Home

"puma". - Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir

1. 710 F DS y THEN GOSUB EJE Y 720 F D c THEN GOSUB CLEAR 730 IF D r THEN GOSUB RESET CS100 740 F D f THEN GOSUB FILTROS 750 F D i THEN GOSUB INI FIL 760 F DS e THEN GOSUB ETALON 770 F DS 1 THEN GOSUB LAMPARAS 780 F DS k THEN GOSUB ECIENDE 790 F DS s THEN GOSUB STATUS 800 IF D p THEN GOSUB PRISMS 810 F DS g THEN GOSUB GANANCIA 820 F DS t THEN GOSUB CT TIEMP 830 F DS b THEN GOSUB BUTEA 840 F D v THEN GOSUB CMOVIL 850 F D E THEN AF 1 860 F AF 1 THEN PRINT pees 870 F EF 1 THEN PRINT pes 880 F MF 1 THEN PRINT a ss 890 F PQ 1 THEN PRINT oc 900 F LP 1 THEN PRINT Ph oe 910 F EZ 1 THEN PRINT PE il 920 F EW 1 THEN PRINT pegs 930 F EQ 1 THEN PRINT pe 940 F BA 1 THEN AS 950 AF 0 EF 0 MF 0 PQ 0 LP 0 EZ 0 EW 0 EQ 0 960 RETURN 530 970 POSICION Z 980 ON COMS GOSUB 990 I LEN AS I I 2 000 RIGHTS A I 010 ZP VAL K 020 F ZP gt 2047 THEN PRINT 1 RETURN 030 F ZP lt 2048 THEN PRINT 1 RETURN 040 Z ZP ZT 050 F Z gt 0 THEN GOSUB AUMENTA Z 060 F Z lt 0 THEN GOSUB DISMINUYE_Z 070 ZT ZP ON COM 1 GOSUB 640 080 BUS INKEYS 1 090 IF BUS lt gt THEN 1080 00 IF LA 0 THEN PRINT 1 loop open 10 AF 1 20 RETURN 30 EJE_X 40 ON COM 1 GOSUB 50 I LEN AS I I 2 60 KS RIGHTS A I XP VAL KS ELSE IF AF 0 THEN PRINT 1 80 IF XP gt 2047 THEN PRINT 1 RETURN 90 IF XP
2. Modelo Relaci n Voltaje de operaci n Fabry Perot GM9413 3 65 5 1 6 5 volts GM9413 3 65 5 1 7 2 volts Rueda de Filtros GM9413 3 65 5 1 Prismas Tabla 9 Motores Sensor de proximidad So CAMOVIL 2 Bi5 EG18 AN6X Posicionador de Bi5 Q08 VN6X2 elementos pticos 2 Rueda de filtros 1 Ni 5k11 AN6 Tabla 10 Sensores de Proximidad Interruptores limite HARTMAN Rueda de Filtros posici n 107 025 Tabla 11 Interruptores Limite Diseno de Circuitos Impresos 36 Sistema de Control Electr nico 37 Las mascarillas de lado de componentes del lado de soldadura as como el silkscreen de todos los circuitos impresos se encuentran publicadas en la anterior versi n de esta publicaci n 21 Debido a que prontamente se espera poder cambiar el sistema electr nico de control del PUMA por uno mas actual y que estos se encuentran publicados considero conveniente no incluir los viejos circuitos y solo hacer la referencia Sin embargo si considero pertinente agregar la lista de partes de los circuitos Capacitor polarizado polarizado Capacitor polarizado G a rer poe Header 26 Pines Doble rengl n J1 J3 A Header 5 Pines Doble rengl n PE JENS EEE R1 R3 R5 R7 R2 R4 R6 R8 Hex Inverter Buffer Driver with Open Collector High Voltage U1 U2 U3 U4 4 Outputs SN74LSO6N Optoacoplador4N28 U5 u6 u7 u8 4 Tabla 12 Lista de partes circuito I Cantidad Capacitor pol
3. ste sea un n mero valido De aqu se pasa a las subrutinas que escriben al puerto correspondiente para enviar los pulsos de incremento o decremento a los registros de control correspondientes Estas subrutinas realizan la escritura dentro de un ciclo FOR y son las siguientes AUMENTA Z DISMINUYE_Z AUMENTA_X DISMINUYE_X AUMENTA Y y DISMINUYE Y Aqu es importante mencionar que cada vez que el programa pasa por estas subrutinas se desactiva la recepci n de comandos por el puerto serie ON COMS 1 GOSUB para evitar que un nuevo comando interrumpa el comando pedido Al terminar las subrutinas se activa nuevamente la recepci n de comandos con la instrucci n ON COMS 1 GOSUB 620 y se limpian los posibles caracteres que puedan estar en el buffer del puerto serie BU INKEY 1 IF BU lt gt THEN 1060 Tambi n est n las subrutinas CLEAR y RESET_CS100 CLEAR pone en ceros las salidas de cada uno de los registros por eje y los par metros del servosistema dependiendo del par metro que reciba x y z g con la instrucci n BIT La subrutina RESET CS100 usa la misma instrucci n BIT para enviar un reset general al CS100 Esta funci n es til cuando durante el uso del sistema se llega a abrir el lazo de control del CS100 Para enviarle sus par metros de servosistema al CS100 est n las subrutinas GANANCIA y CT_TIEMPO stas funcionan de manera an l
4. BIT 0 2 0 DELAY 05 BIT 0 2 1 GT 0 CT 0 FOR C 0 TO 5 BIT 0 4 0 DELAY 01 BIT 0 4 1 DELAY GT 5 NEXT FOR C 0 TO 6 BIT 1 4 0 DELAY 01 BIT 1 4 1 DELAY CT 6 NEXT ON COM 1 GOSUB 640 ON BIT 0 amp 40 0 GOSUB FIL_ORIG ON BIT 1 amp 40 1 GOSUB NO FIL ON BIT 2 amp 40 2 GOSUB SACA_ETA ON BIT 3 amp 40 3 GOSUB METE ETA ON BIT 4 amp 40 4 GOSUB PRISMS METE ON BIT 5 amp 40 5 GOSUB PRISMS SACA ON BIT 6 amp 40 6 GOSUB CAM SACA ON BIT 7 amp 40 7 GOSUB ENT CAM OG BIT 640 0 IF OG 0 THEN GOTO 320 OUT amp 41 68 START BIT 0 DO UNTIL IM 1 EI BIT amp 40 2 IF EI 0 THEN GOTO 370 OUT amp 41 70 START BIT 2 DO UNTIL IQ 1 J BIT amp 40 7 IF J 0 THEN GOTO 420 OUT amp 41 72 START BIT 7 DO UNTIL IU 1 CI BIT amp 40 5 IF CI 0 THEN GOTO 470 OUT amp 41 65 START BIT 5 PU 2 DO UNTIL IR 1 BIT 1 6 1 BIT 1 6 0 BIT 1 7 1 BIT 1 7 0 BIT 2 2 1 BIT 2 2 0 BIT 2 5 0 IQ 1 IU 1 PM 1 IR 1 PRINT 1 INICIALIZADO DO P INP 642 J IP AND 8 F IJ 8 THEN LA 1 ELSE LA 0 BIT 2 5 0 UNTIL A END As BIT 2 7 1 DELAY 1 BIT 2 5 0 OUT amp 41 255 AS COMS 1 DS LEFTS AS 1 ER INSTR 1 zxycrfielksEogtbpv D IF ER 0 THEN PRINT 1 IF BA 1 THEN GOTO 860 IF D z THEN GOSUB POSICION Z IF D x THEN GOSUB EJE_X 01 01 El PUMA STOP BIT O STOP BIT 1 STOP BIT 2 STOP BIT 3 STOF BIT 4 STOP BIT 5 STOP BIT 6 STOP BIT 40 Sistema de Control Electr nico
5. El diagrama muestra el uso de los puertos de entrada salida de la microcomputadora En la siguiente secci n se describen en detalle los diferentes circuitos para el control electr nico del instrumento Sistema de Control Electr nico Estaci n de Trabajo ERR Convertidor Puerto i Puerto Serie Serie 1 _ Micro PC Serie 2 Ethernet Octagon 5080 Control del Instrumento Control del F P ene 82C55 IPP Acoplamiento Optico Acoplamiento Optico Detectores Control de de Motores y Proximidad i L mparas Registros de e p Paralelismo y nterruptores rA L mite Separaci n entre Placas Ducto Electr nico de Eje X 12 bits Control CS100 Eje Y 12 bits Eje Z 12 bits Figura 3 Diagrama a bloques del sistema de control El PUMA e Descripci n General Control Electr nico del Controlador Queensgate CS100 El Controlador Queensgate CS100 cuenta con un ducto electr nico de control para modificar la separacion y el paralelismo de las placas del F P variar los parametros de su servosistema y revisar su estado de manera remota Estas entradas utilizan l gica negativa tipo TTL en complemento a 2 y las salidas son TTL est ndar El uso de l gica negativa en complemento a dos en el ducto permite offsets de cero cuando no hay nada conectado al CS100 Para variar la separaci n entre placas se tiene que generar una secuencia progresiva de n meros binarios en las entradas correspondientes del CS100 Para v
6. ales por parte de la microcomputadora se realiza mediante comandos del CAMBASIC IV que generan una subrutina de interrupci n permitiendo su atenci n cuando se detecta la transici n sea sta positiva o negativa ver parte de programa de control De las se ales de entrada seis son utilizadas para determinar la ubicaci n ya sea dentro o fuera del camino ptico del posicionador de elementos pticos el brazo de prismas y la unidad m vil del sistema de calibraci n Las otras dos restantes se utilizan para detectar la posici n y el origen de la rueda de filtros La segunda parte del circuito conecta cuatro l neas de salida provenientes del puerto de High Current J5 de la uPC a la entrada de un CI decodificador de 4 a 16 l neas 74LS154 15 Ul1 Las salidas de este CI se dividen en dos partes Encendido de l mparas y control de motores Cabe hacer notar que el puerto de High Current viene de f brica con un CI U13 figura 2 que permite el manejo de corrientes del orden de 12 Sistema de Control Electr nico 13 100 mA Sin embargo s lo son 6 l neas y se necesitaban 11 por lo que se removi este CI llev ndose a cabo la conexi n directa de las salidas del puerto al decodificador U11 Tambi n vale la pena recalcar que debido al uso del decodificador de 4 a 16 l neas y la falta de un latch la operaci n de los componentes m viles del PUMA es secuencial es decir hay que esperar a que termine el movimie
7. 4N28 U12 U13 U14 U15 1 Tabla 15 Lista de partes circuito IV R9 R10 R11 R12 R13 Descripci n Designaci n Cantidad Diodo 1N914 D1 D2 38 Sistema de Control Electr nico 3 Pines Header ER AA o 2 Pines Header E A EE o 3 PinesHeader J3 rammes CO o o Tipo Darlington TIP120 PNP Transistor Bipolar Q2 Tipo Darlington TIP 125 Resistencia Variable _RV1 RV2 RV3 3 10K Resistencia RR 2 3000 Resistencia R2R3R4 2 A4K7O 10KO Optoacoplador4N28_ UtU2___ 2 1 _______ Tabla 16 Lista de partes circuito V oo Cable Coaxial W1 W2 W3 W4 W5 W6 Dooma mozo 3 Puente de Rectificaci n D 1 Reievador 2polos 2 tros Ki K2K3 3 Fusible y portafusible i 1 oOo PiugACMacho Pipe gt Lampara de Ne n DSi DS2 053 3 Resisto Ri R2 R amp R4 4 mo ich A polo To amp 1 NO gt BJO NM 0 Regulador de Voltaje U1 U2 2 LM7812 LM7912 Transformador 120 500 T1 T2 T3 T4 E Volts S1 Transformador 120 15 Volts 1 1 0 Tabla 17 Lista de partes circuito VI Listado y Lista de Variables 39 CONFIG BAUD 1 6 4 0 CONFIG COM 1 13 0 0 1 CONFIG PIO 0 1 0 0 0 0 CONFIG PIO amp 40 1 1 0 1 1 XT 0 YT 0 ZT 0 GT 0 CT 0 P 0 HT 1 N 1 M 0 Z 0 X 0 Y 0 G 0 TP 0 CM 1 ET 2 KA 0 LA 0 AF 0 EF 0 IM 0 BA 0 EZ 0 EW 0 EQ 0 PQ 0 IQ 0 1U 0 IR 0 LP 0
8. CD con caja de reducci n ver tabla 8 acoplado por ruedas y banda dentada 21 23 La posici n se determina con un detector de proximidad inductivo y un interruptor mec nico que determinan el origen del conjunto y la posici n de cada elemento El sistema de calibraci n cuenta con tres l mparas de descarga Hidr geno Helio Ne n El nuevo dise o mec nico del sistema coloca las tres l mparas sobre un radio equidistante al difusor del sistema 23 Este nuevo arreglo suprimi el posicionamiento individual de cada l mpara eliminando el antiguo carrusel 21 por lo que ahora el sistema solo enciende las l mparas Los conjuntos del posicionador de elementos pticos donde se coloca el Fabry Perot o alg n otro elemento dispersivo la unidad m vil del sistema de calibraci n y el brazo de prismas tienen la capacidad de ubicarse o no en el camino ptico del instrumento En los dos primeros se logra con gu as de movimiento lineal acopladas con cadenas dobles y catarinas a motores de CD con cajas de reducci n ver tabla 8 Las posiciones extremas dentro y fuera del camino ptico se determinan con detectores de proximidad inductivos Para la ubicaci n del brazo de prismas tambi n se utiliza un motor de CD con caja de reducci n y un brazo que gira sobre el eje de movimiento aproximadamente 90 grados Sus posiciones extremas se determinan con interruptores mec nicos ver tabla 10 y topes de fin de carrera Los detectores de p
