Управління 0 10в. Новинний та аналітичний портал "час електроніки"

Діммер (Dimmer) – у російській мові – світлорегулятор, який використовується для регулювання яскравості свічення світильників системи освітлення.

p align="justify"> При проектуванні аудіовізуальних комплексів (АВК) приміщень часом виникає завдання управління системою освітлення в даному приміщенні за допомогою інтегральної системи управління АВК.

До системи освітлення приміщень, обладнаних АВК, висуваються додаткові вимоги: зонування освітлення (розбивка світильників на групи за функціональним призначенням); можливість плавного регулювання освітленості (димування) в окремих зонах.

Вибір типу диммерів і інтерфейсів управління диммерами ускладнюється тим, що часто, на етапі проектування, не вдається отримати від замовника детальну технічну інформацію про світильники системи освітлення, що використовуються. А універсальних диммерів для керування будь-якими типами світильників немає, деякі типи світильників взагалі димуються!

Щоб мінімізувати ризики сумісності, оптимальним варіантом для проектувальника АВК є такий варіант, коли постачальник світильників поставляє світильники в комплекті з відповідними димерами (зазвичай це ЕПРА з додатковою опцієюдимування). Залишається лише визначити інтерфейс керування такими димерами.

Електронний ПускоРегулюючий Апарат (ЕПРА, електронний баласт) - електронний пристрій, що забезпечує пуск та підтримання робочого режиму газорозрядних освітлювальних ламп.

Можна довго дискутувати про вибір типу інтерфейсу, але найбільш простим з точки зору підключення та налаштування, а також дешевшим є аналоговий інтерфейс 0-10 В.

Аналоговий інтерфейс 0-10 ст.

Цей аналоговий інтерфейс визначено у стандарті IEC 60929 (Додаток E). В інтерфейсі використовується один провід управління, яким і передається сигнал управління 0 – 10 В (плюс нульовий провід). Як пристрій управління може виступати спеціальний диммер або схема у складі системи управління. Пристрій керування або диммер працює як джерело струму, що дозволяє керувати кількома ЕПРА, включеними паралельно. Значення керуючого напруги 10, забезпечує максимальну яскравість світильника, яка лінійно знижується до нуля при зменшенні напруги до 0, як показано на малюнку.

Напруга 10 В відповідає максимальної яскравості (100%), а 0 В - відключення світла (0%) або мінімально можливого рівня яскравості.

Отже, світильники з диммером (ЕПРА з димуванням) підключаємо по інтерфейсу 0-10 до контролера управління. Керуємо світлом: зменшуємо інтенсивність, збільшуємо, все чудово працює. Хочемо вимкнути світильник зменшуючи напругу, що управляє, до 0 В, але не можемо, світильники продовжує горіти з малим рівнем яскравості. У чому річ – справа у заковику. Дивимося уважно документацію і бачимо, що робоча напруга ЕПРА 1-10 В! Вимкнути такий світильник, зменшивши напругу, що управляє, до 0 В, неможливо. На жаль часом це з'ясовується, в останній момент, коли обладнання вже закуплено та змонтовано.

Якщо планується використовувати світильники з диммером (ЕПРА з димуванням), що підключаються за інтерфейсом 0-10 В, необхідно передбачити встановлення додаткового реле для кожної групи світильників.

Управління 0-10 В

1. Що таке 0-10?

2. Навіщо котлам такий вхід?

Щоб плавно керувати потужністю чи температурою котла.

3. Для яких казанів це потрібно?

Традиційно керують котлами по «сухому контакту». Якщо замкнуто – значить котел вмикається та гріє теплоносій. Якщо розімкнуто – котел не гріє.

Якщо у котла одноступінчастий пальник, то це найпростіший, правильний і єдиний. можливий спосіброботи із ним.

Якщо у котла модульований пальник, то керувати так теж можна, але сама процедура модуляції не працюватиме, котел або буде працювати по-максимуму, або буде вимкнений. Для управління модуляцією горіння вигадали різні способи, в т.ч. зовнішнім сигналом 0-10 ст.

4. Чим модульований пальник кращий за одноступінчастий?

