брой 1, февруари 2023 цена 4 . 00 лв. www.tllmedia.bg ® ISSN 1311-0470 www.engineering-review.bg
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l февруари 2023 1
2 февруари 2023 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l февруари 2023 3
4 февруари 2023 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ в броя: февруари 2023 За абонамент в Разпространение на печата или Български пощи – каталожен номер 1364 ® Таня Терзиева % (02) 818 3858 0888 335 881 tanya@tllmedia.bg Теодора Иванова %(02) 818 3818 dora@tllmedia.bg Любен Георгиев %(02) 818 3808 lubo@tllmedia.bg бул. "Акад. Иван Ев. Гешов" 104, офис 9 1612 София, тел.: (02) 818 3838 office@tllmedia.bg www.tllmedia.bg Диляна Йорданова отговорен редактор % (02) 818 3823 Пепа Петрунова % (02) 818 3822 editors@tllmedia.bg Мария Апостолова %(02)8183811 abonament@tllmedia.bg ISSN 1311-0470 ® Действителни собственици на Ти Ел Ел Медиа ООД са Теодора Стоянова Иванова и Любен Георгиев Георгиев Ти Ел Ел Медиа ООД © Всички права запазени. Всички права върху графичното оформление и дизайн, статиите и използваните изображения, текстове и снимки, публикувани в изданието са обект на закрила по действащия Закон за авторското право и сродните му права. Нерегламентираното и ненадлежно документирано използване нарушава законите и правата на авторите им. Издателят не носи отговорност за съдържанието на публикуваните реклами, рекламни карета, рекламни публикации, фирмени и платени статии. Правата на всички споменати търговски марки, регистрирани търговски марки, запазени марки и т.н. принадлежат на съответните им собственици. Теодора Бахарова Гергана Николова %(02) 818 3830 prepress@tllmedia.bg издатели редактори финанси секретар дизайн reklama@tllmedia.bg Петя Найденова Мариета Кръстева Гергана Николова Елена Димитрова % (02) 818 3810 0888 414 831 % (02) 818 3820 0888 956 150 % (02) 818 3813 0888 395 928 % (02) 818 3815 0888 335 882 реклама издава Ти Ел Ел Медиа ООД развитие Мирена Русева % (02) 818 3812 0889 717 562 m.russeva@tllmedia.bg 6 Накратко 9 Интервю с Росен Цанков, управител на завода на Интегра Пластикс 10Studer атакува нови върхове 12 Новости при осцилатори, резонатори, таймери, часовници за реално време (RTC) - част I 17 Енкодери за тежки работни условия 24Машини за кримпване 28Сачмоструйна обработка на метали 34Кондициониране на въздуха в ХВП 38Сензори за индустриални роботи 41 Твърдомери 44Метални компенсатори
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l февруари 2023 5
6 февруари 2023 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ накратко Microchip представи регулатор на напрежение с радиационна защита Microchip обяви първия си прибор за управление на електрозахранвания с радиационна защита, разработен въз основа на комерсиални стандартизирани технологии (COTS) с 3A Low-Dropout (LDO) регулатор на напрежение MIC69303RT. Новият MIC69303RT с висок ток и ниско напрежение е ориентиран към приложения в сателитни съзвездия, работещи в ниска околоземна орбита (LEO), и други космически приложения. Регулаторът на напрежение се предлага в мострени бройки за прототипиране както в пластмасов, така и в херметичен керамичен корпус. MIC69303RT е базиран на COTS технологии, което улеснява извършването на предварителни изпитания и разработка в начален етап. Той функционира с единично ниско захранващо напрежение от 1,65 до 5,5 V, като може да подава изходни напрежения до 0,5 V при високи токове, осигурявайки висока точност и свръхниски падове на напрежението от 500 mV при екстремни условия. MIC69303RT е придружаващо решение за източник на захранване към устойчивите на радиация микроконтролери на Microchip като SAM71Q21RT и интегрираните програмируеми логически матрици (FPGA) PolarFire, включително RTPF500TLS. MIC69303RT работи в температурен диапазон от -55°C до +125°C. Предлага се в корпус с 8 и 10 извода, като издържа на радиоактивни лъчения до 50 Krad. Йов България вече предлага редукторите на I-MAK Йов България разшири партньорската си мрежа с турския производител на редуктори I-MAK, съобщиха за сп. Инженеринг ревю от компанията. Продуктовата гама на I-MAK включва над 1 000 000 артикула, като компанията предлага най-добрите срокове на изработка за редуктори в Европа, едни от най-атрактивните цени на пазара и 2 години гаранция на продуктите, подчертават от Йов България. "Проектирани да издържат при тежък работен режим, конусно-цилиндричните редуктори от серията IRK са идеално адаптирани за приложения, нуждаещи се от висока ефективност. Дизайнът на предавката също така предоставя на клиентите ни тиха работа. Разработена в 10 габарита и с предавателни числа от 14 до 21 000, серията IRK може да достигне от 160 до 18 000 Nm въртящ момент. Входящите мощности за нея започват от 0,12 kW и достигат до 200 kW. Редукторът се използва за силози, елеватори и редлери", обясняват от компанията. I-MAK разполага с над 50 години опит в производството на редуктори. Заводът на компанията се намира в Истанбул и се простира на над 16 000 кв. м. I-MAK има над 50 международни търговски офиса и стратегически разположени складове в Турция, САЩ, Испания, Южна Африка, Полша и Индия.