9. CTE UP IF TP lt 0 THEN GOSUB CTE DWN CT CP 0N COM 1 GOSUB 640 BUS INKEYS 1 IF BUS lt gt THEN 2160 AF 1 RETURN GAIN UP FOR C 1 TO G BIT 0 4 0 DELAY 02 BIT 0 4 1 DELAY 0 NEXT RETURN GAIN DWN FOR B 1 TO ABS G BIT 0 5 0 DELAY 02 BIT 0 5 1 DELAY 0 NEXT RETURN CTE UP FOR C 1 TO TP BIT 1 4 0 DELAY 02 BIT 1 4 1 DELAY 0 NEXT RETURN CTE DWN FOR B 1 TO ABS TP BIT 1 5 0 DELAY 02 BIT 1 5 1 DELAY 0 NEXT RETURN SERVO BIT 2 5 1 BIT 2 6 0 BIT 2 7 0 AF RETURN INI FIL PROCEDIMIENTO PARA EL INICIO DE RUEDA DE FILTROS CONFIG PIO amp 40 1 1 0 1 1 BA OG BIT amp 40 0 IF OG 0 THEN EW 1 AF 1 BA 0 RETURN OUT amp 41 68 START BIT 0 AF 1 IM 1 KA 0 RETURN FIL ORIG PROCEDIMIENTO LEE MICROSWITCH DE ORIGEN DE FILTROS OG BIT amp 40 0 F OG 0 THEN OUT amp 41 255 STOP BIT 0 F IM 1 THEN PRINT 1 M 1 BA 0 N 1 RETURN FILTROS PROCEDIMIENTO PARA COLOCAR EN EL FILTRO DESEADO LEN AS I 1 RIGHTS A I F VAL K F F gt 8 THEN BA 0 RETURN F F lt THEN BA 0 RETURN F F lt gt N THEN START BIT 1 0UT amp 41 67 BA 1 KA 0 F F N THEN BA 0 EZ 1 AF 1 RETURN NO FIL PROCEDIMIENTO LEE MICROSWITCH D POSICION D FILTROS W BIT amp 40 1 IF W 0 THEN INC N T I F N gt 8 THEN N N 8 F N F THEN OUT amp 41 255 STOP BIT 1 PRINT 1 BA 0 RETURN ETALON PROCEDIMIENTO PARA POSICIONAR EL ETALON BA 1 EA 0 ED 0 EK 1 EJ 3 I LEN AS I I 1 2820 2
10. IV consiste de varias partes stas son 1 La parte de inicio de la microcomputadora y el instrumento 2 El ciclo central la recepci n e interpretaci n de los comandos y la transmisi n de respuestas 3 Las distintas subrutinas que ejecutan las diferentes acciones del instrumento En la figura 5 se muestra el diagrama de flujo del programa El PUMA Inicio El inicio del programa consiste en el inicio de la microcomputadora y el del instrumento La parte de la microcomputadora configura el puerto serie las interfaces perif ricas programables 82C55 inicializa las variables del programa y activa las tareas de supervisi n background de las l neas de entrada salida En la parte del instrumento se posicionan los componentes m viles en sus lugares de origen Una vez terminada la parte de inicio se env a por el puerto serie el mensaje INICIALIZADO indicando que la inicializaci n ha terminado con xito La parte del inicio de la microcomputadora configura el puerto serie COM1 con la instrucci n CONFIG BAUD 1 6 4 0 a 9600 bauds con 8 bits de datos sin paridad y un bit de paro Tambi n configura el puerto para que genere una interrupci n en el programa principal cuando se recibe una cadena que cumple con las caracter sticas del protocolo de comunicaci n Lo anterior se realiza con las instrucciones CONFIG COM 1 13 0 0 1 y ON COM 1 GOSUB 620 que hacen que se genere la interrupci n al programa principal cuando
11. PROCEDIMIENTO PARAR PRISMAS CUANDO ESTA ADENTRO PI BIT 540 4 F PI 0 THEN OUT 41 255 STOP BIT 4 PRINT 1 BA 0 RETURN LAMPARAS PROCEDIMIENTO PARA ENCENDER LAMPARAS LEN AS I 1 RIGHTS A I T VAL K U F T amp 41 255 KA 0 HT gt 3 THEN BA 0 RETURN F HT lt I THEN BA 0 RETURN LP 1 AF 1 RETURN ECIENDE LEN AS I 1 El PUMA 44 Sistema de Control Electr nico 45 3520 3530 3540 3550 3560 3570 3580 3590 3600 3610 3620 3630 3640 3650 3655 3660 3670 3680 3690 3700 3710 3720 3730 3740 3750 3760 3770 3780 3790 3800 3810 3820 3830 3840 3850 3860 3870 3880 3890 3900 3910 3920 3930 3940 3950 3960 3970 3980 3990 4000 4010 4020 4030 4040 KS RIGHTS AS 1 LK VAL K IF LK gt 1 THEN BA 0 RETURN IF LK lt 0 THEN BA 0 RETURN IF LK 1 THEN GOSUB PENDE IF LK 0 THEN OUT amp 41 255 LP 1 KA 0 AF RETURN PENDE KA F HT 1 THEN OUT 41 78 F HT 2 THEN OUT 41 76 F HT 3 THEN OUT amp 41 77 LP 1 AF 1 RETURN CMOVIL BA MZ 0 MD 2 MK 1 MJ 3 LEN A I 1 S RIGHTS AS I MA INSTR 1 12 KS F MA 0 THEN RETURN M VAL KS MP BIT amp 40 7 MV BIT amp 40 6 F M 1 THE M AND MP F MZ 1 T UT amp 41 72 START BIT 7 CM 1 KA 0 F M 1 THE M AND MZ F MK 0 T F 1 BA 0 F M 2 THE M OR MV F MD 3 THEN OUT amp 41 71 START BIT 6 CM 2 KA 0 F M 2 THEN MJ M OR MD F MJ 2 THEN MF
12. ales ver diagrama 4 realiza su filtrado para eliminar los errores de interpretaci n conocidos como rebotes Este circuito es sobre todo importante para los interruptores l mite pues en los detectores de proximidad casi no se observa dicho efecto En el ap ndice se muestra el diagrama de conexi n de los detectores de proximidad Para eliminar estos rebotes se utiliza un arreglo RC junto con un manejador CMOS de linea octal 74C244 17 U1 que corrige la forma de onda La constante del arreglo se hace mayor al tiempo de acci n del llamado rebote aproximadamente 1 milisegundo para su eliminaci n Los detectores se encuentran normalmente abiertos y conectados a VCC a trav s de una resistencia de pull up Cuando el detector o interruptor l mite es accionado cierra a tierra produciendo un cero a la entrada del circuito Ver el diagrama de conexi n en el ap ndice sta etapa funciona con la fuente de 12 Volts Despu s de la etapa de filtrado viene la etapa de optoacoplamiento que utiliza CIs 4N28 U2 a U9 y un CI manejador de l nea 74LS244 15 U10 A la salida de sta se tiene un nivel de se al tipo TTL de 5 Volts pues los transistores de salida de los CIs optoacopladores est n conectados a la fuente del rack de tarjetas electr nicas Las salidas de U10 se conectan al conector JP2 para ser enviadas por cable tipo list n al puerto Display Port J2 de la UPC La detecci n y procesamiento de estas se
13. computadora de modo que cualquier programa pueda enviar comandos de movimiento al sistema de control sin pasar por la estaci n de trabajo del usuario ni modificar la configuraci n original del instrumento e incluso operar a trav s de la red Internet 1 Configuraci n DE 311 Antes de operar el DE 311 es necesario configurar cada uno de sus puertos Al DE 311 se puede acceder a trav s del puerto serie o bien por medio de una terminal de texto mediante el comando telnet Para acceder al DE 311 por medio del puerto serie s lo se necesita una terminal como la hyperterminal de Windows o correr kermit en un terminal de Linux Se requiere un enlace a 19200 bps 8 bits de datos sin paridad un bit de paro y puede hacerse sin control de flujo En el DE 311 se debe mover a ON el switch 1 para indicarle al DE 311 que el puerto serie se utilizar como consola Para acceder al DE 311 por medio del puerto Ethernet s lo se necesita hacer telnet desde una Terminal a la direcci n que haya sido previamente asignada o en su caso a la direcci n IP por defecto 192 168 127 254 si se hubiere dado un reset para cargar los par metros de f brica Para facilitar el acceso conviene hacer una peque a subred entre el DE 311 y la computadora con un switch y poner tanto al DE 311 como a la computadora en la misma subred esto es si el DE 311 tiene una direcci n 132 248 1 x ponerle a la computadora otra direcci n 132 248 1 x o 192 168 127 253 si se usan lo
14. de control de la uPC optoacopladas Las salidas van en los conectores J2 y J3 La conexi n entre la electr nica del CS100 y el circuito 3 es con la t cnica de Wire Wrap pues el CS100 la utiliza en su interior Esta tarjeta se encuentra junto con la del circuito 2 y ambas utilizan la fuente de alimentaci n de 5 Volts del controlador CS100 Control Electr nico del Instrumento Los componentes m viles del instrumento que se pueden posicionar son la rueda de filtros el brazo de prismas el posicionador de elementos pticos y la unidad m vil del sistema de calibraci n Esta tarea se realiza con dos circuitos electr nicos localizados uno en una tarjeta del rack de tarjetas electr nicas y otro en las tarjetas de amplificaci n para los motores En la tarjeta del rack se encuentra la etapa de detecci n de se ales de posici n y la decodificaci n de un puerto de la uPC En las tarjetas de amplificaci n se encuentran los amplificadores para los motores de corriente directa El PUMA Circuito 4 Control de Motores y Detecci n de Se ales de Posici n Este circuito diagrama 4 se encuentra ubicado en el rack de tarjetas electr nicas y realiza dos funciones a Recibe y filtra las se ales de los detectores inductivos de proximidad y los interruptores l mite b Decodifica las l neas de encendido para las l mparas y los motores as como la direcci n de giro de stos La primera parte de recepci n de se
15. tanto con el hardware propio de la uPC como con hardware externo La parte de multitareas se ejecuta con tareas residentes background que son supervisadas unas 100 veces por segundo Estas tareas incluyen interrupciones peri dicas conteos salidas temporizadas revisi n del estado y la detecci n de transiciones en las entradas y salidas La uPC tambi n permite manejar individualmente los bits de cada puerto de entrada salida Los puertos seriales COM1 y COM2 pueden capturar datos independientemente de la ejecuci n del programa Para esto ambos puertos tienen buffers de 256 caracteres tanto para la transmisi n como para la recepci n lo que permite que el programa no espere hasta que todos los caracteres sean enviados Tambi n permite la generaci n autom tica de una interrupci n cuando se recibe un determinado mensaje por el puerto serie Tambi n es importante mencionar que la uPC cuenta con una opci n de AutoRun que permite la ejecuci n de un programa al encenderla El programa debe de quedar guardado en el disco de estado s lido EEPROM Para poder utilizar esta caracter stica se tienen que conectar los pines 1 y 2 del jumper W3 en la uPC ver figura 2 y guardar el archivo del programa final ver ap ndice con el listado con el nombre BOOT Este nombre puede contener 8 caracteres m s En nuestro caso el archivo se llama BOOT PUMA Descripci n del Programa El Programa escrito en lenguaje CAMBASIC
16. time 0 minutos Delimiter 1 Hex 3A 58 decimal Delimiter 2 Hex vacio Force transmit 0 ms Menu Serialport 52 Sistema de Control Electr nico 53 Baud Rate bps 9600 Parity None Data Bit 8 Stop Bit 1 Flow Control None UART FIFO Disable Las direcciones MAC del DE 311 instalado en el PUMA y la del repuesto son las siguientes Instalado 00 90 E8 04 97 2D Repuesto 00 90 E8 04 FF 73 2 Operaci n del DE 311 La configuraci n del DE 311 en los t rminos antes descritos permite que cualquier computadora se pueda conectar al puerto 12007 mediante el uso de un socket TCP cliente env e un comando v lido y la Octagon regrese los caracteres que indican el estado que guarda la instrucci n enviada La Octagon opera en un modo de servidor TCP por el puerto 12007 como se indica en el campo TCP port Es importante indicar que el DE 311 solo puede aceptar una conexi n TCP al mismo tiempo A todos los comandos v lidos que recibe la Octagon excepto a aquellos relacionados con el CS100 y la petici n del estado de todos los componentes del PUMA status PUMA sta responde primero con el car cter para indicar que el comando ha sido recibido y la cadena para indicar que la acci n se ha realizado satisfactoriamente En los dem s comandos que se env an a la Octagon nicamente se responden con El car cter 3A en el campo Delimiter 1 Hex obliga a que cuando la Octagon env a una cadena qu
