donja štampa (u ogledalu)

Kućište za IPA-ATMOD modul Kućište je realizovano od profila modularnog karaktera koje proizvodi PHOENIX-Contact kompanija iz USA Ostvarena je mogućnost montiranja na DIN32 šinu čime je uređaj prilagođen standardima industrijske ugradnje

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

9

Slika 2 Procesorski blok

10

PCB dizajn IPA-ATMOD modula

PCB pločica je realizovana kao dvoslojna Dimenzije su projektovane na 110x72mm da bi se smestila u izabrano kućište

Slika 3 Gornji sloj

Slika 4 Donji sloj

11

Slika 5 Gornja štampa

Slika 6 Donja štampa (u ogledalu)

Kućište za IPA-ATMOD modul Kućište je realizovano od profila modularnog karaktera koje proizvodi PHOENIX-Contact kompanija iz USA Ostvarena je mogućnost montiranja na DIN32 šinu čime je uređaj prilagođen standardima industrijske ugradnje

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

10

PCB dizajn IPA-ATMOD modula

PCB pločica je realizovana kao dvoslojna Dimenzije su projektovane na 110x72mm da bi se smestila u izabrano kućište

Slika 3 Gornji sloj

Slika 4 Donji sloj

11

Slika 5 Gornja štampa

Slika 6 Donja štampa (u ogledalu)

Kućište za IPA-ATMOD modul Kućište je realizovano od profila modularnog karaktera koje proizvodi PHOENIX-Contact kompanija iz USA Ostvarena je mogućnost montiranja na DIN32 šinu čime je uređaj prilagođen standardima industrijske ugradnje

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

11

Slika 5 Gornja štampa

Slika 6 Donja štampa (u ogledalu)

Kućište za IPA-ATMOD modul Kućište je realizovano od profila modularnog karaktera koje proizvodi PHOENIX-Contact kompanija iz USA Ostvarena je mogućnost montiranja na DIN32 šinu čime je uređaj prilagođen standardima industrijske ugradnje

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

12

Slika 7 Slike tehničkog crteža kućišta i modularnih profila

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

13

Firmver za IPA-ATMOD modul

Komunikacioni protokol Modbus

Uređaj podržava RTU Modbus protokol na RS485 portu Moguće brzine komunikacije su 9600 i 19200 BPS Moguće parnosti NONE EVEN ODD MARK i SPACE

Podržane su sledece Modbus funkcije

Read Input registers Read coils Read discrete inputs Write single coil Write multiple coils Report server ID

Memorijska mapa

Input Registers 0000 ndash MVout - izlazni napon V x 100 primer Reg = 1234DEC MVout = 1234 V 0001 ndash MVaku - napon akumulatora V x 100 0002 ndash MVsup - napon napanjanja V x 100 0003 ndash AI1 0-1023 DEC I = AI1 250 10240 [mA]

Coils 0000 ndash DO1 0001 ndash DO2

Discrete Inputs 0000 ndash DI1 0001 ndash DI2 0002 ndash DI3 0003 ndash DI4

Konfiguracija uređaja

Konfiguracija se vrši iz serijskih terminalskih programa kao sto je Hyper Terminal na Windowsu Povezivanje uređaja na računar se vrši preko USB interfejsa Uređaj se prijavljuje kao CDC komunikacioni uredjaj (na Windowsu je potreban drajver) Meniji za konfiguraciju Konfiguracioni interfejs

Pritiskom na rsquoCrsquo se ulazi u glavni meni

IPA-ATMOD

ALFATEC doo

SW Version 10

Press C to enter configuration menu

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

14

Glavni meni

Modbus meni

Device address ndash modbus adresa uredjaja (1-247) Inter-char Timeout ndash vreme kojim se detektuje kraj okvira poruke na serijskoj liniji Tipično 10ms RS485 meni

Bitrate ndash brzina serijske komunikacije Moguće opcije 9600 i 19200 BPS Parity ndash parnost kod serijske komunikacije Moguće opcije NONE EVEN ODD MARK i SPACE Kada se parnost ne koristi (NONE) nema bita partnosti (tj karakter na serijskoj liniji ima 8 bitova) U ostalim slučajevima karaker je dugačak 9 bitova (8b data + 1b parnost) IO meni

DI Debounce Time ndash filtriranje digitalnih ulaza Moguće vrednosti 10-100 ms Uređaj sempluje ulaze na 1 ms Ovaj parametar govori koliko dugo ne sme biti promena na ulazu da bi se očitana vrednost smatrala validnom AI Sampling Period ndash period uzorkovanja analognih veličina Moguće vrednosti 100-1000 ms Svakih AI Sampling Period milisekundi se uzorkuje po jedan ulaz Perioda po ulazu je AI Sampling Period 4 (broj analognih ulaza)

IO Menu

1 DI Debounce Time 010 ms

2 AI Sampling Period 00100 ms

RS232 Menu

1 Bitrate 9600 BPS

2 Parity NONE

Modbus Menu

1 Device Address

2 Inter-char Timeout

Main Menu

1 Modbus

2 RS485 Port

3 IO

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

15

Slike realizovanog modula i njegove primene u složenijim sistemima

Slika 8 Izgled popunjene štampane ploče IPA-ATMOD modula

Slika 9 Izgled kompletnog IPA-ATMOD modula

Slika 10 Komandno kontrolni ormar MKS 20 sa ugrađenim IPA-ATMOD modulom

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

Bul Nikole Tesle 635 18000 NiS Tel 018293 920 Fax 018293 921

e-mail officealfatecrs httpwwwalfatecrs PIB 104099234 mh 20090219 sd 73102

tr 165-4863-06 275-0010220587184-85

v

ELEKTRONSKOM FAKULTETU U NISU Nastavno-naucnom Veeu

Nis 10042010 godine

Predmet Misljenje 0 proizvodu (lnteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom)

