Как настроить температурный контроллер с алиэкспресс

Обзор терморегуляторов с AliExpress на 220В

Но теперь рассмотрим самые дешевые цифровые терморегуляторы.

Особенностью терморегуляторов в ценовой группе до 500р является невозможность их установки без дополнительных средств.

В нем нет клемм и просто выходят провода, припаянные на плату. Или вообще нет корпуса. Или есть корпус и клеммы, но скрыто никак не подвести провода.

При желании конечно можно помучатся и завести провода внутрь небольшого корпуса, осуществив соединение внутри.

Поэтому, либо необходимо использовать монтажный бокс для устройств на DIN-рейку, благо размер подходит, либо подводить провода в кабель-канале.

Если только термостат не висит в курятнике.

Рассматриваются только модели, которые работают с напряжением 220В, хотя каждая товарная позиция имеет возможность выбора рабочего напряжения 12/24/220В. Терморегуляторы,питающиеся от 12/24В, вероятноточнее и надежнее, но что ими управлять? Цена указана для 220В.

Почти все модели не имеют сухих контактов реле, а коммутируют напряжение 220В на выход. Нулевой провод выхода соединен со входом, а масса коммутируется.

Но встречаются и с сухими контактами, причем, надо проверять — устройство с каким исполнением пришло.

Если соединить терморегулятор, предполагая что у него сухие контакты — может получиться КЗ, если терморегулятор коммутирует фазу и пробрасывает ноль.

По логике функционирования, регулирование температуры может быть двух типов:

1. Устанавливается температура включения (P0) и температура выключения (P1).

2. Устанавливается температура поддержания и (гистерезис).

У некоторых терморегуляторов есть коррекция температуры.

Источник

Регулятор температуры с алиэкспресс как настроить

Обзор терморегуляторов с AliExpress на 220В

Но теперь рассмотрим самые дешевые цифровые терморегуляторы.

Особенностью терморегуляторов в ценовой группе до 500р является невозможность их установки без дополнительных средств.

В нем нет клемм и просто выходят провода, припаянные на плату. Или вообще нет корпуса. Или есть корпус и клеммы, но скрыто никак не подвести провода.

При желании конечно можно помучатся и завести провода внутрь небольшого корпуса, осуществив соединение внутри.

Поэтому, либо необходимо использовать монтажный бокс для устройств на DIN-рейку, благо размер подходит, либо подводить провода в кабель-канале.

Если только термостат не висит в курятнике.

Рассматриваются только модели, которые работают с напряжением 220В, хотя каждая товарная позиция имеет возможность выбора рабочего напряжения 12/24/220В. Терморегуляторы,питающиеся от 12/24В, вероятноточнее и надежнее, но что ими управлять? Цена указана для 220В.

Почти все модели не имеют сухих контактов реле, а коммутируют напряжение 220В на выход. Нулевой провод выхода соединен со входом, а масса коммутируется.

Но встречаются и с сухими контактами, причем, надо проверять — устройство с каким исполнением пришло.

Если соединить терморегулятор, предполагая что у него сухие контакты — может получиться КЗ, если терморегулятор коммутирует фазу и пробрасывает ноль.

По логике функционирования, регулирование температуры может быть двух типов:

1. Устанавливается температура включения (P0) и температура выключения (P1).

2. Устанавливается температура поддержания и (гистерезис).

У некоторых терморегуляторов есть коррекция температуры.

Обзор и настройка термостата XH-W3002

Доброго всем дня. Устройство которое сегодня будем обозревать имеет довольно специфичное назначение, но я думаю многие найдут ему применение в быту. А некоторые даже сэкономят, не покупая аналогичный прибор стоимостью в 5-10 раз дороже. Электронный термостат Xh-w3002 предназначен для автоматического включения и отключения нагрузки при заданных значениях температуры. Для чего покупал его я.

В подвале гаража выделена одна комната для хранения картофеля, закаток и других овощей. В зимнее время температура может опускаться ниже нуля. Обычно включали лампочку 100Вт и за счет выделения тепла помещение нагревалось. Минус в том, что постоянно приходилось ходить и контролировать температуру, чтобы не нагревалось сильно и не переплачивать за электроэнергию. А ходить не близко. Именно термостат позволяет делать это автоматически и экономить много времени и денег. Второе реле будет включать саморегулирующийся греющий кабель обогрева трубы водоснабжения в строящемся доме в котором пока нет отопления. Управлять можно теплым полом, котлом отопления, холодильным оборудованием при отсутствии автоматики. Единственный недостаток — отсутствие возможности программирования на определенные дни недели и время в сутках. Но и цена более чем демократичная.

Итак, о самом термостате:

— напряжение питания — 220В;

— Диапазон контролируемой температуры: -50

— точность измерения температуры: плюс минус 0.2°C;

— точность настройки и отображения температуры 0.1°C;

— датчик NTC10K L = 1 м водонепроницаемый;

— коммутируемая нагрузка — 1,5кВт;

Данный термостат выпускается на напряжения 12В, 24В, 220В. Рассматриваемый на 220В. Блок питания встроен в корпус. Встроенное реле рассчитано на нагрузку 1,5кВт, но я бы так нагружать не стал. Максимум 1кВт. Для большей нагрузки лучше поставить промежуточное или твердотельное реле.

Теперь о настройке Xh-w3002. Имеется индикатор окружающей температуры. Три кнопки: меню, вверх и вниз. Вход питания 220В, выход напряжения 220В, термодатчик с длинной кабеля 2м, индикатор включено реле (нагрузка) или выключена.

При подаче питания на термостат загорается индикатор с температурой окружающей среды. При нажатии на кнопки вверх отобразится настроенная температура включения. При нажатии кнопки вниз — температура отключения.

Для входа в меню настройки необходимо нажать кнопку меню, та что с иероглифами. Нажимаем меню, высвечивается Р0 — настройка температуры включения, нажимаем кнопку вверх, загорается Р1 — настройка температуры отключения, далее Р3 — корректировка показаний температуры, если вы определили что он врет, Р4 — задержка срабатывания, настраивается в минутах. Для входа в каждый из выбранных параметров настройки нажимаем кнопку меню, для выхода так же кнопку меню.

Теперь более подробно. Например нам нужно задать такой режим: при опускании температуры в подвале до 30С термостат должен включить лампочку, при нагреве воздуха до +50С лампочка должна выключится.

1. Нажимаем кнопку Меню (загорится Р0 — вошли в меню настроек);

2. Нажимаем кнопку меню еще раз (высветится настроенная температура включения);

3. Кнопками Вверх или Вниз настраиваем необходимые нам 3 градуса;

4. Нажимаем меню еще раз (выходим из настройки температуры включения);

5. Нажимаем кнопку Вверх (загорится Р1 — настройка температуры отключения);

6. Нажимаем кнопку Меню (входим в настройку температуры отключения);

7. Кнопками Вверх или Вниз настраиваем необходимые нам 5 градуса;

8. Нажимаем меню для выхода;

9. Ждем несколько секунд, он сам выйдет из режима настроек и отобразит текущую температуру.

Вот собственно и все. Для режима работы на охлаждения необходимо выставить температуру включения выше например 5 градусов, а температуру отключения меньше, например 3 градуса.

Настройка времени задержки срабатывания. Например у вас температура в доме (теплый пол) необходимого значения и термостат отключен. Вы открыли входную дверь или балкон и датчик резко окатило холодным воздухом и соответственно термостат включился. Но температура в доме при этом то ведь практически не изменилась и включение термостата вам не нужно. Выставив задержку в несколько минут вы исключите вот такие ложные срабатывания.

Если еще не надоело, то расскажу о внутренностях. Все на фото ниже.

Встроенный блок питания, стабилизатор на 5В, разъем подключения датчика и непосредственно реле. Реле имеет только один, нормально разомкнутый контакт. Нормально замкнутого нет.

Если вам необходимо управлять газовым котлом с сухими контактами, когда необходимо просто замыкание и размыкание цепи без подачи напряжения, то придется поколхозить. Для этого перережьте дорожки как показано на фото выше (красным цветом) и перепаяйте черный провод на другую дорожку (синим). Обратите внимание, что дорожки продублированы и с обратной стороны платы, то есть операции по перерезанию дорожек необходимо сделать и на обратной стороне.

Теперь реле будет просто замыкать и размыкать цепь без подачи напряжения.

Термореле W1209 — обзор и инструкция

Цифровое термореле (программируемый терморегулятор) W1209 — это устройство, созданное для поддержки температур в заданном диапазоне. Оно используется в различных системах автоматизации (инкубаторов, теплицах, системах отопления, бойлеров и т.д).

Технические характеристики W1209

• Напряжение питания: 12 В
• Потребляемая мощность: 35 мА (65 мА при замкнутом реле)
• Максимально переключаемый ток: 5 А
• Максимальное напряжение на контактах: 250 В
• Температурный диапазон: -50 ºС … +110 ºС
• Точность управления: 0.1 ºС
• Гистерезис точность: 0.1 ºС
• Частота обновления: 0.5 с
• Терморезистор: NTC (10К 0.5%, водонепроницаемый)
• Количество реле: 1 шт.
• Влажность: 20 % … 85 %

Общие сведения

На терморегуляторе присутствует трех-разрядный индикатор (HS310281K), отображающий температуру от -50 ºС до +110 ºС. Температура от -10ºС до -50ºС и от 100ºС до 110ºС отображает без десятичной доли, что вполне хватает для бытового использования. Также, на плате расположен красный светодиод «LED1» дублирующий включение реле.

Терморегулятор поддерживает два режима работы «C» (охлаждение) и «H» (нагрев). Изменяется режим при помощи трех кнопок управления.

Назначение кнопок:

• «SET» — выбор режима работы и настройка параметров
• «+» — увеличение параметра
• «-» — уменьшение параметра

Пример: при режиме работы «С» и выставленной температуре 25ºС, реле сработает при достижении температуры 25ºС а отключится при 23ºС.

Настройки термостата (W1209)

Для входа в режим настройки нужно удерживать кнопку «SET» в течении 5 секунд, после чего кнопкой «+» или «-» выбрать изменяемое меню (P0 . . . P6).

Для входа и выхода с меню, необходимо однократное нажатие кнопки SET.

PO — Режим работы термостата

В данном разделе меню устанавливается режим работы С — охлаждение или H — нагрев, при выборе режима C, реле сработает, когда температура упадет до заданного значения.

Если выбран режим H, то реле сработает если при повышении температуры до заданного значения будет активировано реле температуры.

P1 — Настройка гистерезиса

В данном пункте меню настраивается гистерезис (разница между температурой включения и выключения), значение от 0.1 °C до 15.0 °C, по умолчанию 2 °C, шаг изменения 0.1 °C.

К примеру, если установлено значение в 2 °C, а температура работы 20 °C и режим H, то при температуре 22 °C, термостат отключит нагрев, а при температуре 18 °C включит нагрев.

P2 — Верхний предел температуры

Установка верхнего предела температуры значение от -45 °C до 110 °C, по умолчанию 110 °C, шаг изменения 1 °C.

P3 — Нижний предел температуры

Установка нижнего предела температуры значение от -50 °C до 105 °C, по умолчанию 110 °C, шаг изменения 1 °C.

P4 — Корректировка температуры

В этом разделе можно откалибровать показания термометра, при условии, если у вас есть образцовый термометр, значение от -7 до 7, по умолчанию 0, шаг изменения 1.

P5 — Задержка включения реле

Здесь, устанавливается задержка включения 0 … 10 минут.

P6 — Верхний придел температуры отключения

Меню настройки аварийного превышения температуры от 0 °C до +110 °C, по умолчанию выключен OFF.

Источник

Управляем терморегулятором W1209

В предыдущей статье Универсальный народный регулятор температуры мы с вами познакомились с терморегулятором W1209. Данным терморегулятором можно управлять процессами нагрева или охлаждения бытовых электроприборов без применения дополнительных микроконтроллеров, таких как Arduino или Raspberry Pi. Терморегулятор W1209 уже снабжен своим микроконтроллером.

В этой статье рассмотрим меню настройки терморегулятора W1209.

На плате терморегулятора имеется три кнопки:

После подключения терморегулятора к источнику питания 12 вольт на дисплее отображается текущая температура окружающей среды.

Для изменения температуры срабатывания реле регулятора необходимо кратковременно нажать на кнопку SET: показания на приборе начнут мигать. Кнопками + и — измените значение температуры на нужное вам значение. Так осуществляется установка температуры срабатывания .

Удержание кнопки SET в течении 2 секунд включает на дисплее надпись P0

Кнопками + и — можно перемещаться в меню от значения P0 до P6. Кратковременное нажатие кнопки SET в каком либо меню, осуществляет вход в данный раздел.

Регулировки терморегулятора W1209 по разделам P

• P0 — «С» охлаждение, а «Н» нагрев, соответственно, реле в значении «Н» включается, а9 если установить «С» отключается;
• P1 — Гистере́зис — разность температур между включением и отключением реле. Заводская установка 2 градуса;

P2 — верхний предел поддерживаемой температуры, заводская +110 °C;

P3 — нижний предел поддерживаемой температуры , заводская -55 °C;

При достижении этих температур терморегулятор будет отключен.

• P4 — коррекция температурной погрешности:
• P5 — задержку времени включения реле, по умолчанию 0, возможно установить до 10 минут;
• P6 — защита от перегрева (OFF –защита отключена, ON – защита включена)

Устройство снабжено сигнализацией неправильной работы прибора:

• LLL – обрыв датчика температуры;
• 110 или HHH – короткое замыкание шлейфа датчика;
• 888 – неисправность датчика.

Для сброса к заводским настройкам необходимо:

• отключить питание
• нажать и удерживать кнопки «+» и «-»
• подать питание на терморегулятор

На дисплее появится надпись «888», после чего отобразится текущая температура.

Источник

Термоконтроллер с PID-регулированием в мирно-хозяйственных целях

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.

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».

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.

Источник