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Dernière mise à jour : 13/06/2010Présentation
Ce séquenceur a été conçu pour la commande d'un moteur triphasé 400 V / 22 KW installé dans un brasseur à lisier.
L'alimentation du moteur se fait en deux étapes : dans un premier temps selon une configuration en étoile, puis dans un deuxième temps selon une configuration en triangle. Le circuit présenté ici permet la mise sous tension des deux configurations via trois relais distincts, selon la séquence de démarrage suivante :
- Emission d'un signal sonore pendant une durée comprise entre 300 ms et 1,8 sec (BipTempo) pour indiquer le début de la séquence (buzzer local ou klaxon de puissance externe)
- Après une durée comprise entre 300 ms et 1,8 sec (RL1Delay), activation des relais RL1 et RL2 (alimentation en étoile)
- Après une durée comprise entre 3 et 18 secondes (RL2Tempo), désactivation du relais RL2, le relais RL1 restant activé
- Après une durée comprise entre 30 ms et 180 ms (RL3Delay), activation du relais RL3, le relais RL1 restant toujours activé (alimentation en triangle)
- Après une durée comprise entre 5 et 20 minutes (RL3Tempo), coupure totale par désactivation des deux relais RL1 et RL3
Les durées de temporisations (Tempo) et délais (Delay) sont programmables par l'utilisateur, si les valeurs proposées par défaut (indiquées plus loin) ne conviennent pas.
Avertissement
Ce montage a été conçu à la demande d'une personne maîtrisant bien l'énergie de forte puissance. Je déconseille fortement cette réalisation à ceux qui n'ont pas la connaissance requise pour la manipulation d'équipements de forte puissance, à moins que le but principal se limite à commander un système de même nature mais de petite puissance. Je ne saurais en aucun cas être tenu pour responsable de quelque dommage corporel ou matériel occasionné par une mauvaise utilisation de ce système.Schéma
Le montage est basé sur un PIC de type 16F628A, qui simplifie grandement la partie automatisme et temporisations. Des relais de puissance sont utilisés pour commuter les "gros ampères", ces derniers (non représentés sur le schéma) sont eux-mêmes commandés par des relais intermédiaires plus petits faisant partie du circuit de commande.
Quatre modes de fonctionnement sont prévus : mode Automatique, mode Manuel, mode Arrêt (Off) et mode Programmation
Mode Automatique (SW1 / A)
SW1 en position A et cavalier JP1 retiré (RA5 = 1, RA6 = 1, RA7 = 0)Dans ce mode, le fonctionnement de l'ensemble est régit tel qu'indiqué au paragraphe de présentation, avec un désactivation automatique et totale au bout du temps programmé par l'utilisateur (10 minutes par défaut). Un réarmement est possible à tout moment, en appuyant sur le bouton poussoir SW2. Si SW2 est enfoncé alors que la séquence de fonctionnement n'est pas terminée, tout s'arrête d'un coup, on peut alors considérer cette commande comme "Arrêt d'urgence". Après un arrêt manuel, l'ensemble ne peut pas être redémarré avant 2 secondes. Si SW2 est enfoncé alors que la séquence de fonctionnement est terminée, le système repart pour un tour, avec arrêt automatique.
Mode Arrêt (SW1 / B)
SW1 en position B et cavalier JP1 retiré (RA5 = 1, RA6 = 1, RA7 = 1)Dans ce mode les relais restent désactivés au moment de la mise sous tension du système.
Mode Manuel (SW1 / C)
SW1 en position C et cavalier JP1 retiré (RA5 = 1, RA6 = 0, RA7 = 1)Dans ce mode, le fonctionnement de l'ensemble est identique au mode automatique, mais les relais restent collés et ne se désactivent pas au bout du temps programmé par l'utilisateur (10 minutes par défaut). L'arrêt doit donc être assuré manuellement au moyen du bouton poussoir SW2.
Mode programmation (JP1 / D)
SW1 en position B et cavalier JP1 en place (RA5 = 0, RA6 = 1, RA7 = 1)Ce mode permet de spécifier la valeur des délais et temporisations, sur un maximum de 16 valeurs possibles pour chacun des paramètres. La procédure à suivre pour entrer en mode programmation pourra sembler un peu "lourde", mais cela est voulu pour éviter toute (dé)programmation involontaire. Pour entrer en mode programmation, il faut en effet que les trois conditions suivantes soient respectées :
Passage en mode programmation
1 - Le commutateur de Mode SW1 / Auto-Off-Manuel doit être en position centrale OFF (entrées RA6 et RA7 à l'état logique 1);
2 - Le cavalier JP1 doit être mis en place (entrée RA5 à l'état logique 0);
3 - Le poussoir SW2 doit être enfoncé au moment de la mise sous tension, et doit être maintenu enfoncé pendant 2 secondes (entrée RB0 à l'état logique 0).
