Форум самогонщиков Сайт Барахолка Магазин Помощь солдатам

Самодельный «РМ-2» с внешним управлением.

Форум самогонщиков Приборы и электр(он)ика
1 2 3 4 5 1
mekkaod Научный сотрудник Одесса 3.4K 2.2K
12 Янв. 19, 17:19
Всё изложенное в этой статье - моё личное мнение, основанное на моём личном опыте
и без претензии на истину в первой инстанции.
С начала - зачем?
Занимаясь ректификацией,  я на собственном опыте убедился в том, как важна
стабилизация мощности и её прогнозируемая управляемость на входе в ректификационную колонну.
Уже позже ,  начитавшись толстых книжек,  стало понятно почему это так.
Что такое гидродинамический режим, его связь с эффективностью работы тарельчатой
или насадочной колонны.
Влияние подводимой мощности на сложные режимы работы колонн ,  такие как эпюрация
и  гидроселекция.  
Влияние температуры окружающей среды на теплопотери, и их компенсация.
Построение собственной БРУ потребовало от устройств электропитания кроме стабилизации
ещё и легкой  управляемости, а затем и автоматизации этой управляемости.
Решать же эти вопросы приходилось при помощи постоянной беготни к такому всем
известному устройству как РМ-2. Вернее к трём РМ-2 –именно столько их необходимо
для работы моей БРУ.
Кроме этого приходилось использовать подручную таблицу в которой необходимая
мне мощность переводилась в напряжение устанавливаемое на РМ-2.
Кроме того, одной из особенностей этого знаменитого прибора является то, что при изменениях на один шаг(вольт) в начале используемого мной диапазона мощность
меняется на 12 Вт, а в конце диапазона на  16 Вт…,  то есть – нелинейно.
Дело ещё в том, что всё остальное управление ведётся с ПК, и было обидно…
Я напрягся и получилось вот такое устройство, которое полностью отвечает
моим требованиям.
IMG_1523.JPG
IMG_1523.JPG Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.
mekkaod Научный сотрудник Одесса 3.4K 2.2K
Отв.1  12 Янв. 19, 17:28, через 10 мин
 
img_1523.jpg
Img_1523. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.

Диапазон входного напряжения 150-270 В
Диапазон выходной мощности 8-100% от номинальной через  1%
Точность поддержания заданной мощности 0,1%.
Управление от двух кнопок и USB(USB –TTL), стандартный протокол UART
В качестве регулирующего силового элемента необходим симистор размещённый  на соответствующем радиаторе.
Монтажная схема аналогична стандартному РМ-2.
Устройство построено на контроллере PIC16F876A, программа написана на СИ.
Порядок работы:
После сборки схемы и подключения сети, на индикаторе появляется текущее напряжение сети
(но это не гарантирует того что схема собрана правильно на 100% - проверьте ещё раз!)
pm2.png
Pm2. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.

Нажимая на левую кнопку можно перебрать все варианты индикации.
1. Напряжение в сети в Вольт-ах
2. Мощность на нагрузке(установленная) в Ватт-ах
3. Сопротивление нагрузки(рассчитанное или измеренное необходимо ввести самому) в Ом-ах.
Остановившись на мощности или сопротивлении и нажав на правую кнопку - вызывается режим изменения параметра(индикатор мигает).
Изменение параметра осуществляется левой кнопкой в меньшую сторону и правой в большую.
Для корректной работы необходимо установить правильное сопротивление нагрузки.
Возможна коррекция индикации входного напряжения по вольтметру которому доверяет пользователь.
Для этого в режиме индикации напряжения необходимо нажать и удерживать правую кнопку до тех пор пока моргание индикатора не прекратится.
После этого кнопку нужно отпустить (индикатор вновь заморгает) и в это время
Увеличить или уменьшить напряжение индикации.
В любом случае окончание моргания индикатора приводит устройство в рабочее состояние с запоминанием изменённых значений параметров в энергонезависимую память.
К устройству можно подключить USB-TTL  переходник для управления устройством и одновременно некоторое количество аналогичных устройств, больше восьми не проверялось.
Слово для управления с  терминала имеет вид:
010484056, где 010 номер устройства (прошивается в программе)
484 – сопротивление 48,4 Ом
056- мощность 56%
Устройство возвращает слово
010223050, где:
010-номер устройства
223 – напряжение текущее (Вольт)
050 – мощность установленная до отправки текущего слова.
Для получения текущего значения мощности, в запросе нужно указать мощность больше 100, например : 010484200
Прибор ответит словом с текущими параметрами, в нашем случае
010223050.
Совет:  для корректной работы устройства и получения искомой стабилизируемой мощности необходимо выбирать тен в 1.5-2 раза мощнее, чем искомая рабочая мощность.  