Inteligentni punjac akumulatora sa mini telemetrijskim modulom (IPA-ATMOD modul) realizovan je kao jedan od kljucnih rezultata projekta Unapredenje performansi mernoshyinformacionih sistema (MIS) dodavanjem funkcija nadzora kontrole i upravljanja na daljinu (ev br 951-01-000652008- 11120) Osnovna ideja za njegovu realizaciju bila je da ovo tehnicko reseIie omoguti autonomiju u radu razlicitim tipovima merno-informacionih i merno-kontrolnih sistema koje proizvode IRe Alfatec Nis Elektronski fakultet u Nisu i Elektrotehnicki institut Nikola Tesla Beograd Kako se u svim pomenutim sistemima koriste industrijski racunari inteligentni punjac akumulatora je bilo potrebno isprojektovati tako da u sklopu sa odgovarajucim akumulatorom predstavlja sistem rezervnog odnosno besprekidnog De napajanja i da ovim uredajima omoguci autonomiju u radu u uslovima nestanka napona napajanja Nairne prilikom nestanka napona napajanja merno-kontrolnih sistema nije smelo doti do resetovaIia racunara Ovo nije bio jednostavan zahtev ali je njegovo uspesno resavanje pored relativno niske proizvodne cene upravo dalo dodatnu prednost ovom resenju u odnosu na resenja koja su komercijalno raspoloziva na trzistu

Mini telemetrijski modul koji je razvijen u okviru projekta Razvoj serije telemetrijskih modu1a i softverske podrske za pracenje i kontrolu procesa na da1jinu (ev br 951-01-000652008shy11121) dodat je ovom resenju da omoguCi prikupljanje nekih znacajnih dodatnih informacija 0

radu ovih sistema kao sto su otvaranje (zatvaranje) vrata ormara temperatura okoline i slicno ali se IPA-ATMOD modul se moze nati na trzistu i u vidu dye nezavisne komponente koje imaju komercijalnu vrednost inteligentni punjac akumulatora (IPA) i mini telemetrijski modu1 (ATMOD)

Nakon realizacije prototipa i ozbi1jnih laboratorijskih testiranja napravljenaje nulta serija od 20 ovih modula Do sada je desetak ovih modula ugradeno u razliCite merno-kontrolne sisteme koji su testirani u eksploatacionim uslovima u pogonima ED Nis i na E1ektronskom fakultetu u Nisu

Svi dosadasnji rezultati testiranja su pokazali da IPA-ATMOD moduli odgovaraju u potpunosti projektovanim karakteristikama i da mogu sluziti kao deo sistema rezervnog napajanja razliCitih tipova merno-informacionih i merno-kontro1nih sistema Iz tih razloga IRe Alfatec ce se sigurno i ubuduce oslanjati na ovaj proizvod u kom smislu mu je osiguran dalji plasman na domacem triistu

r IRe Alfatec doo Nis _ Direktor _I )

- --)ofO - C-o- v~~ Prof dr Zoran P Stajic dtp1 el inz

IRC ALFATEC doo je u postupku uvodenja integrisaoog sistema SRPS ISO 90012008 i SRPS ISO 140012005 u funkciji povecanja zadovoljstva nasih korisnika

IRCAA OOlV2l Jun 10

HACTABHO-HAyqHOM BEliY EJIEKTPOHCKOr ltlgtAKYJITETA Y HIUIIY

IIpe~MeT MHllIJbelhe 0 HCnYlheHOCTH KpHTepHjyMa 3a npH3HaBalhe TeXHHlJKOr

pellIelha

Ha OCHOBY ~OCTaBJbeHOr MaTepl1jana 3a TeXHl1YKO peWefbe I1HTeJIl1reHTHl1 nyfbal

aKyMynaTopa ca Ml1Hl1 TeJIeMeTpl1jcKl1M MOuynoM ayTopa npocp up 30paHa CTajl1na

f1peupara f1ejl10a ul1nn eJI l1H)I( IJapKa I1JIl1na ul1nJI en l1H)I( Ml1JIaHa KOUl1na

ul1nn en l1H)I( l1 MapKa Tacl1na a y CKJIauy ca 0upeu6aMa llpaeUflHUKa 0 l10cmynKy U

Ha-lUHY epeOHOealba U KeaHmumaeHOM UCKa3uewoy I-lay-lHOUCmpaJICUea-lKUX pe3Yflmama

ucmpaJICuea-la (CJIy)l(6eHl1 rnaCHl1K PC 6p 382008) nouHOCl1M HacTaBHo-HaYlHOM

Beny EneKTpOHCKOr cpaKYmeTa cneuenl1

H3BEIIITAJ

TeXHl1lKO pewe-be I1HTenl1reHTHl1 ny-bal aKYMynaTopa ca Ml1Hl1 TeneMeTPl1jcKl1M

MouynoM ayTopa npocp up 30paHa CTajl1na ul1nn en l1H)I( f1peupara ITejl1na ul1nJI en

l1H)I( IJapKa I1JIl1na ul1nJI en l1H)I( Ml1naHa KOUl1na uHnn en l1H)K l1 MapKa Tacl1na

npl1Ka3aHO Je Ha 15 CTpaHl1ua cpopMaTa A4 l1 cauP)l(l1 10 CJIl1Ka ITpl1Ka3 TeXHl1YKOr

pewefba cauP)l(l1

1 Onl1c np06neMa KOjl1 ce pewaBa TeXHl1lKl1M peWe-beM

2 CTa-be peWeHOCTl1 np06neMa y cBeTY - npl1Ka3 l1 aHaJIH3a nocTojenl1X pewe-ba

3 CywTl1Ha TeXHI1YKOr pewefba

4 IJeTarbaH onl1C TeXHI1lKOr pewefba (YKJbyyyjynl1 l1 npaTene l1JIycTpaUl1je H TeXHl1YKe upTe)l(e) H

5 MorynHOCTl1 npl1MeHe

TeXHYfYKO pewefbe je peaJIl130BaHO y OKBl1py paua Ha npojeKTY YHanpeljefbe

nepCPopMaHCl1 MepHO-l1HcpopMaUl10Hl1X Cl1CTeMa (MI1C) uouaBafbeM CPYHKUl1ja Hall30pa KOHTpone 11 ynpaBJba-ba Ha uarbl1Hy (eB6p 95-01-00065 2008-11120) KOjl1 je

cpI1HaHCl1paJIHO pecopHo Ml1HI1CTapCTBo f1pl1naua 06naCTI1 EneKTpOHI1Ka KOMTIJleTHO

pewe-be je pa3Bl1jeHo y na60paTOpl1jaMa I1PU ALFATEC uoo Bl1w Perne-be ce npl1Me-byje y Pa3JII1ll1Tl1M MepHo-KOHTPOJIHI1M Cl1CTeMl1Ma Koje np0l13Boul1 I1PU

f1poBepa npeunO)leHOr TeXHl1YKOr pewe-ba y eKCnepl1MeHTaJIHl1M YCJIOBl1Ma 06aBJbeHa je

y EIJ JyrOl1CTOK Bl1w l1 Ha EneKTpOHCKOM cpaKYJITeTY Y Bl1wy Kp03 pau ypeljaja KOjl1 cy TaMO l1HCTaJIHpaHl1

