Регулятор отбора с декрементом ШИМ-2

ШИМ-регулятор с декрементом ШИМ-2 предназначен в первую очередь для управления клапаном отбора в системах автоматики ректификации. Однако прибор многофункционален и может быть применен в качестве таймера или терморегулятора для автоматизации других технологических процессов благодаря наличию 2 выходов (симисторного и релейного) и подключению одного или двух термодатчиков.

3779

Описание

Гарантия качества - 1 год

ШИМ-регулятор с декрементом ШИМ-2 предназначен в первую очередь для управления клапаном отбора в системах автоматики ректификации. Однако прибор многофункционален и может быть применен для автоматизации других технических процессов благодаря наличию 2 выходов (симисторного и релейного) и подключению одного или двух термодатчиков. В зависимости от сложности системы дистилляции и ректификации, прибор ШИМ-2 может использоваться как всего лишь один из элементов автоматики, а может полностью взять на себя управление всем процессом.

Функциональные возможности прибора ШИМ-2:

  • Основная, базовая функция прибора — это циклический таймер (широтно-импульсный модулятор, ШИМ), то есть формирование коротких временных циклов РАБОТА-ПРОСТОЙ для управления внешним клапаном отбора (либо другим устройством). При этом общее время (ПЕРИОД) каждого такого цикла может быть от 0,1 секунды до 999 минут.
  • Для оптимизации техпроцесса отбора возможно задействование функции ДЕКРЕМЕНТА — то есть с каждым следующим включением циклического таймера (запуском процесса отбора, или так называемым «старт-стопом») время работы уменьшается, а время простоя увеличивается.
  • Помимо этого, прибор ШИМ-2 может самостоятельно формировать «старт-стопы», то есть управлять моментом включения отбора с помощью встроенного терморегулятора.
  • Разрешение на «старт» отбора может подаваться как от одного термодатчика, так и «по дельте», то есть по разнице температур между двумя датчиками. То есть, логика прибора позволяет вести отбор только тогда, когда температуры в верхней и нижней части колонны равны или максимально близки.
  • Кроме метода «старт-стопов», прибор может еще контролировать интенсивность отбора «по приращению температуры» — чем выше температура, тем меньше отбор.
  • Кроме того, в ШИМ-контроллере ШИМ-2 можно использовать дополнительный независимый терморегулятор — например, для управления нагревательным ТЭНом, или регулятором мощности ТЭНа; для включения охлаждения; для штатной или аварийной остановки техпроцесса, и т.д.
  • При специфическом подключении прибора, его можно использовать в качестве простого ШИМ-регулятора мощности ТЭНа, с контролем поддерживаемой температуры или без.
  • Широкая универсальность применения прибора благодаря калибровке датчиков, настройкам гистерезиса, изменению логики работы нагрев\охлаждение, изменению единицы времени от 0,1 секунды до 1 минуты, синхронизации (дублированию) работы релейного и симисторного выхода, или их раздельному использованию.

Режимы работы прибора ШИМ-2:

  • Режим Р1 — «старт-стопы» формируются извне, путем подачи напряжения на ШИМ-2 и прекращения подачи напряжения (например, терморегулятором, контроллером давления, реле времени, или вручную выключателем), а прибор ШИМ-2 регулирует только лишь скорость отбора. В режиме Р1 датчики температуры к прибору не подключаются.
  • Режим Р2 — к прибору подключается термодатчик, и ШИМ-2 самостоятельно формирует «старт-стопы» с помощью встроенного терморегулятора.
  • Режим Р2 с d.t — к прибору подключается один термодатчик, интенсивность отбора уменьшается постепенно с увеличением температуры в контролируемой точке (управление «по приращению температуры».
  • Режим Р2 с Вбt — к прибору подключается один термодатчик, температура которого также используется для независимого управления релейным выходом.
  • Режим Р3 — к прибору подключаются два термодатчика, первый используется для формирования «старт-стопов», а второй — для работы второго встроенного независимого терморегулятора.
  • Режим Р3 с Рt>0 — к прибору подключаются два термодатчика, «старт-стопы» формируются по абсолютной разности температуры двух датчиков (отбор «по дельте»).

