Spis tre¶ci:
I. Opis budowy sterownika SOL-1
Produkowany przez nas sterownik SOL-1, sk³ada siê z:- p³yty bazowej sterownika SOL-1 zawieraj±cej zasilacz 24V z zabezpieczeniem, uk³ad kontroli pracy procesora i uk³ady wykonawcze czterech wej¶æ i trzech wyj¶æ,
- modu³u procesora P6260-2 zawieraj±cego mikrokontroler z oprogramowaniem i pamiêci± ustawieñ parametrów, przetwornicê 24/5V, uk³ad nadzoru zasilania i resetu oraz wzmacniacz pomiarowy i zabezpieczenia wej¶æ i wyj¶æ logicznych
- modu³u wy¶wietlacza i klawiatury KLD-3 wyposa¿onego w 4 przyciski.
| Podstawowe dane techniczne: | . |
| Zasilanie: | 230VAC +15%,-15%, (zabezpieczenie wewn. 0,1A) |
| Pobór mocy bez obci±¿enia: | 3VA |
| Zakres temperatur pracy: | 0 do +45°C |
| Liczba wyj¶æ 220Vac: | 2 |
| Obci±¿alno¶æ wyj¶æ 220Vac: | 0,22kVA |
| Liczba wyj¶æ przeka¼nikowych: | 1 |
| Obci±¿alno¶æ styków: | 1A/ 50Vdc, 2,5A/ 220Vac |
| Liczba wej¶æ analogowych: | 4 |
| Maksymalne napiêcie wej. 5Vdc: | +24V,-24V |
| Obs³ugiwany typ czujnika: | CTPt-1k (T0) i CT335 |
| Zakres pomiarowy: | -27°C do +100°C |
| Zasilanie czujnika: | 5 VDC +10%,-10%, Rg=2,2 k |
| Wy¶wietlacz: | 2 wiersze x 8 znaków |
| Wymiary: | 70 x 90 x 58 mm |
| Max. ¶rednica przewodów: | 1.2 mm ( 1mm2 ) |
A. P³yta bazowa SOL-1.
P³yta bazowa w kompletnym sterowniku SOL-1 zawiera uk³ad zasilacza impulsowego z bezpiecznikiem, uk³ad komutacji i kontroli sygna³ów pomiarowych z czujników temperatury, uk³ady optycznej separacji galwanicznej wyj¶æ od uk³adu steruj±cego, uk³ady wykonawcze wej¶æ i wyj¶æ, uk³ad synchronizuj±cy przebiegi czasowe procesora z faz± sieci zasilaj±cej, uk³ad nadzoru ci±g³o¶ci pracy modu³u procesora z dwukolorow± diod± LED, sygnalizuj±c± zarówno poprawn± pracê, jak i stan uszkodzenia oraz ³±czówki ¶rubowe umo¿liwiaj±ce dokonanie pod³±czeñ do p³yty. Uk³ad wej¶æ i wyj¶æ p³yty bazowej sterownika SOL-1 sk³ada siê z nastêpuj±cych elementów: i Cztery wej¶cia pomiarowe do wspó³pracy z czujnikami pó³przewodnikowymi CT335 o zakresie pomiarowym -27°C do +100°C , kontroluj±ce tak¿e stan uszkodzenia linii pomiarowej lub czujnika i Jedno pó³przewodnikowe wyj¶cie 220Vac z separacj± galwaniczn±, mog±ce wysterowywaæ obci±¿enie do 0,2kVA i Dwa niezale¿ne wyj¶cia przeka¼nikowe (styki prze³±czne), o obci±¿alno¶ci maksymalnej 50Vdc/1A lub 220Vac/2,5AB. Modu³ procesora P6265
Modu³ procesora P6265 zawiera oprócz uk³adu procesora wraz z niezbêdnym otoczeniem (zabezpieczenia , generator kwarcowy, nadzór napiêcia zasilaj±cego, reset) tak¿e przetwornicê 24/5V, komparator na potrzeby wyj¶cia alarmowego, uk³ad ró¿nicowego pomiaru napiêcia wej¶ciowego, oraz styki umo¿liwiaj±ce po³±czenie go z p³yt± bazow± i z³±cze do po³±czenia z modu³em wy¶wietlacza i klawiatury. Wszystkie ustawienia konfiguracyjne i parametry sterownika pamiêtane s± tak¿e po wy³±czeniu zasilania w pamiêci EEPROM. Modu³ P6265 pobiera na w³asne potrzeby nie wiêcej ni¿ 20mA pr±du z zasilania Uz=10-24VDC. Program steruj±cy (ok 4kB) zawarty jest w pamiêci mikrokontrolera z serii ST6265 firmy THOMSONC. Modu³ wy¶wietlacza i klawiatury.
Modu³ klawiatury i wy¶wietlacza KLD-2, do³±czany do modu³u procesora za pomoc± przewodu paskowego zakoñczonego gniazdem IDC10, zawiera wy¶wietlacz ciek³okrystaliczny (2 linie po 8 znaków - wysoko¶æ znaku = 5,5 mm), cztery przyciski typu "mikroswitch" , drabinkê rezystorów klawiatury oraz uk³ad regulacji kontrastu wy¶wietlacza. Wy¶wietlacz jest pod¶wietlany przy pomocy diod LED, co umo¿liwia jego obserwacjê tak¿e przy braku o¶wietlenia zewnêtrznego.II. Opis funkcji i programowania sterownika SOL-1
1. Opis funkcjonalny
1.1. Przeznaczenie.
Sterownik SOL-1 z programem steruj±cym SOL1v2.0 przeznaczony jest do sterowania prac± wymienników ciep³a opartych na wykorzystaniu kolektora s³onecznego, ale tak¿e innych ¼ród³ach energii o ile kryterium gotowo¶ci ¼ród³a mo¿e byæ pomiar temperatury. W przejrzystym MENU okre¶la siê, jaki algorytm bêdzie realizowany a parametry tego procesu ustawiane s± przez obs³ugê po podaniu kodu dostêpu.1.2. Algorytm pracy.
Algorytm pracy i parametry zale¿ne s± od ustawieñ urz±dzenia w MENU. Po w³±czeniu sterownika ³adowany jest do obszaru roboczego pamiêci parametrów (EEPROM) odpowiedni zestaw parametrów i opcji algorytmu (profil u¿ytkowy). Ustawienia te mog± byæ nastêpnie zmieniane przez programowanie (patrz pkt. 2.2.). Sterownik SOL-1 oprogramowaniem SOL1v2.0 realizuje algorytm g³ówny w dwóch wariantach do wyboru:Wariant 1 polegaj±cy na sterowaniu wyj¶ciem 220Vac (P0), przeznaczonym do w³±czania pompy - w zale¿no¶ci od stanu dwóch wej¶æ pomiaru temperatury (T0 - kolektor s³oneczny i T1- zasobnik wody) i ustawionych w pamiêci parametrów - a tak¿e, niezale¿nie, dwoma wyj¶ciami (P1 i P2), w zale¿no¶ci od stanu przypisanego ka¿demu z nich wej¶æ pomiarowych temperatury (odpowiednio T2 i T3). (rys. 4).
Wariant 2 polegaj±cy na sterowaniu wyj¶ciem 220Vac (P0), jak w wariancie 1 ale przy wy³±czonej pompie P0 realizuje tak± sam± obs³ugê dla wyj¶cia P1 i linii pomiarowych T0 i T1. Niezale¿ne pozostaje sterowanie wyj¶ciem przeka¼nikowym P2.(rys. 5). Przy ustalonej warto¶ci temperatury w linii 0 (kolektor s³oneczny), sterownik za³±czy wyj¶cie 220Vac (P0) - o ile nie jest przekroczona temperatura z linii 1 (zasobnik CWU), i wy³±czy je przy osi±gniêciu ustalonej warto¶ci temperatury na linii 1 , o ile wcze¶niej nie spad³a poni¿ej progu wy³±czenia temperatura z linii 0 (kolektor s³oneczny) (patrz p. 1.4.rys.2i p.2.2.5.rys. 4irys.5). Przed programowaniem sterownik posiada nastêpuj±ce ustawienia parametrów (fabryczne):
| Opcje | Parametry: | ||
| Logika wyj. P0 | Normalna | Temp. Za³±czenia P0 | T1+5°C |
| Logika wyj. P1 | Normalna | Temp. wy³±czenia P0 | 60°C |
| Logika wyj. P2 | Normalna | Temp. Za³±czenia P1 | 35°C |
| Wariant | 1 | Temp. wy³±czenia P1 | 55°C |
| Temp. Za³±czenia P2 | 35°C | ||
| Temp. wy³±czenia P2 | 55°C | ||
| Kod dostêpu | 000 | Histereza | 2,5°C |
Ka¿dy z powy¿szych parametrów mo¿na zmieniæ przez programowanie (patrz opcja Ustaw w MENU pkt. 2.2.3.)