MHIIIJbEIbE

AYTOpl1 TeXHl1YKOr pewefba cy jacHo npl1Ka3aJIl1 l1 06paul1nl1 KOMnJleTHY CTPYKTYPY TeXHI1lKOr pewefba OBO TeXHl1lKO pewe-be npeucTaBJba l1HTeJll1reHTHH Mouyn 3a

6eCnpeKl1uHo DC Hanaja-be aKYMynaTopa y ycnOBI1Ma HeCTaHKa HanOHa Hanaja-ba y Pa3JIl1-Il1Tl1M MepHo-KOHTPOJIHl1M Cl1CTeMl1Ma

CTaH)Jap)JHa DC UPS KOJ1a KOpl1CTe )J110)JHO 11J111 K0J10 1111J111 peJ1e 3a npeKJ1anaFbe

113J1a3HOr HanOHa ca npl1MapHor Ha ceKyH)JapHO HanajaFbe 11 06pHYTO OBaKBo peweFbe

I1Ma o)Jpel)eHe He)JOCTaTKe u110)JHO 11J111 K0J10 cTBapa Ha ce611 o)Jpel)eHI1 na)J HaI10Ha

(OKO 1 V) WTO Y o)Jpel)eHI1M YCJ10BI1Ma MO)Ke 611TI1 He)JOBOJbHO 3a pa)J KOMI10HeHaTa

MepHo-KoMaH)JHI1X CI1CTeMa I1cTOBpeMeHo ce cTBapajy He)KeJbeHI1 ry611UI1 11 TI1Me

cMaFbyje TPajaFbe aYToHoMl1je pa)Ja Peanl13aUI1ja nOMony peJ1ea YCJ10BJbaBa npona)J

HanOHa y TPajaFby O)J OKO 50 MI1J1I1CeKYH)JI1 360r lJera je oHeMoryneHo KOpl1WneFbe

I1H)JYCTpl1jCKI1X palJyHapa (360r MorynHocTI1 peceToBaFba) Y cBeTY cy pa3Bl1jeHI1

pa3J1WmTI1 MO)JYJ111 3a MOHI1TOpl1Hr aKYMYJ1aTOpa (Batery Monitoring Unit) KOjl1 TaKol)e

I1Majy HaBe)JeHe He)JOCTaTKe Hajn03HaTI1jl1 cy MO)JYJ111 TM2025A TM2020

I1HTeJ1l1reHTHI1 nyFbalJ aKYMYJ1aTopa ca MI1HI1 TeJ1eMeTpl1jcKI1M MO)JYJ10M (IPA-ATMOD

MO)JYJ1) je )J113ajHl1paH TaKO )Ja UPS je)JHocMepHor HanOHa 11 nyFbalJ npe)JcTaBJbajy je)JHY

ueJ1I1Hy )JOK )Jpyry ueJ1I1HY lJl1HI1 npoueCOpCKI1 )Jeo KOjl1 Mepl1 napaMeTpe nYFbalJa 11

UPSa )JeTeKTyje yJ1a3e ynpaBJba )Jl1rl1TanHI1M 113J1a3I1Ma 11 KOMyHI1Ul1pa nYTeM RS485

I1HTepcpejca KOHcpl1rypaUl1ja ce BPWI1 113 cepl1jcKI1X TepMI1HanCKI1X nporpaMa (Kao WTO je

Hyper Terminal Ha Windows-y) TIoBe311BaFbe ypel)aja Ha palJyHap ce BPWI1 I1peKO USB

I1HTepcpejca PeaJ11130BaH je y EDA oKpY)KeFbY Altium Designed Summer 09 KOMnaHl1je

Altium (npocpeCI10HaJ1HI1 anaT 3a MO)JepHI1 )J113ajH eJ1eKTPOHCKI1X CKJ10nOBa) uY)Ka

aYTOHoMl1ja pa)Ja aKYMYJ1aTOpa 60Jbe I1CKOpl1WneFbe 11 TPeHYTHO npeKJ1anaFbe 113J1a3HOr

HanOHa ca npl1MapHOr Ha ceKYH)JapHO HanajaFbe 11 06PH)T0 oMorynaBa CI1eUl1jaJ1HI1

I1peKI1)JalJ P-MOSFET 113Y3eTHO Mane OTnOpHOCTI1 KaHana YnpaBJbaFbe npeKI1)JalJeM

BPWI1 ce nOMony CMOS 6p311X )Jl1rI1TaJ1HI1X Kona 11 aHaJ10rHl1X KOMnapaTOpa OBaKBa

peaJ1113aUl1ja oMorynaBa TpeH)THO npeKflanaFbe 11 3aHeMapJbl1B na)J HaI10Ha Ha npeKI1)JalJy

I1HTeJ1l1reHTHI1 nyFbalJ aKYMYJ1aTOpa ca MI1HI1 TeJ1eMeTpl1jcKI1M MO)JYJ10M ce MO)Ke

npl1MeFbI1BaTI1 y CI1CTeMI1Ma 6eCnpeKI1)JHor DC Hallaj aFba (12 V) Pa3J1l1lJI1TI1X MepHoshy

KOHTPOJ1HI1X CI1CTeMa Ha TP)KI1WTY ce MO)Ke Harll1 Kao KOMnJ1eTaH MO)JYJ1 (IPA-ATMOD