Как работает ШИМ - Широтно-импульсная модуляция

ШИМ, или PWM — это способ управления нагрузкой путем изменения скважности (ширины) импульса постоянной амплитуды при постоянной частоте. Задается два основных параметра: Период и Скважность. Период П — это общее время одного цикла, включающего в себя время Работы и Простоя; Скважность С — это какую часть времени Периода (в процентах %) клапан будет находиться в состоянии Работа. Кроме того, может задаваться Декремент — Уменьшение, У, — то есть процент, на который снижается Скважность (а соответственно время Работы) с каждым последующим старт-стопом отбора.

Например, период П — 2 секунды, скважность С — 50%, декремент У — 10%. После внесения в прибор этих чисел клапан будет открыт 1 секунду, и 1 секунду закрыт. При первом выключении, а затем включении — 0,8 секунды открыт и 1,2 секунды закрыт. На пятом “старт-стопе” — 0,2 секунды открыт и 1,8 секунды закрыт. На шестом и последующих “старт-стопах” клапан будет закрыт постоянно. При этом на верхнем индикаторе будут 00,0 , а на нижнем 02,0 (период).

Описание логики и схема работы ШИМ-регулятора ШИМ-2. Период П=02,0 с, Скважность С=50,0 %, Уменьшение У=10,0 %. Начиная с 6 «старт-стопа» за счет функции декремента прибор уже не будет подавать питание на клапан.

По сути, уровень, или интенсивность отбора соответствует установленной Скважности, в то время как Период влияет на плавность отбора: чем он меньше, тем равномернее идет отбор, но и немного увеличивается износ клапана за счет частых включений-выключений.

Принцип ШИМ, используемый в приборе, позволяет не только управлять закрытием-открытием клапана, а и регулировать мощность ТЭНов. Так, при задании Скважности 50%, суммарная мощность, выделяемая ТЭНом в заданный Период, будет составлять 50%. 

Метод «старт-стопов» и метод «по приращению температуры».

При использовании метода «старт-стопов», после каждого «залета» температуры выше установленного значения, отбор приостанавливается давая колонне поработать «на себя», а после возврата отбор возобновляется, но уже с уменьшенной за счет функции декремента интенсивностью. После определенного числа старт-стопов скважность доходит до ноля и отбор прекращается.  При использовании метода «по приращению температуры», после превышения установленного значения температуры на определенную дельту отбор не отключается, а лишь уменьшается его интенсивность, причем чем сильнее превышается температура, тем меньше становится интенсивность, за счет декремента. После повышения температуры до определенного значения скважность доходит до ноля и отбор полностью прекращается.

Автоматика управления отбором ШИМ-2 имеет два выхода — симисторный и релейный. Симисторный выход используется прежде всего для управления клапаном отбора на 220V. Его преимущества — работает быстро, бесшумно, и выдерживает огромное количество циклов вкл-выкл. Максимальная нагрузка, подключаемая к симисторному выходу, составляет 200 Вт, что более чем достаточно для подключения электромагнитных клапанов. Также к симисторному выходу можно подключать внешний мощный симистор, и с его помощью регулировать мощность ТЭНов по ШИМ-методу. Релейный выход с «сухим» перекидным контактом используется для дополнительного независимого терморегулятора, а также для подключения клапана отбора с напряжением питания, отличным от 220V AC. Независимый релейный терморегулятор t2 может быть использован для управления нагревом ТЭНа напрямую (до 2 кВт) или посредством управления режимом разгона РМ-2, для запуска системы охлаждения, для штатной или аварийной остановки техпроцесса, и т.д. Дополнительный терморегулятор может срабатывать как от одного общего датчика, так и от отдельного.

Для задействования функций термоконтроля к прибору необходимо подключить один или два датчика DS18B20, однако в комплект поставки они не входят. При необходимости, их следует выбрать и заказать отдельно: DS18B20. Рекомендуется применение трехпроводных датчиков, например гильзованных DS18B20-3w.

Универсальный интервальный таймер с термоконтролем ШИМ-2 выпускается в базовой версии ШИМ-2-maxi (ширина 3 стандартных din-модуля) и в уменьшенной версии ШИМ-2-mini (ширина 2 стандартных din-модуля).

В 2022 году прибор получил ряд изменений.

