Alimentation par USB ou prise à 2 positions

 

L’alimentation de l’automate ACE est assurée par un connecteur enfichable à deux positions, fourni avec l’unité ACE.

Tous les ACE livrés aujourd’hui sont compatibles avec une alimentation de 5 à 24 VDC.

L’ACE peut être alimenté par :

• son port USB (sauf pour les ACE avec eACE/ACE-7096)
• ou son connecteur enfichable à 2 positions

Vous pouvez brancher les deux (USB et prise d’alimentation) en même temps.

L’entrée d’alimentation des automates ACE est protégée contre les tensions inverses. Cependant, l’inversion de polarité n’est pas garantie, en particulier si le port USB est connecté.
L’alimentation d’entrée passe par un régulateur à découpage pour être régulée à 5 VDC. Alternativement, 5V provenant du port USB passe à travers une diode jusqu’au même point. Les 5 V sont ensuite régulés à 3,3 V, ce qui correspond à l’alimentation des circuits internes.

Toutes les entrées/sorties numériques sont compatibles de 5 à 28 VDC quel que soit l’ACE

Le prérégulateur à l’intérieur de l’automate régule une tension (de 5,1 à 28 VDC) à 5V. Cette tension est ensuite ramenée à 3,3 V, que tous les circuits utilisent. L’alimentation USB passe par une diode, vers le même régulateur de 3,3V.

version 5 à 24 VDC : Référence produit écrite en bleu

version 5 VDC (ancienne): Référence du produit écrite en noir

Pour brancher l’alimentation, insérez les connexions VDC et GND d’une alimentation dans la fiche, comme le montre la figure ci-dessous. Lorsqu’elle est branchée dans la prise du connecteur d’alimentation de l’automate, la connexion VDC se trouve à droite, le plus près de l’angle de l’automate.

Dans la plupart des cas, le fait de connecter également le GND à la terre (la même que du côté de la machine et du 230 VAC) résout de nombreux problèmes.

Utiliser la bonne alimentation pour l’automate : Redressée et filtrée

L’alimentation de l’automate convertit une tension de ligne, généralement 120 ou 240 volts AC, ou courant alternatif, en une tension DC, ou courant continu, utilisable, généralement 24 volts, pour alimenter l’automate et ses composants.

La tension de ligne est abaissée à l’aide d’un transformateur, redressée pour la convertir en courant continu, filtrée à l’aide de condensateurs et protégée au cours de ce processus. Tout cela se trouve dans ce petit bloc d’alimentation qui a l’air si petit

Niveau TTL

Si l’automate ACE est connecté en USB, il est conseillé d’alimenter en même temps l’automate avec une alimentation externe de 5V, sinon l’automate est alimenté en 3,8V (il y a 2 diodes en série) et il peut y avoir des problèmes de détection pour les niveaux TTL 0-5V.

Problèmes : Arrêt/perte/réinitialisation du programme ou automate endommagé

Quels types d’événements pourraient être à l’origine de cette situation ?

• Une pointe de haute tension peut se produire sur l’entrée de l’alimentation électrique ou dans le circuit de sortie numérique.
  • Lorsque vous démarrez un programme en mode Run, un bit est défini dans l’EEPROM qui indique à l’automate de redémarrer après une coupure de courant. Ce bit peut avoir été effacé pour diverses raisons.
• Charge importante en courant continu ou alternatif sur la même ligne d’alimentation de l’automate ACE.
  • Généralement, le problème est lié à la rétroaction de l’appareil (moteurs CA, pompe CA, inverseur CA,…) sur l’alimentation de l’automate. Il est plus fréquent avec les appareils à courant continu, en particulier ceux qui sont alimentés par la même source d’alimentation que l’automate.
  • Dans ce cas, lorsque l’appareil est mis sous tension, il peut y avoir une chute de tension au point que l’automate se réinitialise. De même, lorsque le moteur est arrêté, il peut y avoir un pic de tension (en particulier si les diodes snubber ne sont pas utilisées) et le pic de tension peut provoquer une réinitialisation de l’automate.
• Dans d’autres cas, lorsqu’une charge CA est commutée et que l’alimentation CA est la même que celle utilisée par le régulateur qui alimente l’automate.
  • Il peut y avoir des surtensions et des chutes de tension qui peuvent avoir le même effet. C’est plus rare, mais nous l’avons vu. Cela est particulièrement possible si la charge CA est importante. Par exemple, un moteur de 150 W n’est pas un courant continu très élevé, mais il peut avoir un courant de surtension élevé.
• Seulement réinitialiser ou arrêter
  • Vous pouvez essayer de mettre à jour le micrologiciel. Demandez-nous la dernière version.