Одноступінчаста буде вмикатися-вимикатися для досягнення певної температури подачі. Дуже часто це робити зазвичай не можна, тому придумали працювати за гістерезою, тобто котел перегріватиме теплоносій на певну величину, після чого згасне доти, доки теплоносій не охолоне до потрібної температури.

Таким чином, котел:

включається-вимикається, що веде до зайвого шуму та деякого невеликого перевитрати енергоносія у цих перехідних процесах.

перегріває теплоносій, що веде до трохи більшого зносу системи опалення через циклічне нагрівання та охолодження, а також невеликий перевитрату енергоносія на підвищені тепловтрати з труб котлового контуру.

Модульований пальник має деяку глибину модуляції, зазвичай 50...80%, тобто може знижувати потужність аж до 50...20% при зниженій потребі в теплі і постійно працювати на цій потужності не вимикаючись і утримуючи температуру подачі на постійному необхідному рівні.

немає перехідних процесів

немає перегріву теплоносія

5. У мене котел з модульованим пальником. Мені потрібне управління по 0-10 В?

У простих системах немає нічого, крім котла та радіаторів. У них котел часто може сам розрахувати необхідну температуру подачі по вуличній температурі і тримати її змінюючи модуляцію пальника, і до того ж котел часто може сам керувати приготуванням гарячої води.

Якщо у вас система опалення дещо складніша, тобто є кілька контурів з різними температурними режимами, наприклад - кілька поверхів, будівель або ще теплі підлоги, сніготаїнка, басейн, вентиляція, або різнопланові джерела тепла - каскад котлів, твердопаливний котел, газовий, електрокотел за нічним тарифом, сонячними колекторами, теплоакумуляторами і т.д., то для управління цією системою знадобиться зовнішня автоматика.

Зовнішня автоматика розраховує сама, яка температура потрібна в якій точці системи і включає котли на власний розсуд.

Тут вже добре б вміти задавати температуру або потужність у котлі, якщо він модульований. Для цього використовують сигнал 0-10 Ст.

6. Чи потрібно щось докуповувати для котлів?

Буває, що такий вхід є в самих котлах усередині, наприклад, у котлах DeDietrich з Diematic.

Буває, що існує модуль розширення, який треба поставити всередину котла або приєднати зовні, наприклад, плата VR34 для котлів Vaillant.

Практично у всіх виробників котлів з пальником, що модулюється, є моделі або перехідники з входом 0-10 В.

7. Як котли інтерпретують сигнал 0-10?

Буває два режими:

встановлення бажаної температури, наприклад 1 В ⇒ 10 °С, 10 В ⇒ 100 °C

встановлення потужності пальника, наприклад 1 В ⇒ 10 %, 10 В ⇒ 100 %

Найчастіше можна вибрати одну з цих інтерпретацій в котлі.

В автоматиці SmartWeb теж можна використовувати обидві інтерпретації, але в інших автоматиках зазвичай лише одна.

8. Який режим вибирати – за потужністю чи за температурою?

Таким чином, ми використовуємо повністю заводські алгоритми виробника котла, і температура виходить найбільш стабільною.

Справа в тому, що при керуванні каскадом котлів ідеально правильного управління за температурою не вдасться зробити. При найкращому алгоритмі, необхідно буде запустити перший котел у перегрів щодо необхідної температури, чого можна було б уникнути, працюючи за потужністю.

9. Добре, а чи є якісь альтернативи 0-10?

Є протокол OpenTherm, в якому також можна задавати температуру котла.

Плюси щодо управління по 0-10 В:

Можна зчитувати помилки котла

У котлів є діалекти цього стандарту, не факт, що котел працюватиме з вашою автоматикою або що зчитуватимуться помилки

Неможливо діагностувати з'єднання, т.к. стандарт цифрової та без аналізатора шини там робити нічого. При управлінні по 0-10 для діагностики достатньо вольтметра і батарейки.

10. У мого котла модульований пальник, але немає можливості підключити 0-10, є ще варіанти?

Для котлів із вбудованою погодозалежною автоматикою та датчиками вуличної температури номіналом NTC5K…NTC10K придумано спеціальний адаптер P10, який підключається до цих котлів на клему вуличного датчика, і таким чином можна керувати котлом за температурою. До таких котлів відносяться котли Baxi Slim/Luna, Viessman Vitodens 100 та ін.

Доставка: від 24 годин. Залежить від регіону та способу перевезення.

