Перейти к блогу GetChip.net - блог        JilTE[1] - в разработке     Модификации устройств - модификации

 
Текущее время: 18 окт 2018, 07:21

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 965 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 97  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Разработка устройства управления электрокотлом (Рубин 03 РС)
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2015, 12:14 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 29 май 2011, 17:59
Сообщения: 3687
Откуда: Россия
По просьбе пользователя styxbbc, начинаем разработку устройства управления электрокотла. Аргументированные предложения и замечания – приветствуются.
 
Начнем с описания системы отопления:
1 Циркуляционный насос
2 Датчик протока
3 Электро котел
С насосом все понятно, нагревательный элемент электро котла представляет фланец на котором закреплено 3 нагревательных элемента мощностью по 2 киловатта каждый. Из за этой технической особенности нужен кольцевой алгоритм включения тэнов.
Теперь переедем к описанию того каким я вижу термостат, описание общее.
В связи с особенностью электро котла, термостат должен иметь 4 канала управления нагрузками, 1-3 каналы - управление тэнами, 4 канал управление электронасосом.
Теперь о датчиках: U1-U3 термометры, возможно один лишний. Все зависит от того как будет реализована функция термостата.
Ну и вход с датчика протока.
Силавая часть будет выполнена с применением твердотельных рэле, что позволит управлять непосредственно с выхода микропроцессора без дополнительных согласований, применив токоограничивающий резистор.
Термодатчики: U1 – температура теплоносителя подача
U2 – температура теплоносителя обратка
U3 – температура на улице
Ну вот это что касается в общем схемы. Основной задачей термостата, поддержание теплоносителя на одном уровне. Поддержание какой то определенной температуры в помещении не рассматриваю, так как 4 комнаты и поддерживать одним устройством, это наверное возможно но я не ставлю целью сделать это в одном устройстве. Теперь алгоритм работы как я его вижу. Я не буду глубоко вникать в суть процесса термостатирования, так как не совсем понимаю как это на самом деле все должно быть.
Для работы термостата должны быть установлены первоначальные установки:
1 – Температура теплоносителя которая должна поддерживаться на этом уровне.
2 – Температура воздуха на улице ниже которой будет подаваться команда на включение 2го тэна, одновременно, точнее с небольшим интервалом с первым тэном.
Теперь сам алгоритм:
После включения устройства, подали питание, идет инициализация системы и опрос датчиков.
После этого происходит подача сигнала на запуск циркуляционного насоса. Через некоторое время, некая задержка, идет опрос датчика протока. Опрос датчика протока осуществляется постоянно. Если сигнал датчика протока равен «0» команда на включение тэна не проходит, если во время работы тэнов сигнал датчика протока равен «0», заклинило или сгорел насос, происходит подача сигнала на отключение тэнов.
1
Если уровень датчика протока«1» процессор дает команду на запуск 1го тэна. Идет опрос термодатчиков U1 или U2.
Если температура теплоносителя ниже заданной, канал управления 1м тэном активен.
Если данные с датчика U3 ниже или равно заданной, после небольшой задержки проходит команда на включение 2го тэна . Если температура U3 выше заданной и через 5минут температура теплоносителя не достигла заданной, проходит команда на включение 2го тэна. После достижения заданной температуры теплоносителя проходить команда на отключение активных тэнов.
2
Как только температура теплоносителя становится ниже заданной, согласно настроек гистерезиса, если я правильно понимаю, проходит команда на включение 2го тэна. Если данные с датчика U3 ниже или равно заданной, после небольшой задержки проходит команда на включение 3го тэна . Если температура U3 выше заданной и через 5минут температура теплоносителя не достигла заданной, проходит команда на включение 3го тэна. После достижения заданной температуры теплоносителя проходить команда на отключение активных тэнов.
3
Как только температура теплоносителя становится ниже заданной, проходит команда на включение 3го тэна. Если данные с датчика U3 ниже или равно заданной, после небольшой задержки проходит команда на включение 1го тэна . Если температура U3 выше заданной и через 5минут температура теплоносителя не достигла заданной, проходит команда на включение 1го тэна. После достижения заданной температуры теплоносителя проходить команда на отключение активных тэнов.
Следующее включение согласно пункта 1 и так далее по кольцу. Постоянно опрос датчика протока и сравнение показаний датчиков температуры с установленными значениями. Если включение дополнительного датчика не происходит, то тэны включаются следующим образом 1 – 2 – 3 – 1 – 2…. Таким образом будет примерно равномерная наработка тенов.
Вот по такому алгоритму должно осуществляться включение тэнов.
Что касается схемы:
1 так как в силовой части будут использоваться твердотельные рэле, сигнал с мк на рэле подаем через токоограничивающий резистор примерно 500ом. Проверенно опытом, другой проект.
2 Хотелось бы использовать жк дисплей, 2Х16,на экране хотелось чтобы отображалась температура с датчиков U1 U2 U3. А так же какой ни будь символ который показывал бы состояние насоса. Подсветка дисплея либо автоматически включается при нажатии любой кнопки установки, если это проблемно то можно обойтись простой кнопкой с фиксацией.
3 Так же хотелось бы иметь возможность, задать 2 программы и выбирать соответствующую.
А – повседневная
Б – Эконом
С - Погодное регулирование
В идеале этот процесс, процесс переключения программ, тоже хотелось бы сделать автоматическими. Добавив в схему RTC, что позволит включать ту или иную программу с привязкой ко времени по заранее установленным параметрам. Например:
Так как мы уезжаем на работу в 7 утра, а приезжаем в 8 вечера, то на период с 7 утра до 7 вечера включается эконом режим, в этот временной интервал температура теплоносителя понижается в соответствии с заданными установками. А с 7вечера до 7 утра она поднимается что ведет к снижению затрат по электроэнергии. Но это ведет к глобальному изменению схемы. Так что по минимуму, ручной выбор.
4 Как вариант хотелось бы иметь возможность так называемого погодного регулирования, в зависимости от температуры на улице система автоматом бы меняла температуру теплоносителя. Соответствие температуры носителя и температуры на улице заранее прописывается. В качестве примера:
температура носителя 40 соответствует температуре на улице до -15
температура носителя 50 соответствует температуре на улице от -15до -20
ну и температура носителя 60 соответствует температуре на улице -20 до -25
5 Еще один не маловажный момент. В случае если отключили электроэнергию, все настройки должны сохранятся. Можно было бы использовать резервное питание, работа устройства продолжалось бы и во время отсутствия электроэнергии, но тут всплывает один момент, связанный с восстановлением подачи электроэнергии. Так как программа продолжала работать на выходах управления насосом и возможно 2х тэнов, в момент восстановления подачи электропитания будет скачек по току, что не есть хорошо.
Ну и в заключении:
На сколько глубоки мои познания в МК Мега8, 168, 328 идентичны по архитектуре, в диповском исполнении полностью совместимы. Разница лишь в объеме памяти. Так что можно сразу рассчитывать на 328 мегу. Да что касается RTC то конструктивно это 8пиновый чип, кварц и несколько сопротивлений. Основной момент как все это связать программно. Кстати еще один момент, есть несколько разновидностей котла, есть вариант 4 квт. Соответственно два тэна. Хотелось бы предусмотреть введение константы равной по значению количеству тенов соответственно программа будет выдавать сигналы управления на два канала управления тэнами. Принцип включения тэнов тот же. А если 1 тэн то алгоритм влючения 2 или 3 тэнов отключается и идет непосредственно с термостата управление одним каналом.


