Термоконтроллер pc410, способен обеспечивать сложный температурный процесс по заданному термопрофилю. Используется в паяльных станциях для монтажа чип компонентов.
Обычный температурный ПИД-контроллер умеет только точно поддерживать выбранную температуру. Его задача, это скорейшее достижением и точные поддержанием выбранной температуры, также с применением аварийных выходов-отключение через определенный промежуток.
Для правильного изготовления некоторых продуктов этого недостаточно: при резко поднятых высоких температурах это не позволяет делать правильный отжиг деталей. Приходится производить управлением хода процесса сплавления или приготовления вручную по таймеру. При этом, оператор привязан к печи часами. Пропустив важный момент, можно запросто испортить продукт или ценную заготовку. Применение программируемого промышленного контроллера РС410 позволяет устранить недостатки и сделать работу максимально простой и технологичной, в виде-положил-включил-завтра забрал готовое, лишь бы свет не отключили.
В целом, весь процесс работы подчиняться определенной зависимости: работа определенное время, на разных температурах с последующим отключением, ее называют термопрофилем. r – скорость изменения температуры. Нужна не только выдержка при определенной, температуре, но и очень низкий темп остывания, а при включении нагревателей печи, получается резкое остывание.
Установка программируемого терморегулятора, способного самостоятельно поддерживать внутри печи нужный термопрофиль и смену температур в нужный момент, со скоростью изменения температур задается и очень точно контролируется. Это позволяет производить контролируемый первоначальный нагрев и процесса остывания с отключением в конце. В отличие от множества аналогов, например ОВЕН-251, здесь задается не время на каждый шаг программы, а именно скорость нарастания, как параметр более значимый и информативный для поминутой пайки. Но для работы со стеклом это также удобнее! К тому же Altec имеет 8 программ памяти.
.Устройство дополнительно требует две внешних кнопки «Пуск» и «Стоп». Причем, контакты «Пуск» должны быть замкнуты все время выполнения программы.
Терморегулятор универсальный и перед работой следует его сконфигурировать — включить нужные функции, ограничить их в нужных пределах, отключить ненужные, изменить некоторые параметры для удобной работы в конкретном применении.
Для входа в меню параметров конфигурации следует нажать и удерживать более 3 сек. клавишу PAR/SET, найти параметр SP h и установить его нужное значение. В данном случае, хотя бы 800°С.
Программирование термопрофиля:
Программа состоит из нескольких шагов, каждому шагу соответствует три параметра: L- нужная температура; d – время ее удержания; r – скорость ее нарастания.
Легко программируется без компьютера. После этого вызывается нужная программа из памяти.
К контроллеру подключается термопара способная выдерживать требуемую температуру. Подключить к контроллеру нагревательный элемент напрямую не получится, Вам понадобится еще силовое контактор. Программирование производится только тогда когда термопрофиль не запущен, нажмите кнопку 2 выберите программируемый термопрофиль (например номер отобразиться на дисплее 6). Для начала программирования необходимо нажать кнопку SET|PROG. На дисплее 8 отобразиться изменяемый параметр. Параметр r – скорость набора температуры градусы в секунду. Параметр L – температура фазы. Параметр D – длительность удержания температуры фазы. Изменение параметра производиться кнопками уменьшения или увеличения значения. Переключение между параметрами происходит кнопкой 1. Конец программирования End. При появлении параметра номером отображается номер фазы. Например L1 – температура на фазе 1, L2 – температура фазы 2. На любой из фаз если Вы выберете скорость набора температуры 0 градусов и нажмёте кнопку уменьшение программирование термопрофиля закончиться (например если Вам нужно только 3 фазы , а не все 8. То выберете в параметре r4 – 0+ уменьшение и на дисплее отобразиться End после нуля). (по окончании в течение 16 секунд не нажимать ни одной кнопки и автоматически произойдет выход из режима программирования)
Основные характеристики:
Точность измерений: ± 0.2% от полной шкалы ±1 знак
Разрешение: 14 бит
Режим регулирования: дискретный пропорциональный интегрально-дифференциальный (ПИД)
Период опроса: 0.125 с
Размеры: 48 х 96 х 100 (мм) ± 0.2 мм
Тип индикатора: LED
Время интегрирования (I): 0 ~ 3600 сек
Время дифференцирования (D): 0 ~ 3600 сек
Напряжение питания: 85-264 В
Потребляемая мощность: менее 10 Вт
Термоконтроллер может содержать в себе до 10 термопрофилей, каждый из которых может содержать до 8 фаз.
Температура окружающей среды: 0 ~ 50 °C, влажность 30 ~ 85%, отсутствие агрессивных газов
Заводские установки: термопара тип К; область температур 0 — + 400 °C (термопара в комплект не входит)
(возможно оказание услуг по изменению заводских установок по требованию заказчика)
Циклов перепрограммирования: 100000
Сохранение установок после отключения питания: 10 лет
Вес: 267 г
Термодатчики и область температур (выбирается программированием) термопары: (K, J, R, S, B, E, N, T )
тип К (ТХА) (хромель-алюмель, чувствительность 41 мкВ/°C) 0 — +1370 °C
тип J (ТЖКн) (железо-константан, чувствительность 53 мкВ/°C) 0 — +120 °C
тип R (Pt13Ro-Ro, чувствительность 10 мкВ/°C) 0 — +1769 °C
тип S (ТПП, Pt10Ro-Pt, чувствительность 10 мкВ/°C) 0 — +1769 °C; может работать в окислительной и инертной атмосфере, следует тщательно защищать от соединений железа, углерода, серы, фосфора, мышьяка, сурьмы и селена
тип B (ТПР, Pt30Ro-Pt6Ro, чувствительность 10 мкВ/°C) 0 — +1820 °C
тип E (ТХКн, хромель-константан, чувствительность 68 мкВ/°C) 0 — +1000 °C
тип N (ТНН, нихросил-нисил) 0 — +1300 °C
тип T (медь-константан) -199.9 — +400 °C
термометры сопротивления: Pt100 (-199.9 — +649.0 °C), Сu50
начал работать в автомате по заданной программе необходимо, замкнуть 14 и15 контакт
Примеры настройки можно найти на Ютубе, применяется на паяльной станции : IR 6500, IR6500, IR6000,
Кроме того контроллер содержит множество других параметров и в частности выход для подключения компьютера по порту COM. Данный контроллер используется в большинстве китайских паяльных станциях.