Le passage en mode programmation se traduit par un clignotement bref de la led D5 / On.
Important !
Si au moment de la mise sous tension le cavalier JP1 est en place (RA5 à 0) et que le bouton poussoir SW1 n'est pas pressé, le système entre volontairement dans une boucle sans fin dont la seule façon de sortir est d'éteindre l'appareil. Quand cela arrive, la led D5 / On clignote quatre fois, s'éteind pendant 0,5 seconde, clignote à nouveau quatre fois, etc. Il s'agit d'une protection visant à bloquer toute commande des relais si l'appareil n'est pas dans son régime de fonctionnement nominal, c'est à dire avec le cavalier JP1 retiré (RA5 à 1).
Plages des valeurs possibles pour les temporisations et délais
BipType - 0 => commande continue (pour klaxon externe), 1 => oscillateur 100 Hz (signal local, buzzer par exemple)
BipTempo - min = 300 ms, max = 1800 ms, valeur par défaut = 1000 ms
RL1Delay - min = 300 ms, max = 1800 ms, valeur par défaut = 1000 ms
RL2Tempo - min = 3 sec, max = 18 s, valeur par défaut = 10 sec
RL3Delay - min = 30 ms, max = 180 ms, valeur par défaut = 100 ms
RL3Tempo - min = 5 min, max = 20 min, valeur par défaut = 10 min
| RB7 | RB6 | RB5 | RB4 | BipType | BipTempo | RL1Delay | RL2Tempo | RL3Delay | RL3Tempo |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 = Cde continue | 300 ms | 300 ms | 3 sec | 30 ms | 5 min |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 = Osc 100 Hz | 400 ms | 400 ms | 4 sec | 40 ms | 6 min |
| 0 | 0 | 1 | 0 | - | 500 ms | 500 ms | 5 sec | 50 ms | 7 min |
| 0 | 0 | 1 | 1 | - | 600 ms | 600 ms | 6 sec | 60 ms | 8 min |
| 0 | 1 | 0 | 0 | - | 700 ms | 700 ms | 7 sec | 70 ms | 9 min |
| 0 | 1 | 0 | 1 | - | 800 ms | 800 ms | 8 sec | 80 ms | 10 min |
| 0 | 1 | 1 | 0 | - | 900 ms | 900 ms | 9 sec | 90 ms | 11 min |
| 0 | 1 | 1 | 1 | - | 1,0 sec | 1,0 sec | 10 sec | 100 ms | 12 min |
| 1 | 0 | 0 | 0 | - | 1,1 sec | 1,1 sec | 11 sec | 110 ms | 13 min |
| 1 | 0 | 0 | 1 | - | 1,2 sec | 1,2 sec | 12 sec | 120 ms | 14 min |
| 1 | 0 | 1 | 0 | - | 1,3 sec | 1,3 sec | 13 sec | 130 ms | 15 min |
| 1 | 0 | 1 | 1 | - | 1,4 sec | 1,4 sec | 14 sec | 140 ms | 16 min |
| 1 | 1 | 0 | 0 | - | 1,5 sec | 1,5 sec | 15 sec | 150 ms | 17 min |
| 1 | 1 | 0 | 1 | - | 1,6 sec | 1,6 sec | 16 sec | 160 ms | 18 min |
| 1 | 1 | 1 | 0 | - | 1,7 sec | 1,7 sec | 17 sec | 170 ms | 19 min |
| 1 | 1 | 1 | 1 | - | 1,8 sec | 1,8 sec | 18 sec | 180 ms | 20 min |
Spécification du paramètre à modifier
Six valeurs (paramètres) peuvent être modifiés, le choix de l'un parmi tous se fait en positionnant les microswitches reliés sur les entrées RB1 à RB3. Comme le codage se fait sur 3 bits (trois entrées), cela donne 8 combinaisons possibles, les 2 dernières sont actuellement ignorées. Le tableau suivant indique quelles entrées du PIC doivent être positionnées à la masse pour modifier la valeur de tel ou tel paramètre.
| RB3 | RB2 | RB1 | Paramètre | Description |
| 0 | 0 | 0 | BipType |
Type du "bip" de démarrage (cde continue ou osc 100 Hz) |
| 0 | 0 | 1 | BipTempo | Durée du "bip" de démarrage |
| 0 | 1 | 0 | RL1Delay | Délai avant activation des relais RL1 et RL2 |
| 0 | 1 | 1 | RL2Tempo | Durée d'activation du relais RL2 |
| 1 | 0 | 0 | RL3Delay | Délai avant activation du relais RL3 |
| 1 | 0 | 1 | RL3Tempo | Durée d'activation des relais RL1 et RL3 (en mode Automatique) |
| 1 | 1 | 0 | - | - |
| 1 | 1 | 1 | - | - |
Exemple 1 - Configuration pour que RL2 reste activé pendant 5 secondes
Pour celà, il faut modifier la valeur attribuée au paramètre RL2Tempo, selon la procédure suivante :
Passage en mode programmation
1 - Mettre le commutateur de Mode SW1 / Auto-Off-Manuel en position centrale OFF;
2 - Mettre en place le cavalier JP1;
3 - Appuyer sur le poussoir SW2 et mettre le circuit sous tension, maintenir SW2 enfoncé pendant 2 secondes.
