Автоматика для двухконтурного газового котла

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

Дорого времени суток всем, идея соорудить из двухконтурного готового котла(на котором сгорела лишь электронная часть), полностью автоматизированный двухконтурный котел на базе ардуино, постараюсь выкладывать все этапы создания и учитывать советы разбирающихся лучше меня людей. т.к. первый пост нельзя редактировать, буду это делать во втором посте. база котла Ferroli DOMIPROJECT F32 

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

от идеи к практике:

две схемы которые мне будут помогать

имеем двухконтурный котел с набором датчиков и управляемых устройств:

на данный момент буду разбираться как работают датчики и управляемые устройства:

реальные датчики которые там стоят:

1) 38 Расходомер:

работает по принципу датчику холла

никакого датчика холла там нет, простой геркон и магнит под давлением воды поднимается и геркон замыкается

2) 42 Датчик температуры воды ГВС:

работает по принципу уменьшения сопротивления при нгреве

3) 72 Термостат температуры воздуха в помещении :

работает по принципу уменьшения сопротивления при нгреве

4) 81 Поджигающий/ следящий электрод(следит на основе ионизации пламени(вырабатывает небольшой ток при горении горелки)):

на данный момент понял, что работает вначале в режими поджига, потом переходит в режим контроля пламени, устройство выдавало долгие импульсы на розжиг где то около 2-ух секунд и потом переключалось на  опрос, буду делать по принципу 0,3-0,5 секундж поджиг, потом опрос, и так 5-10 раз, после выдаем ошибку

5) 114 Реле давления воды:

нне разбирал тему но думаю по принципу изменения сопротивления

подает сигнал системе с помощью размыкания своих контактов. При снижении давления ниже уровня 0,5 бар контакты реле размыкаются

6)278 Двойной датчик (предохранительный + температуры воды в системе отопления):

в нем 2 терморезистора, для двойного контроля температуры, один использовался для поддержания температуры, второй для защиты(из слов понятно) буду делать опрос сразу двух датчиков, если они сильно отличаются, выдавать неисправность, но продолжать работать.

7) 43 реле давления воздуха после камеры сгорания:

не разбирался но думаю работает на основе сухого контакта, если давление превысило настроенного заводом, то замыкается контакт

разобрался, работает на основе сухого контакта, когда включается турбина вытяжки то создается даление и концевик на датчике замыкается, что дает сигнал контроллеру что вытяжка работает и одна из проверок пройдена, можно дальше проводить проверки и запускать горелку

управляемые устройства:

1) 16 Вентилятор:

не разбирался, но думаю работает по принципу шим, с регулируемой частотой вращения

работает просто от подачи 220В

2) 32 Циркуляционный насос системы отопления:

включается с помощью обычного реле питание 220В

3) 44 Газовый клапан:

пока даже понять не могу как работает, он думаю регулируемый клапан который может управлять подачей газа, выходят 4 провода. но как именно не знаю

в нем заключены 2 катушки на 2,8кОм и 1,6 кОм. при подаче напряжения на катушку(запирающую) 81В, клапан открываеться и переходим к процессу регулирования подачи газа, там 2 катушка, рабоатет на напряжении от 0 до 80В, 80В полное открытие. 

4) 81 Поджигающий/ следящий электрод (тут в одном электроде и слежение и поджигание):

высоковольный импульс на основе трансформатора

итого:

будет 2 режима:

 

1) горячее водоснабжение

2) совместный режим работы

структурная схема программы

https://yadi.sk/i/BIXgvBZD3JAFEx

для контроля температур буду использовать ПИД регулятор. если есть хорошая библиотека буду рад информации

 

demivan
Offline
Зарегистрирован: 04.05.2017

День добрый , можно ли с вами как то связаться , у меня сейчас задача стоит сделать электронику для двух газовых котлов которые обеспечивают теплом три обьекта плюс они же обеспечивают горячей водой  бак воды накопительный, все три обьекта управляться должны по датчикам температуры внутри  также по обратной воде  также система должна быть погодозависимой ну и много чего еще

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

ну у вас не с нуля же? у вас какая то электроника уже стоит в котлах?

 

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

(теория)начал изучать вопросы, возникла проблемма, при подаче искры на газовую горелку, возможно будет перезагружаться МК. вижу 2 варианта, на другом форуме увидел как люди с этим борятся либо с помощью разделения земли(что возможно но некоторые датчики как раз от земли работают) и еще одна схема которую проверили и вроде она работает: 

будем пробовать

pev0270
Offline
Зарегистрирован: 02.11.2015

1. С газом не шутят.