1.3. Schemat blokowy.
Rys. 1. Schemat blokowy sterownika SOL-1
1.4. Przebiegi czasowe.:
Rys. 2. Sterowanie wyj¶cia P0 w logice normalnej
Rys. 3. Sterowanie wyj¶cia P1 (i/lub P2) w logice normalnej
2. Menu g³ówne
2.1. Pocz±tek pracy.
Po w³±czeniu napiêcia zasilania sterownika SOL-1, na wy¶wietlaczu na okres ok. 1,5 sek. pojawi siê napis:
| SOL1v1.0 |
|
|
| Progres |
|
czyli wy¶wietlanie wersji oprogramowania, a nastêpnie sterownik w zale¿no¶ci od stanu w jakim by³ przy wy³aczaniu zasilania, przechodzi automatycznie w tryb normalnej pracy (patrz p. 2.2.1.) Gdy poprzednim stanem nie by³ stan Praca wtedy zg³oszenie wygl±da nastêpuj±co.
|
| MENU |
|
|
| Praca |
|
Jest to podstawowy wygl±d ekranu sterownika SOL-1, przy czym napis w dolnym wierszu mo¿emy zmieniaæ przy u¿yciu klawiatury, sk³adaj±cej siê z 4 klawiszy :
- Klawisz
s³u¿y do wycofania siê do poprzedniego poziomu MENU
- Klawisze
i
s³u¿± do zmiany pozycji MENU w obydwu kierunkach a podczas edycji do zwiêkszania lub zmniejszania aktualnie wpisywanej warto¶ci (w pozycji wskazywanej przez kursor - kiedy pozycjê zatwierdzamy to przechodzimy do edycji nastêpnej ).
- Klawisz
s³u¿y do zatwierdzania lub uruchomienia edycji pozycji MENU wy¶wietlonej aktualnie w dolnym wierszu wy¶wietlacza, a podczas edycji do potwierdzenia ustawionej warto¶ci parametru. .
lub
. Na wy¶wietlaczu pojawi siê pierwsza pozycja MENU tzn. Praca, a proces sterowania wyj¶æ zostanie przerwany (wszystkie wyj¶cia nieaktywne).
2.2. Programowanie.
Aby wej¶æ do trybu programowania nale¿y przerwaæ cykl pracy sterownika przez wci¶niêcie przycisku
lub
. Na wy¶wietlaczu pojawi siê pierwsza pozycja MENU tzn. Praca, a proces sterowania wyj¶æ zostanie przerwany (wszystkie wyj¶cia nieaktywne).
Kolejne pozycje MENU s± nastêpuj±ce.
- Praca
- Pompa
- Pom temp
- Ustaw
, pozwala przej¶æ do nastêpnego poziomu MENU, przy czym opcja Ustaw wymaga podania kodu dostêpu .
2.2.1. Praca.
Po uruchomieniu opcji Praca, sterownik rozpoczyna obs³ugê wyj¶æ zgodnie z ustawieniami i stanami sygna³ów wej¶ciowych, a na wy¶wietlaczu pojawiaj± siê warto¶ci temperatury T0 kolektora s³onecznego (pierwszy wiersz) i T1 zasobnika CWU (drugi wiersz), np:
|
|
|
Gdy na koñcu pierwszego wiersza pojawi siê znak *, oznacza to b³±d na linii pomiarowej jednego z 4 czujników temperatury. Zmieniaj±cy siê znak na koñcu drugiego wiersza oznacza stan w³±czenia wyj¶cia 220Vac (P0). Oprócz obserwacji przebiegu procesu g³ównego mo¿emy tak¿e podgl±daæ stan temperatury wej¶æ przyporz±dkowanych wyj¶ciu 220Vac (P1) i przeka¼nikowemu (P2), oraz stan [0, 1] tych wyj¶æ. Dokonuje siê tego przy u¿yciu przycisków
i
w stanie Praca.
|
|
Ze stanu podgl±du wyj¶æ przeka¼nikowych nastêpuje automatyczny powrót do wy¶wietlania danych procesu g³ównego po ok. 250 sekundach (gdy nie u¿yjemy w tym czasie ¿adnego przycisku).
|
| 29,0°C * |
|
|
| 59,0°C / |
|
B³±d linii pomiarowej sygnalizowany jest w taki sposób, ¿e zamiast warto¶ci temperatury z danej linii, w przypisanym temperaturze miejscu wy¶wietlany jest napis *B³±d.
2.2.2. Pompa.
Uruchamia pompê P0 na czas ok. 6 minut a nastêpnie przechodzi do stanu Praca2.2.3. Pom. Temp.
Uruchomienie tej opcji, pozwala na podgl±d wyników pomiaru temperatury dla wszystkich linii pomiarowych. Wy¶wietlany jest numer linii pomiarowej i wynik pomiaru.|
| Temp 0 |
|
|
| 40,0°C |
|
Przez u¿ycie przycisków i mo¿emy przegl±daæ kolejne linie, a przyciskiem wchodzimy w g³êbszy poziom MENU, umo¿liwiaj±cy dokonanie kalibracji ka¿dej z linii. Aby tego dokonaæ potrzebne jest podanie kodu dostêpu [fabryczny kod 000]. Nastêpnie program wy¶wietli komunikat:
|
| Kalib T0 |
|
|
| 40,0°C |
|
umo¿liwiaj±cy "nadpisanie" wy¶wietlanej bie¿±cej warto¶ci odczytywanej z danej linii, warto¶ci± jaka powinna byæ pokazywana - która mo¿emy ustaliæ np. przy pomocy termometru wzorcowego. Dokonujemy tego wciskaj±c klawisz
a nastêpnie ustawiamy poszczególne pozycje warto¶ci klawiszami
i
zatwierdzaj±c ka¿d± klawiszem
2.2.4. Ustaw.
Uruchomienie tej opcji, pozwala na wej¶cie w g³êbszy poziom MENU , umo¿liwiaj±cy zaprogramowanie wszystkich istotnych parametrów urz±dzenia.|
| Kod wej. |
|
|
| 000 |
|
Po niezbêdnym podaniu kodu dostêpu [fabryczny kod 000], otwiera siê nastêpuj±ca lista parametrów menu USTAW:
- Temp. Za³.
- Temp. wy³.
- TP1 dó³
- TP1 góra
- TP2 dó³
- TP2 góra
- Hister.
- Wariant
- Logika
- Nowy kod
Temp. za³. - - ustawienie warto¶ci Tp0 - przewy¿szenia temperatury w linii T0 (kolektor s³oneczny) ponad temperaturê bie¿±c± T1 (zasobnik CWU), przy której sterownik za³±czy wyj¶cie (P0) - o ile nie jest przekroczona zadana temperatura Tz1 z linii T1 (zasobnik CWU).
|
| Temp za³ |
|
|
| 05 °C |
|
Miejsce wpisywania sygnalizowane jest kursorem. Klawisz
s³u¿y do zwiêkszania a klawisz
do zmniejszania aktualnie wskazywanej kursorem pozycji w ustawianej warto¶ci. Po zatwierdzeniu ka¿dej pozycji klawiszem
, kursor przesuwa siê na pozycjê nastêpn± a po ostatniej zatwierdzona zostaje ca³a warto¶æ i nastêpuje jej zapamiêtanie i powrót z edycji do MENU.|
| USTAW |
|
|
| Temp za³ |
|
Temp. wy³. - ustawienie warto¶ci temperatury z linii 1 (zasobnik CWU), przy której sterownik wy³±czy wyj¶cie 220Vac (P0) - o ile wcze¶niej nie spad³a poni¿ej progu wy³±czenia temperatura z linii 0 (kolektor s³oneczny).
TP1 dó³ - ustawienie poziomu temperatury z linii 2, przy którym sterownik za³±czy wyj¶cie przeka¼nikowe P1
TP1 góra - ustawienie poziomu temperatury z linii 2, przy którym sterownik wy³±czy wyj¶cie przeka¼nikowe P1. W przypadku ustawienia tego progu identycznie jak TP1 dó³ lub poni¿ej, brany pod uwagê jest tylko próg TP1 dó³.
TP2 dó³ - ustawienie poziomu temperatury z linii 3, przy którym sterownik za³±czy wyj¶cie przeka¼nikowe P2
TP2 góra - ustawienie poziomu temperatury z linii 3, przy którym sterownik wy³±czy wyj¶cie przeka¼nikowe P2. W przypadku ustawienia tego progu identycznie jak TP2 dó³ lub poni¿ej, brany pod uwagê jest tylko próg TP1 dó³.
Hister. - ustawienie wielko¶ci histerezy dotycz±cej wszystkich progów.
Wariant - wybór trybu pracy (1 lub 2)
- 1. sterowanie wyj¶ciem P0, (pompa) - w zale¿no¶ci od dwóch temperatur (T0 - kolektor i T1- zasobnik CWU) i ustawionych w pamiêci parametrów - a tak¿e, niezale¿nie, dwoma wyj¶ciami (P1 i P2), w zale¿no¶ci od temperatury na przypisanej ka¿demu z nich linii(odpowiednio T2 i T3). Przy ustalonej warto¶ci temperatury T0 (kolektor), sterownik za³±czy wyj¶cie P0 - o ile temperatura T1<Tz1 (zasobnik CWU), i wy³±czy je przy osi±gniêciu ustalonej warto¶ci temperatury na linii T1 lub gdy temperaturaT0<T1+Tp0
(rysunek 4). - 2. sterowanie wyj¶ciem P0, (pompa 1) - w zale¿no¶ci od dwóch temperatur (T0 - kolektor i T1- zasobnik CWU) i wyj¶ciem P1, (pompa 2) - w zale¿no¶ci od stanu wyj¶cia P0 i dwóch temperatur (T0 - kolektor i T2- drugi zbiornik) - a tak¿e, niezale¿nie, wyj¶ciem (P2), w zale¿no¶ci od stanu wej¶cia pomiaru temperatury (T3). Przy ustalonej warto¶ci temperatury w linii T0 (kolektor), sterownik za³±czy wyj¶cie P0 - o ile temperatura T1<Tz1 (zasobnik CWU), i wy³±czy je gdy temperatura T1>Tz1 lub T0<T1+Tp0. Przy wy³±czonym P0, w³±czy siê P1 o ile temperatura T2<Tz2 i jednocze¶nie temperatura T0>T2+Tp0 (rysunek 5).
Logika - ustawienie dla ka¿dego wyj¶cia (P0, P1, P2) czy stan sygna³u wyj¶ciowego ma byæ zgodny ze stanem funkcji [Normalny], czy przeciwny do stanu funkcji [Odwrotny].