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l февруари 2023 7 накратко Започна изграждането на нов лабораторен комплекс в кампус "Гео Милев" на БАН С официална първа копка в кампус "Гео Милев" на Българската академия на науките (БАН) в София стартира изграждането на нов лабораторен комплекс, част от проекта "Национален център по мехатроника и чисти технологии", съобщиха от БАН. На събитието присъстваха вицепремиерът по управление на европейските средства Атанас Пеканов, министърът на образованието и науката проф. Сашо Пенов, председателят на БАН акад. Юлиан Ревалски, представители на Европейската комисия и др. Структурата на кампуса включва 12 научни звена на БАН. Общата стойност на инвестицията за инфраструктура възлиза на 24 млн. лв., 5 млн. лв. от които са за извършване на строително-монтажни дейности, а останалите 19 млн. лв. – за доставяне на ново научно оборудване. Програмата за създаването на кампус "Гео Милев" предвижда извършване на основен ремонт на блок 29 на ул. "Акад. Г. Бончев" и изграждане на общо 30 специфични лаборатории, в това число 20 нови и 10 модернизирани, които ще предоставят възможности за провеждане на висококачествени научни изследвания в съответствие с най-добрите стандарти и практики, посочват от БАН. Belimo Roadshow преминава и през София Демонстрационният камион на Belimo ще спре и в София в рамките на европейското турне Belimo Roadshow, съобщиха за сп. Инженеринг ревю от компанията. Желаещите да се запознаят с интелигентните решения за повишен комфорт, енергийна ефективност и безопасност на сградите, както и с предимствата им в процеса на проектиране и поддръжка, ще имат възможността да посетят камиона от 13 до 15 март на адрес София, бул. "Цариградско шосе" №319 (сградата на Bau Academy). На разположение на посетителите ще бъдат и експерти от централата на Belimo в Швейцария. "За тези, които искат да научат повече, сме организирали и съпътстваща програма в залата на Bau Academy. На 13 март от 10:00 до 14:00 ч. ще проведем обучение на тема "Съвременни инженерни решения за хидравликата на ОВК системи". На следващия ден, 14 март, (от 10:00 до 13:00, както и от 14:00 до 17:00 ч.) ще представим новите продукти и решения от Belimo за регулиране на въздух и вода, както и сензори и измервателни уреди. Отбележете си датите и ни посетете!", приканват от компанията. Участието в събитието изисква предварителна регистрация по телефон, имейл или през сайта на Belimo.
