Внешний блок управления ТДК Часть первая.

Всем Привет!!

Это расказ о том ка создавался этот проект и некоторые технические детали.

Совсем недавно На канале Павла Агапкина можно было увидеть первое появление этого проекта и теперь мне можно поделиться некоторыми подробностями. Путь к серийному выпуску нового семейства термокамер третьего поколения был длинным, но это наконец случилось.

Приступим…
Для начала вспомним как выглядела передняя панель камеры

У нас было два прибора МС101, один для измерения температуры камеры и поддержания температуры в ней, а второй для измерения температуры продукта. И пианино кнопок включения потребителей.
Никакой автоматики в камере не было совсем. Мы самыми дешевыми выключателями коммутировали напряжение 220 вольт, подавая его непосредственно на парогенератор, компрессор, вентилятор и сами регуляторы МС101.
Кнопки постоянно ломались, подгорали контакты, но не смотря на это камера показала свою живучесть и в целом очень неплохо выполняла свою задачу.
Основным пожеланием на тот момент было: сделать автоотключение по готовности. Но сделать этого на той базе было просто не возможно.

К тому моменту я уже давно полностью автоматизировал свою камеру и эти проблемы меня совсем не волновали.. Но возможно благодаря этому факту, мне поступил звонок от Павла с вопросом, а как я вижу решение этой проблемы.

На мой взгляд путей решения было два. Один простой, а второй сложный.

Первый:

• используя релейную логику и серийные комплектующие собрать зависимый от аварийно сработавшего реле (в приборе МС101 продукта) автомат отключения питания. По сути все сводилось к установке пускателя. А цепь его удержания разрывать штатным регулятором.

• полностью отказаться от текущей архитектуры и создать новую, где все потребители уже будут включаться слаботочными сигналами. Новая архитектура позволит отделить Панель управления от блока управления. Которые в свою очередь, будут соединены стандартной для всех вариантов устройств шиной.

Так как в общем итог: (автоотключение) был достигнут обоими.. Мы сегодня, или во всяком случае в ближайшее время, увидим в продаже оба результата.

Но благодаря второму варианту появилось целое семейство устройств, с одной архитектурой и разным функционалом.

Про все варианты панелей управления пока говорить еще рано, не все еще можно показывать, но покажу такое фото.. Тут они все..

это все сделано руками и это было муторно..

Также была поставлена задача вынести все управление в отдельный блок.

И сегодня я покажу как она была решена в разрезе полуавтоматической системы.

Переход на “цифру” - это не просто появление элементов цифрового управления.. Это полностью цифровой проект.. В Электронном формате делается все.. схемы чертежи, 3Д моделирование, программное обеспечение для контроллеров, инструкции, монтажные схемы.. и.т.д. Все документы и прошивки систематизируются и выпускаются в общем пакете. То как сегодня и должно строится производство.

Для меня это было огромной вынужденной работой, которой я при своем творчестве обычно не занимаюсь. Зачем мне для собственного потребления все рисовать.. Придумал - сделал и пользуйся.. Но нет.. как только вы собрались отдать это в другие руки, нужно все рисовать обмерять и планировать. Затраты времени - наверное Х5….

Но делать нечего.. делаем внешний блок…

Размещение:

Слева на стенке камеры

Справа на стенке камеры

Сверху на камере

Размеры блока.

Высота - 250 мм
Ширина - 142 мм
Длина - 345 мм

Высота - ограничена с одной стороны петлями двери а с другой защелкой замка.
Ширина - Минимально возможная..
Длина - Не выходит за габариты боковой стенки.

По факту блок не очень большой.. Я бы даже сказал очень компактный.. И устойчивый на поверхности и не сильно выпирает при подвесе..

Крепеж.

Как и корпус весь крепеж из нержавейки. Дорого .. да но оно того стоит.

Добавление двухсекционного автоматического выключателя.

Мы помним, изначально был стеклянный плавкий предохранитель, потом появился кнопочный. И тот и другой справедливо вызывал негодование.. ну и как финал - уже в последних редакциях - одинарный автоматический выключатель.

Я принял решение ставить двухсекционный, который одновременно размыкает оба провода от розетки. Не буду вдаваться в детали, но знаю точно, мало кто следит чтобы вилка в розетку была вставлена правильно, и “фаза” розетки совпала с “фазой” в приборе...

Появление такого понятия как свеча накала..

Нужен к ней разъем и свободная мощность. Которой в розетке уже нет… Камера создана на максимум возможный в бытовой розетке. Используя возможность программировать алгоритмы, на время розжига мы прерываем нагрев.. За 3 минуты камера не остынет, а мы не превысим лимит по мощности.. Ток через свечу накала может достигать 35 ампер.

Установил твердотельное реле на ток 40А.

В ранних версиях у камер 1.2 и 1.3 было 25А, но сейчас кажется уже подняли тоже до 40.

Установил экран 3,5 дюйма. Маловат? ДА.

Тут в первую очередь сыграл финансовый фактор. Дело в том, что была задача в целом выйти на ту же стоимость камеры. Как и до модернизации.. И все вроде получалось.. И проводов меньше и точек обжима меньше, а значит и работы по сборке меньше.. Но нет.. Не случилось.. к сожалению … Себестоимость не упала, как должна была, а выросла.. Но тут я не могу комментировать ..

Остались приборы МС101.

Тут можно сказать следующее:
Как и в пункте выше. Цена.. Причем это не только цена на новое оборудование, но и цена склада.. Вы когда расширяете ассортимент, у вас разрастается склад.. Поэтому по максимуму надо избежать неоправданного дублирования.

Второе, самое главное.. Возможность адаптивного регулирования нагрева - очень востребованная опция. И у МС101 она реализована в полной мере.. Я считаю этот прибор одним из лучших.. и заменить его не так уж просто.. Именно алгоритмы регулирования являются “тайной за семью печатями” каждого, кто пытался решить эту задачу. Если кто-то думает, что взяв формулу ПИД регулятора с Википедии он способен нагреть камеру … ошибаетесь..

Третье, к этим приборам люди привыкли, знают как настраивать, подключить тоже не проблема.

Четвертое, Отличная надежность. Минимум брака. Есть конечно случаи, но это не REX.. и ему подобные релейные регуляторы.

Забегая вперед, скажу что на автоматической версии их уже нет..

Тип экрана - резистивный, промышленный.

Что такое резистивный? Это экран имеющий дополнительную пленку, с которой при нажатии можно “считать” координаты этого нажатия. Он не очень отзывчив.. Иногда даже не приятен … но он хорошо себя чувствует при работе с “мокрыми руками”. Не страдает от появления на нем капельки воды.. Именно по этому он очень часто используется в пром автоматике. Емкостные экраны (как на вашем телефоне) в тяжелых условиях начинают чудить.. Сами нажимать кнопки.. и прочее. Хотя конечно и ярче и отзывчивее.

Дисплей имеет очень приличные показатели по условиям эксплуатации.

рабочая температура -20 - +70
рабочая влажность 10% - 90%
температура хранения -30 - +85 градусов.

Согласитесь, это важно.

И последнее для данного перечня -
Используемые реле.

Мы применяем реле с заведомо избыточными параметрами. Ток коммутации всех реле не ниже 30А. Тут принято принципиальное решение, несмотря на удорожание.

Теперь о конструкции:

Несколько изображений блока снаружи:

Как теперь видно, места свободного, можно сказать нет.
Заканчивая описание конструкции, поясню, что из блока выходит:

Датчик температуры камеры (термопара)
Датчик температуры продукта (РТ100)
4х-проводный кабель для подключения ТЭН (на два ТЭН по 1200 ватт.)
4х- проводный кабель для подключения Остальных приборов (парогенератор, компрессор, вентилятор конвекции)
Отдельный разъем на свечу накала (или на блок питания свечи накала).

На концах кабеля 4х контактные клеммные колодки, к которым нужно присоединить соответствующие устройства.

По сути, для подключения, нужно присоединить 4 провода. Все остальное уже сделано.

В следующих публикациях коснусь уже программной части..

Спасибо за внимание.