MO)JyJ1) 11J111 Y 06J1I1KY )JBe He3aBI1CHe KOMnOHeHTe (1) I1HTeJ1l1reHTHI1 I1YFbalJ

aKYMYJ1aTopa-IPA 11 (2) MI1HI1 TeJ1eMeTpl1jcKI1 MO)JYJ1-ATMOD IPA-ATMOD MO)JYJ1 ce

YCI1eWHO npl1MeFbyje y CI1CTeMI1Ma 6eCnpeKI1)JHor DC HanajaFba MepHo-KOHTPOJ1HI1X

CI1CTeMa y Eu JyrOI1CTOK Hl1w 11 je)JHor I1HcpopMaUl1oHo-KoMYHI1KaUl1oHor CI1CTeMa

nOCTaBJbeHOr Ha EJ1eKTpOHCKOM cpaKYJ1TeTY y Hl1wy

TeXHl1lJKO peweFbe je peanl130BaHO 11 npl1MeFbeHO y HeKOJ1I1KO CJ10)l(eHl1jl1x CI1CTeMa lJl1jl1

je pa)J npoBepeH y Eu JyrOI1CTOK Hl1w 11 Ha EJ1eKTpOHcKOM cpaKYJ1TeTY y Hl1wy

u0611jeHI1 pe3YJ1TaTI1 0I1paB)JaJ111 cy HaBe)JeHe I1pe)JHoCTI1 TeXHl1lJKOr peweFba C 06311pOM

Ha opl1r1HaJ1HOCT peweFba ycnewHY peaJ1113aUl1jy 11 n0311TI1BHe pe3YJ1aTaTe y

I1CnI1TI1BaFbY cMaTPaM )Ja ce TeXHl1lJKO peweFbe IIHTeJIHreHTHH nYlbaq aKYMYJIaTOpa

ca MHHH TeJIeMeTpHjcKHM MOAYJIOM MO)Ke CBPCTaTI1 y KaTeropl1jy M85 - npoToTHn

PeUffH3~T eIf ~tU)

TIpoCPmiddot )JP Aua M I1n

MaWI1HCKI1 cpaKYJ1TeT y Hl1wy

Y Hl1wy 12042010 rO)JI1He

I HACTABHO-HAYl[HOM BETlY EJIEKTPOHCKOr lti)AKYiITETA Y IIJtllllY

llPC)lMCT MHlllJbClhC 0 HCnYlhCHOCTI1 KPI1TcpHiYMa 3a IIpl13HaUalhC TCXIIIIII~ ()1 p CIIICIlgta

rId ()CI-lOBy )LOCTdUJhCIIOI MaTcpHjand y CKJld)(Y Cd O)IPC) (OdMd JlPWjWllmiddotU (J I7IJCillll7) II I(1 1i1i1

epeall O(JClI bCl U IGmll Ul110(J1l 0 11 UC1W]UGm by 11 ay-llioucmpaJI(UGClll UX pe3YII11C1l1W IIcmpO)I( lI()(f tIC

KOjH je lIOHeO HaI(HOHanHH CaBeT 3a Hay4HH H TeXHOnOWIltH pa3 130j Peny6JIHKe CpOHjc

( ltltCnygtIlt6eHH rnaCHHIlt PC raquo 6p 382008) peueH3eHTlIp CY3aHa CaBl1n OueHHJtajelIa cy HcnYlbeHI1

ycnoBH 3a npH3HaIbe CBOjCTJ3a TeXHH4Kor pellleI-ba cJJelIeneM pny nTCITY 11ay4 JlO-I1CrpagtI(H [middotla4 J(O 1

pafla

AYTOPH

TIpocent lIp 30paH CrajHn E JleKTpOHcKH CI)dKYJ1Ter y f IHluy I1pc lpal Ikjllh lYfIl 1 CT 111 1ih P it)

l1nHn lIHnn en HH)K MHJIaH KOUHn lIHIIJ I eH HH)[c MapKo TacHh

KaTcl-opHja TCXHHqIWr pcmClha M85

DpoToTHn

ObPA3JIOIKElbE

fIPC)lJlOJKCHO PClllClhC ypafjcHo jc y OICBJJPY npojcICTa

YHanpel)eI-be nepcpopMaHcH MepHo-HHq)OpMaUHOIUfx CHCTeMa (MI1C) [LO)(dBdILeM cPY HKlll1l a

HdlI30pa KOHTpone H YlIpaBJbaI-ba Ha lIdJ1)HHY (CBOp 95-01-00065200g-1I120) IWPI I

qmHaHCHpaJllIO pecopHo MHllHcTapCTl3o

PC3YJlTaT jc J3cpHcllHICoBao

EJleWrpOHcKH cpaKynTCT YHHBep1HTeTa y HHIII)

IIPC)lJI0IKCHO pClllCHC ic pCaJlH30Bao

l1CTpagtKHBa4Ko-pa3BojHI1 ueHTap ALFA1EC 11l1JU

06J1aCT Ha ICOjy cc TCXHHqlW PClllClhC OJHOCH jc

EJIeKTpOHHKa

TlP06rlCM KOjH cc TCXJlHqKHM pcmClhCM pcmaRa

beCnpeKHlIHO DC HanajaThe aIltyMyJIaTOpa y ycnol3HMa HeCTaHKd aanOHa HallajatJd y pa J IVl4VlTVl ~1

MCPHO-KOHTpOJIHI1M CHCTeMl1Ma

Cralhc PClllCHOCTH TOI- np06JICMa y CBCTY

CraHlIaplIHa DC UPS KOJIa KopHcre lIHOlIHO 11)111 KOJIO HHJu1 pcne ja npCI(J[dflCllhC 1middot 1ci 111()1

HallOJlCl ca lIpHlvldpHor Ha ceKYHlLapHO llanajarbe yj 06pIlYTO OI-ldKBO pelllClbC IC JC lIIUCIJIlI() u

peam13dlwjy aJIYl Hrvla oJJpel)eHe HelIOCTaTKe J IpRO lJ10) (HO JUr l-( KO )10 ClIlapd IltJ CCOII 1I l