8 февруари 2023 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ накратко Аурубис удвоява производството на катодна мед в България с инвестиция от 120 млн. евро Аурубис обяви, че ще инвестира 120 млн. евро в разширяване на рафинерията за катодна мед в завода си до Пирдоп и Златица. Благодарение на инвестицията Аурубис ще увеличи производството с около 50% до около 340 000 т катодна мед годишно. Търсенето на рафинирана мед в световен мащаб непрекъснато расте в контекста на енергийния преход, прехода към електромобилност и дигитализацията и инвестицията на Аурубис ще допринесе за стимулиране на иновациите и технологичния напредък, посочват от компанията. "Това е важна стъпка за укрепване на основния ни бизнес и е най-голямата инвестиция в единичен проект в България след придобиването на завода през 2008 г. Разширението на рафинерията до Пирдоп и Златица ще позволи да се преработват на място всички произведени в България медни аноди. Това оптимизира потоците, като в същото време намалява значително логистичните разходи и въглеродния отпечатък, свързан с тях", коментира д-р Хайко Арнолд, главен оперативен директор на Групата. По неговите думи новото разширение ще създаде условия за реализацията на допълнителни стратегически проекти в други заводи на Аурубис. Компанията ще финансира инвестицията със собствени средства от текущия паричен поток без увеличение на капитала. Глас Контрибюшън обяви нова инвестиция от над 100 млн. лв. в завод "Рубин" Собственикът на стъкларския завод "Рубин" в Плевен – фирма Глас Контрибюшън, е уведомила местната администрация, че планира нова инвестиция от над 100 млн. лв. в завода. Инвестицията включва изграждането и пускането в експлоатация на нова пещ с капацитет 300 т и разкриването на 150 нови работни места. Проектът ще бъде реализиран от три германски фирми – Nikolaus Sorg, Sorg Feuerungsbau und Service и Excelsius Global Services. Наред с повишаване на производствения капацитет на завода, се предвижда новото съоръжение да спомогне и за намаляване на вредните въглеродни емисии отделяни при производството, става ясно от съобщението на компанията. До момента в рамките на първите два етапа от инвестиционната си програма Глас Контрибюшън е инвестирала над 100 млн. лв. за модернизация на оборудването и запазване на работните места. Компанията има два сертификата за инвестиция клас "А".
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l февруари 2023 9 Системите за автоматично сортиране са сред основните оръжия в битката с пластмасовите отпадъци БГ индустрия Разкажете повече за иновациите в бизнес концепцията на Интегра Пластикс и най-модерните технологии в завода Ви в Елин Пелин. Идейният проект се зароди още през 2017 г., когато Китай обяви забрана за внос на отпадъчни пластмаси. Появи се голяма наличност на суровини за рециклиране в Европа, а производственият капацитет се оказа твърде малък. Това бе идеална възможност за създаването на предприятие, което произвежда регранулат с най-високо качество. Зад проекта Интегра Пластикс застават водещи компании в областта с иновативни решения за сортиране, измиване и екструдиране на рециклируемите пластмаси. Сред основните ни козове е изцяло автоматизираната сортираща инсталация, която е способна да различи видовете полимери, както и техните цветове. Норвежката фирма Tomra, лидер в областта на оптичното сортиране, осигури решение, което гарантира над 98% чистота на полимера в крайния продукт и позволява обработката на 35 000 т материал годишно. В комбинация с транспортна система от немската фирма Stadler инсталацията постига завидни за целия бранш резултати. В цех "Измиване и екструзия" отново залагаме на найвисок клас оборудване – от немския производител Herbold и австрийския Erema. Лаборатория с най-модерна апаратура в завода извършва ежедневни анализи на множество показатели и следи за безупречното протичане на процесите по рециклиране. Каква е специфичната добавена стойност на автоматизацията в кръговата икономика? Системите за автоматично сортиране, като тази в Елин Пелин, са едно от основните оръжия в битката с пластмасовите отпадъци. Те позволяват обработка, десетки пъти по-бърза от ръчната. Чрез високоскоростни камери и NIR-VIS сензори оптичните сортери успяват не само да разделят с висока скорост, но и да разпознават материали, които дори добре обучен човек би могъл да обърка. Доскоро отпадъчните пластмаси се превръщаха в нискокачествен гранулат, който е неприложим в същото производство. Пример за такава суровина е полиетиленът с ниска плътност (LDPE), който след рециклиране не можеше да бъде върнат в производствените линии за издувни чували и пликове за отпадъци поради ниско качество. Днес е напълно възможно гранулатът отново да се използва за същия тип и клас изделия. Огромен принос за това имат автоматизираните процеси, при които точността и качеството са константна величина. Росен Цанков, управител на завода на Интегра Пластикс, пред сп. Инженеринг ревю В рамките на това интервю имаме възможността да отведем читателите ни на своеобразен тур из предприятието. Как протичат преработката и производственият процес? Заводът на Интегра Пластикс е проектиран да преработва фолиа от предварително сепариран полиетилен с ниска плътност. Суровината пристига на площадката във вид на бали. След дебалиране материалът се подава към шредер за намаляване на размера до парчета, годни за сортиране. Магнитен сепаратор отстранява феромагнитните метали, а вибросито премахва инертните замърсители. Целият поток преминава през балистични сепаратори, които отделят всички обемни пластмаси. LDPE фолиото минава през още няколко стъпки на обработка чрез оптични сортери от последно поколение. Компютърна програма контролира кои цветове да бъдат отделяни като отделна фракция и кои да бъдат събирани като миксирана такава. Сепарираните количества се съхраняват временно в бункери, управлявани от оператор, който захранва балираща машина. Готовите полиетиленови бали се подават към измиващия цех, където отново се подлагат на дебалиране. След процес на рязане с добавена вода посредством шредер материалът преминава през предварително, основно пране с топла вода и препарати, изплакване и сушене. За финал постъпва в силоз, от който се захранват екструдерите. Те са снабдени с лазерни филтри с диаметър на отворите 90 микрометра, които осигуряват най-висока степен на пречистване на стопилката. По този начин гарантираме изключително високо качество на крайния продукт.
