Микропроцессорный регулятор работы, котла центрального отопления.

Автор: с2. Опубликовано в Автоматика в быту

Содержание материала

котелМикропроцессорный регулятор температуры котла центрального отопления (ц.о.)

  предназначен для управления работой котла ц.о. с вентилятором.  

 Микропроцессорный регулятор температуры котла центрального отопления (ц.о.) предназначен для управления работой котла ц.о. с вентилятором.

 РРК (регулятор работы котла) стабилизирует температуру котла с помощью плавной регулировки оборотов вентилятора, производит наддув в котел (с целью ликвидации накопленных газов, образовавшихся в результате процесса сгорания) и защищает систему центрального отопления от закипания воды.

Регулятор управляет работой насоса центрального отопления.

 

Параметры:

Функция

Диапазон

установки

Дельта

Рабочий

диапазон

Тип датчика

Термостат  теплоносителя

 

+29°С _+99°С

1°С

0°С _+125°С

DS18b20

Термостат отработанных газов

 

100°С _+800°С

10°С

0°С _+600°С

РТ-100

Комнатный термостат

 

+5°С _+37°С

0.2°С

0°С _+125°С

DS18b20

Термометр улица

 

-

-

-55°С _+125°С

DS18b20

Температура включения циркуляционного насоса (насос Ц.О.)

 

+25°С _+70°С

4°С

-

-

Температура включение насоса ЦО при низкой температуре котла

 

<5°С

-

-

-

Скорость вентилятора (регулируемая)

30% - 90%

-

30% - 100%

~230V  50Hz

Время между наддувами

 

2 - 30 мин.

-

-

-

Время наддува

 

5– 99 сек.

-

-

-

Режим  Пауза - Надув

таймер

-

2 - 30 мин.

-

Включение насоса через каждые 15 дней на 1 минуту (антиблокировка)

таймер

-

1 мин.

-

Статистика работы 95 ячеек

 

-

Учёт, до 10 суток (240 часов) в одной ячейке

Выгорание топлива , цикл завершен.

Сигнал на моб. тел.. (Замыкание кнопки моб. тел..)

 

В схеме реализованы программно основные функции, это:

Контроль по температуре воздуха в помещении - комнатный термостат

Контроль по температуре нагретого теплоносителя в работающем котле.

Контроль температуры отработанных дымовых газов.

По отдельности и совокупности настроек этих термостатов, можно получить экономичное сжигание топлива, достигая при этом эффективного нагрева теплоносителя в системе отопления.

 

Информация о работе РРК выводится на ЖКИ экран 20х4.

На экране отображаются:

 текущее дата и время, температура на улице, температура в помещении, температура нагрева теплоносителя температура отработанных газов,

 а также текущий режим работы программы отображается текстовой строкой.

 

 Дополнительно есть возможность  подключить мобильный телефон, который при затухании котла или при полном выгорании топлива сделает звонок на определенный мобильный телефон.

Регулятор оборотов вентилятора стабилизирует процесс сгорания топлива.

В программе задействовано десять информационных ячеек, в которых программа ведет разовую статистику работы котла,  в каждой из них записывается день, месяц, уличная температура (наименьшая в процессе этого цикла работы) и время работы в часах (одноразово до десяти суток непрерывной работы)

В схеме применены: МК АТмеga16 (или АТмеga32 см. архив файлов),  распространенные  цифровые датчики DS18b20, высокотемпературный платиновый датчик температуры  РТ100, автономные часы реального времени на микросхеме DS1302, регулировка скорости вентилятора сетевым диммером.

 

Схема.

 

схема котла

 

Описание работы и эксплуатации

РРК  после включения в сеть, на экране появятся текущие результаты  измерения температуры.

После включения РРК перейдет в такой режим работы, при котором был выключен.

Применение такой функции, сделано во избежание остановки работы в случае кратковременного перебоя в сети электропитания.

 

 Функции кнопок, команды, информация на ЖКИ экране.

Кнопки, светодиоды.

Информация на ЖКИ экране

 описание

«РАБОТА   00:00»

«  -СТОП-  »

Кнопка 5 служит для запуска или остановки работы котла.

 

 

 

«ПАУЗА  0:00сек»

 

 

Кнопка 6   во время работы котла делает приостановку работы котла (по таймеру, на время заданное в меню настройки «ПАУЗА»).