HanOHa O)l IV 4HMe ce H3Jla3HH HanOI CMaIhYiC H Y O)IPC~CflHfVI YCJlOHJ1Mi1 MOIIltC CC II()KcHlT I1

HCJJOBOJbHHM 3a pan KOMrtOHelIdTa MCPIlO-KOMalli llI11 X CHCTCMCI ~1 CIllBPC l C I () CC C I II 1 1 ~1J

lIe)[(CJheHYl Iy6HUH H THMC CMdlhyjclpdjalbc a Y lOllOMl1lC pa (a JlplO rCltLlI1lCl llij l 11) 1 ) 11 - iiLLI

lIOBOlLl1 lIO nponalIa HanOHa y TpajalbY on OKO SO ~1 11 II1 CC](y llJ(H lWlllll ll(WI) j 11_ 11

KOpHrUnelbe HH)lYCTPHjCICHX paLJyHapa ( 1601 MoryhffOCTJ1 PCCCII)IlWlltl)

Y CUeTY cy paJl3HjelIH pa3JlWlHTH MO)-yJlH a MOIIHTOPl1lIr dKYiYlYJlalopa (Hatcr) MU1llOrillg lnil)

Hajno3HaTHjH cy MOlLYJ1H TM2025A TM2020

CymHlHa TeXHH KOI pemelha

]fllTeJIl1feHTHH rryI-baLJ aKYMyn dTopd ca MHHH reJleMerpl1jcKwVI lvIOl lYJIOM (l P-ATMO f) IOl 1 )IC

T113ajHl1paH TaKO Qa UPS jeQHOCMepHOr HanOH3 H llyHgtdq f1pei lcraIlJhajYlelIIY IlCIHII) lOI( ll 1

ueJIHHY LJI1HI1 rrpoueCOpCKH neo KOjl1 MepH napaMe-rpe JlYl-baLJa 11 liPS-a JICTclnyj c ymnc IIPlllhd

Ql1fHTaJIHI1M 113JIa311Ma H KOMYHI1ll1pa rrYTeM RS485 I1HTepcpejca KOllQ1l1lYP(lJ1l1ja CC IIplTlK Kl

cepl1jcKI1X TepMI1HaJICKI1X npOfpaJVla TWO WTO jeHyper Terminal Ha Windows-y JlOllClYlllarhC

ypeDaj a Ha paLJYHap ce Bpll1l1 rrpeKO USB I1HTepcpejca a npl1jaBJIgtyje ce Kao [(OMYII HKalYl () II H C I)C

ypeDaj PeaJIl130Bar-r je y EDA oKpY)KeI-bY Altium Designed Summer 09 KOMrraImjc Allium

(npocpeCl10HaJIHI1 aJIaT 3a MOQepHH Q113ajH eneKTpOHCKI1X cKnoIloBa) l(a 611 ce o6e36c IHJla I1110

1y)](a aYTolloMl1ja paQa arltYMYJIaTOpa Cd 60Jhl1M I1CKOpI1UIneTheM VI rpCIl)lHHM l1pCK~lalldJIC 1

J131a3HOl HarrOJ-ra ca npl1MapHOr lla ceKYH-dPJIO 1131wjarhc 11 06pI[)TO PCiLdWWlldlt IC ( IICI[I ja 11111

rrpeKYma1-J P-MOSFET 113Y3eTlfO Mane omOpHOCT)1 I(ClHdJlGl YnpGlB hltllhC IIPCKH lcl C1 Ilpl lil l Cc

nOMony CMOS 6p311X )ll1rl1TaJHII1X KO JI(l VI 811lJ10IIII1X Iwvllrapalopa OJikllcl pl l I II l ellll ill

oMorynana Tpelly-rno npCKJlanalhC Vi laJlC~lap JJ1I$ 11 lt1( IlaiIOII1 Ilil 111)(](11 I~l

KapaKTepHCTlfKC npHMeHC OCTBapCHOI TCXHH1KOI pemClha

]fHTeJII1feHTHI1 rryfuaLJ aKYMynaTopa ea iV1I1HYl TeJJeMcrpl1jcKI1M MOtynolvl CC M())I(C liPVlMClhvJllaTYl

CHCTeMHMa 6ecnpeKMQHor DC Hanajafua (12 V) pa3nl1LJI1TI1X MCPllO-KOliTPOJ[f-lHX CI1CTCMCl I la TP)KMUfTY ce M())Ke HanM Kao KOMDJInaIl MOll)JT (lPi-ATtvIOD VIOly 1) ~_ Il-1 061 1J-II() lIlC

lJe3aBHCHe KOMnOfleHTe (1) HHTenHICHTHI1 nyf-baLJ aKjMyJtaTopa IPA 11 (2) M11I111 IClcrvlclpHjcl(l-1

MOJlyn-ATMOD IPA-ATMOD MOQyn ce ycrreulHo npwMefuyje ) CHcrCMHMd 6eclIpcKHlTl(l1 DC

Hanajm-ba MepHo-KOHTpOJIHI1X CI1CTeMa yElL JyroMcToK HHUf

3aKJhyaK

Ba OCHOBY HaBefleHor (ao pef(eH3eHT Ollef-hYJeM I(a peYJ ITcn HaY4TIOl-1ClpatKlillalIW] pa w 110 I

Ha311130M 11 HTeJUnCHTHH nylha al(yMymlTopa ca MHHU rCJI CMC I PI1 iC ~II 1 lO l 101

IIpeJCTaBJba HaYLJUH pC3ymaT Knll1 JlopeI CTpytl1lC IWMII()IlCllTC Ill II(a UPI IIII U I I III

HaYIHOI1CTpa)l(HBdLJ)(H )]OnpHllOc H 110 B3)I(Cn~IM KPHTCPHIYIVImiddotta ~1())j(C 1( Cl~ cnpc I a - lei 11111