17. uno por cada direcci n de giro diagrama 4 Las ocho l neas del CI U11 para el control de los motores son llevadas al conector de salida J6 y su optoacoplamiento se lleva a cabo en el circuito amplificador Sus direcciones son de la 65 a la 72 Circuito 5 Circuito Amplificador para los Motores Los motores de corriente directa marca Pittman utilizados para la operaci n del PUMA tienen la capacidad que girar en ambos sentidos y est n dise ados para ser operados a un nivel m ximo de voltaje de 12 Volts Su operaci n se establece mediante un amplificador clase B o push pull ver diagrama 5 El PUMA La primera etapa del circuito optoacopla los dos bits de control con dos CIs 4N28 Ul y U2 La segunda etapa es el amplificador clase B propiamente dicho que utiliza transistores complementarios tipo Darlington TIP120 y TIP125 Q1 y Q2 Se escogieron transistores tipo Darlington para disminuir la corriente necesaria para encender el transistor En el amplificador se utilizan tres potenci metros R5 y R6 permiten igualar y ajustar la ganancia para ambos sentidos de giro R7 ajusta el balance a la salida del amplificador ver ap ndice Los anteriores ajustes se colocaron para poder volver ptima la operaci n particular de cada motor en el instrumento Fuentes de Voltaje y Conexiones Como ya se mencion en el tablero de conexiones al instrumento se encuentra el interruptor de encendido general junto con su fusible 3A y el
18. 0 se realiza con varias etapas una es el manejo el optoacoplamiento y la recepci n de las l neas digitales que transmiten los pulsos de la uPC a el CS100 La otra etapa son los registros encargados de mantener y dar la secuencia progresiva de n meros binarios Sistema de Control Electr nico Circuito 1 Manejo de las L neas Digitales de Control del F P Para establecer la funci n de separaci n y paralelismo autom tico se utiliz el puerto Digital I O J1 de la UPC Con este puerto se generan pulsos que son enviados a los registros est ticos localizados sobre el CS100 a una distancia aproximada de 2 metros del instrumento a trav s de manejadores y receptores de l nea El circuito electr nico sta construido en una tarjeta de circuito impreso que se inserta en un slot del rack de tarjetas electr nicas La alimentaci n 5 Volts se toma del conector de frontera o peine J4 en el ducto ISA del rack de componentes electr nicos En 21 Dise o de Circuitos Impresos se pueden ver las mascarillas del lado de soldadura lado de componentes y la mascarilla de identificaci n de partes de todas las tarjetas El circuito electr nico mostrado en el diagrama 1 utiliza manejadores de l nea inversores con salida en colector abierto stos se encuentran en cuatro circuitos integrados CIs 7406 15 U1 a U4 que se encargan de manejar las l neas de control a la interfaz digital en el CS100 Adem s proporc
19. 1 BA 0 AF RETURN CAM SACA J BIT amp 40 6 IF J 0 THEN OUT amp 41 255 STOP BIT 6 PRINT fl fi BA 0 RETURN ENT CAM U BIT amp 40 7 IF U 0 THEN OUT amp 41 255 STOP BIT 7 IF IU 1 THEN PRINT 1 TU 1 BA 0 RETURN STATUS PROCEDIMIENTO PARA REPORTAR STATUS DEL INSTRUMENTO PRINT 1 PRINT LME UNLP AHI X YZST MENTA LT PRINT 1 GN GT CTE CT PRINT 41 ETA ET CMVIL CM PRIS PM PRINT fl LAMP KA LAZO LA AF 1 RETURN Lista de Variables El PUMA Variables relativas a la recepci n e interpretaci n de comandos A Buffer para la recepci n de la cadena de comunicaci n puerto serie D Variable para la identificaci n de los comandos de control I Variable para extraer los par metros de un comando BUS Variable para extraer la llegada de caracteres por el puerto serie mientras se ejecutan comandos de movimiento de los ejes de F P K Buffer para la interpretaci n del par metro de un comando ER Variable que revisa que el comando recibido por el puerto serie sea comando v lido AF Variable para enviar los dos puntos de que se acept una tarea BA Variable para evitar que se ejecute un comando mientras se ejecuta otro Variables relativas al manejo del ducto de control del CS100 Y Incremento relativo para el eje Y del F P Z Incremento relativo para el eje Z del F P X Incremento relativo para el eje X del F P C Contador de salidas a puerto pulsos por i
20. 830 2840 2850 2860 2870 2880 2890 2900 2910 2920 2930 2940 2950 2960 2970 2980 KS RIGHTS AS I EP INSTR 1 12 KS F EP 0 THEN BA 0 RETURN E VAL K EO BIT amp 40 3 EI BIT 840 2 F E 1 THEN EA E AND EO F EA 1 THEN OUT amp 41 69 START BIT 3 ET 1 KA 0 F E 1 THEN EK E AND EA F EK 0 THEN EF 1 BA 0 F E 2 THEN ED E OR EI F ED 3 THEN OUT amp 41 70 START BIT 2 ET 2 KA 0 F E 2 THEN EJ E OR ED F EJ 2 THEN EF 1 BA 0 AF RETURN SACA ETA PROCEDIMIENTO PARA PARAR ETALON CUANDO ESTA AFUERA T BIT amp 40 2 F T 0 THEN OUT amp 41 255 STOP BIT 2 F IQ 1 THEN PRINT 1 BA 0 RETURN METE ETA PROCEDIMIENTO PARA PARAR ETALON CUANDO ESTA ADENTRO Q BIT amp 40 3 IF Q 0 THEN OUT amp 41 255 STOP BIT 3 PRINT 1 BA 0 RETURN PRISMS PROCEDIMIENTO PARA POSICIONAR LA RUEDA D PRISMAS BA 1 PA 0 PD 0 PK 1 PJ 1 LEN AS I 1 RIGHTS AS 1 PP INSTR 1 12 KS F PP 0 THEN BA 0 RETURN RP VAL KS RO BIT 640 5 RI BIT amp 40 4 F RP 1 THEN PA RP AND RO F PA 1 THEN OUT amp 41 65 START BIT 5 PM 1 KA 0 F RP 1 THEN PK RP AND PA F PK 0 THEN PQ 1 BA 0 F RP 2 THEN PD RP OR RI F PD 3 THEN OUT amp 41 66 START BIT 4 PM 2 KA 0 F RP 2 THEN PJ RP OR PD F PJ 2 THEN PQ 1 BA 0 AF 1 RETURN PRISMS SACA PROCEDIMIENTO PARAR PRISMAS CUANDO ESTA AFUERA SO BIT 40 5 F SO 0 THEN OUT amp 41 255 STOP BIT 5 F IR 1 THEN PRINT 1 R 1 BA 0 RETURN PRISMS METE
21. Modo Interfer metro Fabry Perot Manual de Usuario Manual de Usuario MU 99 03 Publicaciones T cnicas del Instituto de Astronom a UNAM 1999 40 p 23 R Langarica S Tinoco Espectr grafo Integral de Campo ECI 1 PUMA Actualizaci n y redise o del sistema optomec nico Reporte T cnico Publicaciones T cnicas del Instituto de Astronom a UNAM 24 A Bernal L A Mart nez R Langarica M Rosado F Garfias S Tinoco C Tejada ESPECTR GRAFO INTEGRAL DE CAMPO PUMA Manual de Instalaci n Versi n 2 Manual de Usuario Publicaciones T cnicas del Instituto de Astronom a UNAM 37 p 25 L A Martinez R Langarica A Bernal M Rosado L Arias ESPECTR GRAFO INTEGRAL DE CAMPO PUMA Modo Interfer metro Fabry Perot Manual de Usuario Manual de Usuario Publicaciones T cnicas del Instituto de Astronom a UNAM 43 p 24 Sistema de Control Electr nico Ap ndices 25 El PUMA Diagrama 1 26 Sistema de Control Electr nico Diagrama 2 27 El PUMA Diagrama 3 28 Sistema de Control Electr nico Diagrama 4 29 El PUMA Diagrama 5 30 Sistema de Control Electr nico Diagrama 6 Conexiones Octagon Digital I O Conector J3 31 El PUMA HA ear Pueofbio A ueno rare Puerto Obit 3 P99 Close Puerto 2 bit 7 Tabla 1 Conexiones de la Tarjeta Octagon con el Circuito 4 Tabla 2 Asignacion de Puertos para el Control del Instrumento Seal P
22. Sistema de Control Electr nico del Espectr grafo Integral de Campo PUMA Versi n 2 Abel Bernal Luis A Martinez Sistema de Control Electr nico ndice Introducci n Descripci n Del Sistema Control Electr nico del Instrumento Posicionamiento de los Distintos Componentes del PUMA Control del Paralelismo y la Separaci n del Fabry Perot Descripci n General Control Electr nico del Controlador Queensgate CS100 Circuito 1 Manejo de las L neas Digitales de Control del Fabry Perot Circuito 2 Optoacoplamiento para el CS100 Circuito 3 Registros Control Electr nico del Instrumento Circuito 4 Control de Motores y Detecci n de Se ales de Posici n Encendido de las L mparas Control de los Motores Circuito 5 Circuito Amplificador para los Motores Fuentes de voltaje y conexiones Circuito 6 Fuente de 12 Volts El Programa Descripci n del programa Inicio El Ciclo central Las Diferentes Subrutinas CS100 e Instrumento Uso Del Sistema Bibliograf a y Agradecimientos Ap ndices Diagramas y conexiones Listado de partes Circuitos Impresos Listado y lista de variables Mnem nicos usados en la comunicaci n Valores de paralelismo y ajuste de motores El Convertidor RS232 Ethernet DE 311 10 11 11 12 13 13 14 14 15 15 16 17 17 22 23 25 29 36 37 40 49 50 El PUMA e Introducci n El PUMA es un instrumento astron mico para el estud
23. Variable revisa estado del detector de posici n adentro del brazo de prismas RO Variable revisa estado de detector de posici n afuera del brazo de prismas RI Variable revisa estado del detector de posici n adentro del brazo de prismas PK Variable para mover el brazo de prismas hacia afuera PD Variable para mover el brazo de prismas hacia adentro PJ Variable revisa si el brazo de prismas est afuera y se le pide afuera PQ Variable revisa si el brazo de prismas est adentro y se le pide adentro PM Variable que indica la posici n del brazo de prismas a la funci n de status Variables relativas a la selecci n de las l mparas LK Par metro para el encendido de las l mparas HT Variable que selecciona las l mparas LK Variable que selecciona si el comando es encendido o apagado de l mparas LP Variable para enviar el caracter cuando se enciende cualquiera de la l mparas Mnem nicos Usados en la Comunicaci n 47 El PUMA Mnem nico Comandos Par metros Formato oz Barridoenz de 2048a2047 z xxxx ox Baridoenx__ de 2048a2047 x xxxx Ly BaridoenY de 2048a2047 y xxxx a ResetaejesdelFP xyzg r ResetgeneralalCs100 po f Posicionafiltro tal8 i Iniciarueda de filtros J i elementos pticos 2 adentro Mueve unidad m vil 1 afuera sistema calibraci n 2 adentro Selecciona l mpara X X X X X 7 1 afuera Mueve
24. Y EXT RETURN CLEAR LEN AS I 1 RIGHTS A I 02 02 02 F K x THEN BIT F K y THEN BIT F K z THEN BIT F K g THEN BIT F 1 ETURN RESET CS100 BIT BIT BIT BIT BIT BIT 2407 24514 0 0 1 Or Ise Ty 012 1 1 1 DELAY DELAY DELAY DELAY DELAY DELAY DELAY DELAY DELAY DELAY IT 2 5 1 DELAY 1 BIT 2 5 0 DELAY 1 It It GANANCIA ON COMS 1 GOSUB I E LEN AS I I 2 RIGHTS AS 1 P VAL KS GP GT Ml US INKEYS 1 F 1 CT TIEMP ON COMS 1 GOSUB I K C I LEN A I 1 2 RIGHTS AS I P VAL KS F CP gt 10 TH G gt 0 THEN GOSUB F G lt 0 THEN GOSUB GT GP ON COMS 1 GOSUB 640 1 6 1 BIT 1 6 0 XT 0 IT 1 7 1 BIT 1 7 0 YT 0 2 2 1 BIT 2 2 0 ZT 0 GAIN UP GAIN DWN F BUS lt gt THEN 2010 BIT BIT BIT BIT GP gt 10 THEN PRINT 1 RETURN F GP lt 0 THEN PRINT 1 RETURN EN PRINT f1 RETURN XT 0 YT 0 GT 0 CT 0 El PUMA 42 Sistema de Control Electr nico 43 NNNNNNNND 2400 2410 2430 2440 2450 2460 2470 2480 2490 2500 2510 2520 2530 2540 2550 2560 2570 2580 2590 2600 2610 2620 2630 2640 2650 2660 2670 2680 2690 2700 2710 2720 2730 2740 2750 2760 2770 2780 2790 2800 2810 IF CP lt 0 THEN PRINT 1 2 RETURN TP CP CT IF TP gt 0 THEN GOSUB