2. При работе с газом (управление розжигом, продувкой и т.д), только сертифицированное оборудование.

3. Родной блок управления стоит 4,5-5 т.р.

Если три пункта ни как не повлияли на желание, то храни Вас Господь...

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

1) буду соблюдать все ТБ и проверять изначально все казусы(мне и говорили с машиной не шутят, а сделал автозапуск с gsm модулем всю зиму откатал без единого глюка)

2)котел будет работать в отдельно стоящем гараже, без подключения к магистральному трубопроводу

3) родной блок стоит 10к но даже дело не в этом. спортивно-экстремальный интерес

4) если есть у кого еще такие пожелания, лучше не пишите, тема для создания прибора а не для "обоср@ть" идею.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

А у моего Феролли теплообменник сдох, посмотрел цену, загрустил и в итоге Неву повесил.(((

В плане ТБ, основное внимание на газовый клапан, он же и отсекатель. Лучше как то исхитриться и сделать двойное управление, МК и аналоговое (условно, МК завис, автоматика клапан тут же принудительно отключает.)
В качестве дополнения думаю газоанализатор не повредит.

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

Хороша идея, спасибо буду думать, интересно есть ли какие нибудь обработчики шим сигнала? С дурны подаётся шим на вентилятор а там считывает обработчик шим, если мк завис то и шим пропадет и даст сигнал на размыкание доп реле на клапане

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Не знаю, какой у Вас вентилятор, но на моем явный бесколлекторный асинхронник и скорее всего на 220 вольт. Там вроде ШИМ ни с какого боку.

В свое время ваял аппаратную собаку на таймере 555/1006. Логика - мигает диод с интервалом в 1сек (он же и показатель нормальной работы), если не было смены состояния 3 сек, с таймера подается импульс на RESET. Здесь тоже нужно нечто подобное, но не  импульсом, а четким вкл-выкл.

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

А кто будет считывать это состояние? Если мк завис

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

555 таймер и считывал, если не пришел импульс с МК, он давал импульс на ресет. Прелесть была в том, что обязательно нужна именно смена состояния на входе 555. Если найду, сброшу схемку.
Есть вроде и специализированные микрухи, но с моим языковым дебилизмом, не подскажу.

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

bwn пишет:

555 таймер и считывал, если не пришел импульс с МК, он давал импульс на ресет. Прелесть была в том, что обязательно нужна именно смена состояния на входе 555. Если найду, сброшу схемку.
Есть вроде и специализированные микрухи, но с моим языковым дебилизмом, не подскажу.

вот спасибо) как раз думал 555 умеет читать имульсы или нет, спасибо у меня стоит вот такой вентилятор наклейка на нем 220В 50hz 60w, это однофазник, и он может с помощью ШИМ регулировать обороты. вот интересует что бы не зайдействовать лишний пин на дуине для 555-ой, может 555 мерить не переодичнойсть 1сек-вкл, 1сек-выкл, а просто видет что импульсы есть от 3 до 50hz  и выдавать сигнал о нормальном состоянии

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

Ps: разве таймер может читать импульсы? он же вроде только их задает?

вырезка с форума про 555 таймер

 Запуск. Вход компаратора №2. При подаче на этот вход импульса низкого уровня (не более 1/3 Vпит) таймер запускается и на выходе устанавливается напряжение высокого уровня на время, которое определяется внешним сопротивлением R (Ra+Rb, см. функциональную схему) и конденсатором С - это так называемый режим моностабильного мультивибратора. Входной импульс может быть как прямоугольным, так и синусоидальным. Главное, чтобы по длительности он был короче, чем время заряда конденсатора С. Если же входной импульс по длительности все-таки превысит это время, то выход микросхемы будет оставаться в состоянии высокого уровня до тех пор, пока на входе не установится опять высокий уровень. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Так она на этом принципе и работала. Схема к сожалению вместе с флэшкой сдохла, но там сложного ничего не было. RC цепь и сам таймер. Вот давал он переменный импульс или просто менял состояние, не помню. Точно ставил конденсатор на сброс, возможно перекидывался как триггер (это вам и надо).
А задействовать пин для светика, весьма удобно. Мимо проходишь, мигает, значит все гут.
Воздуходувка похожая, если уверены, что можно ШИМом рулить, то почему бы и нет. Хотя, какой смысл, ведь ее задача - подавать кислород в камеру горения и удалять отработанные газы. Снизим подаваемый объем, на выходе получим угарный газ + несгоревший пропан. Вспоминаю, как по звуку работало, кажется всегда на максимуме.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

Попозже попробую с платы перерисовать, оно работает.