  • Программа позволяет изменить логику работы симмисторного выхода для подключения нормально-закрытого или нормально-открытого клапана.
  • Ставится реле с перекидным контактом, что позволяет подключать как NC, так и NO клапан, либо более гибко управлять другими подключаемыми устройствами.
  • При подключении одного датчика, прибор позволяет независимо использовать релейный выход для подключения отдельного устройства, с отдельно устанавливаемой температурой.
  • Добавлен режим управления отбором «по приращению температуры», при котором с ростом температуры отбор не ставится на паузу, а происходит декремент скважности, вплоть до полного уменьшения ее до ноля.

Характеристики

Период ШИМ

от 00,0 до 99,9 секунды; или от 000 до 999 секунд; или от 000 до 999 минут

Процент открытия клапана от периода (скважность)

от 00,0 до 100%

Процент декремента (уменьшения времени открытия клапана)

от 00,0 до 100%

Диапазон измеряемой температуры

Погрешность измерения температуры

0,1 °С

Гистерезис (разность между температурами включения и выключения)

от 00,0 до 110 °C

Выбор логики работы

, ,

Возможное значение Δt (для отбора по разности температур)

от 00,1 до 99,9 °С

Напряжение питания прибора

Максимальный коммутируемый ток при cos φ =1

Нагрузка ШИМа и терморегулятора t1

симисторный выход — до 200 Ватт; релейный выход — до 2000 Ватт

Нагрузка терморегулятора t2

до 2000 Ватт

Способ монтажа (подключения)

Габаритные размеры

Отзывы

  1. Игорь

    Здравствуйте! Возможно ли в связке шим-2 и рм-2 pro организовать аварийное отключение по температуре?

    • akipdon_admin

      Да, возможно. В инструкции к ШИМ обратите внимание на схему на Рис.3. Чтобы сделать аварийное отключение, нужно вместо контакта «Р» в РМ подключиться к контакту «В». Ну и соответственно настроить оба прибора.

  2. Игорь

    Здравствуйте! В инструкции к ШИМ-2 на рис.5 предлагается вариант использования прибора в качестве терморегулятора с возможностью менять подаваемую на ТЭН мощность за счет ШИМ. Правильно ли я понимаю, что в этом варианте ШИМ-2 самостоятельно постоянно корректирует и подаёт на ТЭН напряжение, необходимое для поддержания заданной пользователем температуры среды, руководствуясь данными, полученными от термодатчика? Как активировать данный режим? Спасибо!

    • akipdon_admin

      Не совсем так. Прибор ШИМ-2 не осуществляет автоподбор мощности. Он лишь формирует временные отрезки по принципу Широтно-Импульсной Модуляции (период/скважность), за счет чего может меняться интенсивность отбора (клапан постоянно открывается-закрывается), либо по тому же принципу меняется мощность подключаемого ТЭНа (ТЭН то включается на максимум, то выключается).
      Иными словами, например, ТЭН 1 kW, при настройках Период=2сек, Скважность=50%, на ТЭН будет 1 секунду подаваться полное напряжение 220В, 1 секунду не подаваться, и так по циклу, то есть в итоге в среднем за минуту ТЭН будет выдавать половину своей мощности, то есть 500 W. А по факту в реальных условиях, учитывая такой небольшой период, он не будет толком успевать нагреться до максимума своей температуры и остыть, то есть будет постоянно «полутеплым», и чем меньше Период, тем равномернее его температура, (хотя это и не сильно необходимо), ну а чем меньше Скважность, тем ниже мощность.Это что касается работы симистора и регулировки мощности ТЭНа.
      Дальше — подключаем сюда функцию поддержания температуры, то есть терморегулятора. Есть датчик, есть заданная температура (параметр t1, допустим 60°) и опционально гистерезис (параметр Г1), а также логика «на нагрев» (параметр НО1 = hot). Далее получаем как бы «двухэтапное» регулирование, для понимания которого условно разделим логику работы прибора на «терморегулятор» и «ШИМ-контроллер». Пока температура не превышает 60°, терморегулятор дает разрешение на включение ШИМа, и ШИМ работает по своим заданным параметрам П и С, то есть ограничивает мощность работы ТЭНа на некотором уровне. Как только температура превысит 60°, условный терморегулятор дает запрет на включение ШИМа, и ТЭН отключается вообще. Теперь система начинает остывать, остыв до 59,9° (или немного сильнее, когда задан гистерезис, что конечно рекомендуется) терморегулятор опять дает разрешение на включение ШИМа, ШИМ опять включает ТЭН на определенной мощности, и так далее по кругу.
      А тут уже дальше за счет параметров П и С можно подобрать мощность ТЭНа таким образом, чтобы колебания температуры были минимальны, то есть чтобы мощность ТЭНа была такой, при которой стабильно удерживается необходимая температура 60°. Если это конечно необходимо.

  3. Иван

    Здравствуйте. У меня регулятор мощности РМ 2М тэн 4,5 кВт нужен терморегулятор для самогоноварения и варке пива с функцией поддерживание температуры и выдержкой температурной паузы. Что можете посоветовать?

    • akipdon_admin

      Если нужна выдержка температура с «термопаузами», то есть с выдержкой температурного профиля — посмотрите Профиль-D-3DS. К нему можно подключить сразу два устройства: 1 — нагревательный элемент, для которого можно еще и регулировать мощность; 2 — охлаждающее устройство (например клапан подачи воды в чиллер), которое на определенном этапе техпроцесса охладит систему до нужной температуры.

  4. Владимир

    Здравствуйте !!! Подскажите пожалуйста !!! ШИМ 2 управляет соленоидным клапаном , у которого после срабатывания образовывается самоиндукция !!! Рассчитан ли симистор ШИМа 2 на такого рода проблемы ??? Или все же стоит его защищать » Снаббером , Демпфером и т.д. » И не повлияет ли это на корректную работу ШИМ 2 и соленоидного клапана ???

    • akipdon_admin

      Здравствуйте. Изначально в приборе защита есть, и обычно ее хватает. Но иногда, при сильных помехах — ее может не хватать, работа прибора может нарушаться. Помехи — штука неприятная, поэтому если возможность есть — лучше с ними бороться. Рекомендуем ставить RC-цепочку параллельно катушкам клапанов и контакторов.

  5. Саша

    Шим-2 датчики как поменять местами если они уже прошиты в памяти ШИМА местами и прошить в память по новому

    • akipdon_admin

      Если датчики смонтированы в системе и не соответствуют местам назначения, то в сервисном меню есть параметр Сd.t , при подтверждении которого произойдет логическая замена датчиков местами.

  6. Саша

    какие параметры вбивать шим-2 всю таблицу 1если я пользуюсь только Р3

    • akipdon_admin

      В таблице указаны значения параметров, как они вбиты по умолчанию. Если какая-то функция не нужна — то ее менять не стоит. Минимальное, что нужно настроить Вам — это параметры П,С,У (для изменения интенсивности отбора); t1, Г1 (температура старта-стопа отбора), t2, Г2 (температура для второго терморегулятора). Ну и в зависимости от того, где, с чем эксплуатируется прибор — проверить логику нагрев/охлаждение (параметры НО1, НО2).

  7. Геннадий

    Как с ШИМ-2 использовать клапан для ректификационной колоны «нормально открытый»? Режим Р2

    • akipdon_admin

      НО клапан можно подключить к нормально-замкнутым контактам реле (в последней версии прибора, см. инструкцию) и продублировать работу симисторного и релейного выхода (параметр СВС).
      Другой вариант — подключить к симисторному выходу промежуточное реле (с катушкой на 220В), и уже к нему (к НЗ контактам) подключать НО клапан. Этот вариант позволяет также подключать НО клапан и в режиме Р3.

  8. Геннадий

    Cпасибо за консультацию
    Подключил НО клапан по вашим рекомдедациям
    Все работает, но не могу добиться оптимальной работы старт-столов
    Не могли бы Вы выложить Ваш вариант стандартных настроек для ректификационной колоны в режиме Р2 с НО клапаном
    Интероесуют следующие параметры:
    П; С; У; t1; Г1.

    • akipdon_admin

      Мы можем ответить на технические вопросы по устройству и работе прибора ШИМ-2 так как являемся производителем данного прибора. Ваш же вопрос касается технологии, в которой применяется прибор, а этих технологий слишком много, единого мнения нет, многие факторы влияют на процесс. Попробуйте получить ответ посетив специализированные форумы по данной тематике, например homedistiller.ru.

  9. Геннадий

    Похоже алгоритма работы Вашего прибора для для ректификационной колоны с Нормально Открытым клапаном Вы не предусмотрели. Жаль, что не знал этого до покупки ШИМ — 2.

    • akipdon_admin

      Алгоритм работы с нормально открытым клапаном не отличается от нормально закрытого. Отличается лишь подключение — к НЗ контактам реле. А алгоритмы техпроцессов следует искать в специальной литературе и других источниках, прибор лишь позволяет их реализовать: как настроите так и будет работать.

  10. Геннадий

    Работать то оно работает, но только декремент работает наоборот с НО клапаном.
    Мои установки: Режим Р2 П=10сек С=80проц У=10проц
    При первом залете температуры: клапан закрыт=8 сек; открыт=2сек
    далее по алгоритму.
    Как сделать наоборот?
    Остановка процесса ректификации у меня реализована независимым терморегулятором

    • akipdon_admin

      Чтобы сделать «наоборот», нужно клапан подключить «наоборот». Обратите внимание на разное подключение НЗ и НО клапана на рис.4 в инструкции. А также на режим работы терморегулятора: «нагрев» или «охлаждение».

  11. Геннадий

    В моем ШИМ-2 нет перекидного контакта, значит нужно ставить реверсное реле.
    А как повлияет на процесс смена режима работы с охлаждения на нагрев?

    • akipdon_admin

      Хм, вероятно попался старый прибор, в котором действительно были сложности с подключением НО клапана. В новой версии это решено. Нагрев/охлаждение влияет на то, когда реле будет получать разрешение на включение: если температура ниже определенной точки, или если выше.

  12. Геннадий

    Я правильно понимаю логику работы параметра «Г» ?

    В режиме «нагрев» число гистерезиса вычитается из параметра «t»
    (реле включится при достижении температуры параметр «t» минус гистерезис, а выключится при достижении температуры параметра «t»)

    В режиме «охлаждение» число гистерезиса плюсуется к параметру «t»
    (реле включится при достижении температуры параметра «t» плюс гистерезис, а выключится при достижении температуры параметра «t»)

    • akipdon_admin

      Нет не плюсуется. Отнимается. Меняется логика управления на противоположную. Например, в режиме охлаждения в t записано 30,0, а в Г записано 02,0 охлаждающее устройство будет выключаться если температура опустится ниже 28,0 градусов, а включаться при нагреве до 30,0 градусов.
      P.S.: проверьте почту (в т.ч. папку «спам») и ответьте пожалуйста.

  13. Владимир

    Подскажите возможно ли на ШИМ 2 устанавливать Датчик ДТ-3Д ??

    • akipdon_admin

      Нет, прибор работает только с датчиками DS18B20.

  14. vladimiriqmail

    Здравствуйте !! Приобретал у Вас приборы ШИМ 2 И РМ 2 про (№4969 03.10.2021) как узнал эти приборы приобрели новые прошивки , возможна ли перепрошивка устройств ?? Еще интересует максимально потребляемая мощность моих устройств , не в одной инструкции об этом не указано !! Возможно ли установка такого рода дросселей подавления помех (https://www.youtube.com/watch?v=rLacgvne5f4 ) в этих устройствах , если да то как лучше организовать установку ?? Будет ли работать схема , если в разрыв питающих проводов установить этот дроссель ??

    • akipdon_admin

      С перепрошивкой, увы, не все так просто. Изменения в приборах — это не только программа, а и схемотехника — плата, радиоэлементы, и т.д. И с этим особо нечего не сделаешь.
      Дроссели поставить можно. Они будут хорошо гасить помеху, которая приходит из сети, и наоборот — не выпускать помеху наружу. Но тут стоит понимать, что основным генератором помех являются катушки клапанов (и другие, например в контакторах). И если у ШИМа возникают проблемы от помех — то с высокой долей вероятности они приходят из клапана по проводам, и в таком случае дроссель не спасет ШИМ, а лишь защитит от помех остальные приборы в сети. С помехами лучше бороться у их источника — ставить RC цепочку на клапан (хотя и дроссель в целом очень даже полезное решение).
      Максимальная потребляемая мощность прибором РМ-2м и РМ-2-Pro — 2.2 Вт, прибором ШИМ-2 — 1.8 Вт. Если подбираете мощность дросселя, имейте в виду, что к 1.8 Вт нужно еще добавить потребление клапана, который подключается к ШИМ.

  15. Владимир

    Не могу разобраться с режимом Р3 по дельте в ШИМ 2 (модель и прошивка 2021 года) !! В инструкции сказано ,работа клапана будет разрешена, если разность температур будет меньше или равна Pt А теперь представляем ситуацию :У меня на нижнем датчике температура 75 гр. ,на верхнем 77гр. мне нужно отключить клапан при превышении на 0.2гр.на любом датчике (будто верхний или нижний ) !!! В Pt я устанавливаю разность (77-75 =2 ., 2 + 0.2 = Pt 2.02) И вот теперь проблема : если на нижнем датчике температура поднимется на 0.2гр. , то разность будет 1.98 , а это меньше чем Pt =2.02 , и получается ШИМ 2 разрешит работу клапану , а это мне не допустимо !!! Как поступать в такой ситуации ?
    Еще вопрос работает ли в этом режиме гистерезис , ели да , то как он срабатывает в этом случае

    • akipdon_admin

      Вы немного неправильно понимаете принцип работы «по разнице температур». Здесь температуры каждого из датчиков сами по себе не учитываются, а имеет значение лишь разница между ними. Если же немного отойти от функционала прибора, и посмотреть на особенности технологии его применения (хотя за такими консультациями лучше не к нам, а к профильным специалистам-технологам на форумы), то у Вас ситуация кажется немного странной. Обычно логика использования этого метода предполагает, что колонна стабилизировалась, то есть температуры датчиков сравнялись (ну почти сравнялись, в пределах 0,2-0,3°С). Причем обычно как раз температура снизу может быть больше, чем сверху, так как именно снизу идут горячие пары. Скорее всего у Вас не совсем корректно измеряется температура — либо в связи с погрешностью датчиков, либо в связи с нарушением технологии измерения — то есть их неправильной, неодинаковой, неоптимальной установкой, плохой термоизоляцией и т.д. Поищите проблемы в этом плане. Проверьте датчики, чтобы они показывали хотя бы одинаково, желательно сравнить с каким-то эталоном, либо в эталонной среде (лёд 0°, кипяток 100°). Если не так — воспользуйтесь корректировкой, внесите поправки температуры. В крайнем случае, можно с помощью тех же поправок «выровнять» показания датчиков в стабилизированной колонне, чтобы они показывали одинаковую температуру. Это не совсем корректно, это метод-костыль, но вполне может помочь на практике.
      Гистерезис в режиме «по дельте» не работает, не учитывается.

  16. Владимир

    Провел я 2 ректификации !!! И скажу что Ваш прибор не то что упрощает процесс, а совсем наоборот прибавляет много проблем !!! Я установил на провода датчиков ферритовые фильтры, RC — фильтр параллельно клапану , проверял осцилографом , сам фильтр работает , но это не избавило от глюков ШИМ 2 , в процессе отбора датчики теряються появляются либо прочерки , либо нули , нажимая на кнопку перезапуска периода ничего не помогает светятся нули ! Итог : Ваш прибор вообще не подходит для ректификации не улучшает , а наоборот усложняет и ухудшает весь процесс !!!

    • akipdon_admin

      Очевидно, проблема не в самом приборе, а в помехах вокруг. Возможно, клапаны дают слишком сильную помеху, и фильтры нужны мощнее. Возможно есть еще какие-то внешние факторы — например какой-нибудь инвертор у соседа за стенкой (это случай из практики). Попробуйте подключить систему в другом месте. Попробуйте подключить только прибор, без клапанов, сымитируйте его работу без внешних факторов. А может повредились датчики, попробуйте их немного посгибать, позасовывать в кипяток и холод.

Добавить отзыв

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


Срок проверки reCAPTCHA истек. Перезагрузите страницу.

Вам также будет интересно…