Korkeapainemaaliruiskun ohjauselektroniikan suunnittelu ja toteutus
Koskinen, Jari-Pekka (2015)
2015
Sähkötekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2015-06-03
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201505071262
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201505071262
Tiivistelmä
Korkeapainemaaliruisku on rakennustekniikassa käytettävä maaliruisku, jonka toimintaperiaate on nostaa mäntäpumpulla maalia järjestelmään sekä pitää haluttu työskentelypaine. Mäntäpumpun voimanlähteenä toimii sähkömoottori, jota ohjataan erillisellä ohjauselektroniikalla.
Diplomityön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa elektroninen ohjausjärjestelmä Larius- merkkiselle kaupalliselle maaliruiskulle, jonka ohjauselektroniikka oli rikkoutunut. Suunnittelun tavoitteena oli modernisoida järjestelmä toteuttamalla elektroniikka mikrokontrolleripohjaiseksi ratkaisuksi, jonka paineen takaisinkytkentätietona käytetään paineanturia painekytkimen sijaan.
Diplomityössä suunniteltiin piirikaaviot ja piirilevyjen johdinkuviot sekä mikrokontrollerin ohjelmisto. Työssä pohdittiin myös erilaisten lisäominaisuuksien lisäämistä järjestelmään, kuten esimerkiksi langatonta käyttäjärajapintaa Bluetooth tekniikkaa käyttäen.
Suunnitellut piirilevyt valmistettiin piirilevynvalmistusyrityksessä, mutta piirilevyt kalustettiin käsityönä. Piirilevyille ja ohjelmiston logiikalle tehtiin toiminnalliset testit ja järjestelmä todettiin toimivaksi ohjauselektroniikan osalta. Toiminnalliset testit tehtiin testausympäristössä, jossa simuloitiin takaisinkytkentätietoa ja moottoria ohjaavaa PWM virtasignaalin taajuutta mitattiin yleismittarilla.
Moottoria ohjaavan tehoelektroniikan testejä ei työssä toteutettu, joten varsinaisen maalausjärjestelmän toiminnallisuuden testausta ei suoritettu. A high pressure airless paint spray system is generally used in construction technology. The main working principle is to use a piston pump to pump paint into the system and simultaneously maintain the wanted working pressure in the system. The power source for the piston pump is an electric motor which is controlled by separate control system.
The objective of the Thesis Work was to design and implement a new electronic control system to a Larius airless paint spray system. The ambition in this design was to modernize the system by using electronic microcontroller technology and an analog pressure sensor instead of pressure switch in the feedback system.
Circuit diagrams, layout diagrams and software were designed in the course of Thesis Work. The Thesis Work also included an investigation of possible new features which might be added to the system to increase its functionality, for example a wireless remote control system based on Bluetooth technology.
The designed printed circuit boards were produced in the printed circuit manufacturing company but the component mounting was handled by hand. Functionality tests were made to the final printed circuit boards and to the software establish that the system was functioning within its design parameters Functionality tests were also made in a test environmental where feedback signal information was simulated and the frequency of the motor control PWM signal was measured by a multi meter.
The tests did not include a connection any high power systems, therefore testing of the whole painting system was not performed.
Diplomityön tavoitteena oli suunnitella ja toteuttaa elektroninen ohjausjärjestelmä Larius- merkkiselle kaupalliselle maaliruiskulle, jonka ohjauselektroniikka oli rikkoutunut. Suunnittelun tavoitteena oli modernisoida järjestelmä toteuttamalla elektroniikka mikrokontrolleripohjaiseksi ratkaisuksi, jonka paineen takaisinkytkentätietona käytetään paineanturia painekytkimen sijaan.
Diplomityössä suunniteltiin piirikaaviot ja piirilevyjen johdinkuviot sekä mikrokontrollerin ohjelmisto. Työssä pohdittiin myös erilaisten lisäominaisuuksien lisäämistä järjestelmään, kuten esimerkiksi langatonta käyttäjärajapintaa Bluetooth tekniikkaa käyttäen.
Suunnitellut piirilevyt valmistettiin piirilevynvalmistusyrityksessä, mutta piirilevyt kalustettiin käsityönä. Piirilevyille ja ohjelmiston logiikalle tehtiin toiminnalliset testit ja järjestelmä todettiin toimivaksi ohjauselektroniikan osalta. Toiminnalliset testit tehtiin testausympäristössä, jossa simuloitiin takaisinkytkentätietoa ja moottoria ohjaavaa PWM virtasignaalin taajuutta mitattiin yleismittarilla.
Moottoria ohjaavan tehoelektroniikan testejä ei työssä toteutettu, joten varsinaisen maalausjärjestelmän toiminnallisuuden testausta ei suoritettu.
The objective of the Thesis Work was to design and implement a new electronic control system to a Larius airless paint spray system. The ambition in this design was to modernize the system by using electronic microcontroller technology and an analog pressure sensor instead of pressure switch in the feedback system.
Circuit diagrams, layout diagrams and software were designed in the course of Thesis Work. The Thesis Work also included an investigation of possible new features which might be added to the system to increase its functionality, for example a wireless remote control system based on Bluetooth technology.
The designed printed circuit boards were produced in the printed circuit manufacturing company but the component mounting was handled by hand. Functionality tests were made to the final printed circuit boards and to the software establish that the system was functioning within its design parameters Functionality tests were also made in a test environmental where feedback signal information was simulated and the frequency of the motor control PWM signal was measured by a multi meter.
The tests did not include a connection any high power systems, therefore testing of the whole painting system was not performed.