4 - Dès que la led D5 clignote, relacher le poussoir SW2. Dès cet instant, le système est en mode programmation.
Modification paramètre
5 - Sélectionner le paramètre RL2Tempo, en mettant à la masse l'entrée RB3 du PIC, et en laissant les entrées RB1 et RB2 en l'air (entrées tirées au +5 V en interne)
6 - Sélectionner la durée désirée (5 sec) en mettant à la masse les entrées RB4, RB6 et RB7 du PIC, et en laissant l'entrée RB5 en l'air;
7 - Appuyer sur le poussoir SW2 pour enregistrer la nouvelle valeur. La led D5 clignote pour indiquer la bonne sauvegarde de la nouvelle valeur.
Exemple 2 - Configuration pour que RL1 et RL3 restent activés pendant 15 minutes
Pour celà, il faut modifier la valeur attribuée au paramètre RL3Tempo, selon la procédure suivante :
Passage en mode programmation
1 - Mettre le commutateur de Mode SW1 / Auto-Off-Manuel en position centrale OFF;
2 - Mettre en place le cavalier JP1;
3 - Appuyer sur le poussoir SW2 et mettre le circuit sous tension, maintenir SW2 enfoncé pendant 2 secondes.
4 - Dès que la led D5 clignote, relacher le poussoir SW2. Dès cet instant, le système est en mode programmation.
Modification paramètre
5 - Sélectionner le paramètre RL3Tempo, en mettant à la masse l'entrée RB2 du PIC, et en laissant les entrées RB1 et RB3 en l'air (entrée tirée au +5 V en interne)
6 - Sélectionner la durée désirée (15 min) en mettant à la masse les entrées RB4 et RB6 du PIC, et en laissant les entrées RB5 et RB7 en l'air;
7 - Appuyer sur le poussoir SW2 pour enregistrer la nouvelle valeur. La led D5 clignote pour indiquer la bonne sauvegarde de la nouvelle valeur.
Bip sonore d'indication de démarrage
Selon la configuration adoptée, la sortie Bip (ligne RA3 du PIC) délivre un niveau logique haut permanent pendant la durée programmée (BipTempo), ou une suite d'impulsions à la fréquence de 100 Hz pendant cette même durée. Configurée en commande continue, cette sortie peut piloter un "gros" klaxon externe, via un relais câblé de la même façon que les trois autres. Configurée en mode oscillateur, cette sortie peut attaquer un petit ampli BF couplé à un haut-parleur de moyenne puissance; ou même directement un petit HP miniature de 50 ohms ou un buzzer piezo. La fréquence basse de 100 Hz en elle-même ne sera probablement pas très bien restituée, mais comme il s'agit d'un signal rectangulaire, ce dernier est riche en harmoniques et ce sont les fréquences multiples qui seront le plus entendues (si vous montez un filtre passe-bas dont la fréquence de coupure est d'environ 300 Hz entre la sortie Bip et l'entrée d'un ampli BF, vous disposerez d'un signal moins "rectangulaire"; mais est-ce vraiment nécessaire d'aller chipoter ainsi ?).Code source et fichier compilé
L'archive zip dont le lien suit contient le source complet (MikroPascal Pro V3.2) et le fichier binaire compilé (*.hex).Séquenceur 001 - 16F628A (13/06/2010)
Si vous souhaitez recevoir par la poste un PIC préprogrammé et prêt à utiliser, merci de consulter la page PIC - Sources.
Prototype
Entièrement réalisé par Marc avec qui nous avons effectué la mise au point à distance.
On a mis pas mal de temps pour réussir à le faire fonctionner, mais cette fois c'est bon.
Circuit imprimé
Non réalisé.Disfonctionnement ?
Le système ne veut pas entrer en mode programmationVérifier que les trois conditions requises sont bien remplies (cavalier JP1 en place, SW1 en position OFF, SW2 enfoncé à la mise sous tension pendant au moins 2 secondes).
Rien ne fonctionne à la mise sous tension
Pour un démarrage automatique, le commutateur SW1 doit être en position Auto, et le cavalier JP1 doit être retiré.