Comment résoudre ce problème ?

• Ajout d’un relais sur la sortie
  
  • Si l’ajout d’un relais secondaire sur la carte de relais de sortie n’ apporte pas d’aide, cela suggère qu’il y a un retour d’information dans les lignes AC.
• Ajouter un condensateur électrolytique
  • De 100 à 470 uF et de 35 ou 50 V et placez-le aux bornes de la tension d’entrée de l’automate. Cela permet de filtrer la surtension vers l’automate et d’éliminer le problème dans la grande majorité des cas.
• Ajoutez un filtre EMI entre l’appareil suspect (compresseur, moteur puissant, etc.) qui crée des interférences sur la ligne CA. L’objectif est d’isoler l’appareil suspect avec le filtre EMI.

Autres moyens

• En déconnectant GND du câble RS232 de l’IHM, les réinitialisations peuvent être réduites
• pilotes de moteur 24VDC qui sont sur la même alimentation que l’ACE) et la connexion TxD/RxD de l’IHM
• Le placement de condensateurs (100nF MLCC ou 10µF Tantal ou 220µF Electrolyte) sur tous les pilotes de moteur et les ACE a permis de réduire le bruit sur le 24VDC.
• Réaliser une connexion GND sur une connexion en étoile avec un point central de descente GND près de l’alimentation 24VDC
  • Connecter la borne 0V de l’alimentation 24 VDC à un bus de masse commun ou à un bornier. Ce bus ou ce bloc sert de point de mise à la terre unique pour l’ensemble du système.
  • Toutes les autres connexions à la terre, telles que celles de l’automate, de l’IHM, des capteurs et d’autres dispositifs, doivent être reliées à ce point de mise à la terre commun.
  • Si le système nécessite une connexion à la terre du bâtiment, assurez-vous que le point de mise à la terre commun est correctement connecté à la terre afin de maintenir une référence cohérente.

Le programme ne redémarre pas après une coupure de courant

Rappelez-vous que si vous laissez l’ACE fonctionner en mode débogage, il ne redémarrera pas après une coupure de courant. Téléchargez donc le programme, démarrez-le et ne passez pas en mode débogage.

À propos de la charge inductive

Lorsque l’on coupe une charge inductive, une tension élevée est générée entre les contacts en raison de l’effondrement du champ magnétique dans l’inducteur. La loi d’induction de Faraday régit ce phénomène, et la tension entre les contacts peut être décrite comme suit :

• V = -L * (dI/dt), où
  • V : tension aux contacts (tension induite)
  • L : Inductance de la charge (en Henrys, H)
  • dI/dt : Taux de variation du courant en fonction du temps (en ampères par seconde)

1. Lorsque le circuit est interrompu, le courant qui traverse l’inducteur ne peut pas changer instantanément en raison du champ magnétique qui stocke l’énergie.
2. L’inducteur génère une tension pour s’opposer à la variation rapide du courant, qui peut être très importante en fonction de l’inductance L et de la vitesse d’interruption du courant dI/dt.
3. Cette tension élevée peut provoquer des arcs électriques au niveau des contacts ou endommager les composants électroniques si elle n’est pas gérée de manière appropriée.
4. Les arcs électriques à haute tension peuvent endommager le matériel et interférer avec les logiciels ou les microprogrammes.

Pour atténuer cette pointe de tension, des circuits snubber, des diodes de roue libre, des TVS, des TVSS (Transient Voltage Surge Suppressor), ou des MOV (Metal Oxide Varistors), ou d’autres méthodes sont utilisés à travers la charge inductive ou le commutateur en fonction des applications.

En savoir plus sur l’alimentation 24V et le bruit électrique

Extrait de la documentation « System Design for Control of Electrical Noise » d’Allen-Bradley