MRS - II POIOIIJII

PCJ(CHJCHr

I HACTABHO-HAYl[HOM BETlY EJIEKTPOHCKOr lti)AKYiITETA Y IIJtllllY

llPC)lMCT MHlllJbClhC 0 HCnYlhCHOCTI1 KPI1TcpHiYMa 3a IIpl13HaUalhC TCXIIIIII~ ()1 p CIIICIlgta

rId ()CI-lOBy )LOCTdUJhCIIOI MaTcpHjand y CKJld)(Y Cd O)IPC) (OdMd JlPWjWllmiddotU (J I7IJCillll7) II I(1 1i1i1

epeall O(JClI bCl U IGmll Ul110(J1l 0 11 UC1W]UGm by 11 ay-llioucmpaJI(UGClll UX pe3YII11C1l1W IIcmpO)I( lI()(f tIC

KOjH je lIOHeO HaI(HOHanHH CaBeT 3a Hay4HH H TeXHOnOWIltH pa3 130j Peny6JIHKe CpOHjc

( ltltCnygtIlt6eHH rnaCHHIlt PC raquo 6p 382008) peueH3eHTlIp CY3aHa CaBl1n OueHHJtajelIa cy HcnYlbeHI1

ycnoBH 3a npH3HaIbe CBOjCTJ3a TeXHH4Kor pellleI-ba cJJelIeneM pny nTCITY 11ay4 JlO-I1CrpagtI(H [middotla4 J(O 1

pafla

AYTOPH

TIpocent lIp 30paH CrajHn E JleKTpOHcKH CI)dKYJ1Ter y f IHluy I1pc lpal Ikjllh lYfIl 1 CT 111 1ih P it)

l1nHn lIHnn en HH)K MHJIaH KOUHn lIHIIJ I eH HH)[c MapKo TacHh

KaTcl-opHja TCXHHqIWr pcmClha M85

DpoToTHn

ObPA3JIOIKElbE

fIPC)lJlOJKCHO PClllClhC ypafjcHo jc y OICBJJPY npojcICTa

YHanpel)eI-be nepcpopMaHcH MepHo-HHq)OpMaUHOIUfx CHCTeMa (MI1C) [LO)(dBdILeM cPY HKlll1l a

HdlI30pa KOHTpone H YlIpaBJbaI-ba Ha lIdJ1)HHY (CBOp 95-01-00065200g-1I120) IWPI I

qmHaHCHpaJllIO pecopHo MHllHcTapCTl3o

PC3YJlTaT jc J3cpHcllHICoBao

EJleWrpOHcKH cpaKynTCT YHHBep1HTeTa y HHIII)

IIPC)lJI0IKCHO pClllCHC ic pCaJlH30Bao

l1CTpagtKHBa4Ko-pa3BojHI1 ueHTap ALFA1EC 11l1JU

06J1aCT Ha ICOjy cc TCXHHqlW PClllClhC OJHOCH jc

EJIeKTpOHHKa

TlP06rlCM KOjH cc TCXJlHqKHM pcmClhCM pcmaRa

beCnpeKHlIHO DC HanajaThe aIltyMyJIaTOpa y ycnol3HMa HeCTaHKd aanOHa HallajatJd y pa J IVl4VlTVl ~1

MCPHO-KOHTpOJIHI1M CHCTeMl1Ma

Cralhc PClllCHOCTH TOI- np06JICMa y CBCTY

CraHlIaplIHa DC UPS KOJIa KopHcre lIHOlIHO 11)111 KOJIO HHJu1 pcne ja npCI(J[dflCllhC 1middot 1ci 111()1

HallOJlCl ca lIpHlvldpHor Ha ceKYHlLapHO llanajarbe yj 06pIlYTO OI-ldKBO pelllClbC IC JC lIIUCIJIlI() u

peam13dlwjy aJIYl Hrvla oJJpel)eHe HelIOCTaTKe J IpRO lJ10) (HO JUr l-( KO )10 ClIlapd IltJ CCOII 1I l

HanOHa O)l IV 4HMe ce H3Jla3HH HanOI CMaIhYiC H Y O)IPC~CflHfVI YCJlOHJ1Mi1 MOIIltC CC II()KcHlT I1

HCJJOBOJbHHM 3a pan KOMrtOHelIdTa MCPIlO-KOMalli llI11 X CHCTCMCI ~1 CIllBPC l C I () CC C I II 1 1 ~1J

lIe)[(CJheHYl Iy6HUH H THMC CMdlhyjclpdjalbc a Y lOllOMl1lC pa (a JlplO rCltLlI1lCl llij l 11) 1 ) 11 - iiLLI

lIOBOlLl1 lIO nponalIa HanOHa y TpajalbY on OKO SO ~1 11 II1 CC](y llJ(H lWlllll ll(WI) j 11_ 11

KOpHrUnelbe HH)lYCTPHjCICHX paLJyHapa ( 1601 MoryhffOCTJ1 PCCCII)IlWlltl)

Y CUeTY cy paJl3HjelIH pa3JlWlHTH MO)-yJlH a MOIIHTOPl1lIr dKYiYlYJlalopa (Hatcr) MU1llOrillg lnil)

Hajno3HaTHjH cy MOlLYJ1H TM2025A TM2020

CymHlHa TeXHH KOI pemelha

]fllTeJIl1feHTHH rryI-baLJ aKYMyn dTopd ca MHHH reJleMerpl1jcKwVI lvIOl lYJIOM (l P-ATMO f) IOl 1 )IC

T113ajHl1paH TaKO Qa UPS jeQHOCMepHOr HanOH3 H llyHgtdq f1pei lcraIlJhajYlelIIY IlCIHII) lOI( ll 1

ueJIHHY LJI1HI1 rrpoueCOpCKH neo KOjl1 MepH napaMe-rpe JlYl-baLJa 11 liPS-a JICTclnyj c ymnc IIPlllhd

Ql1fHTaJIHI1M 113JIa311Ma H KOMYHI1ll1pa rrYTeM RS485 I1HTepcpejca KOllQ1l1lYP(lJ1l1ja CC IIplTlK Kl

cepl1jcKI1X TepMI1HaJICKI1X npOfpaJVla TWO WTO jeHyper Terminal Ha Windows-y JlOllClYlllarhC

ypeDaj a Ha paLJYHap ce Bpll1l1 rrpeKO USB I1HTepcpejca a npl1jaBJIgtyje ce Kao [(OMYII HKalYl () II H C I)C

ypeDaj PeaJIl130Bar-r je y EDA oKpY)KeI-bY Altium Designed Summer 09 KOMrraImjc Allium

(npocpeCl10HaJIHI1 aJIaT 3a MOQepHH Q113ajH eneKTpOHCKI1X cKnoIloBa) l(a 611 ce o6e36c IHJla I1110

1y)](a aYTolloMl1ja paQa arltYMYJIaTOpa Cd 60Jhl1M I1CKOpI1UIneTheM VI rpCIl)lHHM l1pCK~lalldJIC 1

J131a3HOl HarrOJ-ra ca npl1MapHOr lla ceKYH-dPJIO 1131wjarhc 11 06pI[)TO PCiLdWWlldlt IC ( IICI[I ja 11111

rrpeKYma1-J P-MOSFET 113Y3eTlfO Mane omOpHOCT)1 I(ClHdJlGl YnpGlB hltllhC IIPCKH lcl C1 Ilpl lil l Cc

nOMony CMOS 6p311X )ll1rl1TaJHII1X KO JI(l VI 811lJ10IIII1X Iwvllrapalopa OJikllcl pl l I II l ellll ill

oMorynana Tpelly-rno npCKJlanalhC Vi laJlC~lap JJ1I$ 11 lt1( IlaiIOII1 Ilil 111)(](11 I~l

KapaKTepHCTlfKC npHMeHC OCTBapCHOI TCXHH1KOI pemClha

]fHTeJII1feHTHI1 rryfuaLJ aKYMynaTopa ea iV1I1HYl TeJJeMcrpl1jcKI1M MOtynolvl CC M())I(C liPVlMClhvJllaTYl

CHCTeMHMa 6ecnpeKMQHor DC Hanajafua (12 V) pa3nl1LJI1TI1X MCPllO-KOliTPOJ[f-lHX CI1CTCMCl I la TP)KMUfTY ce M())Ke HanM Kao KOMDJInaIl MOll)JT (lPi-ATtvIOD VIOly 1) ~_ Il-1 061 1J-II() lIlC

lJe3aBHCHe KOMnOfleHTe (1) HHTenHICHTHI1 nyf-baLJ aKjMyJtaTopa IPA 11 (2) M11I111 IClcrvlclpHjcl(l-1

MOJlyn-ATMOD IPA-ATMOD MOQyn ce ycrreulHo npwMefuyje ) CHcrCMHMd 6eclIpcKHlTl(l1 DC

Hanajm-ba MepHo-KOHTpOJIHI1X CI1CTeMa yElL JyroMcToK HHUf

3aKJhyaK

Ba OCHOBY HaBefleHor (ao pef(eH3eHT Ollef-hYJeM I(a peYJ ITcn HaY4TIOl-1ClpatKlillalIW] pa w 110 I

Ha311130M 11 HTeJUnCHTHH nylha al(yMymlTopa ca MHHU rCJI CMC I PI1 iC ~II 1 lO l 101

IIpeJCTaBJba HaYLJUH pC3ymaT Knll1 JlopeI CTpytl1lC IWMII()IlCllTC Ill II(a UPI IIII U I I III

HaYIHOI1CTpa)l(HBdLJ)(H )]OnpHllOc H 110 B3)I(Cn~IM KPHTCPHIYIVImiddotta ~1())j(C 1( Cl~ cnpc I a - lei 11111

MRS - II POIOIIJII

PCJ(CHJCHr

CymHlHa TeXHH KOI pemelha

]fllTeJIl1feHTHH rryI-baLJ aKYMyn dTopd ca MHHH reJleMerpl1jcKwVI lvIOl lYJIOM (l P-ATMO f) IOl 1 )IC

T113ajHl1paH TaKO Qa UPS jeQHOCMepHOr HanOH3 H llyHgtdq f1pei lcraIlJhajYlelIIY IlCIHII) lOI( ll 1

ueJIHHY LJI1HI1 rrpoueCOpCKH neo KOjl1 MepH napaMe-rpe JlYl-baLJa 11 liPS-a JICTclnyj c ymnc IIPlllhd

Ql1fHTaJIHI1M 113JIa311Ma H KOMYHI1ll1pa rrYTeM RS485 I1HTepcpejca KOllQ1l1lYP(lJ1l1ja CC IIplTlK Kl

cepl1jcKI1X TepMI1HaJICKI1X npOfpaJVla TWO WTO jeHyper Terminal Ha Windows-y JlOllClYlllarhC

ypeDaj a Ha paLJYHap ce Bpll1l1 rrpeKO USB I1HTepcpejca a npl1jaBJIgtyje ce Kao [(OMYII HKalYl () II H C I)C

ypeDaj PeaJIl130Bar-r je y EDA oKpY)KeI-bY Altium Designed Summer 09 KOMrraImjc Allium

(npocpeCl10HaJIHI1 aJIaT 3a MOQepHH Q113ajH eneKTpOHCKI1X cKnoIloBa) l(a 611 ce o6e36c IHJla I1110

1y)](a aYTolloMl1ja paQa arltYMYJIaTOpa Cd 60Jhl1M I1CKOpI1UIneTheM VI rpCIl)lHHM l1pCK~lalldJIC 1

J131a3HOl HarrOJ-ra ca npl1MapHOr lla ceKYH-dPJIO 1131wjarhc 11 06pI[)TO PCiLdWWlldlt IC ( IICI[I ja 11111

rrpeKYma1-J P-MOSFET 113Y3eTlfO Mane omOpHOCT)1 I(ClHdJlGl YnpGlB hltllhC IIPCKH lcl C1 Ilpl lil l Cc

nOMony CMOS 6p311X )ll1rl1TaJHII1X KO JI(l VI 811lJ10IIII1X Iwvllrapalopa OJikllcl pl l I II l ellll ill

oMorynana Tpelly-rno npCKJlanalhC Vi laJlC~lap JJ1I$ 11 lt1( IlaiIOII1 Ilil 111)(](11 I~l

KapaKTepHCTlfKC npHMeHC OCTBapCHOI TCXHH1KOI pemClha

]fHTeJII1feHTHI1 rryfuaLJ aKYMynaTopa ea iV1I1HYl TeJJeMcrpl1jcKI1M MOtynolvl CC M())I(C liPVlMClhvJllaTYl