 

«работа -МИНИМУМ-»

«Продувка 0:00сек»

 

 

 Если РРК находится в режиме ожидания (кнопка пуск  не нажималась).

Нажатие на кнопку 6 включит режим «МИНИМАЛЬНАЯ РАБОТА КОТЛА».

Нажатие  кнопки 6 еще раз, включит режим «ПРОДУВКА» (по таймеру, на время заданное в меню настройки «ПАУЗА»)

 

Кнопка 1. В меню настройки увеличивает выбранный параметр.

 В основном экране, во время режима «РАБОТА» эта кнопка   служит для увеличения значения заданной температуры теплоносителя (установка).

 

Кнопка 2. В меню настройки уменьшает выбранный параметр.

 В основном экране, во время режима «РАБОТА» эта кнопка   служит для уменьшения значения заданной температуры теплоносителя (установка).

Кнопка 3 вход в меню настроек, навигация по меню настроек.

 

Кнопка 4 в режиме основного экрана вход в просмотр статистики работы.

В режиме меню настроек, выполняет возврат из меню настроек в основной экран.

 

«РАБОТА   00:00»

 

Светодиод горит постоянно,

РРК нормальная работа.

«Приостановка работы»

«работа -МИНИМУМ-»

«ПАУЗА  0:00сек»

«Продувка  0:00сек»

Мигающий светодиод.

РРК работает в дополнительных  режимах.

 

«РАБОТА   00:00»

 

Светодиод вентилятора горит постоянно.

Надув  воздуха к топливу постоянный.

«работа -МИНИМУМ-»

«Продувка  0:00сек»

Мигающий светодиод.

Вентилятор включен по таймеру.

 

Светодиод насоса горит постоянно. Насос работает постоянно

Температура теплоносителя достигла заданного уровня.

Мигающий светодиод.

Насос включен по режиму Антизамерзание, Антиблокировка, или временно включен по таймеру.

 

 

«работа_ЗАВЕРШЕНА_»

 

Сообщение появляется по выгоранию топлива в котле.

Реле Р-4 кратковременно имитирует замыкание кнопки на мобильном телефоне.

(после выгорания топлива, котел еще 2 часа находится в режиме «работа -МИНИМУМ-» для догорания возможных остаточных продуктов сгорания и тления, а так же для удаления остатков угарного газа из топки котла)


ЖК экран - меню настроек и расположение информации
 

жк экран

Отображение информации ЖКИ ( основной экран)
1). Текущее время часы, дата.
2). Температура наружного воздуха.
3). Температура внутри помещения.
4). Температура отработанных газов (дымоход).
5). Температура теплоносителя в котле.
6). Оперативное изменение температуры нагрева теплоносителя и циркул. насоса по темп. теплоносителя. (см. раздел "Описание работы ")
7). Отображение мощности диммера вентилятора, в текущий момент работы РРК.
8). Строка для отображения информации о режиме работы РРК.
9). Графич. отображение работы РРК. (основной режим или второстепенный)
10). Отображение времени работы котла, при одной загрузке топлива.
11). В данном знакоместе отображается:
а) отсутствие сетевого синхроимпульса (отобр. знаком "?")
в) символ "." сигнализирует о включенной погодной коррекция к нагреву теплоносителя и ЦН.
12). В режиме приостановки, отображается время работы воздушного вентилятора котла ( в сек. обратный отсчет).
13). Графич. отображение включения циркуляционного насоса.

 

 


 

Навигация меню.
Из основного экрана по нажатию Кн3, вход в меню настроек РРК.

ЖК экран


Меню установок термостатов.

ЖК экран

1.1). Порог сработки термостата по температуре теплоносителя в котле (см. описание "Термостат теплоносителя").
1.2). Порог сработки термостата по температуре отапливаемого помещения (см. описание "Комнатный термостат").
1.3). Порог сработки термостата по температуре отработанных газов (см. описание "Термостат отработанных газов" (датчик дымохода) ).
1.4). Порог сработки циркуляционного насоса по температуре теплоносителя.
         (так же см. описание "Параметры:".)


Меню управления воздушным вентилятором котла.