25. a el estado de las se ales de posici n por si el ensamble se encuentra en la posici n pedida y as evitar posibles da os al sistema Si la posici n pedida no fue la seleccionada entonces se activa el motor junto con la tarea de interrupci n Las subrutinas SACA_ETA y METE_ETA se usan para la detecci n de las se ales de las posiciones extremas SACA_ETA y METE_ETA revisan el estado de los detectores de proximidad y detienen el movimiento o avisan que el ensamble se encuentra en el lugar pedido seg n sea el caso Tambi n desactivan las tareas de interrupci n activadas por ETALON Para el movimiento del ensamble de la unidad m vil del sistema de calibraci n se utiliza la subrutina CMOVIL De manera an loga a con el ensamble del posicionador de elementos pticos la subrutina CMOVIL primero revisa el estado de El PUMA las se ales de posici n por si el ensamble se encuentra en la ubicaci n pedida y as evitar posibles da os al sistema Similarmente si la posici n pedida no fue la seleccionada entonces se activa el motor junto con la tarea de interrupci n Las subrutinas CAM SACA y ENT_CAM se usan para la detecci n de las se ales de las posiciones extremas CAM_SACA y ENT CAM revisan el estado de los detectores de proximidad y detienen el movimiento o avisan que el ensamble se encuentra en el lugar pedido seg n sea el caso Tambi n desactivan las tareas de int
26. alibraci n M Variable para el par metro de posicionamiento de unidad m vil del sistema de calibraci n U Variable revisa estado del detector de posici n adentro unidad m vil sistema de calibraci n J Variable revisa estado del detector de posici n afuera unidad movil sistema de calibraci n MP Variable revisa estado del detector de posici n adentro unidad m vil sistema de calibraci n MV Variable revisa estado de detector de posici n afuera unidad m vil sistema de calibraci n MZ Variable para mover la unidad m vil del sistema de calibraci n hacia afuera MD Variable para mover la unidad m vil del sistema de calibraci n hacia adentro MA Variable revisa el par metro de control de unidad m vil sistema de calibraci n sea v lido MK Variable revisa si la unidad m vil sistema de calibraci n est afuera y se le pide afuera MJ Variable revisa si la unidad m vil sistema de calibraci n est adentro y se le pide adentro IU Variable para inicio de unidad m vil sistema de calibraci n durante el inicio del instrumento CM Variable que indica la posici n de la unidad m vil de calibraci n a la funci n de status Variables relativas al control del brazo de prismas PP Variable revisa el par metro de control del brazo de prismas sea v lido RP Variable para el par metro de posicionamiento del brazo de prismas SO Variable revisa estado del detector de posici n afuera del brazo de prismas PI
27. ar a la Octagon directamente los comandos de movimiento y ver la respuesta como se muestra en la siguiente figura Session Edit View Settings Help Figura A9 Consola v a Telnet Al teclear telnet direccion ip del DE 311 12007 en una terminal aparecer n los mensajes indicando la conexi n Por ejemplo si se teclea s la Octagon deber responder con una cadena tipo F L 1 X Y Z 0 0 0 GN 5 CTE 5 ETA 0 CMVIL 0 LAMP 0 LAZO 1 que indica el estado de los componentes del PUMA Puesto que el DE 311 solo acepta una conexi n TCP por el puerto 12007 mientras est abierta la terminal Telnet Debug al DE 311 los botones de Manto Win Lnx no deben accionarse porque no podr establecerse la conexi n TCP desde el socket cliente del programa 4 Manejo de Errores 56 Sistema de Control Electr nico En Manto Win Lnx se manejan tres tipos de errores ll 5T Cuando el programa no se puede conectar con el DE 311 que se manifiesta cuando no se despliegan la direcci n IP y el puerto en el grupo DE 311 de la ventana principal Si aparecen la direcci n IP y el puerto en el grupo DE 311 y la ventana de di logo de la figura A8 entonces hubo una falla en la comunicaci n serie entre el DE 311 y la Octagon o bien la Octagon recibi el comando pero no respondi a su recepci n Error x 3 Ack no recibido del DE 311 Figura A10 Ventana con mensaje de error Si aparecen la direcci n IP y el p
28. ar el caracter ff si la rueda de filtros est en la posici n de origen Variables relativas al control del posicionador elementos pticos E Variable para el par metro de posicionamiento del posicionador elementos pticos T Variable revisa estado del detector de posici n adentro del posicionador elementos pticos Q Variable revisa estado del detector de posici n afuera del posicionador elementos pticos El Variable revisa estado del detector de posici n adentro del posicionador elementos pticos EO Variable revisa estado del detector de posici n afuera del posicionador elementos pticos 46 Sistema de Control Electr nico EA Variable para mover el posicionador elementos pticos hacia afuera ED Variable para mover el posicionador elementos pticos hacia adentro EP Variable revisa el par metro de control del posicionador elementos pticos sea v lido EK Variable revisa si el posicionador elementos pticos est afuera y se le pide afuera EJ Variable revisa si el posicionador elementos pticos est adentro y se le pide adentro EF Variable env a caracter ff si el posicionador elementos pticos est en la posici n pedida IQ Variable para el inicio del posicionador elementos pticos durante el inicio del instrumento ET Variable que indica la posici n del posicionador elementos pticos a la funci n de status Variables relativas al control de la unidad m vil del sistema de c
29. ariar el paralelismo se utilizan las entradas de offset X e Y stas son n meros binarios de 12 bits que dan un intervalo de 4096 distintas posiciones 2048 a 2047 y que corresponde a un ajuste aproximado de 0 5 a 0 5 um con una resoluci n de 0 25 nan metros La entrada de offset Z se utiliza para variar la separaci n entre las placas del F P Como con los offset anteriores esta es una palabra binaria de 12 bits que permite variar la separaci n entre placas de 2048 a 2047 distintas posiciones y corresponde a 1 um de ajuste Aqu el incremento m s peque o de la separaci n entre placas es de 0 5 nan metros o 1 500 de orden del F P a una longitud de onda de 500 nan metros El uso principal de estos offset es la realizaci n de paralelismos autom ticos o remotos desde una computadora al lugar donde se encuentra fisicamente el CS100 y el F P Tambi n est n las ganancias y las constantes de tiempo que se pueden seleccionar con 2 palabras de 4 bits Las se ales de error que provee el CS100 son lazo de control cerrado o abierto y sobrecarga overload de cada uno de los ejes X Y y Z Estas se ales se utilizan para supervisar que el sistema funciona correctamente Tambi n se tienen las se ales para controlar su operaci n y son reset integra y cierra lazo de control stas funcionan s lo cuando la se al de control externo se mantiene activa en nivel bajo El control electr nico del controlador CS10
30. arizado Capacitor polarizado C2 C3 C4 C5 oe ES HE rengl n se rengl n Header 2 Pines 394 1 R1 R3 R5 R7 R9 R11 R13 R15 R17 R19 R21 R23 R25 19 3000 Resistencia R27 R29 R33 R35 R37 R39 R2 R4 R6 R8 R10 R12 R14 Resistencia R16 R18 R20 R22 R24 R26 19 3K3Q R28 R30 R34 R36 R38 R40 Hex Schmitt Trigger U4 U5 U6 U7 U8 U9 U10 Optoacoplador 4N28 U11 U12 U13 U14 U15 U16 19 U17 U18 U19 U20 U21 U22 Tabla 13 Lista de partes circuito II Cantidad Capacitor Polarizado El PUMA Capacitor Polarizado C2 C3 C4 C5 C6 C7 6e 1uF Capacitor Polarizado CREA codos ole MINE Header 30 Pines J2 J3 PS Header 26 Pines Doble rengl n 198 1 Header 2 Pines papas RE Synchronous 4 Bit Up Down Counter NN Dual Clock amp Clear SN74LS193 U8 U9 U10 U11 eter egne 3 State Outputs SN74LS240N U18 Tabla 14 Lista de partes circuito III Cantidad Capacitor polarizado LEES EN GS loa tour Headen2Pines 4 1 f Header 14 Pines S 1 Header 5 Pines Doble rengl n JP JP2 3P3 3 NPN Transistor Bipolar Darlington TIP 120 Q1 Q2 Q3 Q4 R17 R18 R19 R20 R21 4700 4K7O Non Inverting Octal Buffer and Line U1 1 Driver with 3 State Outputs DM74C244J Optoacoplador 4N28 Ge Ue Uds AR ORT LET Octal Buffer and Line Driver with 3 State U10 1 Outputs SN74LS244N 4 to16 Line Decoder Demultiplexer U11 1 DM74LS154N Optoacoplador
31. as F Cobos S Tinoco M Rosado C Tejada L Guti rrez F Angeles UNAM Scanning Fabry Perot Interferometer PUMA for the Study of Interstellar Medium SPIE Proceedings Series Instrumentation in Astronomy VIII 1994 Vol 2198 pp 409 412 USA M Rosado A Bernal R Langarica F Cobos F Garfias L Guti rrez C Tejada S Tinoco E LeCoarer El PUMA Una Espectrografo Nebular para el estudio de la Cinem tica de Galaxias y del Medio Interestelar Memorias del SOMI XII Congreso de Instrumentaci n San Luis Potosi S L P p 390 394 M xico 1997 R Langarica A Bernal M Rosado F Cobos F Garfias L Guti rrez E LeCoarer C Tejada S Tinoco PUMA the first results of a nebular spectrograph for the study of the kinematics of interstellar medium SPIE Proceedings Series Optical Astronomical Instrumentation Vol 3355 Part Two pp 762 768 1998 E Carrasco Interferometria FP de Orden Variable Tesis Facultad de Ciencias UNAM 1983 P D Atherton N K Reay J Ring Tunable Fabry Perot Filters Optical Engineering vol 20 No 6 1981 T R Hicks N K Reay P D Atherton The Application of Capacitance Micrometry to the Control of Fabry Perot Etalons J Phys E Sci Instrum vol 17 1884 10 Octagon Systems Corp Micro PC 5080 Control Card User s Manual Octagon Systems 1990 11 Queensgate Instruments Ltd CS100 Stabilization System Instruction Manual Lon
32. cable de conexi n a la corriente alterna En la parte inferior del panel de componentes electr nicos se encuentran las conexiones de la alimentaci n de AC al instrumento y la fuente de voltaje de 12 Volts La alimentaci n de corriente alterna llega a una tira terminal donde se reparte para la fuente del rack de tarjetas electr nicas la fuente de 12 Volts y las fuentes de alto voltaje de las l mparas de calibraci n Circuito 6 Fuente de 12 Volts La fuente de alimentaci n de 12 Volts diagrama 6 se encarga de proveer de energ a a los motores y a la parte del sistema de optoacoplamiento del control electr nico del instrumento Esta es una simple fuente lineal regulada que utiliza un transformador con salida de 24 Volts AC y tab central en el secundario La rectificaci n se realiza con un rectificador tipo puente y sus respectivos condensadores de filtrado C1 y C2 1000 uFarads En la etapa de regulaci n se utilizan CIs LM7812 y LM7912 con sus respectivos filtros para altas frecuencias C3 y C4 0 1 uFarads Sistema de Control Electr nico 15 El Programa Como ya se ha mencionado la uPC cuenta con su sistema operativo y compilador int rprete de BASIC llamado CAMBASIC IV 13 Este lenguaje fue dise ado por el fabricante Octagon Systems para desarrollar aplicaciones de control en tiempo real con multitareas Su sintaxis es muy similar al GW BASIC de Microsoft con algunos comandos propios para interaccionar
