Доброго времени суток, уважаемые читатели!
В прошлой статье кратко рассказал о новом приборе от ОВЕН - ПР205.
Предлагаю постепенно изучать прибор, от простого к сложному.
Сегодня более подробно ознакомимся с входами и выходами прибора, а именно: DI, DO, FDI, AI, AO.
Ну что, виски, печеньки? Поехали:)!
Возможно что-то упущу, будут вопросы – задавайте!
Напомню вам, друзья, свои записи я делаю с бОльшим уклоном на ответственную Домашнюю автоматизацию, т.к. для формата промышленной автоматизации мой блог не подходит. Как минимум потому, что профессионалам эта информация не особо-то и нужна, всё же они опытные люди и многое знают. Все записи рассчитаны на обычных людей, на людей, желающих ознакомиться и освоить, и на быстрый просмотр опытными специалистами.
Оглавление:
- Дискретные входы\выходы – описание.
- Скоростные Дискретные входы - описание, примеры и реализации (фото и видео).
- Аналоговые входы\выходы – описание, примеры и реализации (фото и видео).
DI\DO (Дискретные Входы, Дискретные Выходы).
При помощи Дискретных Входов и Выходов, можно реализовать управление различными контакторами, или бистабильными (импульсными) реле. Алгоритмы управления светом, мастер выключатель, управление фазами. Всё то, что можно нажать и то, что может включаться или выключаться. С одного выключателя (DI1), например, можно задействовать 8 реле (DO1…8), которые будут управлять включением\выключением света в 8 комнатах, в зависимости от количества нажатий на кнопку.
Дискретные Входы.
Прибор ПР205 имеет, в различных своих конфигурациях (на сегодняшний день) 6+2 дискретных входа (6 DI + 2 FDI). DI “управляются сигналом” 24 Вольта. Схема подключения крайне простая (чуть ниже).
Дискретные Выходы.
Дискретные выходы у прибора бывают двух типов, выходы типа Реле, и выходы типа Транзисторный ключ.
Реле.
С реле всё, вроде бы, понятно, обычное реле, до 5 Ампер при переменном токе до 250 Вольт, и до 3 Ампер, при постоянном токе 30 Вольт.
НО! Обратите внимание на категорию нагрузки!
cosφ≥0,95 обозначает категорию нагрузки AC-1!
На одном из форумов, пользователь сетовал на то, что реле у ОВЕН плохие, а у конкурентов хорошие, ибо подключил он 30Вт светодиодную лампу, и у него залипли контакты реле. Хотя и в продуктах ОВЕН, и в импортных аналогах, используются одинаковые реле от лидера по производству. Но! Пусковой ток, у светодиодных ламп, может быть в 300 раз больше номинального! Выходит, не в реле дело…
Транзисторный ключ.
Тип n-p-n, 0,5 А при напряжении не более 40 В постоянного тока.
Данные выходы могут работать в двух режимах:
- Обычный дискретный
- ШИМ
И тот и другой режим работы дискретного выхода, типа транзисторный ключ, требуется там, где нужно много раз включать и выключать нагрузку, т.к. обычное реле, механическое, имеет относительно не большой ресурс.
Варианты подключения:
Показывать физическое замыкание кнопки на примере ПР205 не вижу смысла, т.к. иллюстрировать логическую единицу или ноль – не самое интересное занятие:).
FDI (Скоростные Дискретные Входы).
FDI подключаются иначе, схемы подключения датчиков\устройств, с различными выходами, приведу чуть ниже. Особое внимание стоит уделить вариантам подключения, т.к. для каждого типа датчиков, схемы отличаются, а формулы, для расчета дополнительных сопротивлений, приведены в инструкции, как пример, добавляю фото инструкции для датчиков с выходом n-p-n. Более детально вы сможете всё это прочитать в инструкции к прибору. А демонстрацию работы мы рассмотрим ниже.
Скоростные входы.
В описании к прибору ПР205 указано то, что данные входы могут работать с датчиками, на частоте до 100кГц, это реальные рабочие данные. По факту, я смог посчитать и 160кГц, но производителю виднее.
Данные входы могут работать в трёх режимах:
- Дискретный вход
- Счетчик импульсов
- Энкодер
Дискретный вход нам не интересен, если я правильно понимаю (могу ошибаться), частота 0\1 там будет зависеть от времени цикла.
Энкодера у меня нет.
А вот посчитать импульсы мы однозначно сможем!
Для имитации датчика будем использовать обычный, китайский, готовый модуль на NE555, работающий в режиме генерации импульсов прямоугольной формы. Выставим предварительно частоту при помощи осциллографа, и подключим к прибору, показания выведем на дисплей.
В настройках входа, помимо режима работы, можно задать ещё некоторые параметры, нам будет интересен пункт: «Сброс счетчика», выберем пункт - "Сбросить". Тут же в настройках мы зададим ему переменную (resetfdi1), и будем обнулять счетчик по команде, для подсчета импульсов в одну секунду.
Математическую модель подсчета описывать не буду, думаю каждый из вас и сам сможет умножить и поделить.
А вот пример работы продемонстрирую, обратите внимание на правый нижний угол осциллографа (там пишется частота) и на дисплей ПР205, там, где написано <100кГц:
Прибор работает в соответствии с заявленными характеристиками, и даже превосходит их.
С FDI думаю всё, двигаемся к Аналоговым сигналам.
AI\AO (Аналоговые Входы\Выходы). Это интереснее!
Аналоговые Входы.
Аналоговые входы могут работать и как:
- Дискретные входы
- Аналоговые входы в режиме измерения тока
- Измерения напряжения
- Измерения сопротивления
- Предустановленные настройки для конкретных датчиков
В данном примере, будем использовать два аналоговых входа, к одному подключим датчик температуры из Китая, 4…20мА с диапазоном измерения -50…+100 градусов. А к второму входу подключим калибратор 0-10 Вольт, т.к. датчиков с выходным сигналом 0-10 Вольт под рукой у меня нет.
Начнем с “градусника”.
Подключение датчика температуры осуществляется по принципу “Токовая петля”. В настройках прибора мы сразу же зададим параметры измерения, и тут же в настройках укажем диапазон масштабирования, чтобы потом не делать это через дополнительные алгоритмы. Мы знаем, что датчик работает в диапазоне от 4 до 20мА, и его диапазон от -50 до +100 градусов, это и укажем.
Как видите, ничего сложного! Датчиков с выходным сигналом 4…20мА и 0-10В великое множество, и в случае с домашней автоматизацией, аналоговые входы очень полезная опция! Можно отслеживать давление в системе отопления, в системе водоснабжения, контролировать температуру подачи теплоносителя и температуру обратки, подключать датчики мониторинга воздуха на наличие различных газов, и прочее.
Что касается "датчика" 0-10В, то у нас он только для демонстрации одновременного измерения и тока, и напряжения. Остальные настройки делаются точно так же, как и в случае с китайским «термометром».
Аналоговые Выходы.
На данный момент, все приборы ПР205 имеют Аналоговые Выходы, Универсальные, 3 штуки.
Универсальные – значит те, которые могут работать в двух режимах, и 4…20мА, и 0-10 Вольт, что весьма удобно!
В настройках Аналоговых выходов можно выбирать не только тип сигнала, но и задать переменную для отслеживания состояния выхода.
В сегодняшнем примере подключим ТТР, оно же Твердотельное реле. ТТР имеет встроенную логику, и, в зависимости от изменения уровня входного сигнала, в нашем случае 0-10В, на выходе, так же, будет изменяться «уровень сигнала». Пример работы чуть ниже.
Аналоговые выходы, так же как и входы, могут быть полезны нам в различных ситуациях. Мы можем регулировать мощность различных приборов. В своём доме я использую аналоговый выход для регулировки скорости вращения вытяжки, в которой установлен коллекторный двигатель. Так же, при помощи ТТР, можно управлять мощными 3-ёх фазными нагрузками, тэнами на котле. Или маломощными термоголовками для реализации погодозависимой автоматики, в случае с регулировкой трехходового клапана. Ещё, выходы такого типа есть у различных задвижек, диммеров и прочих устройств. Одним словом – Аналоговые выходы нужны, важны, и им всегда можно найти применение.
Ну вот, наверное, и всё на сегодня. Это краткий обзор с небольшими примерами.
Если у вас остались вопросы по входам и выходам на ПР205, с радостью готов на них ответить – спрашивайте!
С следующей записи начнем знакомится с имеющимися интерфейсами, подключим различные устройства по RS485 и Ethernet.
На сегодня прощаюсь с вами, пусть ваша жизнь будет яркой и интересной, не болейте!
До новых встреч! Пока!
P.S. Нашли ошыибки, неточности? Дайте знать, хочу быть грамотным, спасибо!