ЖК экран

2.1)*. В режиме "Приостановка работы" время включения вентилятора для подачи воздуха в котел. (см. описание "Время наддува").
2.2)*. В режиме "Приостановка работы" время паузы для вентилятора, между надувом. (см. описание "Пауза между наддувами").
2.3). Уст. минимальной мощности вентилятора (см. описание "Производительность вентилятора").
2.4). Ограничение максимальной мощности вентилятора в основном режиме работы (версия 1.4).
* данные настройки, так-же актуальны для режима работы "работа -МИНИМУМ-"


ЖК экран

4.1). Установки текущей даты и времени.
4.2). Установка времени работы подсветки ЖК индикатора (от кнопок управления Кн1, Кн2, Кн3, Кн4).
4.3). По нажатию Кн.6 время остановки - работы ( см. описание "Функции кнопок, команды, информация на ЖКИ экране").
4.4). При выгорание топлива , замыкание кнопки моб. телефона в секундах (см. GSM "Мини звонилка".).


ЖК экран

5.1).* Вкл. или выкл. функции корректировки порога температуры для термостата теплоносителя РРК.
5.2). Установка границы, начала диапазона с которого производится корректировка темп. теплоносителя (диапазон от 0 до +25°С, изменение кнопками Кн1 и Кн2).
5.3). Визуальный просмотр начальной установки температуры теплоносителя.
5.4). Визуальный просмотр подкорректированной температуру теплоносителя , при соответствующей внешней температуре воздуха (на данный момент работы РРК).
             *Если "ВКЛ.", режим коррекции вносит в установку температуры теплоносителя , правку температуры автоматически
                      (при эксплуатации РРК, следует учитывать что правка темп. теплоносителя на экране ЖКИ производится автоматически).


Статистика работы котла, (вход в окно просмотра статистики , в режиме основного экрана, нажать Кн4 (Esc)).

ЖК экран

1). Статистика работы ячейка №1.
2). Статистика работы ячейка №2.
3). Статистика работы ячейка №3.
4). Номер ячейки.
5). День - месяц.
6). Наименьшая температура наружного воздуха в данный период работы котла.
7). Общее количество часов отработанных котлом за один беспрерывный цикл отопления (максимально до 10 суток).

 


 

Подсветка ЖКИ включается при нажатии кнопок Кн1 .... Кн4.

В пользовательском меню (поз.4.2), устанавливаем время включения подсветки по таймеру , от 10 до 99 секунд.

 Если установить в меню (поз. 4.2), более 99 секунд (на экране будет 00)  подсветка в таком случае будет постоянно включена.


При применении инверсного экрана, такого вида

1604

 рекомендую в схеме подсветки ЖКИ, в К-Э транзистора устанавливать дополнительный резистор.

схема подсветки

 

 

  • Описание работы (работа, пауза, приостановка, минимальная работа, продувка, выключение, меню настроек).

При включенном питании и выключенном процессе работы (не горят светодиоды «Работа» и «Вентилятор».) РРК показывает текущую температуру теплоносителя в котле  и находится в выключенном состоянии (вентилятор и насос ЦО , отключены).

Если температура котла выше, чем температура (устн. в меню настроек) включения циркуляционного насоса, РРК включает насос (по схеме циркул. насос №1 (ЦН-№1)) не зависимо от рабочего режима программы - светится светодиод «Насос ЦО».

Начало процесса работы наступает после нажатия кнопки «Пуск/Стоп» (горит светодиод «Работа»). Во время процесса работы РРК текущая температура сравнивается с заданной величиной (установленной температурой в меню программы).

 

При определенной температуре - установленной при настройке (например, 35 °С) - включается циркуляционный насос №1, при этом загорается светодиод «Насос ЦО». Когда температура подходит к установленной величине, скорость вентилятора  сокращается до минимальных оборотов, установленных в меню настройки. Падение оборотов вентилятора начинается тогда, когда до установленной величины температуры остается 5°С. Если котел не в состоянии достигнуть требуемой температуры из-за слишком низких оборотов вентилятора, следует увеличить в меню настроек параметр «минимальные обороты вентилятора»

После достижения требуемой температуры, РРК переходит в режим приостановки, о чем сигнализирует мигающий светодиодом  «Работа» на передней панели прибора РРК.

В режиме приостановки, происходит периодический наддув (только при температуре ниже 82°С). Это регулярное циклическое включение вентилятора на некоторое время (уст. времени в пользовательском меню), которое предотвращает возможное  прекращение тления  в камере сгорания котла.

Включение наддува cигнализируется светодиодом  «Вентилятор».

Установку температуры нагрева котла можно производить оперативно в основном экране (или  равнозначно, этот же параметр изменяется в меню настроек). Установка производится с помощью кнопок «+» и «-». Во время установки температуры, на дисплее мигают цифры, и показывается текущая установка. Выход из режима настройки происходит автоматически, спустя несколько секунд после последнего нажатия кнопки. Чтобы увидеть текущую установку, следует один раз нажать на кнопку «+» или «-».

Работу РРК можно остановить в любой момент (переход в режим выключения) с помощью кнопки «Старт/Стоп», или режим  приостановки кнопкой «Пауза».

  • РРК может перейти в режим приостановки,

                    если выполняются следующие условия:

  1. Температура теплоносителя  котла  достигла значения установленного в меню настроек.
  2. Температура отработанных газов  котла  достигла значения установленного в меню настроек.
  3. Температура отапливаемого помещения  достигла значения установленного в меню настроек.
  4. Режим приостановки сигнализируется моргающим светодиодом «Работа».

При этом режиме РРК сокращает обороты вентилятора до минимума и находится в состоянии ожидания до момента снижения температуры указанных раннее установок, ниже установленной температуры выключения РРК.

После выгорания топлива происходит остановка работы котла  (мигание текстовой строки «РАБОТА ЗАВЕРШЕНА»),

При температуре ниже 5°С, Регулятор включает циркуляционный насос, что препятствует замерзанию системы отопления.

Если температура котла будет выше 90°С, РРК включит насос.

После отопительного сезона через каждые 15 дней на 1 минуту включается насос - это препятствует застою насоса - функция работает при включенном РРК.

  • Настройка РРК.

РРК может устанавливать несколько параметров работы. Таким образом, можно приспособить регулятор к условиям работы: типу отапливаемого помещения, типу топлива, устройству котла и т.д.

Вход в меню настроек происходит по нажатию кнопки 3 , выход кнопкой 4.

Кнопками «+» и «-» производится изменение величины параметра.

Мигающий графический курсор показывает, какой параметр устанавливается в настоящее

время.

Выход из режима настроек происходит автоматически по истечении 30 секунд после последнего нажатия кнопки, или сразу же, кнопкой 4.

Ниже показано описание следующих параметров, включающее короткое пояснения значений, указаны примерные величины.

  • Производительность вентилятора.

 Минимальную  мощность вентилятора  установить в меню настроек «Минимальные обороты вентилятора».

Производительность    вентилятора    представлена    в    %.    Диапазон изменений этого параметра от 30% до 100% (100% максимальные обороты вентилятора). Ограничение оборотов вентилятора применяется тогда, когда из-за устройства котла или применения высококалорийного топлива нет необходимости в большой мощности наддува.

  • Время наддува.

Установление этого параметра, включает наддув в регуляторе на нужное время (время настраивается от вида топлива уголь или древесина).

Определяется время в секундах,  на которое включается вентилятор в момент включения наддува. Диапазон настройки этого параметра составляет: 5-99 секунд.

  • Пауза между наддувами.

Пауза между наддувами определяется в минутах при последующих включениях наддува.

Диапазон изменения этого параметра определяется в границах от 1 до 30 мин. 

Выбор времени наддува и паузой между наддувами следует произвести  на основании оценки качества применяемого топлива.

 Если топливо высококалорийное, то слишком частые или слишком длинные наддувы могут привести к тому, что котел нагреется до температуры выше требуемой.

 

  • Включение циркуляционного насоса.

Насос  (по схеме ЦН-1) управляется по температуре независимо от того  в каком режиме находится РРК. Всегда включается если температура выше параметра в меню настроек «температура включения насоса ЦО», и выключается  когда температура теплоносителя, опустилась ниже установленого порога.

Включение насоса происходит по значению температуры установленное в меню настройки РРК «температура включения насоса ЦО».

Изменение этого значения можно произвести в диапазоне от 25°С до 70°С.

Выключение насоса происходит при температуре на 4°С ниже, чем установленная температура включения.