Ну вот как то так. Сегодня по дороге на работу думал о том что и как должно отображаться на дисплее для полной информативности о работе системы.
Исходя из этих соображений у меня получилось следующее:

1 для полной информативности о работе системы хотелось бы применить четырехстрочный дисплэй.
2 Первая строка в ней отображается текущее время
3 Вторая строка в ней отображаются данные всех трех термометров
4 третья строка в ней отображаются либо номера программ или краткое наименование, а рядом какой нибудь символ который означает что в данный момент работает именно эта программа.
5 четвертая строка в ней отображаются номера каналов управления, их 4 и рядом какой нибудь символ который указывает на то что данный канал в настоящий момент активен.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Разработка устройства управления электрокотлом (Рубин 03
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2015, 12:48 
Не в сети

Зарегистрирован: 03 ноя 2015, 09:38
Сообщения: 870
Всем доброго дня.
Во вложении инструкция от электро котла.
Поясню в чем "закавырка" с этим электро котлом. В моем случае, мощность 6Квт, конструктивно нагревательный элемент выполнен в виде некоего фланца на котором закреплены три нагревательных элемента по 2 Квт каждый.
Вот тут то и возникает проблема. Одного элемента порой мало, два в самый раз а три много. Чтобы равномерно использовать имеющиеся нагревательные элементы нужен определенный алгоритм работы.
Для дальнейшего понимания кратко поясню:
В один прекрасный момент пришлось отказаться от централизованного отопления. Благо такая возможность была. В данный момент система состоит из Электро котла приведенной выше марки, циркуляционного насоса.
Эксплуатация этой системы в течении 2 зим выявило ряд недостатков. Нет гибкого управления параметрами теплоносителя в результате чего перерасход электроэнергии.
Сразу хочу отметить я не ставлю перед собой задачу поддержания заданной температуры в комнатах, интересует чисто поддержание температуры теплоносителя, с возможностью гибкого изменения. Под гибким изменением представляю следующее:
1 поддержание по значению температуры теплоносителя.
2 Использование эконом режима, автоматическое снижение параметра температуры теплоносителя по расписанию.
3 Возможность изменения температуры теплоносителя в зависимости от температуры на улице.

Прочитав статью http://www.getchip.net/posts/084-dvukan ... a-atmega8/, в которой мне понравилась простота конструкции и алгоритм работы, я обратился с просьбой о помощи к уважаемому SVN. В результате появилась вот эта ветка.


Вложения:
ОЭВ Рубин-3 (6,9) PC012.pdf [283.52 КБ]
Скачиваний: 300
Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Разработка устройства управления электрокотлом (Рубин 03
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2015, 12:53 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 29 май 2011, 17:59
Сообщения: 3687
Откуда: Россия
styxbbc писал(а):
Во вложении инструкция от электро котла.

Вот это хорошо. А то, производитель настолько ленив, что даже не удосужился разместить на своём сайте электронную версию инструкции по эксплуатации.
Цитата:
в которой мне понравилась простота конструкции и алгоритм работы

В данном варианте (при твоих задачах), простоты не предусматривается. :-)


Последний раз редактировалось SVN 05 ноя 2015, 12:57, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Разработка устройства управления электрокотлом (Рубин 03
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2015, 12:55 
Не в сети