10 февруари 2023 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ бизнес вейцарският производител на шлифовъчни машини Studer отбеляза третата най-успешна година в историята си спрямо броя на поръчките. Над 60 журналисти от близо 20 държави участваха в тазгодишната пресконференция на Studer в централата на компанията в Тун/Щефисбург в Швейцария. Сред тях беше и представител на сп. Инженеринг ревю. Motion Meeting EXPEDITION 2023 Пресконференцията беше част от Motion Meeting 2023 – ежегодно събитие за търговски партньори на Studer и водещата специализирана преса. Тази година събитието беше тематично обединено до най-малкия детайл под мотото Експедиция 2023, за да покаже духа и готовността на компанията за откривателството, работата в екип за покоряStuder атакува нови върхове ване на нови върхове, постигането на високи цели. "Ние всички сме пионери. Като компания, искаме да улавяме пулса на времето и да се справяме с всяка експедиция. Търсещият ни дух и опитът ни позволяват да сме едни гърди напред. Да инвестираме в иновации и да разработваме решения спрямо клиентските изисквания. За да постигнем това, ние постоянно откриваме нови средства и пазари", е посланието на компанията. Висока отправна точка Главният изпълнителен директор Йенс Блеер приветства присъстващите, като изтъкна, че от основаването си преди 111 години досега производителят на шлифовъчни машини представя безброй технологични иновации – дългогодишна традиция, която по думите му е задължението на Studer към бъдещето. "Затова сме изключително щастливи, че успяхме да продължим растежа си и да увеличим значително поръчките през 2022 г. След забележителен финал на изминалата година, започнахме 2023 г. на пълни обороти, с огромен резерв от поръчки", подчерта той. Главният търговски директор в Studer Сандро Ботацо обобщи, че Ш
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l февруари 2023 11 бизнес 2022 г. е третата най-добра година в историята на компанията по отношение на приетите поръчки. Компанията отчита значим ръст в поръчките на почти всички пазари. 37% от поръчките са подадени от нови клиенти. Сегментът на прецизното инженерство остава водещият сектор, като за положителната тенденция на развитие допринасят и аерокосмическата индустрия, енергетиката, производството на инструменти, матрици и форми, както и машиностроенето. Техническо обезпечение за покоряване на върхове В основата на успеха на Studer е богато продуктово портфолио, което може да отговори на широка гама от клиентски изисквания, заявиха от компанията. През 2022 г. положителна тенденция демонстрират универсалните и вътрешношлифовъчните машини, като най-продаван отново е моделът с ЦПУ S33, подходящ за производство и на малки, и на големи детайли както поединично, така и серийно. Сред останалите машини, регистрирали много добри продажби, са моделите favorit, S31 и S41. Studer постига втория си найдобър годишен резултат по отношение на продажбите на вътрешношлифовъчни машини. Друга област, в която компанията отчита рекорд, е технологията WireDress, която позволява прецизно заточване на шлифовъчни колела, осигурявайки изключително високи нива на производителност. Иновации трасират пътя към успеха Изминалата 2022 г. за Studer е съпроводена и с редица нови разработки и разширяване на продуктовата гама. "През 2022 г. показахме иновация на почти всяко голямо изложение. Това включва производствената машина S36, която представихме на GrindingHub. Тя запълва празнината в портфолиото между S11 и S22 и е особено подходяща за приложения и компоненти в областта на електрическата мобилност. Сега S36 се предлага и с иновативна концепция за мониторинг на енергопотреблението. Новата S100, която представихме на BIMU, пък е перфектна базисна опция в областта на вътрешношлифовъчните машини с ЦПУ", поясни главният технологичен директор на Studer Даниел Хубер. Повече машини с C.O.R.E. Революционната хардуерна и софтуерна архитектура на United Grinding Group също превзема все поголям брой машини. C.O.R.E. предлага бързо свързване на няколко машини в мрежа, свободно конфигурируема и лесна за потребителя експлоатация и последно поколение сензори за контакт. C.O.R.E. включва и модерен, голям и интуитивен сензорен екран с множество варианти за визуализация, които подобряват производствената ефективност. През 2022 г. Studer успява да трансформира 4 модела машини с C.O.R.E., като през настоящата година ще продължи процеса с вътрешношлифовъчните машини. Днешното ръководство на Studer: Щефан Щол, Йенс Блеер, Сандро Ботацо и Даниел Хубер (отляво надясно) Новите Studer S36 и Studer S100
12 февруари 2023 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ Новости при осцилатори, резонатори, таймери, часовници за реално време (RTC) - част I Димитър Колев електроника ласическите компоненти, използвани за гарантиране на точна и стабилна честота за работата на таймери, микроконтролери и генератори, могат да бъдат разделени на няколко добре известни категории. Това са резонатори – кварцови, керамични и микроелектромеханични (MEMS); резонатори с повърхностни акустични вълни (SAW); осцилатори/ генератори с външен резонатор и осцилатори с вграден резонатор, с един или няколко канала. Осцилаторите могат да бъдат с фиксирани параметри, управлявани с напрежение или чрез цифров интерфейс, като при съвременните осцилатори има възможност отделни MEMS силициевите осцилатори са относително нова концепция, която намира все по-широко приложение Добре проектираната и изпълнена печатна платка играе съществена роля за коректната работа на осцилатора Проблем за кварцовите и силициевите резонатори е температурата - нейната промяна води до изменение на генерираната честота параметри и обхвати на работа да бъдат предварително програмирани. Постигането на точност и стабилност в съвременните осцилатори обикновено се реализира чрез един (кварцов) или два интегрирани (MEMS) резонатора, както и вграден температурен сензор с цел компенсиране на отклонението от номиналната честота. Добре проектираната и изпълнена печатна платка също играе съществена роля за коректната работа на осцилатора, независимо дали той е изпълнен с външен или интегриран резонатор. Микроконтролерите и таймерите (555 и подобни), които използват външен или вграден (и калибриран) RC осцилатор, също са достатъчно точни за широк спектър от приложения. При нужда от по-висока точност RC осцилаторът може да бъде заменен с керамичен или кварцов резонатор. “Активните„ MEMS резонатори са всъщност осцилатори. Специализираните аналогови функционални генератори (които вече не се произвеждат, но все още са популярни) и цифровите честотни синтезатори са също много интересна тема, която изисква отделна статия и няма да бъдат разглеждани тук. Точността на осцилатора се дефинира чрез отклонение в ppm (part К
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l февруари 2023 13
14 февруари 2023 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ електроника per million), което е удобна мерна единица за сравнение между различни типове осцилатори. Колко добър е часовник с 1% (10 000 ppm) отклонение? 24 часа х 60 минути х 60 секунди = 86 400 секунди на ден, а 1% e 864 секунди, което прави грешка 14,4 минути на ден! Обикновените кристални резонатори, използвани при микроконтролерите, типично имат отклонение от 100 ppm (което прави около 8,64 секунди на ден. Обикновените часовникови генератори имат отклонение от около 20 ppm (ако печатната платка е проектирана добре), което прави 1,73 секунди на ден, или приблизително под 1 минута на месец. Друг проблем за кварцовите и силициевите резонатори е температурата. Нейната промяна води до изменение на генерираната честота. Затова съществуват OCXO (Oven Controlled Crystal Oscillator), или осцилатори, които се подгряват и поддържат в резонатора определена работна температура. Разбира се, това увеличава консумацията. OCXO имат типична грешка от 1 ppb (ppb – part per billion) или 86,4 микросекунди за ден. За да загуби една секунда, на такъв осцилатор са му необходими 32,4 години! Рубидиевият осцилатор има грешка от 0,001 ppb. Той губи 86,4 наносекунди на ден, което прави една загубена секунда на 32 384 години. Цезиевият резонатор има грешка от 0,0001 ppb или 8,64 наносекунди за ден, и ще загуби една секунда за 322 844 години. Така нареченият цезиев фонтан (caesium fountain) е още по-точен и губи една секунда за 32 384 400 години! Примерно сравнение на различните видове резонатори и осцилатори (без атомните часовници) може да се види в Таблица 2. Основни типове и характеристики Резонаторите са елементи, които при свързване в подходяща електронна схема могат да генерират електрически сигнал реално с еднаединствена честота fnom, представляваща основния им параметър. Обикновено в каталозите се предлага серия от резонатори с честоти в определен обхват, с изключение на предвидените за часовници поради международно утвърдената fnom=32 768 Hz. Производственият толеранс на честотата (Frequency Tolerance) ftol или ∆F/F, ppm, обикновено е в сила при температура 25°С. Зависимостта на честотата от температурата се оценява чрез температурната стабилност (Temperature Stability) TC, показваща с колко ppm се променя fnom в работния температурен обхват. Кварцовите резонатори (Crystal Resonator) независимо че като принцип са твърде стари (първият е от 1921 г.), продължават да са широко използвани. Керамичните резонатори (Ceramic Resonator) се реализират върху пиезоелектрична керамика, в която възникват механични трептения, както в кварцовите резонатори. Аналогични са честотната зависимост на импеданса им и еквивалентната схема, което води и до същите схеми на свързване. Символичното означение, дългият експлоатационен срок и малката промяна на параметрите през него (Long-Term Stability – типично около ±0,5% на fnom за 10 години) отново са както при кварцовите резонатори. Цената е по-ниска за сметка на по-големите ftol и ТС, които все пак остават значително по-малки от тези на най-добрите LC трептящи кръгове.
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l февруари 2023 15
16 февруари 2023 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ електроника Осцилаторите са генератори на стабилна честота fnom, реализирани с външни или вградени LC/RC кръгове, кварцови, керамични или MEMS резонатори. Тук разглеждаме последните три вида. Разновидности са TCXO, VCTXCO, TCVCXO, които предлагат различни видове температурна стабилизация и температурна компенсация, с цел увеличаване на точността. Микроелектромеханичните (MEMS) силициеви осцилатори са относително нова концепция (по-лесна за интегриране, тъй като резонаторът и електрониката са разположени върху една и съща силициева пластина), която намира все по-широко приложение. Сред факторите за това са възможностите за работа в широк температурен обхват и програмиране на ограничени серии със специфични параметри. Типични приложения на MEMS осцилаторите са автомобилни и индустриални системи, където е необходима повишена устойчивост в тежки работни условия (удари и вибрации). Недостатък е сравнително по-високата цена. Управляваните с напрежение осцилатори (VCXO) съдържат кварцов, SAW или MEMS резонатор, като чрез вграден електронен блок се осигурява линейна зависимост на честотата от подаваното му управляващо напрежение (Control Voltage) или това се задава през сериен интерфейс (I2C, SPI). Часовници за реално време (RTC) Въпреки че време може да се отчита и синхронизира през GPS/GSM/Internet мрежата, както и че повечето микроконтролери отдавна вече се предлагат със стандартно вграден часовник, самостоятелните RTC интегрални схеми (ИС) имат своите области на приложение. Причина за това е много ниска консумация (например до 45 nA @ 3 V), като при интегрираните (част от микроконтролер) и външни решения (GPS) консумацията може да бъде 100 и повече пъти по-голяма. Захранващото напрежение също е подобна причина – RTC ИС могат да поддържат работещ часовник (без периферия) с напрежения под 1 V, като при интегрираните решения се изискват минимум 1,8 V. Самостоятелните RTC обикновено имат системно и запасно батерийно захранване, директно свързани с литиева или друга батерия/акумулатор, докато при микроконтролерите се изисква допълнителен понижаващ или повишаващ регулатор. Още една