Это предотвращает включение и выключение насоса, когда во время розжига котла начнется поступление холодной воды из системы отопления.

Установка нужной температуры включения насоса обеспечивает котел от создания конденсата (росы) на случай охлаждения холодной водой с обратки контура.

Выключение насоса ЦО. когда температура снизится, не гарантирует отсутствие конденсата, который приводит к коррозии.

Нужно использовать дополнительно правильно смонтированный трех - либо четырехходовой смешивающий клапан.

 Если в контуре смонтирован один насос, и он загружает контур ЦО, а также емкость с теплой водой - повышение температуры включения насоса ЦО приведет к неохлаждению воды в емкости ГВС, когда в котле закончится топливо и в нем начнет падать температура.

      Циркуляционный насос №2 (по схеме ЦН-№2) .

Если активирован процесс работы, в котле происходит цикл сжигания топлива (процесс в программе определен как «Работа» РРК), насос ЦО №2 включен постоянно , в иных случаях он отключен.

Этот же выход на насос №2,  используется для   взаимодействия с программой управления газовым котлом (см. ниже описание под спойлером "Совместная работа РРК с П.Р. газового котла").

 

Регулятор имеет дополнительные функции:

  • Антизамерзание

Ниже 5°С насос №1 включается автоматически в целях обеспечения инсталляции

перед   замерзанием,   когда   температура   в   котле   вырастет  до   7°С   насос

выключится.

  • Антиблокировка

Каждые 15 дней на 1 минуту включается насос,  предотвращает блокированию насоса вне сезона отопления.

 

  • Термостат  теплоносителя,

 в качестве датчика температуры цифровая микросхема DS18b20 ,   диапазон измерений от 0°С  до +125°С, точность показаний 0.1°С, работает в диапазоне, установленном в меню настроек от +29°С  до +99°С  дельта 1.0°С.

Датчик установлен в наиболее удобном месте, для измерения температуры теплоносителя, в верхней части котла на неприкрытой выходной трубе нагреваемого теплоносителя. (установлен на термопасте «КПТ-8», закреплен и прижат хомутом, обмотан теплоизоляционным материалом).

  • Термостат отработанных газов  

использован температурный датчик линейный платиновый резистор РТ-100 ,   диапазон измерений от 0°С  до +650°С , точность показаний 1°С, диапазон установок в меню настроек от +40°С  до +800°С  дельта 10°С .

Датчик установлен непосредственно в месте выхода дымовых газов котла, на открытом участке металлической дымовой трубы (установлен на тонкий слой термопасты, прикреплен и изолирован высокотемпературным герметиком «АВRO®» 999).

  • Комнатный термостат,

 датчик температуры цифровая микросхема DS18b20 ,   диапазон измерений от 0°С  до +125°С, точность показаний 0.1°С, работает в диапазоне установленном в меню настроек от +5°С  до +37°С  дельта  0.2°С.

Датчик устанавливается в контролируемом отапливаемом помещении, при достижении заданной температуры в помещении, термостат выдает команду для РРК перехода в режим "Приостановка работы", в данном режиме программа котла будет находиться, пока температура  в помещении, не опустится ниже установленной.

  • Термометр улица,

 датчик уличной температуры цифровая микросхема DS18b20 ,   диапазон измерений от -55°С  до +125°С, точность показаний 0.1°С.

Уличный датчик температуры, задействован совместно с автономной часовой микросхемой реального времени DS1302, для учета статистики работы котла.

  • Статистика работы котла, (вход в окно просмотра статистики , в рабочем режиме основного экрана, нажать  Кн4 (Esc))

 использовано девяносто пять  ячеек записываемой информации (по заполнению всех ячеек, запись продолжается с «0» ячейки по кольцу, удаляя наиболее старую запись).

В каждой ячейке содержится информация, о работе котла в один цикл, это номер ячейки, дата и месяц начала цикла работы,  наименьшая температура наружного воздуха в данный период работы котла, и количество часов отработанных котлом за один беспрерывный цикл отопления (максимально в ячейке до 240 часов).

Возможность корректировать две последние ячейки статистики, с суммированием в этих ячейках времени работы РРК ( запись последней ячейки в предпоследнюю).
В режиме просмотра экрана с записью статистики работы РРК, длительно удерживая кнопку кн1 «+» (более 3х сек.), будет объединена последняя по списку запись/ячейка, с предпоследней.