CHCTeMHMa 6ecnpeKMQHor DC Hanajafua (12 V) pa3nl1LJI1TI1X MCPllO-KOliTPOJ[f-lHX CI1CTCMCl I la TP)KMUfTY ce M())Ke HanM Kao KOMDJInaIl MOll)JT (lPi-ATtvIOD VIOly 1) ~_ Il-1 061 1J-II() lIlC

lJe3aBHCHe KOMnOfleHTe (1) HHTenHICHTHI1 nyf-baLJ aKjMyJtaTopa IPA 11 (2) M11I111 IClcrvlclpHjcl(l-1

MOJlyn-ATMOD IPA-ATMOD MOQyn ce ycrreulHo npwMefuyje ) CHcrCMHMd 6eclIpcKHlTl(l1 DC

Hanajm-ba MepHo-KOHTpOJIHI1X CI1CTeMa yElL JyroMcToK HHUf

3aKJhyaK

Ba OCHOBY HaBefleHor (ao pef(eH3eHT Ollef-hYJeM I(a peYJ ITcn HaY4TIOl-1ClpatKlillalIW] pa w 110 I

Ha311130M 11 HTeJUnCHTHH nylha al(yMymlTopa ca MHHU rCJI CMC I PI1 iC ~II 1 lO l 101

IIpeJCTaBJba HaYLJUH pC3ymaT Knll1 JlopeI CTpytl1lC IWMII()IlCllTC Ill II(a UPI IIII U I I III

HaYIHOI1CTpa)l(HBdLJ)(H )]OnpHllOc H 110 B3)I(Cn~IM KPHTCPHIYIVImiddotta ~1())j(C 1( Cl~ cnpc I a - lei 11111

MRS - II POIOIIJII

PCJ(CHJCHr

YHHBEP3HTET Y HHWY EIlEKTPOHCKH ctlAKYIl ET Y H~WY I~

HaCTaBHo-HayqHO Belie Jipoj 0701-00510- 0110 )(aHa 29042010 ro~

Ha OCHOBY lmiddotIJIaHa 38 CTaTYTa EJ1eKTpOHcKor ltigtaKymeTa y HHlUY Y CKJ1a)lY ca o)lpeu6aMa TIpaB11J1H11Ka 0 rrocTyrIKY 11 HalJ11HY BpeuHOBafba 11 KBaHT11TaBHOM 11CKamBafbY HaYlJH011CTpmK11BalJIltHX pe3ymaTa 11CTpa)(11BalJa (ltltCJ1Y)K6eH11 rJ1aCH11K PCraquo 6p 382008) HacTaBHO-HaYlJHO Bene EJ1eKTpOHCKOr ltigtaKymeTa y H11wy )lOHeJ10 je Ha Ce)lH11U11 oup)(aHoj 29042010 rou11He cJ1e)leny

O)1JIYKY

1 llpuxBaTa ce TeXHUqKO pernelhe no~ Ha3UBOM laquoHHTeJUUeHTHu nYlhalI aKYMyJIaTOpa ca MHRU TeJIeMeTpujcKHM MO)JYJIOMraquo quju cy ayTopu npoqJ op 30pall Cm~iuli (hll1fl en UIlJIC flpeopaz flejuli ()Ufl1 en UIl)f( japKo H fLUIi OUnJl efl UHJlC M WlaH KOluli ounJl eJI UHJIC MapKO Tacun efl mex

2 llpu3HaTo TeXHUqKO pernelhe ca~a y KaTeropujy M85 - llpoToTun

06pa3J10iKelbe

KOM11C11ja peueH3eHaTa uOCTaB11J1a je HacTaBHo-HaYlJHOM Beny M11WJbefba 0 11CrrYfbeHOCT11 YCJ10Ba 3a rrp113HaI-be cBojcTBa TeXH11lJKOr pewefba rrou Ha311BOM laquof[lImeJiUZellmIlU nylbUl WYHytamOpu ca IIWill melleAlempujouM MO()YWAfraquo Koje je pe3YJ1TaT HaYlJH011CTpa)K11BalJKOr paua y OKB11PY rrpojeKTa laquoYI-Wnpezelbe nepcJ0pJvtaHCU

llepllo-wujWpVlaL(UOlillX CUClneMO (vIHe) OooczeWbeJIl r2vlllL(uja ilczo30pa k011mpOle u

vnpa6fbGbC[ IO OWbWiV (e(r op 95 J-01-0006512008=l 1 Hllraquo lJ11j11 cy ayTOp11 npo(p op 30pafl Cmajuli OUn)l eJI UHJIC Ilpeopaz flejuli )UI11 ell UflJIC JJap(o flHllli OUIl) I el l UHJlC

Mwwu Kot(uli ounJl ell lIHJlC ft-lapllto TllCllh efl mex

PeueH3eHT11 TIpocentgt J~p Ana MliIU1n 11 TIpoqgt Jlp CY3aHa CaB11n OueH11J111 cy )la rrpelXJ1Q)KeHo TeXHR4KO pernerne rrpeucTaBJba HaYlJH11 pe3YJ1TaT KOj11 rrope)l cTpyqHe KOMrrOHeHTe rrpY)Ka Op11rHHaJ1H11 TeOp11jcK11 11 HaYlJHOHCTpa)K11BalJK11 uorrpHHOC Y TOM CMHCJ1Y peueH3eHT11 cy rrpeuJ1Q)(11J1H HaCTaBHO-HaYlJHOM Beny EJ1eKTpOHCKor ltigtaKYJ1TeTa ua rrp11XBaT11 HaBeueH11 pe3YJ1TaT HaYlJH0I1CTpa)K11BalJKOr paua Kao TeXH11lJKO pernerne

Ha OCHOBY rr03MTMBHor MMWJbefha llBa peueH3eHTa-eKcrrepTa M3 06JIaCTM TeXHl14KOr pewefba

HaCTaBHO-HaY1HO Bene je llOHeJIO OllJIyKy Kao yllI1Cn03I1TI1BY