причина е и заеманото място върху печатната платка – напълно функционален RTC ИС с вграден резонатор може да има същия размер като обикновен външен часовников (32 768 Hz) или тактов резонатор/осцилатор за микроконтролер. В Таблица 1 е показано сравнение между консумацията на LED, микроконтролер (MCU), самостоятелен и вграден RTC. RTC ИС използват кварцови резонатори с честота 32 768 Hz, които могат да са вградени в корпуса или да бъдат отделен външен компонент. При RTC с вграден резонатор има варианти с интегриран термистор, чрез който се компенсира промяната в температурата и се увеличава точността, за сметка на малко по-висока консумация. На Фиг. 1 са представени външни kHz резонатори, корпус на миниатюрен RTC с вграден резонатор, както и вътрешната структура на такъв интегриран RTC. В Таблица 2 е направено сравнение на точността според типа резонатор или осцилатор и работния температурен интервал. Статията продължава в следващия брой на сп. Инженеринг ревю Компонент Ток Работен цикъл Среден ток Коментар LED 10 mA 20% 2000 uA мигащ LED MCU low power 3 mA 10% 300 uA в основен режим MCU в sleep режим 50 uA 50% 25 uA MCU - само RTC 2 uA 100% 2 uA RTC винаги е включен RTC самост. модул 130 nA 100% 0,13 uA RTC винаги е включен RTC вграден модул 45 nA 100% 0,045 uA RTC винаги е включен Таблица 1. Консумация на видове RTC. Източник: Microcrystal Температурен диапазон Обикновен осцилатор TCXO RTC с TCXO 25 °C ±20 ppm ±1 ppm ±0,09 сек/ден от 0 до 50 °C -40 до +20 ppm ±1,5 до 3 ppm ±0,13 до 0,26 сек/ден от -40 до 85 °C -170 до +20 ppm ±3 до 5 ppm ±0,13 до 0,26 сек/ден Таблица 2. Сравнение на точността. Източник: Microcrystal Фиг. 1. Стандартни корпуси за 32 768 Hz резонатори (ляво), RTC ИС с висока степен на интеграция и размери колкото обикновените резонатори (в средата), структура на RTC ИС (дясно). Източник: Microcrystal, ST Microelectronics
ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ l февруари 2023 17 автоматизация аботната среда в редица промишлени отрасли се характеризира с наличието на екстремни температури, влага, интензивно запрашаване, вибрации, химикали и разнородни замърсители. Агресивните условия могат не само да компрометират изправното функциониране на чувствителни електромеханични устройства като енкодерите, но и да им нанесат сериозни щети. Най-често негативните влияния се натрупват в продължение на няколко години и в даден момент водят до отказ на устройството. В доста случаи се стига и до внезапни повреди в енкодерите вследствие на извънредно събитие. Ето защо експертите в сферата на индустриалната автоматизация препоръчват за тежки промишлени приложения да се селектират модели в специално изпълнение – с висока степен на защита на корпуса (IP) и устойчив на температурни, механични и химически въздействия дизайн. Сред препоръчителните за такива сценарии решения са безлагерните Енкодери за тежки работни условия Агресивните условия могат не само да компрометират изправното функциониране на чувствителни електромеханични устройства като енкодерите, но и да им нанесат сериозни щети За тежки промишлени приложения е препоръчително се селектират модели в специално изпълнение – с висока степен на защита на корпуса (IP) и устойчив на температурни и механични въздействия дизайн Безлагерните конструкции елиминират множество проблеми при експлоатацията на енкодери в агресивни среди конструкции, както и специализираните инструменти за мониторинг на състоянието и диагностика на оборудването, които навременно предупреждават за предстоящи или настъпили неизправности. Съображения при избора във връзка с работната температура Т. нар. IP (Ingress Protection) клас по стандарта IEC 60529 дефинира на какъв тип негативно влияние и с каква продължителност е проектирано да издържа дадено устройство. Изборът на енкодер с оптимален IP рейтинг (нито по-нисък, нито по-висок) гарантира, че няма да възникнат повреди вследствие на характерните за средата работни условия, както и че няма да бъдат вложени твърде много средства в прекалено "подсигурен" за приложението си продукт. Р
RkJQdWJsaXNoZXIy Mzc3Mjk=