Зарегистрирован: 03 ноя 2015, 09:38
Сообщения: 870
Хочу описать как я все это вижу.
Начнем с описания системы отопления:
1 Циркуляционный насос
2 Датчик протока
3 Электро котел
С насосом все понятно, нагревательный элемент электро котла представляет фланец на котором закреплено 3 нагревательных элемента мощностью по 2 киловатта каждый. Из за этой технической особенности нужен кольцевой алгоритм включения тэнов.
Теперь переедем к описанию того каким я вижу термостат, описание общее.
В связи с особенностью электро котла, термостат должен иметь 4 канала управления нагрузками, 1-3 каналы - управление тэнами, 4 канал управление электронасосом.
Теперь о датчиках: U1-U3 термометры, возможно один лишний. Все зависит от того как будет реализована функция термостата.
Ну и вход с датчика протока.
Силавая часть будет выполнена с применением твердотельных рэле, что позволит управлять непосредственно с выхода микропроцессора без дополнительных согласований, применив токоограничивающий резистор.
Термодатчики: U1 – температура теплоносителя подача
U2 – температура теплоносителя обратка
U3 – температура на улице
Ну вот это что касается в общем схемы. Основной задачей термостата, поддержание теплоносителя на одном уровне. Поддержание какой то определенной температуры в помещении не рассматриваю, так как 4 комнаты и поддерживать одним устройством, это наверное возможно но я не ставлю целью сделать это в одном устройстве. Теперь алгоритм работы как я его вижу. Я не буду глубоко вникать в суть процесса термостатирования, так как не совсем понимаю как это на самом деле все должно быть.
Для работы термостата должны быть установлены первоначальные установки:
1 – Температура теплоносителя которая должна поддерживаться на этом уровне.
2 – Температура воздуха на улице ниже которой будет подаваться команда на включение 2го тэна, одновременно, точнее с небольшим интервалом с первым тэном.
Теперь сам алгоритм:
После включения устройства, подали питание, идет инициализация системы и опрос датчиков.
После этого происходит подача сигнала на запуск циркуляционного насоса. Через некоторое время, некая задержка, идет опрос датчика протока. Опрос датчика протока осуществляется постоянно. Если сигнал датчика протока равен «0» команда на включение тэна не проходит, если во время работы тэнов сигнал датчика протока равен «0», заклинило или сгорел насос, происходит подача сигнала на отключение тэнов.
1
Если уровень датчика протока«1» процессор дает команду на запуск 1го тэна. Идет опрос термодатчиков U1 или U2.
Если температура теплоносителя ниже заданной, канал управления 1м тэном активен.
Если данные с датчика U3 ниже или равно заданной, после небольшой задержки проходит команда на включение 2го тэна . Если температура U3 выше заданной и через 5минут температура теплоносителя не достигла заданной, проходит команда на включение 2го тэна. После достижения заданной температуры теплоносителя проходить команда на отключение активных тэнов.
2
Как только температура теплоносителя становится ниже заданной, согласно настроек гистерезиса, если я правильно понимаю, проходит команда на включение 2го тэна. Если данные с датчика U3 ниже или равно заданной, после небольшой задержки проходит команда на включение 3го тэна . Если температура U3 выше заданной и через 5минут температура теплоносителя не достигла заданной, проходит команда на включение 3го тэна. После достижения заданной температуры теплоносителя проходить команда на отключение активных тэнов.
3
Как только температура теплоносителя становится ниже заданной, проходит команда на включение 3го тэна. Если данные с датчика U3 ниже или равно заданной, после небольшой задержки проходит команда на включение 1го тэна . Если температура U3 выше заданной и через 5минут температура теплоносителя не достигла заданной, проходит команда на включение 1го тэна. После достижения заданной температуры теплоносителя проходить команда на отключение активных тэнов.
Следующее включение согласно пункта 1 и так далее по кольцу. Постоянно опрос датчика протока и сравнение показаний датчиков температуры с установленными значениями. Если включение дополнительного датчика не происходит, то тэны включаются следующим образом 1 – 2 – 3 – 1 – 2…. Таким образом будет примерно равномерная наработка тенов.
Вот по такому алгоритму должно осуществляться включение тэнов.
Что касается схемы:
1 так как в силовой части будут использоваться твердотельные рэле, сигнал с мк на рэле подаем через токоограничивающий резистор примерно 500ом. Проверенно опытом, другой проект.
2 Хотелось бы использовать жк дисплей, 2Х16,на экране хотелось чтобы отображалась температура с датчиков U1 U2 U3. А так же какой ни будь символ который показывал бы состояние насоса. Подсветка дисплея либо автоматически включается при нажатии любой кнопки установки, если это проблемно то можно обойтись простой кнопкой с фиксацией.
3 Так же хотелось бы иметь возможность, задать 2 программы и выбирать соответствующую.
А – повседневная
Б – Эконом
В идеале этот процесс, процесс переключения программ, тоже хотелось бы сделать автоматическими. Добавив в схему RTC, что позволит включать ту или иную программу с привязкой ко времени по заранее установленным параметрам. Например:
Так как мы уезжаем на работу в 7 утра, а приезжаем в 8 вечера, то на период с 7 утра до 7 вечера включается эконом режим, в этот временной интервал температура теплоносителя понижается в соответствии с заданными установками. А с 7вечера до 7 утра она поднимается что ведет к снижению затрат по электроэнергии. Но это ведет к глобальному изменению схемы. Так что по минимуму, ручной выбор.
4 Как вариант хотелось бы иметь возможность так называемого погодного регулирования, в зависимости от температуры на улице система автоматом бы меняла температуру теплоносителя. Соответствие температуры носителя и температуры на улице заранее прописывается. В качестве примера:
температура носителя 40 соответствует температуре на улице до -15
температура носителя 50 соответствует температуре на улице от -15до -20
ну и температура носителя 60 соответствует температуре на улице -20 до -25
5 Еще один не маловажный момент. В случае если отключили электроэнергию, все настройки должны сохранятся. Можно было бы использовать резервное питание, работа устройства продолжалось бы и во время отсутствия электроэнергии, но тут всплывает один момент, связанный с восстановлением подачи электроэнергии. Так как программа продолжала работать на выходах управления насосом и возможно 2х тэнов, в момент восстановления подачи электропитания будет скачек по току, что не есть хорошо.
Ну и в заключении:
На сколько глубоки мои познания в МК Мега8, 168, 328 идентичны по архитектуре, в диповском исполнении полностью совместимы. Разница лишь в объеме памяти. Так что можно сразу рассчитывать на 328 мегу. Да что касается RTC то конструктивно это 8пиновый чип, кварц и несколько сопротивлений. Основной момент как все это связать программно. Кстати еще один момент, есть несколько разновидностей котла, есть вариант 4 квт. Соответственно два тэна. Хаотелось бы предусмотреть введение константы равной по значению количеству тенов соответственно программа будет выдавать сигналы управления на два канала управления тэнами. Принцип включения тэнов тот же. А если 1 тэн то алгоритм влючения 2 или 3 тэнов отключается и идет непосредственно с термостата управление одним каналом.
1 для полной информативности о работе системы хотелось бы применить четырехстрочный дисплэй.
2 Первая строка в ней отображается текущее время
3 Вторая строка в ней отображаются данные всех трех термометров
4 третья строка в ней отображаются либо номера программ или краткое наименование, а рядом какой нибудь символ который означает что в данный момент работает именно эта программа.
5 четвертая строка в ней отображаются номера каналов управления, их 4 и рядом какой нибудь символ который указывает на то что данный канал в настоящий момент активен

Это в общих чертах то что хотелось бы получить в итоге. Прошу сильно не ругаться и ногами не пинать. Писатель из меня не очень и не совсем понимаю в процессах термостатирования.

Если есть какие либо вопросы спрашивайте, предлагайте свои варианты.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Разработка устройства управления электрокотлом (Рубин 03
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2015, 13:01 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 29 май 2011, 17:59
Сообщения: 3687
Откуда: Россия
Под спойлером ( :?: ) в первом посте, я уже разместил твой предварительный алгоритм. :-)


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Разработка устройства управления электрокотлом (Рубин 03
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2015, 13:06 
Не в сети

Зарегистрирован: 03 ноя 2015, 09:38
Сообщения: 870
Цитата:
в которой мне понравилась простота конструкции и алгоритм работы

В данном варианте (при твоих задачах), простоты не предусматривается. :-)[/quote]

Вот цитата из статьи
Так как программа занимает 66 % памяти, решено было сделать ещё и второй канал управления, на всякий случай, от РВ5. В данной программе второго канала нет, и понадобится ли вообще, пока не знаю, но на ПП второй канал организован в полном объёме, только не установлено реле.

В вашем устройстве полностью воплощена одна функция которую я хотел бы иметь. Дальше небольшой анализ схемы и мои не глубокие познания в МК позволили сделать следующие выводы:
Так как есть свободные порты то можно добавить пару каналов для управления.
С портами для датчиков тоже особой проблемы нет, подключить еще один термометр не проблема.
Тем более можно подключить датчики по стандарту 1-Ware.
Завести сигнал от датчика протока тоже не составит особого труда.
Самое сложное это создать программу которая бы смогла все это обработать согласно хотелкам.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Разработка устройства управления электрокотлом (Рубин 03
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2015, 13:17 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 29 май 2011, 17:59
Сообщения: 3687
Откуда: Россия
Выше рассматриваемый вариант термостата (084), имеет ряд особенностей, которые не удобны к применению в необходимом исполнении. Это светодиодный семисегментный индикатор. Так что тот вариант для данной задачи не подходит из-за неудобного отображения всей информации. А вот на ЖКИ дисплее, устройство значительно читаемо-пригодно.

И давай уже на ТЫ, я ведь в одном лице… :-)


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Разработка устройства управления электрокотлом (Рубин 03
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2015, 13:37 
Не в сети

Зарегистрирован: 03 ноя 2015, 09:38
Сообщения: 870
Да действительно семи сегментные индикаторы мало информативны тут не поспоришь. Но если бы в данном устройстве добавить 2 канала управления и датчик протока то для одной функции было бы нормально и с этим индикатором.
главное алгоритм включения тэнов.
Я не против на Ты.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Разработка устройства управления электрокотлом (Рубин 03
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2015, 13:48 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 29 май 2011, 17:59
Сообщения: 3687
Откуда: Россия
Цитата:
Но если бы в данном устройстве добавить 2 канала управления и датчик протока то для одной функции было бы нормально и с этим индикатором.

Не всё так просто, как кажется… поверь на слово, там есть программные нюансы, которые жёстко привязывают программера, не давая особых вольностей. От этого, не всё можно реализовать, что хочется.


Какое питание на входе дома, однофазное или трёхфазное?


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
 Заголовок сообщения: Re: Разработка устройства управления электрокотлом (Рубин 03
СообщениеДобавлено: 05 ноя 2015, 13:55 
Не в сети

Зарегистрирован: 03 ноя 2015, 09:38
Сообщения: 870
вот я и говорю что вопрос в программе в большей степени.
Питание однофазное небольшой жилой дом, грубо говоря на 14 квартир.
Постараюсь завтра сделать схему силовой части и выложить.

Да по поводу вопроса индикации какой канал управления активен. Можно не отображать в отдельной строке, в качестве индикатора работы канала будет использоваться обычный светодиод. Его можно разместить на лицевой панели силового блока.


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
Ответить с цитатой  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 965 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 97  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и гости: 1


Вы можете начинать темы
Вы можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB