Один из клиентов обратился к нам с просьбой подобрать подходящий модуль для решения своей задачи.
Модуль планируется применять в составе небольшой собственной пивоварни. В задачу модуля входило строгое поддержание определённого температурно-временного режима сусла в одном из циклов. В качестве нагревателя применяется ТЭН мощностью 3 кВт.
Задача выглядит следующим образом:
— нагрев и поддержание сусла до 60С в течение 30 минут;
— нагрев и выдержка при 70С в течение 20 минут;
— нагрев и выдержка до 80С в течение 10 минут;
— индикация о завершении цикла и выключение нагревателя;
— индикация прохождения цикла;
— сигнализация неисправности термодатчика или превышения максимально допустимой температуры.
В качестве управляющего модуля было решено использовать универсальный программируемый MP8036multi.
Рис. 1
Уникальность модуля MP8036multi заключается в гибкости его конфигурации: состояние выходов контроллера может зависеть от различных комбинаций состояний входов. Вместе с тем программирование этого модуля для любой конкретной задачи не вызывает никаких сложностей. На базе MP8036multi можно автоматизировать систему освещения, управление отоплением, аварийное питание дома или дачи, автоматизировать полив и вентиляцию теплицы, а также реализовать много других решений.
В общем приближении, система подогрева имеет следующие основные органы управления и сигнализации:
– кнопка ПУСК/СТОП — ВХОД4;
– индикатор аварии — ШИМ1;
– индикация контроля цикла — ВЫХОД1, ВЫХОД2, ВЫХОД3;
– датчик температуры — ДТ1;
– индикация окончания цикла — РЕЛЕ2;
– канал управления ТЭНом – РЕЛЕ1.
Для питания модуля подойдет любой источник питания напряжением 12В и током не менее 100 мА. В качестве такого блока мы рекомендуем использовать отлично зарекомендовавший себя AC/DC преобразователь PW1245. На модуле установлены два реле с максимально допустимым током 10А 250В, чего недостаточно для управления ТЭНом клиента (мощность которого — 3 кВт). Поэтому, в качестве реле управления ТЭНом, мы рекомендуем использовать силовой модуль MP146. Контакты данного модуля рассчитаны на включения электроприборов напряжением до 250В и мощностью до 6,6 кВт.
Управление происходит следующим образом:
При включении выключателя на ВХОДе4 происходит запуск программы. Т.к. при одинаковых событиях требуются разные режимы работы, задействованы дополнительно ВЫХОД1, ВЫХОД2 и ВЫХОД3. Эти выходы создают дополнительные события, по которому выбирается нужный режим работы. В свою очередь каждый таймер ограничен своим диапазоном температур. ТЭНом управляет РЕЛЕ1 через силовой модуль MP146.
По истечению 60 минут происходит полное отключение ТЭНа, а индикация на РЕЛЕ2 сигнализирует о окончании цикла.
Если в процессе работы температура выходит за максимальный предел техпроцесса или выходит из строя термодатчик, включается аварийная сигнализация на выходе ШИМ1.
Процесс работы цикла подогрева можно наблюдать на выходах ВЫХОД1 ВЫХОД2 и ВЫХОД3. Принудительное отключение и перезапуск цикла осуществляется с помощью переключателя установленного на ВХОД4.
Текст программы и электрическую схему управления нагревателем можно увидеть ниже.
//выход1 — 30 мин
//выход2 — 50 мин
//выход3 — 60 мин
//ДТ1 — 60С, 70С, 80С
//РЕЛЕ1 — ТЭН
СБРОС КОНФИГУРАЦИИ РЕЛЕ
РЕЛЕ1.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = ОТКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: ВЫХОД1 = 0
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ3: ВЫХОД2 = 0
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ4: ВЫХОД3 = 0
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ5: ВЫХОД1 = 1
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ6: ВЫХОД2 = 1
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ7: ВЫХОД3 = 1
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ8: ДТ1 >= 60
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ9: ДТ1 >= 70
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ10: ДТ1 >= 80
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ11: ВХОД4 = 0
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ12: РЕЛЕ2 = ВКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ1.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = (У11 И (У4 ИЛИ (У5 И У6 И У7 И У8) ИЛИ (У2 И У6 И У7 И У9) ИЛИ (У2 И У3 И У7 И У10))) ИЛИ У1 ИЛИ У12
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = ВКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: ВЫХОД1 = 0
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ3: ВЫХОД2 = 0
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ4: ВЫХОД3 = 0
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ5: ВЫХОД1 = 1
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ6: ВЫХОД2 = 1
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ7: ВЫХОД3 = 1
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ8: ДТ1 < 60
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ9: ДТ1 < 70
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ10: ДТ1 < 80
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ11: ВХОД4 = 0
РЕЛЕ1.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У11 И ((У5 И У6 И У7 И У8) ИЛИ (У2 И У6 И У7 И У9) ИЛИ (У2 И У3 И У7 И У10))
РЕЛЕ2.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1
РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = ОТКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: ВЫХОД3 = 1
РЕЛЕ2.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ: У1 ИЛИ У2
РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = ВКЛЮЧЕНО
РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.ЗАДЕРЖКА = 1 (с)
РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: ВЫХОД3 = 0
РЕЛЕ2.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ: У1 И У2
//Т.к. при одинаковых событиях требуются разные режимы работы, задействован дополнительно ВЫХОД1 ВЫХОД2 и ВЫХОД3. Эти выходы создают дополнительные события, по которому выбирается нужный режим работы.
ВЫХОД1.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1
ВЫХОД1.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 0
ВЫХОД1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
ВЫХОД1.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1
ВЫХОД1.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 1
ВЫХОД1.РЕЖИМ2.ВРЕМЯ_ДЕЙСТВИЯ = 30 (мин)
ВЫХОД1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
ВЫХОД1.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1
ВЫХОД2.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 0
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
ВЫХОД2.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 1
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.ВРЕМЯ_ДЕЙСТВИЯ = 50 (мин)
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
ВЫХОД2.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1
ВЫХОД3.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1
ВЫХОД3.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 0
ВЫХОД3.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 1
ВЫХОД3.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1
ВЫХОД3.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 1
ВЫХОД3.РЕЖИМ2.ВРЕМЯ_ДЕЙСТВИЯ = 60 (мин)
ВЫХОД3.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД4 = 0
ВЫХОД3.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1
ШИМ1.РЕЖИМ_ПО_УМОЛЧАНИЮ = 1
ШИМ1.РЕЖИМ1.ФУНКЦИЯ = ДИСКРЕТНЫЙ_ВЫХОД
ШИМ1.РЕЖИМ1.СОСТОЯНИЕ = 0
ШИМ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ1: ДТ1 < 81
ШИМ1.РЕЖИМ1.УСЛОВИЕ2: ВХОД2 = 0
ШИМ1.РЕЖИМ1.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2
ШИМ1.РЕЖИМ2.ФУНКЦИЯ = ДИСКРЕТНЫЙ_ВЫХОД
ШИМ1.РЕЖИМ2.СОСТОЯНИЕ = 1
ШИМ1.РЕЖИМ2.ЗАДЕРЖКА = 1 (с)
ШИМ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ1: ВХОД1 = 1
ШИМ1.РЕЖИМ2.УСЛОВИЕ2: ДТ1 > 81
ШИМ1.РЕЖИМ2.ЛОГИКА_УСЛОВИЙ = У1 ИЛИ У2
Схема подключения Рис. 2
Канал ШИМ1 переведен в режим дискретного выхода. Но при необходимости его всегда можно задействовать по назначению. При практической проверке программы не забудьте добавить термодатчики ДТ1, согласно инструкции по конфигурации. Обратите внимание, при добавлении двух и более датчиков, необходимо подключать их по очереди. Временные интервалы и диапазон температуры корректируются по месту.
Если при отладке программы приходится часто загружать конфигурацию в модуль, но не хочется каждый раз добавлять датчики температуры и заново конфигурировать линии АЦП, используйте сброс только изменяемых линий:
СБРОС КОНФИГУРАЦИИ РЕЛЕ1
СБРОС КОНФИГУРАЦИИ РЕЛЕ2
СБРОС КОНФИГУРАЦИИ ВЫХОД1
СБРОС КОНФИГУРАЦИИ ВЫХОД2
СБРОС КОНФИГУРАЦИИ ВЫХОД3
СБРОС КОНФИГУРАЦИИ ШИМ1
При таких командах будут сброшены настройки только одной указанной линии, а остальные настройки останутся неизменными.
При каждой загрузке программы в память модуля программу-конфигуратор необходимо запускать заново. Подключение питания, датчика и силового реле не должно вызвать никаких трудностей. Текст программы также интуитивно понятен. Для питания модуля рекомендуем использовать AC/DC преобразователь PW1245.
Надеемся, что клиенту подойдёт предложенное решение. Ждём его отзыва, готовы всем коллективом принять участие в наладке оборудования и последующей дегустации готового продукта!
П.с. Данные по нагреву и выдержке приведены условные, использовались только для написания программы. Необходимые данные подставляются пользователем.
Еще варианты применения:
MP8036multi: пример работы термостатом
MP8036multi: пример работы таймером
Управляем автономным питанием загородного дома
Комментарии (19)
Bobnecat
23.06.2016 13:40+2Варим пиво с помощью...
Ну и где собственно рецепт!? Дабы убрать желтизну из названия статьи, предлагаю вам изменить заголовок на что-то вроде " контроль температуры и реле с помошью МП80… для пивоварни", а то в последнее время стало модно давать громкое название а в тексте описать как считать температуру, поморгать светодиодом и вкл/выкл реле.
paulsv77
24.06.2016 13:11fishki.net/1715472-varim-pivo-doma.html?mode=profile:512369:posts
Мопед не мой, приятель варит. Статья его.
LumberJack
23.06.2016 14:28Посмотрел текст программы и с ужасом осознал, что для англоязычных людей все эти if, then, else, try тоже что-то значат.
NelegalSS
23.06.2016 16:35мне для варки пива и его брожения достаточно arduino nano в количестве 1 шт, с тремя кнопками, дисплеем 16х3, модулем SD карты для логгирования, пары ds18b20 для контроля температуры, 3 модуля твердотельных реле и двух магнитных пускателей для тенов.
kuzevan
24.06.2016 11:44Когда я захотел сварить свое пиво, тоже стал заглядываться на Браумайстеры и думать, куда именно Ардуину приспособить. Возникало много вопросов — плотный ли затор, не будет ли пригорать, надо ли мешать, как фильтровать…
Решил сварить одно пиво по-простому, традиционным заварным методом, в 10 литровой кастрюле.
Но без компьютера не обошлось, в Экселе написал расчет температуры и количества горячей воды. Для кастрюли, из утеплителя (пористый, с серебристым покрытием, толщиной 5мм) склеил скотчем рубашку для уменьшения теплопотерь (для начала можно обойтись одеялом).
Использовал трехступенчатую схему нагрева 40-60-70, остановки по полчаса.
1. 2кг солода залил 2л воды с расчетом на температуру 40 градусов.
2. Добавил горячей воды до температуры 60.
3. И еще до 70.
4. Поставил кастрюлю на плиту и при помешивании довел до 75. Кстати, помешивание на этом этапе способствует вымыванию сахаров из дробины.
Следующий этап — фильтрация, в качестве фильтра используют саму дробину. Сделал слив — газовый гофрированный шланг 75см из нержавейки, водопроводный тройник и переходник с полдюймовой резьбы — на шланг. В шланге наделал дырок по одной линии, пробивал надфилем с острым концом (плоско-выпуклый) — молотком. Закольцевал шланг на тройнике, на третий патрубок переходник и тефлоновую трубку. Погрузил слив на дно кастрюли, дырками вниз. Сливал сифонным способом — пососал — и в расположенную ниже емкость. Первое сусло идет мутноватое, возвращал его назад. Впрочем, кристальной прозрачности не достиг. Когда основное сусло ушло (не надо обнажать дробину), положил сверху тарелку и стал добавлять воду 80 градусов для промывки.
Дробину выкинул, сусло вернул в кастрюлю и варил 1.5 часа с добавлением хмеля. С принудительным охлаждением возиться не стал, плотненько закрыл кастрюлю (герметик по краям) и выставил ее на балкон. бродил в этой же кастрюле без всяких водяных затворов. Плотная крышка, или просто пленкой закрыть.
Через 2 недели разлив, опять сифоном, добавить в бутылки по 7г/л глюкозы и две недели карбонизация.
А про Ардуину для пива больше и не думаю…
lxpin
23.06.2016 16:51+1Пара вопросов:
1) Можно ли использовать этот контроллер для замены нескольких импульсных реле для реализации проходных выключателей света в квартире?
2) Можно ли напрямую подключить к нему датчик CO2 MT 8057 по TTL без отдельного реле между ними?
Если да, можно ли запрограммировать желтую лампочку на МТ8057 -> медленные обороты приточного вентилятора, красную лампочку -> быстрые обороты вентилятора (возможно, реализовав через разные реле с модулем управления скоростью двигателя)?
masterkit
23.06.2016 18:191. Уточните нужный алгоритм. Теоретически возможно.
2. Можно. TTL выходы необходимо подключить к входам АЦП. Контролируя их состояния управляйте выходом ШИМ. А для управления вентилятором, к выходу ШИМ, можно подключить MP248. А еще вот так возможно.
lxpin
23.06.2016 19:09Спасибо!
1. см картинку: http://220el.ru/images/impuls_contactor/impuls_contactor1.jpg (надеюсь тут можно вставить ссылку на картинку)
2. Нету ли примеров как это выглядит при программировании?
PaulMaul
А выращивание волшебной травы для лечебных целей этот модуль тоже помогает автоматизировать?