Nowy kod - ustawienie nowego kodu dostêpu do mo¿liwo¶ci zmian parametrów
2.2.5. Warianty pracy.
Rys. 4. Wariant 1
P0=ON dla T1<Tz1 i T0>T1+Tp0P0=OFF dla T1>Tz1 lub T0<T1+ Tp0
P1=ON dla T2<Tz2
P1=OFF dla T2>Tz2
P2=ON dla T3<Tz3
P2=OFF dla T3>Tz3
Rys. 5. Wariant 2
P0=ON dla T1<Tz1 i T0>T1+Tp0P0=OFF dla T1>Tz1 lub T0<T1+ Tp0
P1=ON dla P0=OFF i T2<Tz2 i T0>T2+ Tp0
P1=OFF dla P0=ON lub T2>Tz2 lub T0<T2+ Tp0
P2=ON dla T3<Tz3
P2=OFF dla T3>Tz3
Tz1 - temperatura zadana linii T1 (zasobnika CWU)
Tz2 - temperatura zadana linii T2 (drugiego zasobnika CWU)
Tz3 - temperatura zadana linii T3 (drugiego zasobnika CWU)
Tp0 - przewy¿szenie temperatury T0 (kolektor) ponad T1 (lub T2) przy którym za³±cza siê pompa P0 (lub P1)
III. Pod³±czanie sterownika SOL-1
3. Opis wyprowadzeñ
3.1. Topografia wyprowadzeñ
Poni¿ej pokazana zosta³a topografia ³±czówek sterownika SOL-1 widzianej od strony przedniej i przypisane poszczególnym stykom funkcje:
Rys. 6. Topografia wyprowadzeñ SOL-1
3.2. Opis poszczególnych ³±czówek
3.2.1. £±czówka górna X1
£±czówka ta s³u¿y do pod³±czenia zasilania 220V, wyj¶cia P0 , P1 oraz styków przeka¼nika P2.- X1 styk 1 - wyj¶cie P2 styk pasywny (NC -normalnie zamkniêty)
- X1 styk 2 - wyj¶cie P2 styk ¶rodkowy
- X1 styk 3 - wyj¶cie P2 styk aktywny (NO -normalnie otwarty)
- X1 styk 4 - P1- wyj¶cie steruj±ce 220VAC/max 1A
- X1 styk 5 - P0- wyj¶cie steruj±ce 220VAC/max 1A
- X1 styk 6 - N - "zero" obwodów sieciowych (neutralny)
- X1 styk 7 - L1- wej¶cie fazy zasilania 220VAC
3.2.2. £±czówka dolna X2
£±czówka ta s³u¿y do pod³±czenia czujników pomiarowych T0, T1, T2 i T3 .- X2 styk 1 - T0- wej¶cie czujnika CTPt-1k (bez polaryzacji)
- X2 styk 2 - T0- wej¶cie czujnika CTPt-1k (bez polaryzacji)
- X2 styk 3 - masa pomiarowa T1 (- ¿ó³ty)
- X2 styk 4 - T1- wej¶cie pomiarowe czujnika CT335 (+ czerw-bia³y)
- X2 styk 5 - masa pomiarowa T2 (- ¿ó³ty)
- X2 styk 6 - T2- wej¶cie pomiarowe czujnika CT335 (+ czerw-bia³y)
- X2 styk 7 - masa pomiarowa T3 (- ¿ó³ty)
- X2 styk 8 - T3- wej¶cie pomiarowe czujnika CT335 (+ czerw-bia³y)
- X2 styk 9 - niewykorzystywany
- X2 styk 10 - niewykorzystywany
IV. Czujniki
4. Opisy czujników
4.1. Czujnik CT335
Czujnik CT335 o zakresie pomiarowym -25°C do +100°C , s³u¿y do wspó³pracy z wej¶ciami pomiarowymi T1 do T3 (temperatura zasobnika wody) z kontrol± uszkodzenia linii pomiarowej lub czujnika. ¦rednica czujnika 6mm , d³ugo¶æ 25mm. Wyprowadzenia wykonane z przewodu miedzianego (ok. 1,0mb) w izolacji polwinitowej z ocynowanymi koñcówkami do podkrêcania. Istotna polaryzacja pod³±czenia.
4.2. Czujnik CT335p
Czujnik CT335 o zakresie pomiarowym -25°C do +100°C , s³u¿y do wspó³pracy z wej¶ciami pomiarowymi T1 do T3 (temperatura zasobnika wody) z kontrol± uszkodzenia linii pomiarowej lub czujnika. Zamontowany w obudowie z gwintem 1/2 cala. ¦rednica czujnika 8mm , d³ugo¶æ 65mm. Wyprowadzenia wykonane z przewodu miedzianego (ok. 1,0mb) w izolacji polwinitowej z ocynowanymi koñcówkami do podkrêcania. Istotna polaryzacja pod³±czenia.
4.3. Czujnik CTPt-1k
Czujnik CTPt-1k o zakresie pomiarowym -40°C do +200°C , s³u¿y do wspó³pracy z wej¶ciem pomiarowym T0 (temperatura kolektora) z kontrol± uszkodzenia linii pomiarowej lub czujnika. ¦rednica czujnika 6mm , d³ugo¶æ 25mm. Wyprowadzenia wykonane z przewodu niklowego (ok. 0,5mb) w izolacji teflonowej z zaci¶niêtymi koñcówkami do podkrêcania. Bez polaryzacji.