Ручное удаление / очистка ячейки статистики; в режиме просмотра экрана с записью статистики работы РРК, длительно удерживая кнопку кн2 «-» (более 3х сек.), будет удалена/очищена последняя по списку запись/ячейка.

Режимы работы: "работа -МИНИМУМ- " "Продувка" 

Эти функции идут   дополнительно, бонусом  к основной программе, каждый пользователь на свое усмотрение, сам выбирает как использовать программу с этими режимами работы .

Для работы основной программы, в меню пользователя есть такие установки

ЖК экран


2.1). Время наддува 5– 99 сек.

2.2). Время между надувами 2 - 30 мин.

ЖК экран
4.3). Режим Пауза - Надув таймер 2 - 30 мин. 

Эти установки также используются (автоматически) в режимах "работа -МИНИМУМ- " "Продувка"


Для примера , значения этих установок
"Пауза наддува " = 10 минут __(далее обозначим этот параметр как ПНХ)
"Время наддува " = 65 секунд ____(----"----"---- ПТН)
"Кн.ПАУЗА сброс " = 4 минуты __(----"----"---- Н_Т )

Запуск и выбор режимов происходит, однократным нажатием кнопки «ПАУЗА»( Кн6), выход из этих режимов однократное нажатие кнопки «СТОП»( Кн5).

Сам процесс работы РРК в это время происходит так.

Первое однократное нажатие Кн6 включает режим "работа -МИНИМУМ- " , при этом включается вентилятор наддува на время ПТН = 65сек , далее следует пауза надува ПНХ = 10 мин и т.д..
Время работы в этом режиме, ограничено программно диапазоном 3 часа ( может быть более, если во время повторения циклов ПТН - ПНХ - ПТН - ПНХ - ПТН - ПНХ и т.д. будет превышено хоть одно из установленных пороговых значений термостатов теплоносителя или отработанных газов).

Если еще раз нажать Кн6 , включается режим "Продувка", при этом включается вентилятор наддува 100% на время по таймеру Н_Т = 4 мин. И далее по циклу, (но с изменением временных диапазонов для ПТН = 65сек и ПНХ= 10 мин) ПТН*2 = 130 сек , далее следует пауза наддува ПНХ/2 = 5 мин и т.д..
Время работы в этом режиме, ограничено программно диапазоном 1 час (точно так повторение циклов ПТН*2 - ПНХ/2 - ПТН*2 - ПНХ/2 - ПТН*2 и т.д. ).

Выход из этих режимов - однократное нажатие кнопки «СТОП»( Кн5) или автоматически по истечению 3 или 1 час соответственно заданному режиму.

FUSE

Видео работы РРК.

 

 

P.S. 

 Диммер вентилятора.

Сетевые синхроимпульсы в работе программы, занимают  важное место.

Поэтому тут вкратце  примеры, как выглядят осциллограммы в некоторых частях схемы, относящихся к сетевым синхроимпульсам и управлению вентилятора диммером.

Формирователь сетевого синхроимпульса, согласно  выше приведенной принципиальной схемы, собран  на транзисторе Т1 

Осциллограмма на базе Т1.

 Осциллограмма№2

Осциллограмма на коллекторе транзистора Т1. (далее в тексте как осциллограмма А)

 Осциллограмма№3 

Управление скоростью вентилятора осуществляется программно схемой диммера. На экране дисплея  скорость двигателя отображается в % .

Минимальная скорость в %, по факту отображает примерное значение скорости в процентах, потому что для разных двигателей это может быть разное числовое значение.

Основные электронные полупроводниковые компоненты участвующие в управлении скоростью  двигателя на схеме , это оптосимистор MOC3052 и симистор ВТ137.

Правильность работы этой части схемы, невозможно диагностировать только с помощью тестера.

Как вариант при запуске - настройке:

1).Исправность этой части схемы можно определить визуально , подключив к выходу диммера управляемый электродвигатель или лампу накаливания ( при тестировании возможно подключить и то и другое одновременно, такое подключение не имеет "противопоказаний" в работе схемы, ограничение может быть только в общей сумме мощности подключенных приборов). 