33. como los listados de las se ales por conector y cable El PUMA Circuito 2 Optoacoplamiento para el CS100 Este circuito diagrama 2 efect a el acoplamiento optoelectr nico de las 19 l neas de control provenientes de la uPC circuito 1 al CS100 stas llegan a los CIs optoacopladores 4N28 U4 a U22 a trav s del conector J1 Cabe mencionar que las resistencias de entrada a los CIs 4N28 son de 300 ohms lo que ocasiona que la corriente que circula por los diodos emisores de luz en estado de conducci n sea alrededor de 15 mA Las salidas de los CIs 4N28 en configuraci n de emisor com n son conectadas a cuatro CIs inversores con entrada de disparo tipo Schmitt 74LS14 15 U1 U2 U3 Las salidas de stos van a al conector J3 donde tambi n llegan las se ales de error del CS100 Las se ales de error son enviadas al circuito 1 a trav s del conector JP2 Esta tarjeta de circuito impreso se encuentra en la caja negra que est colocada en un costado del gabinete del controlador CS100 junto con el circuito 3 figura 4 La conexi n entre el conector ELCO Vero 166 3522G en el panel posterior del CS100 CONTROL BUS al circuito 2 es con la t cnica de Wire Wrap conectores J1 y JP2 por el interior del gabinete del CS100 La conexi n de las l neas de J3 con el circuito 3 es a trav s de conectores tipo IDC 26 y cable list n Figura 4 CS100 colocado en la celda del espejo primario del telescopio Sistema de Control Ele
34. componente Al dar un clic en alguno de los botones se envia el comando respectivo a la Octagon cabe sefialar que no es necesario que el usuario En el men Red la opci n par metros abre la siguiente ventana de di logo en la que se proporciona la direcci n IP del DE 311 y el puerto al cual se conectar el programa Es conveniente que antes de comenzar a mover los componentes del PUMA se ejecuten los comandos Conectar con DE 311 v a TCP y Desconectar del DE 311 para establecer una primera conexi n TCP Estos comandos nicamente se conectan y desconectan del socket del programa con el servidor que est corriendo en el DE 311 Par metros RED x Direcci n IP 132 2481 210 Puerto TCP 12007 Cancel Figura A8 Ventana con los par metros de red El PUMA Cada vez que el socket cliente se conecta con el DE 311 en el grupo DE 311 de la ventana principal se muestran la direcci n IP o el host y el puerto al cual se conecta y se deshabilita la forma para evitar que el usuario d un doble clic En caso de que los programas MantoWin y MantoLnx fallen se puede hacer una labor de depuraci n m s detallada con las opciones Consola del DE 311 via telnet y Telnet Debug al DE 311 del men Red En el caso del comando Consola del DE 311 via telnet este abre una terminal que hace telnet a la consola del DE 311 y el comando Telnet Debug al DE 311 abre una conexi n via telnet pero al puerto 12007 de modo que se pueden envi
35. ctr nico 11 Circuito 3 Registros El paralelismo y la separaci n entre las placas del F P es controlado con tres palabras de 12 bits el bit m s significativo es el signo Estas posiciones var an entre intervalos con incrementos o decrementos que tienen que ser graduales para evitar que los actuadores piezoel ctricos de las placas semirreflejantes de la cavidad del F P puedan da arse Adem s las posiciones por eje deben mantenerse mientras var an las otras Para lograr lo anterior se utilizaron tres bancos de 3 CIs contadores s ncronos de 4 bits 74LS193 15 Ul a U9 conectados en cascada ver diagrama 3 Este registro contador recibe los pulsos provenientes de la uPC y los cuenta en orden ascendente o descendente El circuito integrado CI tambi n tiene una entrada de CLEAR activo a nivel alto que pone en ceros la etapa de salida El CLEAR para cada banco de contadores se proporciona mediante las l neas de clear_x clear_y y clear_z provenientes de la UPC Una ventaja de estos CIs es que su dise o permite una f cil interconexi n en circuitos impresos Como las entradas al CS100 utilizan l gica negativa se conect la salida de cada contador a un CI buffer inversor 74LS240 15 U13 a U18 Se tienen adem s dos CIs contadores 74LS193 U10 y U11 junto con sus buffer inversores U16 para el control de la ganancia y la constante de tiempo del servosistema del CS100 Al conector JP1 de este circuito 3 llegan las l neas
36. don 1981 12 Hitachi Semiconductor Ltd HD64180 8 bits Microprocessor Hardware Manual Hitachi Semiconductor USA 1988 El PUMA 13 Octagon Systems Corp CAMBASIC IV Programming Guide Octagon Systems USA 1990 14 Octagon Systems Corp PC Smart Link II Octagon Systems USA 1991 15 Texas Instruments The TTL Data Book for Design Engineers Texas Instruments Inc 1990 16 Texas Instruments Optoelectronics and Image Sensors Data Book Texas Instruments Inc 1990 17 National Semiconductor The CMOS Data Book National Semiconductor 1989 18 M Born E Wolf Principles of Optics Ed Pergamon Oxford 1970 19 R Langarica A Bernal M Rosado F Cobos F Garfias L Guti rrez C Tejada S Tinoco MANUAL DE INSTALACION DEL PUMA Manual de usuario MU 97 02 Publicaciones T cnicas del Instituto de Astronom a UNAM 1997 19 p 20 A Bernal A Arias Sistema de Control Electr nico del Espectr grafo Integral de Campo PUMA Reporte T cnico RT 99 01 Publicaciones T cnicas del Instituto de Astronom a UNAM Septiembre de 1999 62 p 21 R Langarica El Espectr grafo Integral de Campo PUMA La Filosofia de Dise o El Dise o Estructural y Optomec nico Reporte t cnico RT 99 02 Publicaciones T cnicas del Instituto de Astronom a UNAM Octubre 1999 22 L Arias R Langarica A Bernal M Rosado L Guti rrez H Plana H Casta eda ESPECTR GRAFO INTEGRAL DE CAMPO PUMA
37. e funcionar durante d as sin necesidad de recibir un reset Sin embargo es conveniente dar alg n reset durante la temporada de observaci n para garantizar la estabilidad del sistema durante las noches En la maleta de herramientas del PUMA se encuentran partes de repuesto del sistema electr nico Estas son una UPC y varias componentes electr nicas del sistema como circuitos integrados resistencias condensadores y algunos conectores 22 Sistema de Control Electr nico e Bibliografia 23 1 I Fuentes Carrera M Rosado P Amram D Dultzin Hacyan I Cruz Gonzalez H Salo E Laurikainen A Bernal P Ambrosio Cruz and E Le Coarer The Isolated Interacting Galaxy Pair NGC 5426 27 ARP 271 Astronomy amp Astrophysics 415 p 451 469 2004 Lopez R Rosado M Riera A Noriega Crespo A Raga A Estalella R Anglada G Le Coarer E Langarica R Tinoco S Canto J HH 262 The Red Lobe of the L1551 IRS 5 Outflow Astron J 116 845 853 1998 M Rosado R Langarica A Bernal F Cobos F Garfias L Guti rrez C Tejada S Tinoco The UNAM Scanning Fabry Perot Interferometer PUMA for the Study of Interstellar Medium The fifth Mexico Texas conference on astrophysics gaseous nebulae and star formation Revista Mexicana de Astronomia y Astrofisica serie de conferencias Ed Miriam Pefia amp Stanley Kurtz 1995 Vol 3 pp 263 266 R Langarica A Bernal F Garfi
38. e termina con ese car cter el DE 311 lo env a a trav s de la conexi n TCP establecida por el cliente a su destino Por ejemplo para mover el F P en el eje x a la posici n 100 el cliente debe enviar la cadena x 1001 Ir es el car cter ASCII 13 decimal carriage return Al recibirlo el DE 311 lo pasa a la Octagon a trav s del puerto serie La Octagon al terminar la acci n env a el car cter que el DE 311 dirige al cliente en cuanto la recibe Para mover el espejo y posicionarlo en el camino ptico el cliente debe enviar la cadena v2 r al recibirla la Octagon sta env a y una vez terminada la acci n mandar En ambos casos el DE 311 dirigir al cliente las cadenas en cuanto las reciba Acceder a la consola del DE 311 permite hacer seguimiento puntual de lo que ocurre con sus conexiones En la opci n Monitor se despliega la informaci n acerca de las conexiones en ambos puertos como se muestra en la siguiente figura El PUMA AE Monitor IET E E operating status for each serial port ESC back to menu Enter select Port Number Tx Ghar Gount Rx Char Count Conn Status Line Status Baud RateCbps gt Parity Data Bit Stop Bit Flow Control Figura A6 Informaci n de las conexiones de los puertos del DE 311 La l nea Comn Status muestra en este ejemplo que se ha establecido una conexi n desde la direcci n IP 132 248 1 142 Para mayor informaci n se remite al usuario a los ma
39. el brazo de prismas g XX Estado del instrumento 1 s Ll END kr me f 0 Apaga l mpara k D PF 1 Enciende k l mpara mn Oo g Al gxx Finaliza el programa Tabla 16 Mnem nicos de Comunicaci n Notas Campo para signo Espacio positivo signo negativo negativo x Campo para valor num rico Los valores v lidos son de 2048 a 2047 Es importante notar que para los comandos de paralelismo separaci n y los par metros del servosistema x y z g entre el mnem nico y sus par metros va un espacio Si el valor es positivo s lo un espacio si es negativo espacio y signo Valores de Paralelismo y Ajuste de Motores El tema del paralelismo del F P no es propiamente del control electr nico del instrumento Sin embargo considero necesario reportarlo dada la experiencia que se ha 48 Sistema de Control Electr nico adquirido en el tema Esperemos que pronto aparezca una publicaci n m s completa sobre el paralelismo del F P Los siguientes valores obtenidos durante 2004 han dado buenos resultados en cuanto al desempe o del CS100 F P Coarse Fine Balance Gain Time Constant EjeY 0 546 580 32 25 Ejez 3 256 375 32 25 Tabla 17 Valores de Paralelismo 2004 Cada uno de los motores de los componentes m viles del instrumento cuentan con un ajuste de velocidad para mejorar su desempefio Con estos ajustes ver Tabla 18 se puede regular la velocidad de los