img_1523.jpg
Img_1523. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.
img_1522.jpg
Img_1522. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.
img_1521.jpg
Img_1521. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.

img_1526.jpg
Img_1526. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.
img_1525.jpg
Img_1525. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.
img_1524.jpg
Img_1524. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.

img_1519.jpg
Img_1519. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.
img_1517.jpg
Img_1517. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.
img_1515.jpg
Img_1515. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.
img_1510.jpg
Img_1510. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.
img_1508.8.jpg
Img_1508. Самодельный «РМ-2» с внешним управлением. Приборы и электр(он)ика.
Александр Волков Магистр Хабаровск 227 82
Отв.2  14 Янв. 19, 01:16
Для корректной работы необходимо установить правильное сопротивление нагрузки.mekkaod, 12 Янв. 19, 17:28
Я так понял, что мощность вычисляется из напруги считанной после симистора и введенного значения сопротивления.
Учитывая тот факт, что при нагреве сопротивление меняется, а также то, что форма напряжения после симистора искажается, будут некоторые погрешности, по моему мнению, для измерения мощности,  правильнее было бы измерять напряжение сети и ток через нагрузку  
И если можно схему в студию
vano11 Профессор Татарстан 3.7K 970
Отв.3  14 Янв. 19, 01:45, через 29 мин
Учитывая тот факт, что при нагреве сопротивление меняетсяАлександр Волков, 14 Янв. 19, 01:16
Александр Волков, в ТЭН_ах, как правило, применяют нихром, как нагревательный элемент. Температурный коэффициент сопротивления у нихрома довольно таки маленький и учитывая что ТЭН нагревается довольно таки не сильно, то изменением сопротивления ТЭН_а можно пренебречь и не учитывать. Это вот в лампочке Ильича (накаливания) нить нагревается значительно сильно и существует разница сопротивления нити в холодном состоянии и когда лампочка горит (горячем состоянии).
Александр Волков Магистр Хабаровск 227 82
Отв.4  14 Янв. 19, 03:32
Температурный коэффициент сопротивления у нихрома довольно таки маленький и учитывая что ТЭН нагревается довольно таки не сильноvano11, 14 Янв. 19, 01:45
Насчет тэна  не спорю, а спираль в тене около 400С изменение нагрузки около 2-3 % а при заявленных

Точность поддержания заданной мощности 0,01%mekkaod, 12 Янв. 19, 17:28
это уже много

Но это не самое главное мощность для однофазной сети  Робщ=Ракт/cosφ, при регулировке симистором, синусоида искажается, нагрузка становиться индуктивной, cosφ изменяется от 1 до 0,4 поэтому при расчете мощности после симистора необходимо учитывать и этот параметр.
А так как весь процесс происходит не на полной мощности искажения будут всегда.


mekkaod Научный сотрудник Одесса 3.4K 2.2K
Отв.5  14 Янв. 19, 11:08
Александр Волков, если ты думаешь, что я не измерял ток нагрузки, действующую мощность или усреднённую потребляемую мощность , то ты ошибаешься.
Все необходимые эксперименты я провёл и пришел к выводу, что устройству для кипячения жидкости достаточно измерять только напряжение на тене (нагрузке), причем встроенный это тен или внешний нагрев значения не имеет.
Устройство не является аналитическим прибором, а лишь регулятором мощности со стабилизацией.
И с основной своей задачей - регулированием момента включения симистора в зависимости от выбранной мощности и мгновенного напряжения , он справляется.
Расчеты времени задержки включения (тау) ведутся по 4 формулам в зависимости от мгновенного параметра.
Формулы степенные, сложные и считаются микроконтроллером довольно долго и точность их достойная.
Выводимая на индикатор мощность также считается но уже по обратным формулам, из выставленного тау и измеренного напряжения, поэтому невозможно выставить мощность больше чем позволяет мгновенное входное напряжение.
а снижение напряжения сети на 20 Вольт позволяет установить на  тене в 1 кВатт не более 820 Ватт что и будет индицироваться и сопровождаться морганием.
Схема конечно будет, и прошивка тоже. Я же не конструкторское бюро много нюансов в голове и на клочках бумаги.
И ещё я пока занят, мне то нужно сразу тремя тенами, в разных кубах, для своей БРУ управлять и очень не хочется для этого три отдельных одинаковых устройства делать, поэтому придётся подождать.  
m16 Модератор Тамбов 1.9K 1K
Отв.6  14 Янв. 19, 14:01
и очень не хочется для этого три отдельных одинаковых устройства делать,mekkaod, 14 Янв. 19, 11:08
поверь, это проще - поставить три одинаковых  устройства.  и ещё  момент - твой РМ  с внешним управлением  чес говоря  не  вижу  смысла в  местной  индикации  и кнопках  управления.  
mekkaod Научный сотрудник Одесса 3.4K 2.2K
Отв.7  14 Янв. 19, 14:45, через 45 мин
m16, я тоже не вижу необходимости, для моих конкретной целей, можно индикатор не распаивать и кнопки не ставить чисто из экономии, это на работоспособность не влияет.
А три отдельных всё равно делать не буду, запихаю в эту же коробочку ещё два контроллера по проще и два оптрона для управления.
vano11 Профессор Татарстан 3.7K 970
Отв.8  14 Янв. 19, 22:00
mekkaod, а почему ты делаешь имитацию РМ-2 а не просто РМ для себя? Управление двумя кнопками неудобно, гораздо удобнее 3 кнопками. Удобно иметь включение кнопками режима РАЗГОН и СТОП. Вот в регуляторах мощности РМЦ3-3500 и РМВ-К так сделано.
m16 Модератор Тамбов 1.9K 1K
Отв.9  14 Янв. 19, 22:17, через 17 мин
vano11, ключевая фраза  «РМ-2» с внешним управлением . Зачем такому регулятору мощности  кнопки и дисплей если  управление мощностью  предполагается из вне  с  помощью  внешнего девайса  в виде РС (как у Константина)  либо  на основе какого либо контроллера?
vano11 Профессор Татарстан 3.7K 970
Отв.10  14 Янв. 19, 22:23, через 7 мин
m16, кнопки и дисплей на всякий случай, а случаи разные бывают, однако. :-)
mekkaod Научный сотрудник Одесса 3.4K 2.2K
Отв.11  14 Янв. 19, 23:51
vano11, поверь всё прекрасно, понятно и прозрачно управляется двумя кнопками, куда проще чем меню в телефоне нокия))).
конечно мне не нужен разгон или другое какое либо особое положение (в БРУ нет таких режимов, типа разгон), на самом деле можно на программировать что угодно.
основная идея во встраивании регулятора в имеющуюся среду управления, что не возможно на обычном РМ-2.
а в наборе с уже опубликованным терморегулятором:
[Самодельный терморегулятор на DS18B20 и PIC16F648A, с программой на языке СИ.]
и блоком управления шаговыми двигателями, который дозревает...
возможно , возможно получится вполне себе достаточный комплекс для автоматизации кубового процесса, которым меня уже реально задолбали, товарищи, которые хотят именно мой алгоритм.
m16 Модератор Тамбов 1.9K 1K
Отв.12  14 Янв. 19, 23:56, через 6 мин
vano11, у всякой избыточности должны быть основания  в данном случае я их не вижу. у меня третий год трудится трёхфазный регулятор мощности с внешним управлением и ни разу такая потребность не возникала потому как есть дисплей у управляющего контроллера на котором вся  информация в реалтайме.
vano11 Профессор Татарстан 3.7K 970
Отв.13  15 Янв. 19, 00:02, через 7 мин
m16, просто я подумал что ТС открыл тему для того чтобы поделится своей разработкой с фуромчанами. А многим нужна автономная конструкция, без внешнего управления, тем более что ТС уже реализовал показометр и кнопки.
m16 Модератор Тамбов 1.9K 1K
Отв.14  15 Янв. 19, 00:16, через 14 мин
А многим нужна автономная конструкция, без внешнего управленияvano11, 15 Янв. 19, 00:02
РМ-2  доступен.