2). Посмотреть осциллографом импульсы управления диммером (данный пример осциллограмм, произведен с подключенной лампой накаливания к выходу диммера).

Осциллограммы А и В , это IN_Suns (PD3)  и OUT (PА1) , С подача напряжения на вентилятор, точки замеров отмечены согласно принципиальной  схемы РРК .

Осциллограмма№2

Совместная работа РРК с П.Р. газового котла

Регулятор работы котла, управляет твердотопливным котлом, который является дополнительным источником отопления теплоносителя в доме.

Твердотопливный котел работает , параллельно с настенным газовым котлом  ( газовый котел управляется от схемы Термостат для газового котла V-4 плюс П.Р.)

Работа котла длительного горения , имеет приоритет в обогреве теплоносителя.

Поэтому когда твердотопливный котел работает,  работа газового блокируется автоматически.

На рисунке  два примера, электрического соединения этих схем.

PT100-B Heraeus
платиновый резистор, в данной схеме датчик температуры дымохода.




В процессе сборки потребуется настройка, с применением образцового термометра (например, мультиметр с термопарой)
R-1 настраиваем нулевую температуру которая ближе к комнатной, R-2 коэффициент усиления , настраиваем максимум измерения

 

PIR Sensor

Дополнительно в схеме применен, пассивный ИК датчик движения  PIR Sensor HC-SR501.
(Дополнительно, потому что к логике работы программы он не имеет никакого отношения, предназначен исключительно для управления освещением в котельной)


Основные параметры модуля HC-SR501
Питание: 4,5 - 15В.
Радиус обнаружения: 3 -7 метров (регулируется).
Угол обзора: 120 градусов.
Время задержки: 0,3 - 18 сек, регулируется.
Чувствительность: регулируется.
Выходной сигнал: высокий - 3,3В, низкий - 0 В.
Корпус: без корпуса
Размеры: 32х24х18 мм.
Рабочая температура: -20 - +80°C

Режимы работы:
1) (L) схема выдает высокий уровень при входе человека в зону чувствительности и по прошествии времени задержки выход переключается на низкий уровень.
2) (H) схема выдает высокий уровень все время пока человек в зоне чувствительности и переключается на низкий когда человек покидает зону чувствительности.
Основа схемы микросхема BISS0001


Схема


Спецификация схемы Specification.pdf
Даташит микросхемы BISS0001.pdf

 

Дроссель L1,L2.

В силовой части диммера имеются два дросселя L1 и L2, по существу они не имеют  критичной точности, так как схема управления вентилятором мощностью 60 - 80 ватт, может  обойтись и без этих индуктивностей, при этом схема будет, нормально управляя вентилятором наддува, так сказать «внешне»  все будет выглядеть полноценно, но это все, потому что мощность вентилятора маленькая, и симистор так сказать выдержит любые «режимы работы».

Но все же, в нормальной схемотехнике  рекомендуется  их ставить, вот почему.

Программа при димировании вентилятора может задавать разное время  открытия симистора, иногда при малой мощности наддува, ближе к концу синусоиды, где напряжение велико и близко к амплитудному. Возникает более сильный коммутационный импульс тока через симистор и нагрузку.  

Дроссель  L2 в выходной цепи симистора нужен для того, чтобы погасить  помехи, которые этот самый диммер и генерирует,  и   L2 будет несколько сглаживать  этот побочный эффект.

 К тому же  димеры с фазовым управлением  несут «хорошие» помехи и в  сеть, поэтому ставим фильтр от сетевых помех L1.

L1 использовал просто готовую запчасть от сетевого фильтра, вот такого вида



L2,  использовал ферритовое кольцо, от неисправной болгарки.


намотал несколько витков эмалированного провода, и все индуктивность готова...

Так как  мы диммируем  индуктивную нагрузку, в обмотках двигателя происходит дополнительная самоиндукция.  

Чтобы  симистор закрылся, нам надо, чтобы ток через него прекратился. Наша схема выдаёт импульс на открытие симистора и “ждёт” когда он закроется при следующем переходе через ноль. Однако может так случится, что переход через 0 состоялся и тут же «прошел» всплеск самоиндукции от обмоток двигателя, получится, когда напряжение уже равно нулю – ток через симистор по прежнему течет, и наступает новый полупериод – и симистор может вообще никогда не закрыться. Поэтому для борьбы с этим эффектом симистор зашунтирован  снабберными  R C цепочками (51ом - 0.01мкф х400v и 8.2ом - 0.047мкф х400v), задача которых зашунтировать симистор от произвольных  выбросов тока, возникающих и появляющихся при коммутации индуктивной нагрузки. Использование  RC  цепочек в цепях этой схемы, и особенно номиналы конденсаторов, оказывают положительное влияние на стабильность работы симистора.

МС34063 <->LM7805 
Эта часть схемы, так же может быть, упрощена без каких либо последствий для программы


Однако замена МС34063 на LM7805 , потребует применить к стабилизатору LM7805 радиатор охлаждения.
(А так же при замене на LM7805 учтите, что по документации на ее вход нельзя подавать более чем 18-25 вольт! (нужно смотреть даташит применяемой детали))
Для меня применение радиатора является неудобным, поэтому в своих схемах использую МС34063.


( в примере на фото ЖКИ Raystar RC2004C-YHY-CSX)

Архив файлов:  прошивка v1.4, протеус, печатная плата*.

*печатная плата, не оптимизированы, так как проект пилотный, делался за один раз и  в одном экземпляре.

* в архиве прошивки  для дисплеев с кириллицей PPK_1_4c.hex, если дисплей не поддерживает кириллицу использовать PPK_1_4L.hex.

Прошивка v1.3 - 1.4.

В  версии 1.3 сделаны такие изменения ;

  • статистика работы до 95 ячеек памяти.
  • термостат теплоносителя  , уст. от +29°С до +99°С
  • термостат отработанных газов , уст. от +40°С до +800°С

 


 

  • Функция автоматической коррекции температуры теплоносителя в системе отопления , в зависимости от внешней температуры (используется информация с уличного датчика температуры).

На практике , в отопительный сезон, приходится постоянно подкорректировать температуру теплоносителя в системе отопления.

Если эта  подстройка делается вручную , то это совсем несложно - опустилась температура на улице, температуру теплоносителя установили чуть повыше, такая подстройка сделает подержание температуры в помещении более комфортной.

И наоборот, когда внешняя температура повысилась, можно температуру теплоносителя чуть уменьшить, что в свою очередь приводит к экономии топлива, иными словами уменьшается "перетоп".

Есть только одно неудобство, выполнение этой подстройки теплоносителя производить  вручную, это хорошо если "кочегар" круглосуточно следит за процессом, тогда с него и спрос за это, если кочегара нет, то неплохо если эта подстройка будет выполняться автоматически.

Вот здесь пользователь и может самостоятельно выбрать, использовать эту функцию автоматической корректировки температуры теплоносителя или нет.

Вход  в подменю настройки производится здесь.

регулятор

 

Далее вход в пункт настройки кнопкой Кн3,

регулятор

 кнопками Кн1 и Кн2, изменения состояния (поз.1) вкл. или выкл. функции корректировки.

Если "ВКЛ.", режим коррекции вносит в установку температуры теплоносителя , правку температуры автоматически(при эксплуатации РРК, следует учитывать что правка темп. теплоносителя производится автоматически).

В данном меню можно  вкл. или выкл. функцию (1),  визуально наблюдать начальную установку температуры теплоносителя(2), на данный момент  подкорректированную (3)температуру теплоносителя,  при соответствующей внешней температуре воздуха .

Установка границы (4) ,  начала диапазона с которого производится корректировка темп. теплоносителя (диапазон от 0 до +25°С, изменение кнопками Кн1 и Кн2).

 

 


 

  • Добавлен в программе режим работы, где в основном режиме работы исключается отключение вентилятора (пауза отключения отсутствует ).

В меню программы , активация этого режима устанавливается так

протеус


В основном экране , активированная функция   будет отображаться так.

протеус

 


 

ЖК экран

В  версии 1.4 добавлено, ограничение максимальной мощности вентилятора в основном режиме работы (на рис. поз. 2.4).

 


 


Прошивка; Versiya1.3 - 1.4.

Форум по схеме РРК.

Модернизация РРК до v2 (АТмеga32), описание в форуме 

GSM "Мини звонилка" - SIM800L и ATtinu2313.

Описание возможных неисправностей и проблем в эксплуатации РРК.