|
Терморегулятор универсальный и перед работой следует его сконфигурировать — включить нужные функции, ограничить их в нужных пределах, отключить ненужные, изменить некоторые параметры для удобной работы в конкретном применении. Для входа в меню параметров конфигурации следует нажать и удерживать более 3 сек. клавишу PAR/SET, найти параметр SP h и установить его нужное значение. В данном случае, хотя бы 800°С. Программирование термопрофиля: Программа состоит из нескольких шагов, каждому шагу соответствует три параметра: L- нужная температура; d – время ее удержания; r – скорость ее нарастания. Легко программируется без компьютера. После этого вызывается нужная программа из памяти. К контроллеру подключается термопара способная выдерживать требуемую температуру. Подключить к контроллеру нагревательный элемент напрямую не получится, Вам понадобится еще силовое контактор. Программирование производится только тогда когда термопрофиль не запущен, нажмите кнопку 2 выберите программируемый термопрофиль (например номер отобразиться на дисплее 6). Для начала программирования необходимо нажать кнопку SET|PROG. На дисплее 8 отобразиться изменяемый параметр. Параметр r – скорость набора температуры градусы в секунду. Параметр L – температура фазы. Параметр D – длительность удержания температуры фазы. Изменение параметра производиться кнопками уменьшения или увеличения значения. Переключение между параметрами происходит кнопкой 1. Конец программирования End. При появлении параметра номером отображается номер фазы. Например L1 – температура на фазе 1, L2 – температура фазы 2. На любой из фаз если Вы выберете скорость набора температуры 0 градусов и нажмёте кнопку уменьшение программирование термопрофиля закончиться (например если Вам нужно только 3 фазы , а не все 8. То выберете в параметре r4 – 0+ уменьшение и на дисплее отобразиться End после нуля). (по окончании в течение 16 секунд не нажимать ни одной кнопки и автоматически произойдет выход из режима программирования) Основные характеристики: Точность измерений: ± 0.2% от полной шкалы ±1 знак Разрешение: 14 бит Режим регулирования: дискретный пропорциональный интегрально-дифференциальный (ПИД) Период опроса: 0.125 с Размеры: 48 х 96 х 100 (мм) ± 0.2 мм Тип индикатора: LED Время интегрирования (I): 0 ~ 3600 сек Время дифференцирования (D): 0 ~ 3600 сек Потребляемая мощность: менее 10 Вт Температура окружающей среды: 0 ~ 50 °C, влажность 30 ~ 85%, отсутствие агрессивных газов Заводские установки: термопара тип К; область температур 0 — + 400 °C (термопара в комплект не входит) (возможно оказание услуг по изменению заводских установок по требованию заказчика) Циклов перепрограммирования: 100000 Сохранение установок после отключения питания: 10 лет Вес: 267 г Термодатчики и область температур (выбирается программированием) термопары: (K, J, R, S, B, E, N, T ) тип К (ТХА) (хромель-алюмель, чувствительность 41 мкВ/°C) 0 — +1370 °C тип J (ТЖКн) (железо-константан, чувствительность 53 мкВ/°C) 0 — +120 °C тип R (Pt13Ro-Ro, чувствительность 10 мкВ/°C) 0 — +1769 °C тип S (ТПП, Pt10Ro-Pt, чувствительность 10 мкВ/°C) 0 — +1769 °C; может работать в окислительной и инертной атмосфере, следует тщательно защищать от соединений железа, углерода, серы, фосфора, мышьяка, сурьмы и селена тип B (ТПР, Pt30Ro-Pt6Ro, чувствительность 10 мкВ/°C) 0 — +1820 °C тип E (ТХКн, хромель-константан, чувствительность 68 мкВ/°C) 0 — +1000 °C тип N (ТНН, нихросил-нисил) 0 — +1300 °C тип T (медь-константан) -199.9 — +400 °C термометры сопротивления: Pt100 (-199.9 — +649.0 °C), Сu50 Кроме того контроллер содержит множество других параметров и в частности выход для подключения компьютера по порту COM. Данный контроллер используется в большинстве китайских паяльных станциях.
Размеры и монтаж электропроводка Расположение задней панели электропроводка Расположение задней панели Электрическое подключение
Характеристики
|
Я брал год назад по другой ссылке за 50 с лишним долларов, но там комплект с еще одним, более навороченным термоконтроллером. Поэтому даю ссылку на другой лот с вроде бы нормальным продавцом и множеством заказов.
Брался для совсем других целей, но оказался приделан к кухонной электродуховке В этом применении работает отлично
Подробнее под катом.
Год назад я заказал себе для паяльной печи комплект из двух термоконтроллеров — один обозреваемый и второй гораздо более функциональный. Почему-то у меня появилась глупая мысль использовать их вместе, но когда уже получил заказ резко поумнел и этот сравнительно простой термоконтроллер остался не удел.
Итак, что этот термоконтроллер может. Самое главное, конечно же, это поддерживать заданную температуру, управляя нагревателем. Но чем он лучше любого термоконтроллера за 1.5-2 бакса, которых полно на Али? Самое главное — тем, что он обеспечивает регулирование температуры PID-регулятором.
постараюсь объяснить попроще что такое PID-регуляция
По русски это понятие, кстати, сокращается в те же буквы — ПИД, Пропорционально-Интегрирующе-Дифференцирующая регуляция.
В инете множество статей, посвященных ПИД, но очень мало рассказывающих об этом понятными словами. Я не популяризатор, но постараюсь изложить принцип работы ПИД-регуляторов максимально доступно
ЗЫ: конкретные цифры на графиках могут не совпадать с цифрами в примерах, но принцип сохраняется
Представьте, что у нас есть банка с водой, температуру которой нужно поддерживать 70 градусов с помощью вставленного в эту банку нагревателя мощностью 100 Ватт. Для измерения температуры в воду опущен термометр.
Самый простой способ сделать это как раз применяется в однбаксовых терморегуляторах: включаем нагреватель, температура достигает заданной, выключаем нагреватель, температура падает ниже заданной — включаем нагреватель, и т.д.
Элементарнейший и дешевейший способ, не требующий никаких вычислительных ресурсов. На этом принципе делают как цифровые контроллеры, так и аналоговые, и даже механические. Однако есть у него большой недостаток — он не поддерживает более-менее точно заданную температуру. С таким регулятором температура воды в нашей банке будет гулять вокруг заданной, то превышая ее, то падая ниже. График температуры будет напоминать пилу. Это называется пороговый регулятор, то есть который включает или выключает нагреватель по достижении заданных порогов:
А что если не просто включать-выключать нагреватель, а регулировать его мощность — чем температура воды ниже заданной тем больше мощности подаем на нагреватель? Звучит логично и вот так у нас и начинает появляться ПИД Точнее, появилась первая его составляющая Пс — пропорциональная, значение которой прямо пропорционально разнице между заданной и текущей температурами. Итак, будем выдавать на нагреватель значение Пс: при текущей температуре воды 20 градусов он выдаст в нагреватель 70-20=50 Ватт. Когда вода нагреется до 40 градусов, он уже будет выдавать 70-40=30 Ватт. При температуре воды 60 градусов он будет выдавать 70-60=10 Ватт. Отлично, никаких прыжков вокруг заданной температуры, все плавно
Однако есть одна закавыка: при мощности на нагревателе 10 Ватт он уже не может и дальше нагревать воду, а может только удерживать эти достигнутые 60 градусов. Итак, вода 60 градусов, Пс соответственно выдает 10 Ватт и температура воды стоит на месте, до 70 градусов с таким регулятором ей не добраться:
Нужно что-то добавлять к пропорциональной составляющей, какое-то значение, причем не постоянное. На помощь приходит Ис — интегрирующая составляющая. Это накопитель ошибок. При каждом измерении в него добавляется разница между заданной и текущей температурами. Если заданная температура больше, то добавляется положительное число, если меньше, то отрицательное. У этой составляющей есть заданное максимальное значение, превысить которое она не может, то есть если при очередном добавлении оказывается, что сумма превысит максимум, то Ис становится равной максимуму, но не больше. То же касается нуля — отрицательным числом она тоже не может стать. Пусть у нас этот максимум будет равен мощности нагревателя — 100. Теперь на нагреватель будет выдаваться суммарное значение мощности Пс+Ис. Для примера последовательность температур и что при этом получается:
1. Температура 20 градусов, Ис изначально равна нулю, Пс=70-20=50, в нагреватель выдается Ис+Пс=0+50=50 Ватт.
2. Вода нагрелась до 30 градусов, Ис=0(ее предыдущее значение)+(70-30)=40, Пс=70-30=40, в нагреватель выдается Ис+Пс=40+40=80 Ватт.
3. Вода нагрелась до 40 градусов, Ис=40(ее предыдущее значение)+(70-40)=70, Пс=70-40=30, в нагреватель выдается Ис+Пс=70+30=100 Ватт.
4. Вода нагрелась до 60 градусов, Ис=70(ее предыдущее значение)+(70-60)=80, Пс=70-60=10, в нагреватель выдается Ис+Пс=80+10=90 Ватт.
Смотрите-ка, пока все выглядит неплохо, вода уже 60 градусов, а нагреватель все еще греет воду, хотя и начал снижать мощность
5. Вода нагрелась до 70 градусов, Ис=80(ее предыдущее значение)+(70-70)=80, Пс=70-70=0, в нагреватель выдается Ис+Пс=80+0=80 Ватт.
6. Вода нагрелась до 80 градусов, Ис=80(ее предыдущее значение)+(70-80)=70, Пс=70-80=-10, в нагреватель выдается Ис+Пс=70+(-10)=60 Ватт.
Вода перегрелась. И хотя, как видно, мощность пошла вниз, температура еще будет какое-то время колебаться пока не успокоится на заданном значении:
Это называется перерегулирование. Происходит оно из-за того, что и нагреватель и термометр и, главное, вода имеют какую-то инерцию, регулятор получает обратную связь (показания температуры) с определенным запаздыванием. При подаче на нагреватель полной мощности вода не нагреется мгновенно до 100 градусов, и точно так же она не остынет мгновенно при выключении нагревателя. Регулятор посмотрел на температуру — холодная вода, добавил мощности. Через 2 секунды глянул — все еще холодная — опять добавил. А когда в очередной раз он обнаруживает, что вода уже дошла до нужной температуры то начинает выдавать мощность, накопленную в Ис, считая, что это как раз нужное для поддержания температуры значение мощности (на самом деле интегрирующая составляющая после устаканивания всех возмущений действительно содержит значение, необходимое для ровного поддержания регулируемой величины, а пропорциональная призвана только компенсировать случайные отклонения). Но для воды это много и она продолжает нагреваться. И только после превышения заданной температуры регулятор начинает снижать мощность. И эта качка продолжается некоторое время пока значение Ис не придет к нужной величине.
Что можно предпринять в таком случае? Ну, например можно понизить влияние на выходную мощность Ис. Это называется коэффициент, у каждой составляющей ПИД может быть свой коэффициент, которым можно повышать или понижать влияние этой составляющей на выходной результат. Уменьшим влияние Ис до 0.3 от его значения — Ис*0.3:
Уже лучше, но все равно есть колебание в начале. Это из-за слишком большого влияния пропорциональной составляющей, давайте уменьшим и ее влияние в 2 раз — Пс*0.5:
Идеально, правда?
Нуу… Почти. Колебаний нет, но вот время нагрева увеличилось. Оно пришло к заданной температуре только к 25-му отсчету.
На самом деле зачастую используют ПИ-регулятор, без его дифференцирующей части и это вполне работает, как видно. Однако часто можно добиться еще лучшего результата с использованием третьей составляющей — дифференцирующей, Дс.
Она является «демпфером», не дающим регулируемому устройству слишком быстро менять свое состояние. В нашем примере Дс начнет снижать выходную мощность тем сильнее чем быстрее будет нагреваться вода, иными словами она не даст «разогнаться» графику роста температуры настолько, чтобы он проскочил заданную температуру При этом, пока до заданной температуры далеко влияние Дс не очень значительно на фоне других составляющих, температура может расти быстро. Но чем ближе она к заданной тем сильнее становится влияние Дс на фоне все уменьшающихся Ис и Пс.
Дс в отличии от Пс и Ис не прибавляется к выходному сигналу (в нашем примере- мощности), а вычитается из него. Она равна скорости изменения регулируемой величины (в нашем примере — температуры). Например, если в прошлый замер температура была 28 градусов, а в текущем замере она уже 31 градус, то Дс будет равна 3 — на столько температура выросла с прошлого замера, это скорость роста температуры. И это значение, возможно умноженное на свой коэффициент, вычитается из выходной мощности, потому эта составляющая и называется дифференцирующей
Вот что получится при добавлении Дс:
Как видно, температура вышла на режим гораздо быстрее и при этом без всплесков и колебаний. Попытку регулятора проскочить температуру вверх погасила как раз дифференцирующая составляющая.
Вот, если интересно, график изменения значений Пс, Ис и Дс в этом регуляторе в том же временном масштабе:
А вот что было бы без дифференцирующей составляющей при тех же условиях:
И еще раз коротким итогом
ПИД — это регулятор, который формирует сигнал воздействия на регулируемую величину из трех составляющих: пропорциональной, интегрирующей и дифференцирующей.
Пропорциональная составляющая добавляет в выходной сигнал сиюминутную разницу между заданной и текущей измеренной величинами (т.н. ошибку). Интегрирующая накапливает (интегрирует) разницы всех измерений и добавляет в выходной сигнал накопленное значение (но не превышающее заданного максимума). Дифференцирующая определяет скорость изменения регулируемой величины (на сколько она изменилась с прошлого измерения) и вычитает эту величину из выходного сигнала. Все три составляющие могут иметь свои коэффициенты, усиливающие или ослабляющие их влияние на выходной сигнал.
Уфф… Ну, я говорил, что не являюсь популяризатором, поэтому за доходчивость своего изложения не отвечаю. Но я старался
ЗЫ: самое веселое заключается в подборе коэффициентов этих составляющих, т.к. без правильных (хотя бы примерно) значений этих коэффициентов ПИД-регулятор или вообще не будет регулировать или будет регулировать очень плохо. Подбор идеальных коэффициентов, как я понял, дело весьма нетривиальное. Пока я не встречал в инете доступное объяснение как их рассчитывать, в основном приводятся методики их экспериментального подбора. Что, впрочем, достаточно логично, т.к. для расчета нужно столько всего знать о регулируемом механизме, сколько о нем не всегда знают даже его создатели :))
Основные параметры этого регулятора (именно этой модели — REX-C100FK02-V*AN):
- питание — 24 вольта постоянного напряжения / 24 вольта переменного напряжения / 85-264 вольта переменного напряжения
- потребление — не более 9 VA при питании 240 вольт
- выход — напряжение, 12 вольт, сопротивление нагрузки 600 Ом и выше
- тип подключаемой термопары — K (в настройках можно выбрать целую кучу типов, но я не уверен, что железо универсальное и поддерживает всю эту кучу)
- диапазон регулирования температуры — 0-400 градусов Цельсия (зависит от типа термопары)
- выход аварийной сигнализации — один выход, реле на замыкание
- период цикла регулирования — 0.5 сек
- метод регулирования — PID, вкл/выкл (дискретный), P, PI, PD (настраивается)
- вес — около 170 грамм
- крепление — в отверстие панели
Вот русскоязычный мануал на этот контроллер (нашел где-то в сети) — drive.google.com/open?id=1HDs7UX5rllDy8GFdYrdINbcGI_Snoo00
А вот качественный англоязычный, чуть более полный, но по настройкам немного не соответствует — drive.google.com/open?id=1Ez—F-3hjLzNtKP36FkGy6vfGQ_AkPkn
И пролежал бы он у меня еще неизвестно сколько, если бы жена не пожаловалась, что в нашей электродуховке она не может запекать полимерную глину — температуру там нормально не выставить. Да и пироги порой подгорают Духовка из самых дешевых, увы
И я вспомнил об этом контроллере. Мне он не понадобился, слишком примитивен, а вот для духовки — самое то. Но решил я не курочить духовку, а сделать отдельную коробочку с этим регулятором и твердотельным реле на 40 ампер. Точно такое же реле уже год трудится у меня на почти такой же духовке (переделанной в паяльную печь) и не жужжит.
Крепится контроллер очень просто — вставляется в панель и с обратной стороны поджимается рамкой с защелками. Рамка снабжена пружинными рычажками, поджимающими регулятор:
Все подключения производятся через винтовые клеммы на задней стенке:
Подключение очень понятно расписано как на наклейке на корпусе контроллера, так и в мануале.
Меня интересует: питание (220 вольт), выход управляющего напряжения (прямиком на твердотельное реле), вход термопары.
При желании можно еще подключить выход аварийной сигнализации. Ее можно отключить или настроить на один из режимов:
- превышение заданной температуры
- падение ниже заданной температуры
- попадание в заданный промежуток температуры
- выход за заданный промежуток температуры
Это может быть полезно, например, для аварийного отключения питания нагревателя, на случай если будет пробит ключ, управляющий нагревателем (мосфет, твердотельное реле) и начнется неконтролируемый разогрев.
Общий план был такой — отдельная коробочка с контроллером и твердотельным реле на радиаторе, из нее выходят два силовых провода с вилкой и розеткой (да, розетка на проводе) и термопара. Термопара вставляется в духовку и зажимается ее дверцей, изоляция у термопары термоупорная, ничего ей не будет
Сначала мелькнула мысль напечатать корпус на 3D-принтере, но печатать такой размер из ABS на моем открытом всем сквознякам Anet A8 — геморрой, а PLA, размягчающийся уже при 55-60 градусах рядом с духовкой долго не проживет. Решил резать из литого поликарбоната толщиной 6 мм, их у меня есть несколько листов 50х50 см
Для начала нарисовал модель (стакан для масштаба):
Вот так оно будет собираться:
Верхняя крышка и одна стенка съемные, на винтах, остальное клееное. Правда, уже потом, когда все было сделано, до меня дошло, что лучше бы было сделать съемным дно, а не крышку, но переделывать не стал
Вырезал на фрезерном станке, так что размеры сошлись идеально. Неидеально сошлась только толщина, которая оказалась 5.9 мм вместо 6. Для более прочной склейки (или чтобы думать что так более прочно) по краям стенок сделал проточки, так что стенки соединяются полупазами:
И вот кучка запчастей готова к дальнейшей работе:
Сначала думал обклеить самоклейкой, но во-первых в магазине мне не попалась пленка нормального цвета, только цветочки да тканевые узоры, а во-вторых я не был уверен, что смогу обклеить без складок и щелей, так что решил красить.
Предварительная примерка показала что все сходится, поэтому закрепил стенки малярным скотчем и проклеил все стыки. Клеил дихлорметаном, держит железно. Набрал его в шприц с иглой, у которой отрезал скошенный носик, и прошелся иголкой по всем стыкам изнутри (даже по одному стыку, который не надо было клеить, увлекся :)). Дихлорметан очень текуч — моментально заполняет мельчайшие щели, и очень интенсивно испаряется, так что даже не пришлось давить поршень, тепло рук нагревало дихлорметан достаточно, чтобы его испарения создавали избыточное давление внутри шприца.
Сохнет:
А пока корпус сох, я откопал у себя кусок радиатора, который когда-то зачем-то заказывал на али (уже даже не помню зачем). По размерам он подошел идеально, разве что по длине пришлось отпилить нужный кусок.
Распечатал шаблон отверстий, прихватил его кусочками двухстороннего скотча к радиатору и просверлил отверстия:
После чего обнаружил, что слегка неправильно нарисовал модель твердотельного реле, и отверстия на радиаторе теперь не совсем совпадают с отверстиями в реле. К счастью, я ошибся очень удачно — во-первых не совпадало только одно отверстие, а во-вторых оно не совпадало так сильно, что совершенно не мешало просверлить правильное Так что все обошлось просто лишним отверстием
Через час корпус уже был достаточно прочным, чтобы можно было спокойно его крутить и примерять. И вот тут я обнаружил свой второй прокол в модели: сам-то контроллер по габаритам я нарисовал верно, а вот крепежную рамку с защелками рисовать не стал. И оказалось, что она теперь мешает крышке закрыться примерно на 3 мм. Пришлось класть крышку в станок и фрезеровать на ее внутренней стороне выемку.
Еще одна моя ошибка была в том, что узкие планки, которые я приклеил к стенкам и к которым должны прикручиваться крышки, я вырезал без отверстий для болтов. Решил, что приклею, а потом по месту просверлю. Сверлить ровно и именно там где наметил никогда не было моей сильной стороной. Короче, почти все отверстия в этих планках уехали. Из-за этого пришлось разбивать сверлом отверстия в крышках и зенковкой пытаться профрезеровать скосы для шляпок в ту же сторону Получился слегка колхоз…
Кстати, резьба в поликарбонате держит болты очень хорошо, никаких гаек не нужно.
Перед покраской слегка закруглил грани с помощью напильника и шкурки, процесс очень быстрый и легкий.
В процессе покраски я не делал фото, как-то забыл об этом, да там ничего интересного, в общем-то, и нет. Шкуркой заматировал поверхности, обезжирил, покрыл двумя слоями грунта и потом двумя слоями краски.
Почему такой цвет? А фиг его знает Просто кроме этого у меня были лишь черный, синий, красный и зеленый, а они мне не нравились в данном случае
Ну и почему бы и нет
В отверстия для проводов я вставил специальные резиновые шайбы для таких случаев, брал их тоже на али:
(коцка — это результат моего нетерпения, полез ковырять корпус когда краска еще не высохла окончательно)
Так как они не предназначены для панелей толщиной 6 мм, пришлось с внутренней стороны делать под них выемки, оставляя стенки толщиной 1 мм:
Затянул в отверстия силовые провода, соединил заземление и одну из жил, из которой сделал отвод для запитки контроллера, как и от одной из вторых жил, идущей от вилки, прикрутил реле на термопасту к радиатору, а радиатор к корпусу:
Дальше все просто — провода к реле, отмерить длину проводов до контроллера, отрезать, зачистить, залудить, прикрутить…
Все провода, выходящие из корпуса я обтянул изнутри стяжками чтобы их случайно не выдернули. Стандартная практика.
Все соединил и включил посмотреть не бахнет ли что-нибудь салютом. Не бахнуло:
Там в глубине корпуса можно увидеть светящийся индикатор реле, значит все нормально, можно собирать
Для начала я решил устроить ему стресс-тест и подключил к нему вот такой тепловентилятор на 3 кВт:
Термопару при этом я посадил на радиатор реле и закрепил кусочком каптона чтобы контролировать температуру не только на ощупь.
Включил, тепловентилятор зажужал, а я пошел писать спойлер про ПИД-регулятор, время от времени отвлекаясь и проверяя температуру радиатора. Через 15 минут после старта температура дошла до 50 градусов. Еще через 20 минут она была уже 67 градусов и на этом значении продержалась следующие 30 минут пока я не выключил все это — в офисе стало жарко Вердикт — с духовкой 1.5-2 кВт справится без проблем
Повседневное (когда не нужно менять какие-то глубокие настройки) управление этим контроллером очень простое. Сразу после подачи питания она начинает пытаться регулировать температуру, отдельного включения для этого не предусмотрено.
Вообще передняя панель минималистична:
Верхний, красный дисплей — измеряемая (текущая) температура
Нижний, зеленый дисплей — заданная температура
Индикаторы слева по порядку сверху вниз:
1. Аварийная сигнализация 1
2. Выходной сигнал
3. Аварийная сигнализация 2
4. Индикатор работающей автонастройки PID
Кнопки слева направо: «настройка», «сдвиг», «вверх», «вниз».
Для установки заданной температуры нажимаем «настройку», все разряды нижнего дисплея кроме младшего начинают мерцать. Кнопками «вверх» и «вниз» выставляем в младшем разряде нужную цифру и нажимаем «сдвиг», теперь мерцают все разряды кроме десятков, настройка сдвигается на разряд влево. И так выставляем нужные цифры во всех разрядах. Для окончания настройки нажимаем еще раз «настройку».
Более подробные настройки вкратце
Как я писал в спойлере про PID-регулятор, коэффициенты такого регулятора — дело тонкое и подбирать их нужно для каждого случая. Изначальные настройки коэффициентов в этом регуляторе скорее всего не подойдут под ваше применение, нужно подбирать свои. Эти коэффициенты и другие параметры в регуляторе можно изменить в более глубоких настройках. Чтобы войти в этот режим нажмите и удерживайте кнопку «настройка» 3-4 секунды.
На верхнем дисплее название параметра, а на нижнем — текущее значение этого параметра. Настройка значения производится так же, как и настройка температуры — кнопками вверх-вниз меняем текущий разряд, потом кнопкой сдвига переходим к следующему и т.д. Для перехода к следующему параметру нажимаем «настройку». Для сохранения всех настроек и выхода из этого режима жмем и удерживаем 3-4 секунды кнопку «настройка».
Список параметров в той последовательности в которой они перебираются:
- AL1 — настройка выхода первой аварийной сигнализации (в этой модели она одна, второй нет).
- AГU — автонастройка PID
- P — коэффициент Пс (пропорциональной составляющей ПИД), когда выставлен в 0 контроллер работает в дискретном режиме регулирования
- I — коэффициент Ис (интегрирующей составляющей ПИД), когда установлен в 0 контроллер работает в режиме ПД
- d — коэффициент Дс (дифференцирующей составляющей ПИД), когда установлен в 0 контроллер работает в режиме ПИ
- Ar — насколько я понял, этот параметр задает максимум Ис, но не уверен, что понял правильно.
- Г — тоже не совсем понял этот параметр, но похоже, что это период, с которым происходит измерение текущей температуры и соответствующее изменение выходного сигнала
- SC — тут можно подкорректировать показания термопары, это значение добавляется к ним. Может быть как положительным, так и отрицательным числом.
- LCK — блокировка настроек, 0000 — все настройки доступны, 0001 — изменить можно только заданную температуру и AL1, 0011 — изменить можно только заданную температуру, 0111 — изменить ничего нельзя.
и далее опять по кругу, начиная с AL1.
И в этих настройках можно изменить коэффициенты ПИД на требуемые. Однако чтобы знать на что их менять нужно очень хорошо понимать что делаешь и как это отразится на работе контроллера, или же долго и нудно перебирать их в надежде наткнуться на правильные значения. И чтобы облегчить жизнь простым смертным в контроллере предусмотрена автоматическая настройка этих коэффициентов.
Порядок проведения автонастройки:
Все условия должны быть приближены к реальным. То есть если Вы настраиваете для использования с духовкой, то духовка должна быть подключена, закрыта и температура на контроллере должна быть выставлена на максимальную (можно процентов на 10 меньше) из того диапазона, который предполагается применять в духовке. В процессе настройки контроллер нагреет духовку до этой температуры и подержит ее некоторое время.