спору нет, хорошо когда есть выбор:
а) ручное управление процессом  что подразумевает наличие оператора от начала до конца.
б) автоматическое управление в котором оператор тратит мизерную часть своего времени : залил - включил - ушол - пришол забрать продукт.
я выбирал п. б).

mekkaod Научный сотрудник Одесса 3.4K 2.2K
Отв.15  15 Янв. 19, 00:23, через 8 мин
я против РМ-2 ничего не имею, как уже писал - юзаю три таких, работают достойно, но идея всёже б), поддерживаю.
vano11 Профессор Татарстан 3.7K 970
Отв.16  15 Янв. 19, 00:24, через 2 мин
m16, да я не спорю про то что автоматика это хорошо. А РМ-2 больно уж убогий.
Александр Волков Магистр Хабаровск 227 82
Отв.17  15 Янв. 19, 01:58
Устройство не является аналитическим прибором, а лишь регулятором мощности со стабилизацией.
И с основной своей задачей - регулированием момента включения симистора в зависимости от выбранной мощности и мгновенного напряжения , он справляетсяmekkaod, 14 Янв. 19, 11:08
Так я и не спорю, с этим и стабилизатор напряжения справится пусть он и будет с внешним управлением.
Я не понимаю зачем вводит значение сопротивления тэна вручную и пересчитывать в мощность, сопротивление все равно константа. Если бы сопротивление определялось автоматически тогда да, получился бы действительно стабилизатор мощности на любую нагрузку, а не напряжения, а так только для информативности.
mekkaod Научный сотрудник Одесса 3.4K 2.2K
Отв.18  15 Янв. 19, 10:35
Александр Волков, ты читал невнимательно, нас ведь не интересует напряжение на тене, нас интересует количество пара выходящего из куба, а это функция от мощности, напряжение лишь инструментарий, такой же как и сопротивление. Ты же меняешь сопротивление когда подключаешь второй тен для разгона, а?
Регулировочные функции прибора поддерживают стабильную интегральную мощность, а не напряжение. Для её расчета необходимо сопротивление нагрузки, измеренное или посчитанное, проще посчитать для конкретного случая.
Шаг регулировки линейный по мощности и индикация в кВт, а не в Вольтах.
А при желании можно даже сделать в килограммах пара из куба, при наличии в кубе термометра (удобно для тех кто понимает, что от этого зависит величина отбора при заданном коэффициенте ректификации).
Это удобно, гораздо удобнее чем вариант с действующим напряжением.
На такой алгоритм тратится больше времени, но при тактовой 20 МГц даже восьми битный процессор успевает считать, как оказалось.
"При езде на машине важно сколько километров ты проехал, а не сколько оборотов сделало левое заднее колесо"
Александр Волков Магистр Хабаровск 227 82
Отв.19  16 Янв. 19, 01:27
количество пара выходящего из куба, а это функция от мощности, напряжение лишь инструментарий, такой же как и сопротивление. Ты же меняешь сопротивление когда подключаешь второй тен для разгона, а?mekkaod, 15 Янв. 19, 10:35
Опять согласен, все правильно. Смущает только ввод сопротивления вручную, мощность ведь можно вычислить не только по напряжению и сопротивлению, а по напряжению и току в цепи, в этом случае не придется ничего вводить,  и измерять напряжение можно до симистора где оно имеет синусоиду и отлично измеряется. Да и датчики тока есть хорошие, такой например, меряет и постоянку и переменку, по желанию можно поставить на каждый тэн, а можно и общий на все. В этом случае при любой проблеме, например выходе из строя одного из тэнов другие подхватят, если мощности хватит.