40. el caracter de control ASCII 13 carry return se encuentre en la cadena de caracteres entrante Tambi n se utilizan las instrucciones CONFIG PIO 0 1 0 0 0 0 y CONFIG PIO 40 1 1 0 1 1 para iniciar y configurar las dos interfaces perif ricas de entrada salida 82C55 Estas instrucciones establecen las direcciones base a la que responde cada uno de los 82C55 0 y 40 hexadecimal su valor de inicio y el sentido de cada uno de sus tres puertos es decir entrada 1 o salida 0 Adem s se inician ciertas variables del programa y se ponen en la interfaz de control del CS100 sus par metros de servosistema Una vez terminado esto se activan las subrutinas que revisan los cambios de estado l gico de las l neas de entrada salida con la instrucci n ON BIT Cabe mencionar que la tarea no se activa hasta que se ejecuta la instrucci n START BIT Con la instrucci n STOP BIT se termina la tarea Luego se llevan todos los componentes m viles a sus posiciones de origen si estos no se encuentran all con estructuras de control Do Until La estructura termina cuando el valor de una variable de control se establece en la subrutina de interrupci n generada por la detecci n de la transici n en el detector de proximidad o interruptor l mite apropiado En la secuencia de movimiento primero se lleva la rueda de filtros a la posici n uno se mete al camino ptico el posicionador de elementos pticos y se sacan la u
41. errupci n activadas por CMOVIL Para el movimiento del brazo de prismas se utiliza la subrutina PRISMS De manera an loga a con el ensambles anteriores PRISM primero revisa el estado de las se ales de posici n por si el brazo se encuentra en la ubicaci n pedida y as evitar posibles da os al sistema Similarmente si la posici n pedida no fue la seleccionada entonces se activa el motor junto con la tarea de interrupci n Las subrutinas PRISM_SACA y PRISM_METE se usan para la detecci n de las se ales de las posiciones extremas PRISM_SACA y PRISM_METE revisan el estado de los interruptores limite y detienen el movimiento o avisan que el ensamble se encuentra en el lugar pedido seg n sea el caso Tambi n desactivan las tareas de interrupci n activadas por PRISMS Por ltimo est la subrutina STATUS que reporta el estado en que se encuentra el instrumento sta reporta una cadena con la informaci n del filtro y la l mpara que se encuentran seleccionados as como los valores de paralelismo y separaci n de la cavidad del F P X Y Z Siguen los valores de los par metros del servosistema del CS100 y luego se la ubicaci n del posicionador de elementos pticos la unidad m vil del sistema de calibraci n y el brazo de prismas En los ltimos campos va la informaci n sobre la l mpara seleccionada si est encendida y el estado del lazo de control del CS100 La cadena de respuesta
42. es F 2 L 2 X Y Z 0 1000 1000 GN 5 CTE 6 ETA 2 CMVIL I PRIS 1 LAMOLAZO 1 20 Sistema de Control Electr nico Inicio del Convertidor Instrumento Ethernet Serie Interrupci n generada 1 por la Cadena de Comunicaci n Bena Sera Ciclo Dey ae Principal Buffer 256 H DO UNTIL Caracteres Subrutina de Interpretaci n de Comandos Env o y Recepci n de Mensajes Subrutinas de Control Subrutinas de Control del CS100 del Instrumento Figura 5 Diagrama de Flujo del Programa 21 El PUMA e Uso del Sistema Una vez que se ha instalado el instrumento junto con el CS100 al telescopio y efectuado todas sus conexiones 19 24 se procede a la parte del encendido Es conveniente que durante la secuencia de encendido primero se prenda el CS100 y se espere a que cierre su lazo de control indicando que su operaci n se estableci de manera correcta 11 La interfaz de control remoto del CS100 permite la operaci n aut noma de ste cuando el instrumento se encuentra apagado aun si est n ambos conectados Para encender el instrumento primero se verifica que el interruptor negro localizado en el rack de componentes electr nicos se encuentre en la posici n de encendido Es conveniente que este interruptor permanezca en posici n de encendido a n cuando el instrumento no est en uso El encendido general se realiza con el interruptor blanco localizado en el tablero de conexiones el ctricas Una v
43. ez encendido el instrumento realiza autom ticamente sus movimientos de inicio primero se coloca el filtro cero luego se coloca el posicionador de elementos pticos en el camino ptico La unidad m vil del sistema de calibraci n y el brazo de prismas se colocan fuera del camino ptico y por ltimo se selecciona la l mpara uno Una vez terminada la inicializaci n de los componentes m viles se activa el control externo del CS100 y se cierra el lazo de control El PUMA est ahora en condiciones de ser controlado por su estaci n de trabajo o por alguna otra computadora En caso de tener que realizar modificaciones al sistema durante mantenimiento o por posibles reparaciones es conveniente utilizar una computadora tipo PC con alg n software de comunicaci n serial Durante el dise o y la construcci n se utiliz PC Smart Link II de Octagon Systems 14 Una vez establecida la comunicaci n con la uPC Octagon se puede mandar el comando END o enviar el caracter ESC para detener la ejecucuion del programa Si el programa no est corriendo y se recibe el prompt del sistema basta con teclear RUN o apagar y prender el instrumento Es tambi n importante mencionar que la uPC cuenta con la utiler a DEBUG del CAMBASIC IV para poder supervisar la ejecuci n del programa DEBUG env a a la pantalla el n mero de las l neas del programa que se van ejecutando Durante pruebas al sistema se ha visto que la UPC pued
44. ie ver ap ndice y el puerto de comunicaci n serial RS 232C de la uPC Para mantener las placas del interfer metro paralelas a precisiones de nan metros el F P tiene un sistema de control marca Queensgate modelo CS100 CS100 11 El CS100 es un servosistema tipo puente de tres canales que utiliza micr metros capacitivos y actuadores piezoel ctricos para variar supervisar y corregir errores en el paralelismo y la separaci n de las placas de cuarzo semirreflejantes del F P Dos canales se utilizan para el paralelismo y el tercero para variar la separaci n entre placas con respecto a un capacitor de referencia de alta precisi n El sistema corrige las no linealidades y la hist resis en los actuadores piezoel ctricos as como las derivas en el paralelismo y la separaci n de la cavidad entre las placas El presente trabajo presenta nuevamente la descripci n del sistema electr nico de control del PUMA seguido de la filosof a de su dise o la descripci n detallada de sus partes electr nicas y de su programa de control Tambi n sus modificaciones despu s del periodo de mantenimiento comprendido entre finales del a o 2001 y su puesta en operaci n en el OAN SPM a mediados del a o 2004 Sistema de Control Electr nico e Descripci n del Sistema El instrumento es un conjunto de diferentes componentes tanto pticos como optomec nicos y electr nicos colocados en una ligera estructura tubular de aluminio que se acopla al te
45. io cinem tico de la materia en nebulosas planetarias regiones de formaci n estelar remanentes de supernova y galaxias entre otros 1 2 3 Consiste de un reductor focal 2 1 para longitudes de onda pticas que acopla un interfer metro Fabry Perot de barrido F P 7 8 9 al telescopio de 2 m f 7 5 del Observatorio Astron mico Nacional en San Pedro M rtir B C El instrumento 4 5 6 desarrollado en el Departamento de Instrumentaci n del Instituto de Astronom a cuenta con una rueda de filtros de interferencia y un sistema de calibraci n con 3 l mparas Tambi n permite el movimiento dentro y fuera del camino ptico del posicionador de elementos pticos donde se coloca el F P o un grism el brazo posicionador de prismas para el paralelismo del F P y la unidad m vil del sistema de calibraci n utilizada para llevar la luz del sistema de calibraci n al detector Las im genes son captadas por un detector CCD adelgazado de 1024 x 1024 p xeles y tama o aproximado de 20 um enfriado a temperaturas criog nicas Para la operaci n del instrumento se utiliza un microcontrolador marca Octagon modelo microPC 5080 uPC 10 que dirige la operaci n de sus partes m viles y controla de manera remota el paralelismo y la separaci n del F P La operaci n del sistema es supervisada de manera remota por una estaci n de trabajo PC Linux a trav s de la red ethernet utilizando un convertidor de comunicaci n ethernet a ser
46. ionan un nivel adecuado en su corriente de salida para operar los diodos emisores de luz de los CIs optoacopladores circuito 2 de recepci n de los pulsos Este circuito tiene 3 conectores J1 J2 y J3 Jl conecta con cable tipo list n y conectores tipo IDC 26 el puerto Digital I O de la uPC con las l neas de entrada a los CIs 7406 J3 es un conector ICD 26 de salida en donde se encuentran las 19 l neas provenientes de las salidas de los CIs 7406 junto con 4 l neas de entrada con las se ales de error provenientes del CS100 Estas se ales de error llegan a cuatro CIs optoacopladores 4N28 16 en configuraci n de emisor com n US a U8 y se dirigen a trav s de J2 IDC 10 al puerto Keypad J4 en la uPC J3 tiene 2 l neas de voltajes 5 VCC que se obtiene de la fuente de alimentaci n del rack de tarjetas electr nicas y 5 VDC que proviene de la fuente de alimentaci n del CS100 Estos voltajes se utilizan para la alimentaci n de los optoacopladores tanto en el presente circuito como en el circuito 2 Adem s se tiene la linea de tierra de la fuente de la uPC Las se ales de salida de este circuito van de J3 al conector DB 37 localizado en el tablero de conexiones del PUMA ste es el conector de salida hacia el CS100 donde se conecta el cable de 25 l neas que tambi n se conecta al ducto de control del CS100 CONTROL BUS En el ap ndice de conexiones se puede ver el diagrama general de conexiones as
47. istos por dos interfaces perif ricas programables CMOS IPP 82C55 U11 y U12 Cada interfaz tiene tres puertos A B C de ocho bits que se pueden programar como entrada o salida El puerto C se puede programar como un grupo de ocho bits 6 dos grupos independientes de 4 bits parte alta y baja de C Todas estas l neas est n optoelectr nicamente acopladas para disminuir errores por ruido electromagn tico y mejorar el aislamiento el ctrico entre las distintas fuentes de alimentaci n usadas disminuyendo lazos de tierra El PUMA J1 Digital 1 O Watchdog Timer y gd J2 Display Port J3 COM1 J4 Keypad Port J5 High Current Port J6 COM2 High Current Port W1 Watchdog Timer W2 EEPROM Size Bitar pi W3 Autorun W4 RAM Size stor vo U5 ROM 27 Kb U6 EEPROM 32Kb U7 RAM 128Kb Display Port EEPROM Sizs Figura 2 Microcomputadora Octagon diagrama de componentes Sistema de Control Electr nico e Control Electr nico del Instrumento El control electr nico del PUMA se divide en dos partes 1 El posicionamiento de sus distintos componentes m viles y 2 El manejo del control del F P 1 Posicionamiento de los Distintos Componentes del PUMA El Instrumento est equipado con un conjunto de filtros pticos de interferencia de 5 cent metros de di metro que se colocan en una rueda de 8 posiciones El posicionamiento de la rueda se realiza mediante un motor de corriente directa