Итак, подключили духовку (но пока не включаем ее нагреватели), выставили температуру (я установил 180 градусов), заходим в настройки, перебираем пункты пока не появится AГU, выставляем в 1 младший разряд и выходим из настроек. Начинает мигать индикатор AT. Теперь включаем нагреватели духовки и ждем пока мигание AT прекратится. Контроллер нагревает духовку постоянным нагревом до заданной температуры, выключает нагрев и следит за тем на сколько и как быстро температура превысит заданную после выключения нагрева. Исходя из скорости нагрева, «перескока» температуры и скорости дальнейшего остывания он и вычисляет коэффициенты ПИД. Этот процесс он может повторить 2-3 раза для уточнения.
Процесс автонастройки категорически рекомендуется после покупки или после изменения условий работы (другой нагревательный прибор, что-то изменили в текущем нагревателе и т.п., то есть все, что влияет на процесс нагрева). У меня до автонастройки контроллер вообще не мог довести температуру духовки до заданных 180 градусов. Провел автонастройку (видео ускороено в 10 раз):
И работа контроллера после этого (тоже ускорено в 10 раз):
Как видно, ПИД остался настроен не совсем оптимально (а никто и не обещал идеала :)), температура перескакивает по инерции заданную аж на 10 градусов. В дальнейшем при желании можно подкорректировать вычисленные им коэффициенты (что я и сделаю на домашней духовке), но при этом нужно понимать что и зачем менять.
Кстати, тот второй, более продвинутый контроллер (он видел слева на видео) справился с автонастройкой гораздо лучше, ничего корректировать не пришлось, перескок температуры на 200 градусах не превышает 2-3 градусов.
Есть и еще один уровень настроек, вход в него осуществляется нажатием и удержанием в течении 3-4 секунд одновременно кнопок «настройка» и «сдвиг». Но туда без необходимости лучше не лазить, а при необходимости внимательно сверяться с мануалом
Результат всей этой возни
Итог:
Контроллер своих денег стоит и с работой справляется очень неплохо, особенно если настроить его чуть более тонко, чем предполагает автонастройка. Твердотельное реле тоже отлично справляется с достаточно большой нагрузкой, хотя насчет заявленных 40 ампер у меня очень большие сомнения. Максимум 20, да и то с хорошим радиатором и его активным охлаждением.
Все
Попробую немного помочь новичкам, надеюсь не наврежу)
C этими китаянками только опытным путем можно работать, главное понять суть!
Первым делом нужно откалибровать станцию, для этого установить (!ненужную!) плату как положено, с термопарой и верхом. Затем удерживаем кнопку ParSet несколько секунд — войдем меню, этой же кнопкой выбираем параметр Tune и стрелочкой ставим On, снова щелкаем Parset пока не пролистаются все параметры. После этого включится режим автонастройки, верх будет нещадно жарить плату, так что ей придет конец, но станция будет работать поточнее.
После калибровки можно уж и термопрофилем заняться. Суть проста как три рубля: каждый шаг состоит из трех пунктов: r, l, d, где r — скорость нагрева, l — температура d — задержка. Пид будет стараться выходить на заданную температуру d со скоростью r и удержить эту температуру d секунд.
Далее следует учесть, что скорость нагрева китайских нагревателей оставляет желать лучщего, поэтому на первом шаге неплохо создать задержку в несколько минут, дабы низ успел разогреть плату до 150 градусов. Естественно предварительно опытным путем установить сколько градусов требуется задать низу, чтобы разогреть плату до 150, у меня 270, но это эльштайн, на родном было 280. Кстати нижнюю термопару я ставлю непосредственно на нижний нагреватель, иначе он меряет непонятно что. На втором шаге желательно дать уже разогреться верху, если этого не сделать, то будет отставание от термопрофиля градусов в 20, придется продлевать время пайки, а это уже не есть гуд. Ну и на следующем шаге непосредственно приступаем к пайке, температуру пайки лучше тоже устанавливать опытным путем, у меня на 218-220 паяет безсвинец. При большом желании можно сделать промежуточные шаги, но я не вижу смысла заморачиваться, когда работает и так. В заключении приведу свои профили, которыми пользовался на родных нагревателях.
r1 1 l1 30 d1 350
r2 2 l2 170 d2 30
r3 1 l3 220 d3 30
низ 280
Пробуйте, экперементируйте, желаю удачи!
Я брал год назад по другой ссылке за 50 с лишним долларов, но там комплект с еще одним, более навороченным термоконтроллером. Поэтому даю ссылку на другой лот с вроде бы нормальным продавцом и множеством заказов.
Брался для совсем других целей, но оказался приделан к кухонной электродуховке 
В этом применении работает отлично
Подробнее под катом.
Год назад я заказал себе для паяльной печи комплект из двух термоконтроллеров — один обозреваемый и второй гораздо более функциональный. Почему-то у меня появилась глупая мысль использовать их вместе, но когда уже получил заказ резко поумнел и этот сравнительно простой термоконтроллер остался не удел.
Итак, что этот термоконтроллер может. Самое главное, конечно же, это поддерживать заданную температуру, управляя нагревателем. Но чем он лучше любого термоконтроллера за 1.5-2 бакса, которых полно на Али? Самое главное — тем, что он обеспечивает регулирование температуры PID-регулятором.
постараюсь объяснить попроще что такое PID-регуляция
По русски это понятие, кстати, сокращается в те же буквы — ПИД, Пропорционально-Интегрирующе-Дифференцирующая регуляция.
В инете множество статей, посвященных ПИД, но очень мало рассказывающих об этом понятными словами. Я не популяризатор, но постараюсь изложить принцип работы ПИД-регуляторов максимально доступно
ЗЫ: конкретные цифры на графиках могут не совпадать с цифрами в примерах, но принцип сохраняется
Представьте, что у нас есть банка с водой, температуру которой нужно поддерживать 70 градусов с помощью вставленного в эту банку нагревателя мощностью 100 Ватт. Для измерения температуры в воду опущен термометр.
Самый простой способ сделать это как раз применяется в однбаксовых терморегуляторах: включаем нагреватель, температура достигает заданной, выключаем нагреватель, температура падает ниже заданной — включаем нагреватель, и т.д.
Элементарнейший и дешевейший способ, не требующий никаких вычислительных ресурсов. На этом принципе делают как цифровые контроллеры, так и аналоговые, и даже механические. Однако есть у него большой недостаток — он не поддерживает более-менее точно заданную температуру. С таким регулятором температура воды в нашей банке будет гулять вокруг заданной, то превышая ее, то падая ниже. График температуры будет напоминать пилу. Это называется пороговый регулятор, то есть который включает или выключает нагреватель по достижении заданных порогов:
А что если не просто включать-выключать нагреватель, а регулировать его мощность — чем температура воды ниже заданной тем больше мощности подаем на нагреватель? Звучит логично и вот так у нас и начинает появляться ПИД Точнее, появилась первая его составляющая Пс — пропорциональная, значение которой прямо пропорционально разнице между заданной и текущей температурами. Итак, будем выдавать на нагреватель значение Пс: при текущей температуре воды 20 градусов он выдаст в нагреватель 70-20=50 Ватт. Когда вода нагреется до 40 градусов, он уже будет выдавать 70-40=30 Ватт. При температуре воды 60 градусов он будет выдавать 70-60=10 Ватт. Отлично, никаких прыжков вокруг заданной температуры, все плавно Однако есть одна закавыка: при мощности на нагревателе 10 Ватт он уже не может и дальше нагревать воду, а может только удерживать эти достигнутые 60 градусов. Итак, вода 60 градусов, Пс соответственно выдает 10 Ватт и температура воды стоит на месте, до 70 градусов с таким регулятором ей не добраться:
Нужно что-то добавлять к пропорциональной составляющей, какое-то значение, причем не постоянное. На помощь приходит Ис — интегрирующая составляющая. Это накопитель ошибок. При каждом измерении в него добавляется разница между заданной и текущей температурами. Если заданная температура больше, то добавляется положительное число, если меньше, то отрицательное. У этой составляющей есть заданное максимальное значение, превысить которое она не может, то есть если при очередном добавлении оказывается, что сумма превысит максимум, то Ис становится равной максимуму, но не больше. То же касается нуля — отрицательным числом она тоже не может стать. Пусть у нас этот максимум будет равен мощности нагревателя — 100. Теперь на нагреватель будет выдаваться суммарное значение мощности Пс+Ис. Для примера последовательность температур и что при этом получается:
1. Температура 20 градусов, Ис изначально равна нулю, Пс=70-20=50, в нагреватель выдается Ис+Пс=0+50=50 Ватт.
2. Вода нагрелась до 30 градусов, Ис=0(ее предыдущее значение)+(70-30)=40, Пс=70-30=40, в нагреватель выдается Ис+Пс=40+40=80 Ватт.
3. Вода нагрелась до 40 градусов, Ис=40(ее предыдущее значение)+(70-40)=70, Пс=70-40=30, в нагреватель выдается Ис+Пс=70+30=100 Ватт.
4. Вода нагрелась до 60 градусов, Ис=70(ее предыдущее значение)+(70-60)=80, Пс=70-60=10, в нагреватель выдается Ис+Пс=80+10=90 Ватт.
Смотрите-ка, пока все выглядит неплохо, вода уже 60 градусов, а нагреватель все еще греет воду, хотя и начал снижать мощность
5. Вода нагрелась до 70 градусов, Ис=80(ее предыдущее значение)+(70-70)=80, Пс=70-70=0, в нагреватель выдается Ис+Пс=80+0=80 Ватт.
6. Вода нагрелась до 80 градусов, Ис=80(ее предыдущее значение)+(70-80)=70, Пс=70-80=-10, в нагреватель выдается Ис+Пс=70+(-10)=60 Ватт.
Вода перегрелась. И хотя, как видно, мощность пошла вниз, температура еще будет какое-то время колебаться пока не успокоится на заданном значении:
Это называется перерегулирование. Происходит оно из-за того, что и нагреватель и термометр и, главное, вода имеют какую-то инерцию, регулятор получает обратную связь (показания температуры) с определенным запаздыванием. При подаче на нагреватель полной мощности вода не нагреется мгновенно до 100 градусов, и точно так же она не остынет мгновенно при выключении нагревателя. Регулятор посмотрел на температуру — холодная вода, добавил мощности. Через 2 секунды глянул — все еще холодная — опять добавил. А когда в очередной раз он обнаруживает, что вода уже дошла до нужной температуры то начинает выдавать мощность, накопленную в Ис, считая, что это как раз нужное для поддержания температуры значение мощности (на самом деле интегрирующая составляющая после устаканивания всех возмущений действительно содержит значение, необходимое для ровного поддержания регулируемой величины, а пропорциональная призвана только компенсировать случайные отклонения). Но для воды это много и она продолжает нагреваться. И только после превышения заданной температуры регулятор начинает снижать мощность. И эта качка продолжается некоторое время пока значение Ис не придет к нужной величине.
Что можно предпринять в таком случае? Ну, например можно понизить влияние на выходную мощность Ис. Это называется коэффициент, у каждой составляющей ПИД может быть свой коэффициент, которым можно повышать или понижать влияние этой составляющей на выходной результат. Уменьшим влияние Ис до 0.3 от его значения — Ис*0.3:
Уже лучше, но все равно есть колебание в начале. Это из-за слишком большого влияния пропорциональной составляющей, давайте уменьшим и ее влияние в 2 раз — Пс*0.5:
Идеально, правда?
Нуу… Почти. Колебаний нет, но вот время нагрева увеличилось. Оно пришло к заданной температуре только к 25-му отсчету.
На самом деле зачастую используют ПИ-регулятор, без его дифференцирующей части и это вполне работает, как видно. Однако часто можно добиться еще лучшего результата с использованием третьей составляющей — дифференцирующей, Дс.
Она является «демпфером», не дающим регулируемому устройству слишком быстро менять свое состояние. В нашем примере Дс начнет снижать выходную мощность тем сильнее чем быстрее будет нагреваться вода, иными словами она не даст «разогнаться» графику роста температуры настолько, чтобы он проскочил заданную температуру При этом, пока до заданной температуры далеко влияние Дс не очень значительно на фоне других составляющих, температура может расти быстро. Но чем ближе она к заданной тем сильнее становится влияние Дс на фоне все уменьшающихся Ис и Пс.
Дс в отличии от Пс и Ис не прибавляется к выходному сигналу (в нашем примере- мощности), а вычитается из него. Она равна скорости изменения регулируемой величины (в нашем примере — температуры). Например, если в прошлый замер температура была 28 градусов, а в текущем замере она уже 31 градус, то Дс будет равна 3 — на столько температура выросла с прошлого замера, это скорость роста температуры. И это значение, возможно умноженное на свой коэффициент, вычитается из выходной мощности, потому эта составляющая и называется дифференцирующей
Вот что получится при добавлении Дс:
Как видно, температура вышла на режим гораздо быстрее и при этом без всплесков и колебаний. Попытку регулятора проскочить температуру вверх погасила как раз дифференцирующая составляющая.
Вот, если интересно, график изменения значений Пс, Ис и Дс в этом регуляторе в том же временном масштабе:
А вот что было бы без дифференцирующей составляющей при тех же условиях:
И еще раз коротким итогом
ПИД — это регулятор, который формирует сигнал воздействия на регулируемую величину из трех составляющих: пропорциональной, интегрирующей и дифференцирующей.
Пропорциональная составляющая добавляет в выходной сигнал сиюминутную разницу между заданной и текущей измеренной величинами (т.н. ошибку). Интегрирующая накапливает (интегрирует) разницы всех измерений и добавляет в выходной сигнал накопленное значение (но не превышающее заданного максимума). Дифференцирующая определяет скорость изменения регулируемой величины (на сколько она изменилась с прошлого измерения) и вычитает эту величину из выходного сигнала. Все три составляющие могут иметь свои коэффициенты, усиливающие или ослабляющие их влияние на выходной сигнал.
Уфф… Ну, я говорил, что не являюсь популяризатором, поэтому за доходчивость своего изложения не отвечаю. Но я старался
ЗЫ: самое веселое заключается в подборе коэффициентов этих составляющих, т.к. без правильных (хотя бы примерно) значений этих коэффициентов ПИД-регулятор или вообще не будет регулировать или будет регулировать очень плохо. Подбор идеальных коэффициентов, как я понял, дело весьма нетривиальное. Пока я не встречал в инете доступное объяснение как их рассчитывать, в основном приводятся методики их экспериментального подбора. Что, впрочем, достаточно логично, т.к. для расчета нужно столько всего знать о регулируемом механизме, сколько о нем не всегда знают даже его создатели :))
Основные параметры этого регулятора (именно этой модели — REX-C100FK02-V*AN):
- питание — 24 вольта постоянного напряжения / 24 вольта переменного напряжения / 85-264 вольта переменного напряжения
- потребление — не более 9 VA при питании 240 вольт
- выход — напряжение, 12 вольт, сопротивление нагрузки 600 Ом и выше
- тип подключаемой термопары — K (в настройках можно выбрать целую кучу типов, но я не уверен, что железо универсальное и поддерживает всю эту кучу)
- диапазон регулирования температуры — 0-400 градусов Цельсия (зависит от типа термопары)
- выход аварийной сигнализации — один выход, реле на замыкание
- период цикла регулирования — 0.5 сек
- метод регулирования — PID, вкл/выкл (дискретный), P, PI, PD (настраивается)
- вес — около 170 грамм
- крепление — в отверстие панели
Вот русскоязычный мануал на этот контроллер (нашел где-то в сети) — drive.google.com/open?id=1HDs7UX5rllDy8GFdYrdINbcGI_Snoo00
А вот качественный англоязычный, чуть более полный, но по настройкам немного не соответствует — drive.google.com/open?id=1Ez—F-3hjLzNtKP36FkGy6vfGQ_AkPkn
И пролежал бы он у меня еще неизвестно сколько, если бы жена не пожаловалась, что в нашей электродуховке она не может запекать полимерную глину — температуру там нормально не выставить. Да и пироги порой подгорают Духовка из самых дешевых, увы И я вспомнил об этом контроллере. Мне он не понадобился, слишком примитивен, а вот для духовки — самое то. Но решил я не курочить духовку, а сделать отдельную коробочку с этим регулятором и твердотельным реле на 40 ампер. Точно такое же реле уже год трудится у меня на почти такой же духовке (переделанной в паяльную печь) и не жужжит.
Крепится контроллер очень просто — вставляется в панель и с обратной стороны поджимается рамкой с защелками. Рамка снабжена пружинными рычажками, поджимающими регулятор:
Все подключения производятся через винтовые клеммы на задней стенке:
Подключение очень понятно расписано как на наклейке на корпусе контроллера, так и в мануале.
Меня интересует: питание (220 вольт), выход управляющего напряжения (прямиком на твердотельное реле), вход термопары.
При желании можно еще подключить выход аварийной сигнализации. Ее можно отключить или настроить на один из режимов:
- превышение заданной температуры
- падение ниже заданной температуры
- попадание в заданный промежуток температуры
- выход за заданный промежуток температуры
Это может быть полезно, например, для аварийного отключения питания нагревателя, на случай если будет пробит ключ, управляющий нагревателем (мосфет, твердотельное реле) и начнется неконтролируемый разогрев.
Внутренности
Разбирается контроллер очень легко и даже без применения инструментов. Для этого нужно нажать защелку на корпусе (у нее даже есть выступы для нажатия пальцем):
и потянуть корпус, второй рукой удерживая рамку передней панели:
Контроллер состоит из трех плат: собственно управляющая, блок питания и дисплей с кнопками. Платы управления и БП соединяются довольно жестким шлейфом, плата дисплея припаяна к плате управления:
С клеммниками платы соединяются через скользящие контакты:
Платы крупнее:
Общий план был такой — отдельная коробочка с контроллером и твердотельным реле на радиаторе, из нее выходят два силовых провода с вилкой и розеткой (да, розетка на проводе) и термопара. Термопара вставляется в духовку и зажимается ее дверцей, изоляция у термопары термоупорная, ничего ей не будет
Сначала мелькнула мысль напечатать корпус на 3D-принтере, но печатать такой размер из ABS на моем открытом всем сквознякам Anet A8 — геморрой, а PLA, размягчающийся уже при 55-60 градусах рядом с духовкой долго не проживет. Решил резать из литого поликарбоната толщиной 6 мм, их у меня есть несколько листов 50х50 см
Для начала нарисовал модель (стакан для масштаба):
Вот так оно будет собираться:
Верхняя крышка и одна стенка съемные, на винтах, остальное клееное. Правда, уже потом, когда все было сделано, до меня дошло, что лучше бы было сделать съемным дно, а не крышку, но переделывать не стал
Вырезал на фрезерном станке, так что размеры сошлись идеально. Неидеально сошлась только толщина, которая оказалась 5.9 мм вместо 6. Для более прочной склейки (или чтобы думать что так более прочно) по краям стенок сделал проточки, так что стенки соединяются полупазами:
И вот кучка запчастей готова к дальнейшей работе:
Сначала думал обклеить самоклейкой, но во-первых в магазине мне не попалась пленка нормального цвета, только цветочки да тканевые узоры, а во-вторых я не был уверен, что смогу обклеить без складок и щелей, так что решил красить.
Предварительная примерка показала что все сходится, поэтому закрепил стенки малярным скотчем и проклеил все стыки. Клеил дихлорметаном, держит железно. Набрал его в шприц с иглой, у которой отрезал скошенный носик, и прошелся иголкой по всем стыкам изнутри (даже по одному стыку, который не надо было клеить, увлекся :)). Дихлорметан очень текуч — моментально заполняет мельчайшие щели, и очень интенсивно испаряется, так что даже не пришлось давить поршень, тепло рук нагревало дихлорметан достаточно, чтобы его испарения создавали избыточное давление внутри шприца.
Сохнет:
А пока корпус сох, я откопал у себя кусок радиатора, который когда-то зачем-то заказывал на али (уже даже не помню зачем). По размерам он подошел идеально, разве что по длине пришлось отпилить нужный кусок.
Распечатал шаблон отверстий, прихватил его кусочками двухстороннего скотча к радиатору и просверлил отверстия:
После чего обнаружил, что слегка неправильно нарисовал модель твердотельного реле, и отверстия на радиаторе теперь не совсем совпадают с отверстиями в реле. К счастью, я ошибся очень удачно — во-первых не совпадало только одно отверстие, а во-вторых оно не совпадало так сильно, что совершенно не мешало просверлить правильное Так что все обошлось просто лишним отверстием
Через час корпус уже был достаточно прочным, чтобы можно было спокойно его крутить и примерять. И вот тут я обнаружил свой второй прокол в модели: сам-то контроллер по габаритам я нарисовал верно, а вот крепежную рамку с защелками рисовать не стал. И оказалось, что она теперь мешает крышке закрыться примерно на 3 мм. Пришлось класть крышку в станок и фрезеровать на ее внутренней стороне выемку.
Еще одна моя ошибка была в том, что узкие планки, которые я приклеил к стенкам и к которым должны прикручиваться крышки, я вырезал без отверстий для болтов. Решил, что приклею, а потом по месту просверлю. Сверлить ровно и именно там где наметил никогда не было моей сильной стороной. Короче, почти все отверстия в этих планках уехали. Из-за этого пришлось разбивать сверлом отверстия в крышках и зенковкой пытаться профрезеровать скосы для шляпок в ту же сторону Получился слегка колхоз…
Кстати, резьба в поликарбонате держит болты очень хорошо, никаких гаек не нужно.
Перед покраской слегка закруглил грани с помощью напильника и шкурки, процесс очень быстрый и легкий.
В процессе покраски я не делал фото, как-то забыл об этом, да там ничего интересного, в общем-то, и нет. Шкуркой заматировал поверхности, обезжирил, покрыл двумя слоями грунта и потом двумя слоями краски.
Почему такой цвет? А фиг его знает Просто кроме этого у меня были лишь черный, синий, красный и зеленый, а они мне не нравились в данном случае Ну и почему бы и нет
В отверстия для проводов я вставил специальные резиновые шайбы для таких случаев, брал их тоже на али:
(коцка — это результат моего нетерпения, полез ковырять корпус когда краска еще не высохла окончательно)
Так как они не предназначены для панелей толщиной 6 мм, пришлось с внутренней стороны делать под них выемки, оставляя стенки толщиной 1 мм:
Затянул в отверстия силовые провода, соединил заземление и одну из жил, из которой сделал отвод для запитки контроллера, как и от одной из вторых жил, идущей от вилки, прикрутил реле на термопасту к радиатору, а радиатор к корпусу:
Дальше все просто — провода к реле, отмерить длину проводов до контроллера, отрезать, зачистить, залудить, прикрутить…
Все провода, выходящие из корпуса я обтянул изнутри стяжками чтобы их случайно не выдернули. Стандартная практика.
Все соединил и включил посмотреть не бахнет ли что-нибудь салютом. Не бахнуло:
Там в глубине корпуса можно увидеть светящийся индикатор реле, значит все нормально, можно собирать
Для начала я решил устроить ему стресс-тест и подключил к нему вот такой тепловентилятор на 3 кВт:
Термопару при этом я посадил на радиатор реле и закрепил кусочком каптона чтобы контролировать температуру не только на ощупь.
Включил, тепловентилятор зажужал, а я пошел писать спойлер про ПИД-регулятор, время от времени отвлекаясь и проверяя температуру радиатора. Через 15 минут после старта температура дошла до 50 градусов. Еще через 20 минут она была уже 67 градусов и на этом значении продержалась следующие 30 минут пока я не выключил все это — в офисе стало жарко Вердикт — с духовкой 1.5-2 кВт справится без проблем
Повседневное (когда не нужно менять какие-то глубокие настройки) управление этим контроллером очень простое. Сразу после подачи питания она начинает пытаться регулировать температуру, отдельного включения для этого не предусмотрено.
Вообще передняя панель минималистична:
Верхний, красный дисплей — измеряемая (текущая) температура
Нижний, зеленый дисплей — заданная температура
Индикаторы слева по порядку сверху вниз:
1. Аварийная сигнализация 1
2. Выходной сигнал
3. Аварийная сигнализация 2
4. Индикатор работающей автонастройки PID
Кнопки слева направо: «настройка», «сдвиг», «вверх», «вниз».
Для установки заданной температуры нажимаем «настройку», все разряды нижнего дисплея кроме младшего начинают мерцать. Кнопками «вверх» и «вниз» выставляем в младшем разряде нужную цифру и нажимаем «сдвиг», теперь мерцают все разряды кроме десятков, настройка сдвигается на разряд влево. И так выставляем нужные цифры во всех разрядах. Для окончания настройки нажимаем еще раз «настройку».
Более подробные настройки вкратце
Как я писал в спойлере про PID-регулятор, коэффициенты такого регулятора — дело тонкое и подбирать их нужно для каждого случая. Изначальные настройки коэффициентов в этом регуляторе скорее всего не подойдут под ваше применение, нужно подбирать свои. Эти коэффициенты и другие параметры в регуляторе можно изменить в более глубоких настройках. Чтобы войти в этот режим нажмите и удерживайте кнопку «настройка» 3-4 секунды.
На верхнем дисплее название параметра, а на нижнем — текущее значение этого параметра. Настройка значения производится так же, как и настройка температуры — кнопками вверх-вниз меняем текущий разряд, потом кнопкой сдвига переходим к следующему и т.д. Для перехода к следующему параметру нажимаем «настройку». Для сохранения всех настроек и выхода из этого режима жмем и удерживаем 3-4 секунды кнопку «настройка».
Список параметров в той последовательности в которой они перебираются:
- AL1 — настройка выхода первой аварийной сигнализации (в этой модели она одна, второй нет).
- AГU — автонастройка PID
- P — коэффициент Пс (пропорциональной составляющей ПИД), когда выставлен в 0 контроллер работает в дискретном режиме регулирования
- I — коэффициент Ис (интегрирующей составляющей ПИД), когда установлен в 0 контроллер работает в режиме ПД
- d — коэффициент Дс (дифференцирующей составляющей ПИД), когда установлен в 0 контроллер работает в режиме ПИ
- Ar — насколько я понял, этот параметр задает максимум Ис, но не уверен, что понял правильно.
- Г — тоже не совсем понял этот параметр, но похоже, что это период, с которым происходит измерение текущей температуры и соответствующее изменение выходного сигнала
- SC — тут можно подкорректировать показания термопары, это значение добавляется к ним. Может быть как положительным, так и отрицательным числом.
- LCK — блокировка настроек, 0000 — все настройки доступны, 0001 — изменить можно только заданную температуру и AL1, 0011 — изменить можно только заданную температуру, 0111 — изменить ничего нельзя.
и далее опять по кругу, начиная с AL1.
И в этих настройках можно изменить коэффициенты ПИД на требуемые. Однако чтобы знать на что их менять нужно очень хорошо понимать что делаешь и как это отразится на работе контроллера, или же долго и нудно перебирать их в надежде наткнуться на правильные значения. И чтобы облегчить жизнь простым смертным в контроллере предусмотрена автоматическая настройка этих коэффициентов.
Порядок проведения автонастройки:
Все условия должны быть приближены к реальным. То есть если Вы настраиваете для использования с духовкой, то духовка должна быть подключена, закрыта и температура на контроллере должна быть выставлена на максимальную (можно процентов на 10 меньше) из того диапазона, который предполагается применять в духовке. В процессе настройки контроллер нагреет духовку до этой температуры и подержит ее некоторое время.
Итак, подключили духовку (но пока не включаем ее нагреватели), выставили температуру (я установил 180 градусов), заходим в настройки, перебираем пункты пока не появится AГU, выставляем в 1 младший разряд и выходим из настроек. Начинает мигать индикатор AT. Теперь включаем нагреватели духовки и ждем пока мигание AT прекратится. Контроллер нагревает духовку постоянным нагревом до заданной температуры, выключает нагрев и следит за тем на сколько и как быстро температура превысит заданную после выключения нагрева. Исходя из скорости нагрева, «перескока» температуры и скорости дальнейшего остывания он и вычисляет коэффициенты ПИД. Этот процесс он может повторить 2-3 раза для уточнения.
Процесс автонастройки категорически рекомендуется после покупки или после изменения условий работы (другой нагревательный прибор, что-то изменили в текущем нагревателе и т.п., то есть все, что влияет на процесс нагрева). У меня до автонастройки контроллер вообще не мог довести температуру духовки до заданных 180 градусов. Провел автонастройку (видео ускороено в 10 раз):
И работа контроллера после этого (тоже ускорено в 10 раз):
Как видно, ПИД остался настроен не совсем оптимально (а никто и не обещал идеала :)), температура перескакивает по инерции заданную аж на 10 градусов. В дальнейшем при желании можно подкорректировать вычисленные им коэффициенты (что я и сделаю на домашней духовке), но при этом нужно понимать что и зачем менять.
Кстати, тот второй, более продвинутый контроллер (он видел слева на видео) справился с автонастройкой гораздо лучше, ничего корректировать не пришлось, перескок температуры на 200 градусах не превышает 2-3 градусов.
Есть и еще один уровень настроек, вход в него осуществляется нажатием и удержанием в течении 3-4 секунд одновременно кнопок «настройка» и «сдвиг». Но туда без необходимости лучше не лазить, а при необходимости внимательно сверяться с мануалом
Результат всей этой возни
Итог:
Контроллер своих денег стоит и с работой справляется очень неплохо, особенно если настроить его чуть более тонко, чем предполагает автонастройка. Твердотельное реле тоже отлично справляется с достаточно большой нагрузкой, хотя насчет заявленных 40 ампер у меня очень большие сомнения. Максимум 20, да и то с хорошим радиатором и его активным охлаждением.
Все
►
Программатор РС-410 , Можно к муфелю подключить?
|
v-3
Пользователь Сообщений: 19 |
Добавлено: 02.03.2020 14:21:25 Кто нибудь владеет информацией по программатору РС-410? Можно ли его к муфелю подключить? Видел информацию, что в настройках можно установить макс. температуру 1300. Но в инструкции до 400. Изменено: |
|
|
|
Olorin
Пользователь
Сообщений: 667 |
Добавлено: 02.03.2020 14:32:37 v-3, За ваш терморегулятор не скажу, не сталкивался, надо подробно читать инструкцию. Olorin |
|
|
|
огреС
Пользователь Сообщений: 3273 |
Добавлено: 02.03.2020 14:38:55
рисуют и до +1820 °C… а там кто его знает… Изменено: |
||||
|
Offline
ЛС |
|
|
Olorin
Пользователь
Сообщений: 667 |
Добавлено: 02.03.2020 14:41:13 огреС, Olorin |
|
|
|
Olorin
Пользователь
Сообщений: 667 |
Добавлено: 02.03.2020 14:43:59 Всё верно, по ссылке пишут Термодатчики и область температур ( выбирается программированием ) термопары: (K, J, R, S, B, E, N, T ) тип К (ТХА) (хромель-алюмель, чувствительность 41 мкВ/°C) 0 — +1370 °C Olorin |
|
|
|
v-3
Пользователь Сообщений: 19 |
Добавлено: 02.03.2020 14:48:29
Да у меня тип К. Подключил, настроил, не работает. Вот и ищу того, кто уже работает, может в настройках где-то не прав. Изменено: |
||||
|
Offline
ЛС |
|
|
v-3
Пользователь Сообщений: 19 |
Добавлено: 02.03.2020 14:52:06 Вот тоже мучился товарищ и плюнул https://mysku.me/blog/china-stores/60759.html
https://mysku.me/blog/china-stores/60759.html#
0 https://mysku.me/blog/china-stores/60759.html#
Если китайский клон, то это полное г… У меня на высоких температурах так и не заработал. Пришлось отдать денег отечественному производителю. Хотя, может мне какая-то глючная версия прибора попалась. |
||||
|
Offline
ЛС |
|
|
Olorin
Пользователь
Сообщений: 667 |
Добавлено: 02.03.2020 16:13:54
от того что вы сделали до заработал — дистанция огромного размера. Тогда — работает и подключили правильно. Olorin |
||||
|
Offline
ЛС |
|
|
v-3
Пользователь Сообщений: 19 |
Добавлено: 02.03.2020 17:00:04 Olorin, |
|
|
|
v-3
Пользователь Сообщений: 19 |
Добавлено: 02.03.2020 18:28:00 Спасибо, друзья! Кажется разобрался. Нужно было замкнуть 2 контакта на программаторе. |
|
|
|
uvrigel
Пользователь Сообщений: 2186 |
Добавлено: 03.03.2020 11:30:14 v-3, |
|
|
|
v-3
Пользователь Сообщений: 19 |
Добавлено: 03.03.2020 11:52:21 uvrigel, |
|
|