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

:

Было вот так. R2C2 рассчитываете для своей задержки, С2 - керамика, небольшой емкости.
Но это для сброса. Что на 3 выводе после сработки, не помню.

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

как я понял это работает так:

на вход постоянно приходит 0 и 1 длительностью  короче, чем время заряда конденсатора, если же остановилась подача 0 и 1, то мы активируем таймер, который сможет дать импульс на ресет. но это если он остановится именно на импульсе низкого уровня (не более 1/3 Vпит)  . а если же он остановиться на высоком уровне, то 555-я не запустит ресет, или же я чет не понимаю?

 

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

хотя из даташита "Схема показанная на Рис. 16, может быть использована для обнаружения недостающих импульсов или ненормальной длительности интервалов между импульсами. Интервал синхронизации моностабильной схемы перезапускает непрерывную последовательность входных импульсов до тех пор, пока интервал между импульсами меньше интервала синхронизации. Больший интервал между импульсами, пропущенные импульсы или прекращение подачи импульсов позволяет завершиться интервалу синхронизации, тем самым создавая выходной импульс, как показано на Рис. 17."

это наверно и есть решение моей проблемы, надо осцилографом протестировать и добавить в шапку этот пункт

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

d13lider пишет:

 . а если же он остановиться на высоком уровне, то 555-я не запустит ресет, или же я чет не понимаю?

Если последовательность прекратится, то на базе установится низкий уровень за счет резистора, С2 зарядится, таймер сработает.

Я делал на 1006ВИ1, соответственно схема из даташита 555 не попалась.((((

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

ага) понял, спасибо! и все таки управление вентилятором щас волнует больше. т.к. тяга должна соответствовать количеству сжигаемого топлива. наверно буду СО датчик ставить, хотя там есть трубка вентури и реле давления воздуха.  думаю на их основе делать таблицу скорости вентилятора. там же есть все равно допуск, но для лучшего сгорания топлива требуется определенное соотношение(не будет гари и перерасхода) в общем ждем выходных что бы пробовать на практике)

uragan
Offline
Зарегистрирован: 23.02.2015

Если мощность котла не моделируется, а работает только в режиме старт-стоп, то менять обороты вентилятора незачем. Один раз настроил и забыл.

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

uragan пишет:

Если мощность котла не моделируется, а работает только в режиме старт-стоп, то менять обороты вентилятора незачем. Один раз настроил и забыл.

да все верно, на самом деле думал работает так, но понял что ничего там не регулируется а тупо реле замыкает турбинку и если пресостат сработал, значит турбинка работает, ждем минутку и начинаем розжиг.

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

обновил 2 пост, на данный момент остались не решенные задачи:

1)как работает клапан газовый на регулировку, нигде не могу даташит найти. знакомый сказал вроде как там стоит шаговый двигатель, но если из него выходят 4 провода, а там и клапан отсекающий и клапан регулирующий, понять не могу...

2)как работает датчик пламени(следит на основе ионизации пламени(вырабатывает небольшой ток при горении горелки)) - но это смотреть опытным путем

3) как обезопасить плату когда на землю будут проскакивать импульсы розжига электрода

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

d13lider пишет:

3) как обезопасить плату когда на землю будут проскакивать импульсы розжига электрода

А как это сделано на оригинальной?

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

bwn пишет:

А как это сделано на оригинальной?

Не знаю, нету платы, его носили в ремонт и плата там осталась...

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

обновил 2 пост, на данный момент остались не решенные задачи:

1)как работает датчик пламени(следит на основе ионизации пламени(вырабатывает небольшой ток при горении горелки)) - но это смотреть опытным путем

2) как обезопасить плату когда на землю будут проскакивать импульсы розжига электрода

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

d13lider пишет:

1)как работает датчик пламени(следит на основе ионизации пламени(вырабатывает небольшой ток при горении горелки)) - но это смотреть опытным путем

Либо попытаться реанимировать штатный, либо если есть смотровое окошко (на моем было) добавить ИК фоторезистор и снимать с него. Нарыл у себя тут советских СФ, думал дохлые (на засвет вообще не реагировали), потом нашел, что использовались как раз как датчик пламени, на зажигалку эффект изумительный оказался.

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

bwn пишет:

 

Либо попытаться реанимировать штатный, либо если есть смотровое окошко (на моем было) добавить ИК фоторезистор и снимать с него. Нарыл у себя тут советских СФ, думал дохлые (на засвет вообще не реагировали), потом нашел, что использовались как раз как датчик пламени, на зажигалку эффект изумительный оказался.

он не сломан, я просто не понял пока как считать данные с него

п.с. вырезка с форума: Принцип контроля пламени по ионизации основан на том, что при сжигании газа образуется множество свободных электронов и ионов. Эти частицы «притягиваются» к ионизационному электроду и вызывают протекание тока ионизации величиной в десятки микроампер. 

т.е. работает как диод с сопротивлением... надо подключать дуину к аналоговому входу и смотреть в сериал что происходит... 

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

вопрос с безопасностью платы от искры решен, т.к. со всех датчиков идут 2 провода. т.е. ни один не завязан на массу

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

подключил электрод к входу дуины а0 и  послал +5V на массу котла,  землю дуины привязал к А0 через стопку резисторов общего сопротивления 150кОм и начал нагревать горелкой электрод и вот что получилось: 

скрин сериал без огня

 

 

 

скрин сериал с огнем

 

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

и все же один датчик завязан на масуу, как раз электрод ионизации.... 

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

так логика управлением клапана похоже на то что я описал но нашел "даташит" 

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

набросал предварительную схему, пока без защит, не пинайте))

качество плохое, а как закинуть файл протеус я не понял

Sancho80
Offline
Зарегистрирован: 30.08.2014

Перед запуском турбины автоматика котла опрашивает реле давления воздуха, и если контакты замкнуты, выдает ошибку системы дымоудаления. В документации на ферроли этого нет. Реле иногда залипает из-за конденсата.

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

Sancho80 пишет:
Перед запуском турбины автоматика котла опрашивает реле давления воздуха, и если контакты замкнуты, выдает ошибку системы дымоудаления. В документации на ферроли этого нет. Реле иногда залипает из-за конденсата.

спасибо большое! Учту! 

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

чет я не могу допереть.. .как сделать что бы и вв трансформатор подключать к электроду и этот электрод к дуине подключать и что бы все не хлопнуло....

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

quote=d13lider]

качество плохое, а как закинуть файл протеус я не понял

[/quote]

меню файл, экспорт графики

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

evgta пишет:

меню файл, экспорт графики

не понял

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

там на выходе будут картинки с нормальной читаемой графикой

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

я не про протеус, а про форум, как сюда залить 

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

d13lider пишет:

я не про протеус, а про форум, как сюда залить 

http://arduino.ru/forum/obshchii/sokhranenie-kartinok-na-forume

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

d13lider пишет:

 

 

 

качество плохое, а как закинуть файл протеус я не понял

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

если не изображение а сам файл, то никак, если только через гугл или яндекс диск с расшариванием по ссылке

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

https://yadi.sk/d/iGMy5BdL3Hos88 вот, архив с схемой протеус и там картинка

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

что делает транформатор 220-10000В? прожаривает электронику? подключение датчиков температуры неправильное

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

почему подключение датчиков не правильное? как должно быть? ну по идеи транс должен поджигать горелку))) расстояние там 5мм между грелкой и электродом, так что надо порядка 6кВ что бы пробить искру

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

один конец резистора на +5, второй на землю, ползунок к пину МК, а в реальной схеме надо делать мост из резистора и датчика.

ну так по схеме один конец транса идет к аналогу МК, а другой к земле, что будет с дуиной от 10000В?

выходы от транса должны висеть в воздухе(имея гальваноразвязку с электроникой) между электродами как указано 5мм

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

Я просто съэмитировал датчики этими резисторами, когда буду модель в протеусе запускать, мне они пригодятся, а на счёт транса и сам понял, что нельзя так, а как можно? Если один и тот же электрод отвечает и за розжиг и за датчик пламени

evgta
Offline
Зарегистрирован: 02.09.2016

так неправильно съэмитировано

вот так должно быть

незнаю как, даташит на катушку розжига ищите, номинал резистора Ra подбирается от типа датчика

 

d13lider
d13lider аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2015

А, я понял про что вы, спасибо) переделаю