48. l motor El posicionamiento individual de cada filtro se realiza s lo en una direcci n de giro mientras que la b squeda del origen se realiza en la direcci n contraria La detecci n de las se ales de posici n se realiza con las tareas de interrupci n de manera an loga a la rueda de filtros Para el posicionador de elementos pticos la unidad m vil del sistema de calibraci n y el brazo de prismas el proceso es similar La selecci n de cada l mpara lo realiza LAMPARAS Esta subrutina selecciona la lampara indicada Para el encendido y apagado de las l mparas se utiliza la subrutina ECIENDE sta enciende o apaga la l mpara seleccionada por la subrutina de seleccion Por seguridad y cuidado de las l mparas ver informaci n t cnica de los tubos de descarga en el ap ndice si se pide alg n movimiento antes de enviar el comando de apagado las lamparas se apagan Por lo tanto si durante una exposici n se decide cambiar de filtro o sacar el F P del camino ptico hay que tener la precauci n de volver a encender la l mpara Las subrutinas para el movimiento de los ensambles de la unidad m vil del sistema de calibraci n del posicionador de elementos pticos y del brazo de prismas son muy similares pues dichos ensambles desde el punto de vista electr nico son id nticos Para el movimiento del ensamble del posicionador de elementos pticos se utiliza la subrutina ETALON En esta subrutina primero se revis
49. lescopio 21 23 Los componentes el ctricos y electr nicos para su operaci n se encuentran sobre la parte exterior de uno de los paneles laterales 21 23 panel de la electr nica del instrumento ver figura 1 En este panel se encuentra un rack con ducto ISA backplane y su fuente la fuente de 12 Volts la alimentaci n de corriente alterna las tarjetas de amplificaci n para los motores y el tablero de conexiones En la parte exterior de la placa de soporte de los componentes pticos se encuentran los relevadores y los transformadores de alto voltaje para la operaci n de las l mparas de calibraci n La operaci n del sistema es establecida por un microcontrolador uPC construido en una tarjeta de circuito impreso de 12 5 x 10 5 cm La uPC se encuentra en un slot del rack de tarjetas electr nicas sobre el panel de la electr nica figura 1 La uPC figura 2 est basada en el microprocesador CMOS de 8 bits 64180 12 compatible con el c digo Z80 a 9 216 MHz U8 Cuenta con 27 KB de memoria ROM U5 donde se encuentra su sistema operativo y un compilador de BASIC dise ado para aplicaciones de control denominado CAMBASIC IV 13 Tambi n tiene 128 KB de memoria RAM U7 y 32 KB de memoria EEPROM utilizada como disco de estado s lido U6 La uPC tiene 2 puertos de comunicaci n serial RS 232 J3 y J6 y 46 l neas digitales de entrada salida configurables Los puertos de entrada salida son prov
50. lt 2048 THEN PRINT f1l RETURN 200 X XP XT 210 IF X gt 0 THEN GOSUB AUMENTA X 220 IF X lt 0 THEN GOSUB DISMINUYE X 230 XT XP 0N COMS 1 GOSUB 640 240 BUS INKEYS 1 250 AF 1 260 RETURN 270 EJE Y 280 ON COMS 1 GOSUB LEN A I I 2 KS RIGHTS AS I 310 YP VAL KS 320 IF YP gt 2047 THEN PRINT 1 RETURN 330 IF YP lt 2048 THEN PRINT 1 RETURN 340 Y YP YT 350 IF Y gt 0 THEN GOSUB AUMENTA Y 360 IF Y lt 0 THEN GOSUB DISMINUYE Y 370 YT YP ON COMS 1 GOSUB 640 380 BUS INKEYS 1 390 IF BUS lt gt THEN 1380 400 AF 1 410 AUMENTA Z 41 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 810 820 830 840 850 860 870 880 885 886 890 900 910 920 930 940 950 960 970 980 990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 B B B N B N B N I I I R B B B B G G B A RETURN B NEXT R TOR G 1 TOZ IT 2 0 0 DELAY NEXT RETURN DISMINUYE Z FOR B 1 TO ABS Z 02 IT 2 1 0 DELAY NEXT RETURN AUMENTA X FOR C 1 TO X IT 0 0 0 DELAY EXT RETURN DISMINUYE X FOR B 1 TO ABS X 02 IT 0 1 0 DELAY ETURN AUMENTA Y FOR C 1 TO Y IT 1 0 0 DELAY EXT RETURN DISMINUYE Y FOR B 1 TO ABS Y 02 IT 1 1 0 DELA
51. motores de corriente directa del instrumento Puesto que el sistema funciona en lazo abierto puede ser necesario que se requiera ajustar la velocidad de los componentes m viles del sistema Las razones para realizar un ajuste son El sistema va a ser operado en condiciones extremas de baja temperatura alta humedad o posiciones de apunte del telescopio en que los componentes m viles queden casi verticales La otra raz n es por mantenimiento del sistema Este ajuste se realiza en los circuitos amplificadores de los motores con los potenci metros RV2 y RV3 Diagrama 5 uno para cada sentido de giro del motor Para realizar el ajuste coloque un multimetro en las terminales de salida de cada circuito amplificador y mida el voltaje de operaci n de cada motor Ajustar a los valores sugeridos en la siguiente tabla para cada componente m vil Ajuste volts Posicionador de Elementos pticos Rueda de Filtros Unidad M vil del Sistema de Calibraci n Tabla 18 4juste de Motores 49 El Convertidor RS232 Ethernet DE 31 1 Es un componente fabricado por la compa a Moxa Technologies que permite acceder a dispositivos con puertos de comunicaci n serial RS232 a trav s de Ethernet mediante el protocolo TCP IP De un lado tiene un puerto serie as ncrono y del otro lado un puerto El PUMA Ethernet 10 100 Mbps El objetivo de agregar el Convertidor DE 311 DE 311 al sistema de control del instrumento es el tener acceso desde cualquier
52. ncremento relativo de posici n X Y Z del F P B Contador de salidas a puerto pulsos por decremento relativo de posici n X Y Z del F P ZT Cuenta absoluta eje Z del Fabry Perot XT Cuenta absoluta eje X del Fabry Perot YT Cuenta absoluta eje Y del Fabry Perot ZP Par metro de posici n absoluta para el eje Z del F P XP Par metro de posici n absoluta para el eje X del F P YP Par metro de posici n absoluta para el eje Y del F P G Incremento relativo para la ganancia del CS100 GT Valor absoluto para la ganancia del CS100 GP Par metro de valor absoluto para la ganancia del CS100 CP Par metro de valor absoluto para la constante de tiempo del CS100 CT Valor absoluto para la constante de tiempo del CS100 TP Incremento relativo para la constante de tiempo del CS100 IP IJ Variables que revisan el estado del bit del lazo de control del CS100 Variables relativas al control de la rueda de filtros F Par metro de la posici n de la rueda de filtros N Variable que mantiene la posici n absoluta de la rueda de filtros W Variable que revisa el estado del detector de posici n de la rueda de filtros OG Variable que revisa el estado del detector de origen de la rueda de filtros IM Variable para el inicio de la rueda de filtros durante el inicio del instrumento EZ Variable para enviar el caracter si la rueda de filtros est en la posici n pedida EW Variable para envi
53. nidad m vil del sistema de calibraci n y el brazo de prismas del camino ptico Por ltimo se selecciona la l mpara 1 Tambi n se activa el bit de control externo del CS100 y se cierra su lazo de control Una vez que ha terminado el inicio se env a por el puerto serie 1 el mensaje INICIALIZADO Sistema de Control Electr nico 17 El Ciclo Central Recepci n Interpretaci n de Comandos y Transmisi n de Respuestas La parte del ciclo central es una estructura de control DO UNTIL que revisa el estado del lazo de control del CS100 y es interrumpida cada que llega una cadena de caracteres por el puerto serie terminada con el caracter ASCII 13 carry return Antes de seguir con la descripci n es importante mencionar que el intercambio de comandos entre la estaci n de trabajo PC Linux y la uPC es en base a un c digo de mnem nicos establecido que se puede consultar en el ap ndice correspondiente Cuando llega el caracter ASCII 13 se pasa a la subrutina que extrae la cadena de caracteres del buffer del puerto serie y revisa que sea v lida Si la cadena estuvo contenida en el conjunto de caracteres del c digo de mnem nicos sta es interpretada para pasar el control a la subrutina correspondiente al comando recibido Si el comando solicitado fue v lido entonces la uPC contestar con el caracter ASCII 58 si no fue v lido entonces se contestar con el caracter ASCII 63 y si fue v lido pero por alguna
54. nto de un componente para comenzar con el movimiento de otro Encendido de las L mparas Para el encendido y apagado de las tres l mparas de descarga del sistema de calibraci n diagrama 4 se utilizan tres l neas de salida del CI decodificador U11 que una vez optoacopladas con CIs 4N28 U12 a U15 manejan transistores bipolares tipo Darlington TIP120 Q1 a Q3 como interruptores llev ndolos de corte a saturaci n Estos transistores en configuraci n de emisor com n activan las bobinas de los relevadores K1 un polo dos tiros que controlan las bobinas primarias 120 Volts AC de los transformadores de alto voltaje La conexi n entre las bobinas secundarias 300 Volts AC y los sockets para el encendido de los tubos de descarga se realiza con cable coaxial RG 174 Entre VCC 12 Volts y el colector de los transistores est n colocados sus respectivos diodos de protecci n 1N4004 D1 Las direcciones del puerto para el encendido de las l mparas son 76 77 y 78 Control de los Motores El PUMA opera con cuatro motores de corriente directa uno para la rueda de filtros y tres mas que colocan dentro y fuera del camino ptico el posicionador de elementos pticos el brazo de prismas y la unidad m vil del sistema de calibraci n Lo anterior permite la adquisici n de distintos modos de imagen El control para cada motor que puede desarrollar ambos sentidos de giro se realiza con el encendido y apagado de dos bits del CI U11
55. nuales del DE 311 3 Programas de Mantenimiento Con el fin de facilitar el mantenimiento y la b squeda de errores se implementaron dos programas MantoWin y MantoLnx que corren en Windows y Linux respectivamente Ambos programas funcionan de la misma manera la nica diferencia es la disposici n de los filtros dos columnas en MantoWin y a una columna en MantoLnx La implementaci n en Windows permite desde la misma computadora en la que se adquieren im genes ajustar el paralelismo del interfer metro ajustar el foco etc tera Para el caso de Linux como es en este sistema operativo en el que corre la interfaz de usuario del PUMA en caso de alguna falla se puede revisar r pidamente lo que ocurre tambi n sin cambiar de computadora 54 Sistema de Control Electr nico 55 lol Principal Etal n DE 311 Ayuda ESPEJO PRISMAS ____ FABRY PEROT Adentro C Adentro Adentro Afuera C Afuera CLAMPARAS ETALON Neon Apagar x jo j C Helio Y jo Hidr geno SS z FILTROS Configurar Etal n 1 sin filtro C 5 NI 6584 10 DE 311 2 01150070 6 SI 6717 10 C 3 sinfilta C 7 sl6731 10 1200700 C 4 Halfa6570 20 8 511 6720 20 Estado del Puma v2 0 Figura A7 Ventana del Programa de Mantenimiento Los componentes del PUMA estan separados y cada grupo tiene los botones que corresponden a la acci n que se puede realizar con dicho
56. o TTL en complemento a dos mientras que la salidas son TTL est ndar El control remoto del paralelismo y la separaci n entre las placas del F P es establecido por la uPC con su puerto Digital I O y 3 conjuntos de registros est ticos que realizan una conversi n seria paralela La uPC env a pulsos que incrementan o decrementan los registros encargados de mantener y dar una secuencia progresiva de n meros binarios formando tres palabras offsets de 12 bits X Y paralelismo y Z separaci n Similarmente se controlan los par metros del servosistema del CS100 ganancia y constante de tiempo dos palabras de 4 bits y se supervisan sus se ales de error y estado 8 bits Los valores finales de paralelismo y separaci n del F P son la suma de los valores en los controles del panel frontal m s el offset aplicado en el ducto de control remoto El uso principal de estos offsets es en la realizaci n de m todos autom ticos para la alineaci n de las placas es decir maximizar la Finesse 18 del F P Los valores de ganancia y constante de tiempo aplicados en el ducto de control no se suman a los del panel frontal Durante la operaci n del instrumento en el telescopio el CS100 se coloca en su montura de aluminio que a su vez se fija en el lado norte de la celda del espejo primario del telescopio ver figura 4 En la siguiente figura se muestra el diagrama a bloques del sistema electr nico de control del sistema PUMA
57. oga a las de los ejes del F P y utilizan GAIN UP GAIN DOWN CTE UP CTE_DWN para la escritura a los respectivos puertos Movimiento de los Componentes M viles del Instrumento Los componentes m viles del instrumento son la rueda de filtros el brazo de prismas el ensamble del posicionador de elementos pticos y el de la unidad m vil del sistema de calibraci n Es conveniente recordar que la detecci n de las se ales de posici n se realiza con subrutinas de interrupci n que se activan y generan la interrupci n al programa cuando aparece la transici n esperada Las subrutinas encargadas de los movimientos son las siguientes Sistema de Control Electr nico 19 Para la rueda de filtros est n las subrutinas INI_FIL FIL_ORIG NO FIL y FILTROS Las dos primeras se encargan de la detecci n de las se ales de posici n una proveniente de un detector de proximidad origen y la otra de un interruptor l mite lugar De las dos ltimas FILTROS se encarga del posicionamiento de cada filtro e INI_FIL lleva la rueda a su lugar de origen Cuando se va a encender el motor o inmediatamente despu s de encenderlo se activa la tarea para detectar la transici n esperada con la instrucci n START BIT Una vez que se dio la interrupci n y se pas el control a la subrutina de detecci n se desactiva la tarea de interrupci n con la instrucci n STOP BIT despu s de apagar e
58. os Cableo A y PosiconFilos Cablet po 3 EtalonAdentto Cables A 4 EtaonAfuera Cable4 ooo 8 BrazoPrismasAdento Cables 6 BrazoPrismasAfuera Cable6 II Camovil Afuera Cable 8 Tabla 7 Conector Tipo Tornillo Color Azul de 10 Pines a N mero de Cable Motor Brazo Prismas Cable 1 Motor Rueda Filtros Cable 2 Motor Posicionador Elementos pticos Cable 3 Motor Unidad Movil Sistema Calibraci n Cable 4 Tabla 8 Conectores Tipo Tornillo Color Naranja Diagrama de Conexi n para los Detectores de Proximidad NPN Sinking 34 Sistema de Control Electr nico VDC 12 Valte GND Diagrama de Conexion para el Puerto Serie y el Convertidor Ethernet Serie La conexi n tipo null modem entre el puerto serial de la UPC y el convertidor ethernet serie se lleva a cabo con cable tipo list n Este se utiliza para conectar el DB 9 del convertidor ethernet serie al puerto serie 1 J3 COM1 de la microcomputadora octagon En el DE 311 el conector Ethernet es un RJ45 UTP El diagrama de conexiones es el siguiente DE 311 DB 9 Octagon GND 5 Le a lo UE y RxD 3 5 Figura A2 Diagrama de conexiones puerto serie DE311 Octagon DB 9 hembra Cable obturador PUMA Cables negro y verde Controlador Photometrics Obturador PUMA Figura A3 Diagrama de conexi n del obturador del PUMA al controlador Photometrics CE200 Componentes 35 El PUMA Motores
59. raz n la ejecuci n del comando no fue satisfactoria se contesta con el ASCII 59 Para el caso de solicitud de movimientos en el Fabry Perot paralelismo o barrido la uPC contesta con el caracter cuando el movimiento est terminado Cuando se trata de los componentes m viles del instrumento la uPC contesta primero con el caracter avisando que el movimiento est en ejecuci n y luego los caracteres ASCII 35 58 cuando el movimiento termin Al final de este proceso se limpia la variable que guarda la cadena de caracteres con el comando recibido para evitar falsas interpretaciones Este ciclo DO UNTIL termina cuando llega la cadena de caracteres END seguida de un caracter ASCII 13 Con este comando se da por terminada la ejecuci n de el programa de control Las Diferentes Subrutinas Para la operaci n del sistema est n las distintas subrutinas de los diferentes comandos stas se pueden dividir en la parte de control del CS100 y la parte de los componentes m viles Su descripci n es la siguiente El PUMA Control del CS100 Cuando la subrutina de interpretaci n de comando decide que el comando es v lido y lo interpreta se pasa el control a la subrutina correspondiente Para el paralelismo de F P est n las subrutinas EJE_X y EJE_Y y para el barrido POSICION_Z Estas 3 subrutinas extraen el n mero de pasos de movimiento requerido para las placas del F P y revisan que
60. roximidad inductivos son de la marca TURCK utiliz ndose 4 diferentes modelos ver tabla 9 Los motores marca Pittman cuentan con 2 distintas relaciones en sus cajas de engranes y son operados por amplificadores optoacoplados clase B o push pull permitiendo el giro en ambos sentidos El control del movimiento de los componentes anteriores y el encendido de las l mparas se realiza a trav s del puerto de entrada salida High Current de la uPC y un El PUMA decodificador de 4 a 16 lineas 74LS154 con sus respectivos acoplamientos optoelectr nicos La detecci n de las se ales de posici n de los componentes del instrumento se realiza con el puerto de entrada salida Display y un circuito de filtrado de las se ales Este filtro elimina el efecto conocido como rebote An logamente se cuenta con optoacopladores en la interfaz con la uPC 2 Control del Paralelismo y la Separaci n del Fabry Perot La separaci n y el paralelismo entre las placas de la cavidad del F P es controlada por el sistema de control Queensgate CS100 8 9 11 El CS100 es un servosistema tipo puente con tres canales que se opera manualmente desde su panel frontal de control y de manera remota a trav s de un ducto electr nico de control digital ubicado en su panel posterior La mayor a de las funciones disponibles en panel frontal tambi n se encuentran en el ducto de control remoto Las entradas al ducto utilizan l gica negativa tip
61. s par metros de f brica El switch 1 debe estar en OFF Tanto en el acceso por el puerto serie como por telnet se presenta la siguiente pantalla al inicio en la que se opta por la consola vt100 50 Sistema de Control Electr nico alti x lectivo Gin Yow lane powe Aria Dls 213 ola pg z Console terminal type 1 ansi vt100 2 vt52 1_ 2 20 erectas atdet Session Edit View Settings Help Figura A4 Pantalla de inicio del DE 311 Al dar enter aparecera el ment que se muestra en la siguiente figura Para tener mayor informacion pueden consultarse los manuales NPort Family Software Installation Guide y el NPort Express Hardware Installation Guide for DE 311 en la documentaci n del PUMA mo lolx Adio Edci n ye im paier Ayala ols a3 ol a e a MOXA NPort Express V2 4 AET OP mode Serialport Monitor Ping Restart Exit Config server settings 1 01 17 conectado Akodeted r 19200841 51 El PUMA Session Edit View Settings Help Figura A5 Menu de configuracion del DE 311 La configuraci n del DE 311 para la operaci n del PUMA es la siguiente Ment serverConfig Server Name colibri DHCP Disable IP Address 132 248 x x Netmask 255 255 255 0 Gateway 132 248 x x Password vacio Ment OP mode SubMent Application TCP Server Subment More setting TCP port 12007 Destination IP addr vacio Inactivity time 0 ms TCP alive check
62. uerto 2 bit 4 bit 2 4 0 Control Externo Puerto 2 bit 5 bit 2 5 0 Puerto 2 bit 6 bit 2 6 0 Puerto 2 bit 7 bit 2 7 0 32 Sistema de Control Electr nico Tabla 3 Bits Para Control Externo DB 37 Tablero de Conexiones PUMA 3M Circuito 1 CS100 ELCO color se al pin Pin roo UpCtedetiempo 1 Y blanco SignooY 3 w NT BECA EE Es Close servo Ext Cnil Dwn Gain gis UpGain 19 X az oveoady 2 C 12 violeta caf _loopclosed 23 B EK NT nr 2 e 20 stilo art S 21 rojoblanco Dwmy 6 3 22 violeta blanco UpY 8 Ss P INE CIO ke e EA E ETT IIA GE 25 naranja blanco Dwnz 14 C 26 amarilo blanco DwnX_ 16 B 27 rojo caf clearsewo 18 R 28 amarillo caf overoadx 20 E 29 naranjacaf overloadz 22 L 30 griscaf VDC 5c8100 24 D Tabla 4 Conexiones Cable Puma CS100 Conector J3 Cireuito 1 Overload X Keypad port amp 42 bit 0 Overload Y Keypad port amp 42 bit 1 mi Cc S lt i Hi i EH Overload Y Keypad port 8 42 bit 2 Loop Closed Keypad port 842 bit 3 Tabla 5 Se ales al Conector Octagon J2 Keypad Terminal Universal de Conexiones 33 El PUMA Figura Al Terminal universal de conexiones Pin Se a N merodeCable 30 Me PP Tabla 6 Conector Tipo Tornillo Color Gris de 5 Pines Pim Se a N merodeCable po Orgenfilt
63. uerto en el grupo DE 311 y la ventana de la figura A9 lo que se indica es que la Octagon recibi el comando y envi el car cter pero ocurri alguno de los siguientes casos ocurri un problema en la conexi n serie entre el DE 311 y la Octagon hubo alg n problema mec nico o bien al componente le tom m s tiempo del esperado en llegar a la posici n solicitada de modo que el tiempo de espera del programa Manto Win Lnx se agot Esta misma ventana de di logo es la que se despliega cuando ocurre alg n error cuando se mandan los comandos a los cuales nicamente se responde con lo que indica que hubo alg n problema de los mencionados en el punto anterior y en este me x Q Comando no completado por la Octagon o Figura A11 Ventana con mensaje de movimiento no completado

"puma". - Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

&quot;puma&quot;. - Observatorio Astron&oacute;mico Nacional de San Pedro M&aacute;rtir

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

"puma". - Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir