Я уже долгое время вынашиваю идею разработать свой собственный контроллер для вентиляционных установок. За все время работы в области автоматизации и диспетчеризации инженерных систем накопился приличный опыт и понимание как это все должно работать и выглядеть. На рынке было уже достаточно много решений с разным подходом и в разном ценовом сегменте, но с уходом западных брендов их стало существенно меньше и это одна из причин, которая подтолкнула делать первые шаги в разработке контроллера.
В конце 22 года я начал работать в этом направлении. План был простой: сперва сделаем только дизайн и рендер будущего устройства. Если результат понравится и получится воплотить все идеи в рендере, то можно будет делать следующие шаги, а если результат будет не очень, то и продолжать не стоит.
Я составил краткое техзадание и сделал «наброски» в Фигме, как я вижу устройство, после чего обсудил все это с дизайнером, который специализируется на промышленных устройствах и с которым я уже был знаком. Техзадание описывало главные моменты контроллера: управление только одной нажимной крутилкой (энкодер с кнопкой), функциональная подсветка под крутилкой, дисплей 2 — 2.4 дюйма, можно монохромный, формфактор под модульный щиток, быстрозажимные и быстросъемные клеммы, темный цвет.
Тут нужно немного отступить и рассказать вообще, что это, для чего и почему именно так. Любая вентиляционная установка (а в будущем не только вентиляция, а насосные станции, кондиционеры, освещение и тд.) не может работать без автоматики, должен быть контроллер, которые будет ее включать, регулировать и следить, чтобы все работало как надо. Все контроллеры можно поделить на два класса: свободнопрограммируемые и парамметрируемые. Первые это ПЛК, которые можно использовать вообще, где и как угодно, для этого нужен программист с ноутбуком, он напишет для него программу или возьмет что‑то готовое и будет какое‑то время все это настраивать и запускать. Вторые не такие гибкие, сделаны под стандартные ситуации и не требуют программиста. Я выбрал второй вариант и буду стараться делать комфортный пользовательский опыт. Функциональная подсветка под крутилкой будет иметь разные цвета и, вероятно, будет сегментирована для индикации разных ситуаций. Управление одной крутилкой из моего опыта самый удобный вариант, удобнее, чем кнопки и, тем более сенсорные кнопки (привет Carel). Экран цветной и не сенсорный, и цвета практически не будут использоваться. В первоначальном варианте была идея сделать мини дисплей строчный внутри крутилки, где можно было бы вывести значения текущей температуры и уставки, но от этой идеи отказались почти сразу, так как это прилично усложняет и удорожает все устройство. Ну и, конечно, сайт, где можно будет сконфигурировать нужную программу, скачать все схемы, чертежи, инструкции, таблицы и тд.
Весь процесс разработки корпуса можно поделить на несколько этапов:
1. Предпроектные исследования, собираем референсы.
2. Эскизы, выбираем отправную точку.
3. Пару концепций, выбираем окончательное направление.
4. Дизайн, грубая 3D модель, красивый рендер.
5. Подготовка конструкторской документации, где учтены уже все железо, платы, крепления, размеры и пр.
6. Промежуточная модель, печатаем на принтере и красим, собираем все, смотрим все ли сходится.
‑-- сейчас мы тут ‑-
7. Вносим правки и выкатываем всю документацию, отправляем на производство.
Первый этап ‑ это подборка референсов и геометрии. На этом этапе дизайнер делает подборку разных стилей, предметов, устройств, чтобы определиться с концепцией, формами, линиями и тд.
Решили использовать простые формы, в основе которых лежат примитивы. Сложные линии и изгибы посчитали не нужными.
Дальше дизайнер подготовил эскизы, где уже определена геометрия и формы, и нужно было выбрать наиболее удачную компоновку, лицевую панель и вариант подсветки.
Остановились на последнем варианте с утопленной подсветкой и секторами. Здесь уже появилось и название будущего контроллера Eleven. Рабочее название закрепилось и скорее всего оно и останется.
На следующем этапе нужно было определиться с расположением и количеством клемм, с вент отверстиями и с портами.
Здесь представлены две разные концепции, которые отличаются в первую очередь расположением клемм. В обоих вариантах есть свои плюсы и минусы, но остановились на первом варианте с фронтальным расположением. Это немного сэкономит места в шкафу и добавит удобства при монтаже. Да и выглядит прилично лучше.
Теперь на этапе дизайна вопросов больше нет, осталось подготовить финальный рендер и можно хвастаться.
Ну вот пол пути пройдено. Здесь нужно было принимать решение, двигаться или нет дальше. Я остался доволен тем, что у нас получилось на этом этапе, хотя и оставалось несколько вопросов. Например, насколько ярко в итоге получится подсветка, есть опасения, что вся идея с подсветкой не жизнеспособная.
Мы сделали небольшую паузу, после чего приступили ко второму этапу. Здесь уже потребовалась совместная работа со схемотехником. Мы долго подбирали все компоненты и даташиты к ним. Размер экрана сперва выбрали 2.4 дюйма, но он оказался слишком большим, уменьшили его до 2.2 дюйма. Быстрозажимные клеммы заменили на аналогичные Китайские, они зеленого цвета, а не серого как в дизайне. Еще они на несколько миллиметров больше, чем первоначальные, из‑за этого необходимо немного увеличить корпус.
В Чип и Дипе я купил горсть разных энкодеров и пластиковую крутилку, чтобы подобрать самый отзывчивый. Сделали несколько разных вариантов линзы, один вариант, полностью утопленный с рассеивателем и второй вариант немного выступающий из‑под крутилки. Сейчас пока тестируем оба варианта. Параллельно с этим были спроектированы и заказаны платы. В целом этот этап получился довольно длинным и сложным, необходимо было учесть много нюансов, чтобы все это в итоге собралось, защелкнулось, работало и не грелось.
Вот так выглядит рендер уже конструкторской модели, где все элементы подобраны и стоят на своих местах. Можно отличить от дизайна по отверстиям для литья.
Сейчас мы распечатали на принтере модель и покрасили в черный цвет. Паяем платы и собираем все вместе. Параллельно пишем программное обеспечение. После того, как все это защелкнется, покрутим, посмотрим, внесем изменения в корпус и можно будет отдавать на изготовление первой партии.
Буду рад вашим комментариям и вопросам.
Комментарии (96)
Biga
05.07.2023 18:46+4Судя по названию, контроллер может управлять лифтом.
sim2q
05.07.2023 18:46+3Судя по названию, контроллер может управлять лифтом.
В тэгах же нет #ардуино
Dynasaur
05.07.2023 18:46+3Про функционал ничего особо не понятно, вся статья в основном про крутилку и подсветку, хотя, для устройства, установленного в электрощитке, это не самое важное
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46+1Да, это статья про то как делали дизайн корпус. Про функционал напишу отдельно, когда будет чуть больше готовности, там много писать))
j_aleks
05.07.2023 18:46+2Маааленькая хотелка (это сугубо мое мнение) , аппарат красивый получается, но рассчитан на установку в гермоящике, иначе зарастет пылью с неизвестными последствиями, я бы шторок каких добавил.
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46Спасибо! Там где он будет стоять будет стоять еще оборудование и вообще там должна быть защита от влаги и пыли. Конечно, никто не застрахован от небрежного монтажа и эксплуатации. А шторки где? На вентотверстиях?
j_aleks
05.07.2023 18:46ну наверное, если по простому, то в зависимости от планируемой тепловой нагрузки, предположим , выламываемая, а если заморочиться, то сдвижная,ну или тканевые накладки изнутри (так проще всего), а вот где контактная группа, пойдет откидная, с небольшим перекрытием проводки... это в принципе классика, да и защита от дурака...
Хотя, конечно зависит от применяемых контактных групп, но как показывает практика, пустышки загаживаются очень быстро, и если приспичит потом что нибудь подключить еще, приходится заниматься клиринговыми занятиями... иногда "по взрослому"..))
eteh
05.07.2023 18:46Это же контроллер для бытовых нужд? Сертификации и все остальное как я вижу из дизайна не рассматриваете под промку?
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46Это точно не для бытовых нужд, может применяться в умных домах, может в промке, но вообще это инфраструктуры зданий.
eteh
05.07.2023 18:46+1Тогда какое его исполнение по ip? Зачем ему панель своя, если например в запыленном месте будет? Лучше отдельная защищеная. Ну и винты надежнее)
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46нет смысла делать ему IP, так как он будет располагаться в шкафу или щитке, где будет IP. В запыленном месте он находиться не должен. Экран нужен для настройки и эксплуатации. Не уверен, что винты надежнее, они раскручиваться могут.
eteh
05.07.2023 18:46Подождите, ладно для настройки, а для эксплуатации Вы считаете что лучше открыть щиток и посмотреть что там внутри, чем поуправлять со внешней панели?
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46+2Логика такая. В идеальном мире у него будет поддержка диспетчеризации и мониторинг и контроль будет с ПК диспетчера, в этом случае к контроллеру можно не подходить вообще. Если диспетчеризации нет, то эксплуатация установки выглядит так: один раз настроил режимы и расписание и больше туда не ходишь. Ходишь если нужно изменить уставки и перенастроить расписание, ну либо авария какая-то произошла. Довольно часто ставят в щитки с прозрачной дверцей, через нее будет видна подсветка, если в ряд висят 10 щитков можно не открывая их убедиться, что все горит зеленым и нет красного. Но это идеальная ситуация.
eteh
05.07.2023 18:46Я Вас услышал, но мой совет из другого мира (хим оборудование) - добавьте rs 485 или 232 как вывод на панель оператора и по modbus настройки и параметры оборудования- не все будут ставить стандартные щитки и не везде их разрешено ставить, и если уберете встроенную панель, если это удешевит продукт может он и в промке найдет свое место. Это мое мнение)
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46+1Спасибо, 485 на борту с полным списком переменных, можно панель или пк прикрутить. Аналогично будет и Ethernet
Earthsea
05.07.2023 18:46Довольно часто ставят в щитки с прозрачной дверцей, через нее будет видна подсветка, если в ряд висят 10 щитков можно не открывая их убедиться, что все горит зеленым и нет красного. Но это идеальная ситуация.
А еще довольно часто используют металлические щитки, соответственно с непрозрачной металлической дверцей. Так что кроме дин-реечного варианта обязательно надо проработать исполнение с установкой на дверь, как у контроллера на картинке внизу. С лицевой стороны степень защиты должна быть IP65 - часто бывает именно такое требование к приборам на дверях. Панель оператора - это тоже хорошо, но для этого контроллера скорее всего избыточно. RS485 (modbus) - многим нужно, Ethernet с поддержкой Modbus TCP тоже хорошо, но не настолько востребовано, хотя и есть преимущества по сравнению с обычным Modbus. Оба способа связи можно реализовать в виде дополнительной опции или втычного модуля, как например делает Wirenboard.
Пример контроллера с монтажом на дверь:
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46Это одно из решений, но мне оно не понравилось. Думал сделать возможность размещения на дверце, но отказался. Для большинства установок это не востребовано. Если оболочка металлическая, то на ней 3-4 лампочки достаточно. Возможность закрепить контроллер на дверце это усложняет весь процесс, выпиливание отверсий то еще удовольствие.
Indemsys
05.07.2023 18:46Щит с прозрачной дверцей работает как парник. Если на него иногда светит солнце, то дисплей внутри выйдет из строя с большой вероятностью.
glazko
05.07.2023 18:46+2Выглядит супер по этому на заводы не зайдет, не любят суровые парни в робах "гламуризацию АСУ ТП"))
Рекомендую его продвигать в BMS, причем строго как премиум, потому что в обычном сегменте параметрируемых решений для вентиляции нормально продается только супер дешман
Indemsys
05.07.2023 18:46Ручной энкодер хорош для примитивных приборов. Но как, например, редактировать с помощью энкодера текстовые строки трудно представить.
Между тем тот китайский дисплейчик на фотографии ведь оснащен уже тачскрином. Тачскрин тут был бы гораздо юзабельней.
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46Так тут и есть примитивный прибор под определенную задачу) Текстовые строки вводить не придется, программировать тоже, подключаться ноутбуком тоже. Посмотрите как это сделано у Danfos, крайне удобно https://www.youtube.com/watch?v=-fTqJusFcQY&t=36s
Indemsys
05.07.2023 18:46Мне наоборот показалось, такое управление очень неудобно и контр-интуитивно. Понадобился длиннющий ролик чтобы описать элементарные действия. Там документация наверно на сотню страниц. Сможете ли вы потом писать такую документацию со всеми перечислениями юзкейсов крутилки?
В дивайсе Danfos играют не на удобстве ввода информации, а на приятных тактильных ощущениях своей крутилки. Но у них явно другая технология и материалы крутилки. У них похоже крутилка не на механических контактах дешевого энкодера, а на сенсорных. Есть апноты у TI как делать сенсорные крутилки с высокой плотностью шагов.
Дивайс как вы выше в комментах написали планируете совсем не простой и похоже с большим набором параметров, в частности для IoT, а там придется вводить длинные строки, такие как URL, имена хостов, пароли и т.д.
Советую не откладывая поменять способ пользовательского ввода на небольшую контекстную клавиатуру по периметру экрана или, что лучше, всего на тачскрин.
Чем интуитивнее интерфейс тем меньше придется писать мануалы.Крутилки хороши когда реально мало места и деваться некуда. И ставят их не для пользователей и не для частого использования, а для однократного. Поставил на объект, отрегулировал что надо, снял экран и ушел. А дальше крутилка только роль светодиода выполняет. Она и по цене как хороший светодиод. И да, ручка у крутилки тонкая поскольку у механических крутилок типа вашей очень мало шагов на оборот. Чем меньше диаметр тем легче прокручивать диапазон значений.
Indemsys
05.07.2023 18:46Вот еще пример как мы меняли пользовательский опыт наших заказчиков.
Справа некий промышленный достаточно универсальный контроллер с крутилкой. На него довольно толстый мануал. Люди с ним очень сильно мучились пока настраивали. В нем ничего нет для IoT. Чаще всего приходилось выезжать в коммандировки на обслуживание такого дивайса.
А слева наш контроллер IoT c тачскрином. Он обрабатывает и выводит на дисплей состояния сигналов от целой сети устройств. Мануал на него помещается на паре листов. А настроек больше сотни.
Цена на дисплеи сейчас такая, что ими можно заменять любые другие органы управления.
smart_alex
05.07.2023 18:46Специализированный контроллер — это хорошо, а универсальный — лучше.
Не нашёл в тексте на каком MCU сделан контроллер.
Дизайн отличный (рендеры не обработаны — если провести светокоррекцию, то будут выглядеть ещё лучше).
И конечно продукт должен предусматривать возможность самостоятельного DIY программирования (иначе — не очень неинтересно).
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46на STM32F4. Идея как раз в специализированном применении, чтобы процесс от проектирования до пнр был быстрым, удобным и комфортным. Я согласен, что ПЛК это интереснее, но это другая уже история)
Indemsys
05.07.2023 18:46STM32F4 откровенно слабый для комфортного проектирования дивайсов такого уровня.
Комфортное и быстрое проектирование обеспечивает только комфортная избыточность ресурсов. А это и увеличенная частота ядра и избыточный объем RAM и возможность применения скриптов и наличие избыточно быстрых интерфейсов с ПК.
FunTic
05.07.2023 18:46+1STM32F4 для такого устройства хватит с избытком. Возможно необходима будет внешняя память для хранения "картинок" (SD-карта). В нынешних условиях STM придется менять на GD.
aumi13
05.07.2023 18:46кросивое.
но вот интересно по верхней картинке - как собирались экран на энкодер поставить?
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46aumi13
05.07.2023 18:46это лакшэри, сразу х3 к прайсу
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46да, поэтому отказались, красиво очень, круто, но нет в этом необходимости
smart_pic
05.07.2023 18:46Если настроек больше десяти и они просто цифровые данные от 0 до 100 , то экран с энкодером уже напрягает. Экран и энкодер хорош если 1) менять настройки нужно часто и именно осязаемыми крутилками; 2) если нужен относительно постоянный визуальный контроль устройства. Стоять возле шкафа с открытой дверцей контролировать параметры на экране и что то там корректировать энкодером - не очень привлекательная затея. А если шкаф находится в неудобном месте - тем боле. Об этом уже писали.
Быстрозажимные разъемы можно заменить на разъемы с креплением кабеля под винт. В монтаже и пусконаладке гораздо удобнее.
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46Не соглашусь) Danfos ECL 310 с энкодером/кнопкой это самое удобное с чем приходилось работать. Но правда там и крутилка существенно крупнее. Кнопки не всегда могут нажиматься, это раздражает, особенно сенсорные. Клеммы можно заменить на винтовые, но быстрозажимные удобнее и быстрее. У фронтальных клемм есть минус, маркировка не понятно как будет на кабеле крепиться.
zurabob
05.07.2023 18:46Для оперативной коррекции параметров энкодер очень удобен, но разумеется по него надо продумывать визуализацию и управление. Разумеется долго крутить энкодер неудобно, но можно правильно выбрать дискретность параметра и сделать нелинейную зависимость изменения от скорости.
Galperin_Mark
05.07.2023 18:46Рад, что поделились своим опытом. Тема разработки и дизайна форм-фактора ПЛК нам знакома, поскольку также делаем свои корпусы. Так что мы не одиноки. Ждем продолжения.
smart_pic
05.07.2023 18:46+1Спасибо, посмотрел корпуса.
Подскажите а аналог вот этого https://www.gainta.com/d12mg.html корпуса есть? Когда затеяли производство , то оказалось что такие корпуса производит ограниченное количество фабрик
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46+1Привет коллегам, работал с вами много лет, даже как-то проводили экскурсию и знакомили с отделами разработки Комеги. В офисе лежит одна из первых версий Комеги, но поработать так с ней и не получилось, а вот на Контарах было сделано очень много чего.
zurabob
05.07.2023 18:46+1А почему выбран вывод провода вверх, ведь в шкафах все предусмотрено под вывод вбок и почти все устройства на ДИН-рейку имеют боковой вывод?
Иногда не удавалось быстро найти клеммы с боковым зажимом провода и приходилось использовать верхний зажим. Это было неудобно монтажникам и не очень красиво в итоге.
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46+1Из своего личного опыта фронтальные клеммы удобнее при монтаже и пнр. Они немного экономят место в шкафу, расстояние между дин рейками можно сделать поменьше. Не нужно подсовывать кабель сверху или снизу, когда шкаф уже обвязан бывает, что проводов много и попасть в горизонтальную клемму сложно. При ПНР тоже выткнуть всю гребенку сразу удобнее. Мне у фронтальных клемм не нравится только одно, что маркировка кабеля располагается как попало, если сместить ее близко к клемме, то не видно цифр, поэтому они где-то в середине провода болтаются.
zurabob
05.07.2023 18:46+1При ПНР тоже выткнуть всю гребенку сразу удобнее
Есть такие же горизонтальные разъемные клеммы, которые удобно сбоку отверткой подцепить и разъединить. Вертикальные с таким числом контактов я даже не представляю как поднять.
Они немного экономят место в шкафу, расстояние между дин рейками можно сделать поменьше.
Да, место между рейками экономят, но это лишние резкие загибы кабеля, риск обнажения провода при надрезах изоляции(даже на вашем фото видно) и неудобство монтажа. Это ИМХО конечно, но наши сборщики тоже очень недовольны вертикальным выводом провода. Зато девайсы смотрятся на картинке и в коробочке конечно красивее.
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46Да, вы правы, тут особо не поспоришь, есть свои нюансы. Но нам нужно было принять решение как делать и вот решили вот так)) У нас таких решений еще миллион впереди и нужно все их принимать, не все будут оптимальными, но что-то делать надо))
olegve
05.07.2023 18:46Самый удобный вариант, когда контроллер вставляется в кроватку. Тогда, для того, чтобы снять контроллер, кабели трогать вообще не нужно.
AndreySafu
05.07.2023 18:46А как получить на тест? У меня есть на обслуживании несколько теплиц, к ним холодильники, проращиватели. Пока собираю автоматику на базе китайских контроллеров температуры и влажности плюс несколько реле, но хотелось бы законченный контроллер. Готов быть подопытным.
garageman
05.07.2023 18:46Посмотрите https://habr.com/ru/companies/wirenboard/articles/695752/
Ну и часть скриптов оттуда в интернете лежит, кстати.
garageman
05.07.2023 18:46+2Я имею (совсем небольшое) отношение к промышленной автоматизации - и не понимаю, откровенно для чего контроллеру в щите энкодер и экран.
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46Это не промышленный ПЛК, он не предусматривает подключение к нему ноутбука для отладки. Экран и орган управления нужен для настройки и эксплуатации
garageman
05.07.2023 18:46Wi-fi сейчас по цене кратно дешевле чем экран+энкодер.
Посмотрите на типичный: https://gidrologo.ru/каталог/автоматика/мониторинг/datalogger/функции_datalogger#конфигуратор_системы_smartwebIndemsys
05.07.2023 18:46Wi-Fi дело десятое.
Джентельменский набор любого современного модуля - Wi-Fi, BLE, LoRa и графический HMI.
Тут спорить серьёзно можно только о выборе программной платформы, где все это взлетело бы одновременно не мешая основной задаче.
Indemsys
05.07.2023 18:46Экран дешевле кучи светодиодов.
Мы переходим повсеместно на экраны вместо светодиодов у каждого сигнала.
Это и дешевле и информативней.garageman
05.07.2023 18:46Да, для информации - согласен. Но для управления тем более настройки - ну уж нет. Стоять перед контроллером вместо того чтоб с планшетом и кружкой кофе сидеть в тепле.
olartamonov
05.07.2023 18:46+1
Если вот тут подразумевалась коммутация 24 В, то норм, если ~230 — то нет, требованиям безопасности не удовлетворяет.
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46Вообще, да, там реле под коммутацию в том числе 230в
olartamonov
05.07.2023 18:46+1Переделывать плату. И в правом верхнем углу это что — развязанный RS485? Ну вы поняли. Тоже. И снизу по центру — оптопары, опять какая-то развязка? И там. И топология DC/DC, того, который по центру, не надо так, пожалуйста (у того, который справа, дела получше). Хотя древний 2596 (это же он?) с мизерной нагрузкой вас, наверное, простит, но всё равно не надо.
Да и схему неплохо бы подправить, как минимум с добавлением снабберов на контакты реле — а то подключит кто-нибудь индуктивную нагрузку, там весело и страшно будет. И если реле у вас там на ULN2003 повешены, питание 5 В и реле тоже 5 В, то вы ещё и на ограничения по рабочему температурному диапазону можете попасть, например, что для промышленного изделия тоже нехорошо.
И это только по одной мутной фотке диагнозы.
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46Точнее так, 230 подразумевается, но нагрузки там не будет, вся нагрузка в любом случае будет через контакторы или силовые рели. 230 там может быть, но буквально мА.
fizikdaos
05.07.2023 18:46+1Там не в токе дело, должна быть изоляция по напряжению как между самими линиями, так и до низковольтной части - 6 или 7мм по плате кажется по госту требуется. Ибо безопасность.
Indemsys
05.07.2023 18:46В своё время повёлся на данные из этой утилитки.
И не прошёл сертификацию. Потому что в отраслевых стандартах зазоры требуют гораздо больше. Так что надо смотреть на степень ответственности функций прибора.
fizikdaos
05.07.2023 18:46Эта утилитка показывает зазоры для функциональной изоляции (что бы прибор работал), а для безопасности между человеком и 220 нужна усиленная изоляция ( что бы не убило), которая примерно в два раза больше функциональной.
на это есть ГОСТ IEC 60950-1-2014, там без бутылки конечно не разберешься. Два раза читал и все равно забываю что там как, но вроде >6,4 мм по плате и >4 мм по воздуху норм для оборудования в нормальных комнатных условиях.zurabob
05.07.2023 18:46Насколько помню, 6.4мм 380В, для 220 достаточно 4мм по плате, но я стараюсь первичку/вторичку всегда разорвать воздухом и по плате сделать больше.
Indemsys
05.07.2023 18:46Не имеет значение напряжение на коэффициент увеличения зазора. В этом плане утилитка считает правильно. Имеет значение ответственность цепи.
Да, один из рисков - это опасность воздействия на человека через соседние цепи.Но есть риски еще сильнее.
Это риски, например, нарушения функционирования цепей безопасности. Например стоп кнопки в лифте. Если она из-за утечек не сработает, то пострадает множество людей. И вот к таким цепям, даже если они низковольтные, применяют увеличивающий зазоры коэффициент. Это увеличение обусловлено факторами загрязнения плат. Если плата может загрязниться, покрыться пылью, влагой и т.д. то зазоры могут потребовать увеличить в несколько раз.
olartamonov
05.07.2023 18:46а) местами на фото платы и 2,5 мм нет
б) изоляцию рассчитывают не на номинальное напряжение, а на возможные выбросы («пиковые напряжения переходных процессов») — отсюда и большие зазоры, и воздушные промежутки, и варисторы на входах, и прочее. Потому что «Очень ли нужен шлем при езде на мотоцикле? — Когда нужен, то очень».
По IEC 60950 даже минимальная — первая, применяется для сетей, в которых уже предусмотрены меры гашения пиковых напряжений — категория подразумевает выбросы до 1500 В в сети с 300 В среднеквадратичного.
zurabob
05.07.2023 18:46Зазоры конечно неплохо бы соблюсти, но здесь нет открытых металлических частей, возможно вообще источник питания неизолированный - так делают даже именитые производители. Правда обычно в более простых и дешевых устройствах.
olartamonov
05.07.2023 18:46Не в устройстве с разъёмами для подключения внеших неизолированных низковольтных цепей.
zurabob
05.07.2023 18:46Есть фотореле TW1 от известной ABB - там конденсаторный источник питания и есть низковольтный фотодатчик(просто фоторезистор), который выносится на десятки метров. Да нехорошо, но сертифицированно по всему миру.
В контроллере ТС похоже питание 24В и ничего не мешает сделать хорошо, но сертификацию скорее всего и так пройдет.
fizikdaos
05.07.2023 18:46
Фоторезистор в герметичном корпусе, подключается обычным кабелем с двойной изоляцией, и на монтажной схеме предупреждающий знак высокого напряжения. Так что там все в порядке.
olartamonov
05.07.2023 18:46Вне всякого сомнения, изоляцию низковольтных линий можно и снаружи сделать.
Вопрос в том, будет ли отражён в официальной докуменции тезис о несоответствии устройства требованиям ТР ТС 004/2011 и о том, что всю ответственность за сохранность и безопасность подключаемых цепей клиент принимает на себя?
fizikdaos
05.07.2023 18:46+1А почему разработку устройства начали с корпуса? довольно нестандартный подход.
Обычно электронику с электроники начинают. Можно с софта начинать. Или одновременно.
Для MVP (да и тестовых партий) можно и готовый корпус взять. Дырки прорезать ножом, экран соплями приклеить.
А тут на пресс-формы сразу полмиллиона уйдет.Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46+2Да, не обычный подход, попробую объяснить логику. Мне было понятно что я хочу, было понятно какие и сколько будет входов и выходов. Понятно было с питанием, портами, управлением, топологией и всем. Вся концепция была в уме и было понятно, что технически это все реализуемо и было понятно даже примерно сколько уйдет времени и денег на это. А вот по корпусу было не понятно, были смутные представления в голове как он должен выглядеть. Так вот начали с дизайна корпуса, задача была такая: если дизайнер поймет что нужно и сделает крутой результат, то тогда я рискну влезть во всю эту история, так как дальше это уже вопрос техники. Если бы дизайн меня не устроил бы, я бы не стал продолжать.
DerReefer
05.07.2023 18:46Поздравляю, вы только что изобрели BMR410 от Kieback&Peter.
https://pdf.directindustry.com/pdf/kieback-peter/bmr410-controller/16993-596324.html
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46+2Таких контроллеров много, пока зарубежные не ушли решений на рынке было очень много, можно было штук 20 насчитать точно с примерно одинаковым функционалом. Не стояла задача сделать что-то уникальное, чего еще нет, задача сделать качественный продукт.
sav13
05.07.2023 18:46К сожалению, корпуса напечатанные на 3Д тот еще колхоз. Крась их не крась. А лить свои корпуса маленькими партиями - на вес золота получается
Не думали взять готовый корпус и работать верхней панелькой?
https://www.gainta.com/en/d6mg.htmlЕе вполне можно делать лазерной резкой или фрезеровкой
Autonomnoe Автор
05.07.2023 18:46да думал, конечно, и знаю несколько ребят, кто делает именно так. У меня все таки вся идея строится вокруг корпуса)
smart_pic
05.07.2023 18:46Готовые корпуса с доработкой лазером или фрезеровкой - вполне подходящее решение для контроллеров устанавливаемых в шкаф на ДИН_рейку. Не думаю , что продажи будут более 100 контроллеров в месяц. А раз так - то оптимальнее использовать готовые корпуса.
Если бы это был пост дизайнера корпуса (сама статья про дизайн корпуса) без электроники - то и вопросы были бы совсем другие.
но так как статья начинается
Я уже долгое время вынашиваю идею разработать свой собственный контроллер для вентиляционных установок.
то и вопросы пошли соответствующие.
У меня есть некоторые вопросы к компановке плат. МК лучше расположить на нижней плате, а на верхнюю привести только интерфейс индикатора. А не наоборот как у вас. Кода начнете добавлять ЛАН - то точно поймете почему так лучше.
FunTic
05.07.2023 18:46А я считаю ровно наоборот. МК и измерительные каналы лучше разместить на верхней плате, а схему питания, батареку, реле и гальваническую развязку на нижней. Защиту измерительных каналов также расположить на нижней плате.
Indemsys
05.07.2023 18:46Тут как раз противоречие и возникнет. Если процессор вверху, а измерения внизу, то к ним надо вести отдельную аналоговую землю вниз. Это вызовет расщепление земель. Чтобы сделать качественно расщепление нужна особенная трассировка , и такая трассировка однозначно вызовет изменение дизайна. Надо будет поменять расположение разъемов.
Расщепление земель - прямой путь к сбоям из-за увеличения восприимчивости к электромагнитным помехам. Но если земли не расщепить, то будет большой шум в аналоговом сигнале. У автора надо спрашивать, что, с какой точностью и скоростью он собирается измерять.FunTic
05.07.2023 18:46От схемы питания в верхнюю плату тащить две земли. Часто аналоговые каналы имеют гальваническую изоляцию, т.к. датчики и исполнительные механизмы могу иметь собственный источник питания...
Indemsys
05.07.2023 18:46Земли расщепляют у АЦП, а не у источника питания. Расщеплять у источника питания рекомендовалось в старых книгах, да и то там рекомендовалась пробовать разные варианты. И кстати да, на платах стоит делать в разных местах площадки для перемычек соединяющих разные земли. Потом при наладке приходится шаманить с ними.
А гальваническая изоляция не помогает от сбоев. Такие микроконтроллеры как STM32 сбоят от наносекундных импульсов. Такие импульсы проходят оптроны насквозь как нож сквозь масло. А источником таких импульсов как раз служат контакторы.FunTic
05.07.2023 18:46Какой смысл их расщеплять у АЦП? Я считал, что аналоговая земля нужна для уменьшения влияния непостоянного потребления тока цифровой частью.
zurabob
05.07.2023 18:46Именно поэтому после оптрона ставят последовательный резистор, который имеет небольшую емкость. А параноики ставят два последовательных резистора с правильно заземленными конденсаторами.
smart_pic
В дизайне присутствует ЛАН разъем , однако на печатных платах он не представлен, видимо еще не подошли в реализации. Подобные контроллеры также хорошо оснащать RS485 для сопряжения с автоматизацией здания и т.д.
Дизайн зачетный.
Autonomnoe Автор
Спасибо. За внимательность респект, изернет действительно будем делать в последнюю очередь. 485 предусмотрены 2 штуки, один слейв для диспетчеризации, второй мастер для работы с частотниками.
uszer
Всё бы ничего, но где будет стоять эта красота? В шкафу, закрытом на ключ. Нужна ли, внутри закрытого на ключ шкафа, красота? Дело вкуса. Если шкафу нравится - почему бы и нет? Если во всей системе есть "верхний уровень", то изыски на уровне контроллера нужны только разработчикам контроллера. Если верхнего уровня нет, а всё ограничивается "средним", то дизайн "среднего" уровня должен предполагать не внутришкафную установку.
Autonomnoe Автор
да, тоже мнение. По мне, так дизайн устройства играет важную роль. Не самую важную, конечно, но достаточно, чтобы над ней заморачиваться. Да и шкафы далеко не всегда закрытые. Для вентиляшки в самый раз использовать пластиковые, модульные, с прозрачной крышкой. Удобство монтажа в разы выше, чем у металлических оболочек. Не исключено, что я решу не продавать контроллер отдельно, а продавать шкафы в сборе комплектные.
uszer
Ни в коем случае не призываю делать некрасивые устройства "некрасивый самолёт - не полетит" (с), но зачем такой дизайн в шкаф прятать? В шкафу может лежать "кирпич" и чем реже туда заглядывают - тем лучше. Тут стоит "заморочиться" и с вариантом шкафа (что может утяжелить всю разработку). Но если бюджет конторы позволяет, а Заказчики в будущем потянут - почему нет? И тут важно не потерять рынок бюджетных решений.