Оплата: або безготівковий розрахунок.

Гарантія: 12 місяців

Привід повітряного клапана керування 0-10В.

Технічні характеристики коротко

Цей привід є приводом загального призначення.

Галузь застосування:
Управління повітряною заслінкою припливного або витяжного каналу повітроводу.

Привід з керуючим сигналом 0-10В зручно використовувати , яка здатна формувати сигнал 0-10В
самостійно. Тим самим забезпечується повністю автоматичне керування відкриттям та закриттям заслінки, залежно від температури.

Цей тип приводу не можна використовувати з протипожежними та протидимними клапанами.

Повні технічні дані на привод

Габаритні характеристики приводу повітряного клапана

Для димування (регулювання світлового потоку) світлодіодних стрічок та світильників часто використовуються системи керування світлом, що працюють за стандартами 0-10 В та 1-10 В. Схема підключення світлодіодної стрічки представлена ​​на рис 1.

Рис 1. Схема підключення світлодіодної стрічки через димер (LED Dimmer SR-2001) компанії Arlight.

Іноді при організації систем управління світлом виникають питання у відмінності стандартів димування 0-10 і 1-10 В. Стандарти дуже схожі, при зміні напруги сигналу, передбачається зміна світлового потоку. Якщо значення 10, то світловий потік максимальний, якщо значення 1 (0), то світловий потік мінімальний. Іноді здається, що ці стандарти однакові, але це зовсім так.

Розберемося у відмінності цих стандартів:

Стандарт 0-10В регламентується ANSI E1.3, розроблений Американським національним інститутом стандартів (American National Standards Institute). Стандарт передбачає активний регулятор і пасивний диммер, що відповідає сигнали регулятора, схема представлена ​​на рис. 2 . Регулятор грає роль активного джерела, що задає напругу залежно від повороту двигуна, для роботи такого регулятора до нього завжди подається напруга живлення. Діммер пасивний, він реагує зміною світлового потоку зміни напруги, створювані регулятором.

За значення сигналу 10В система видає 100% яскравості. При 0В - 0% яскравості, повне гасіння.

Мал. 2. Схема підключення за стандартом 0-10В.

Стандарт 1-10В регламентується IEC 60929, стандарт розроблений Міжнародною електротехнічною комісією (МЕК; англ. International Electrotechnical Commission). Регулятор пасивний, виконує роль споживача (це резистивний елемент, потенціометр), димер є активним, він створює електричну напругу в системі керування.

За значення сигналу 10В система видає 100% яскравості. При 1В або нижче - мінімальна яскравість, рівень яскравості залежить від виробника, для повного гасіння необхідно розривати ланцюг живлення 220В. Принципова схема підключення представлена ​​рис. 3 .

Мал. 3. Схема підключення за стандартом 1-10В.

Висновок

Покупцеві не потрібно знати хто джерело, хто споживач, хто пасивний, хто активний. Важливо зрозуміти, що не всі димери та регулятори сумісні один з одним.

Діммери 1-10В можуть працювати з будь-якими регуляторами як з 1-10В, так і з 0-10В, але з регулятором 0-10В може знадобитися додатковий вимикач.

Діммери 0-10В можуть працювати лише з активним регулятором 0-10В. На малюнку 4 (а,б,в) представлені робочі схеми підключення,

При автоматизації технологічних процесів використовуються різні датчики та виконавчі пристрої. І ті, й інші так чи інакше пов'язані з контролерами або модулями вводу/виводу, які отримують від датчиків виміряні значення фізичних параметрів та керують виконавчими пристроями.

Уявіть, що всі пристрої, що приєднуються до контролера, мали б різні інтерфейси — тоді виробникам довелося б «плодити» величезну кількість модулів вводу-виводу, а для того, щоб замінити, наприклад, несправний датчик, потрібно було б шукати такий самий.

Саме тому в системах промислової автоматики прийнято уніфікувати інтерфейси різних пристроїв.

У цій статті ми розповімо про уніфіковані аналогові сигнали. Поїхали!

Уніфіковані аналогові сигнали

З аналоговими сигналами ми маємо справу при вимірі будь-яких фізичних величин (температури, вологості, тиску і т.д.), а також при безперервному керуванні виконавчими пристроями (регулювання швидкості обертання двигуна за допомогою перетворювача частоти; керування температурою за допомогою нагрівача і т.д. буд.).

У всіх перерахованих і подібних до них випадках використовуються аналогові (безперервні) сигнали.

У контролерному обладнанні в переважній більшості випадків використовуються два типи аналогових сигналів: струмовий 4-20 мА та сигнал напруги 0-10 Ст.

Уніфікований сигнал напруги 0-10 В

При використанні цього сигналу для отримання інформації з датчика весь його (датчика) діапазон ділиться на діапазон напруги 0-10 В. Наприклад, датчик температури має діапазони -10 ... +70 °С. Тоді при -10 °С на виході датчика буде 0, а при +70 °С - 10 В. Всі проміжні значення знаходяться з пропорції.

Це ж правильно для будь-якого іншого пристрою. Наприклад, якщо аналоговий вихід частотного перетворювача налаштований на передачу поточної швидкості обертання двигуна - тоді 0 у нього на виході означає, що двигун зупинений, а 10 В, що двигун крутиться на максимальній частоті.

Управління сигналом 0-10 В

За допомогою уніфікованого сигналу напруги можна не тільки отримувати дані про фізичні величини, а й керувати пристроями. Наприклад, можна привести в потрібне положення, змінити швидкість обертання електродвигуна через частотний перетворювач або потужність нагрівача.

Візьмемо для прикладу електродвигун, частотою обертання якого керує частотний перетворювач.

Частоту обертання двигуна задає контролер сигналом 0-10 В, що приходить на аналоговий вхід частотника. Частота обертання двигуна може бути від 0 до 50 Гц. Тоді, якщо відповідно до алгоритму контролер збирається розкрутити двигун на 25 Гц, він має подати на вхід частотника 5В.

«Токова петля»: уніфікований аналоговий сигнал 4-20 мА

Аналоговий сигнал 4-20 мА (ще називають "струмова петля") так само як сигнал напруги 0-10 В використовується в автоматиці для отримання інформації від датчиків та керування різними пристроями.

Порівняно з сигналом 0-10 сигнал 4-20 мА має ряд переваг:

• По-перше, струмовий сигнал можна передати на великі відстані порівняно з сигналом 0-10, в якому відбувається падіння напруги на довгій лінії, обумовлене опором провідників.
• По-друге, легко діагностувати урвище лінії, т.к. робочий діапазон сигналу починається від 4 мА. Тому якщо на вході 0 мА – значить на лінії урвище.

Управління сигналом 4-20 мА

Управління різними пристроями за допомогою струмового сигналу нічим не відрізняється від керування за допомогою сигналу напруги. Тільки в цьому випадку потрібне вже джерело не напруги, а струму.

Якщо пристрій має вхід керування 4-20 мА, то таким пристроєм може керувати контролер або інший інтелектуальний пристрій, що має відповідний вихід.

Наприклад, ми хочемо плавно відкривати вентиль, що має електропривід із входом 4-20 мА. Якщо подати на вхід сигнал струму 4 мА, вентиль буде повністю закритий, а якщо подати 20 мА - повністю відкритий.

Активний та пасивний аналоговий вихід 4-20 мА

Найчастіше аналоговий вихід датчика, контролера чи іншого пристрою – пасивний, тобто не може бути джерелом струму без зовнішнього живлення. Тому при проектуванні схеми автоматики потрібно уважно вивчити характеристики аналогових виходів пристроїв, і якщо вони пасивні - додати в схему зовнішнє джерело живлення для просочення струмової петлі.

На малюнку представлена ​​схема підключення датчика з виходом 4-20 мА до вимірювача-регулятора з відповідним входом. Оскільки вихід датчика пасивний - потрібне його просочування зовнішнім блоком живлення.

При вимірі фізичної величини (температури, вологості, загазованості, pH та інших.) датчики перетворять її значення струм, напруга, опір, ємність тощо. (залежно від принципу роботи датчика). Для того, щоб привести вихідний сигнал датчика до уніфікованого сигналу, використовують нормуючі перетворювачі.

Нормуючий перетворювач - пристрій, що приводить сигнал первинного перетворювача до уніфікованого сигналу струму або напруги.

Так виглядає датчик температури з нормуючим перетворювачем: