För dimning (justering av ljusflödet) av LED-remsor och armaturer används ofta ljusstyrningssystem som fungerar enligt standarderna 0-10 V och 1-10 V. Anslutningsschemat för LED-bandet visas i Fig. 1.

Fig 1. Diagram över anslutning av en LED-remsa genom en dimmer (LED Dimmer SR-2001) från Arlight.

Ibland, när man organiserar ljusstyrningssystem, uppstår frågor om skillnaden mellan dimningsstandarderna på 0-10 V och 1-10 V. Standarderna är mycket lika, när signalspänningen ändras antas en förändring i ljusflödet. Om värdet är 10 V är ljusflödet maximalt, om värdet är 1 (0) V är ljusflödet minimalt. Ibland verkar det som att dessa standarder är desamma, men det är inte helt sant.

Låt oss förstå skillnaden mellan dessa standarder:

0-10V-standarden regleras av ANSI E1.3, utvecklad av American National Standards Institute. Standarden förutsätter en aktiv regulator och en passiv dimmer som svarar på regulatorsignalerna, diagrammet visas i fig. 2. Regulatorn spelar rollen som en aktiv källa som ställer in spänningen beroende på skjutreglagets rotation; för driften av en sådan regulator tillförs alltid en matningsspänning till den. Dimmern är passiv, den reagerar genom att ändra ljusflödet till spänningsförändringar som skapas av regulatorn.

När signalvärdet är 10V avger systemet 100 % ljusstyrka. Vid 0V - 0% ljusstyrka, full släckning.

Ris. 2. Kopplingsschema enligt 0-10V standarden.

1-10V-standarden regleras av IEC 60929, standarden har utvecklats av International Electrotechnical Commission (IEC; English International Electrotechnical Commission). Regulatorn är passiv, den fungerar som en konsument (detta är ett resistivt element, en potentiometer), dimmern är aktiv, den skapar en elektrisk spänning i styrsystemet.

När signalvärdet är 10V avger systemet 100 % ljusstyrka. Vid 1V eller lägre, den lägsta ljusstyrkan, ljusstyrkan beror på tillverkaren, för fullständig dimning är det nödvändigt att bryta 220V strömförsörjningskretsen.Därför är sådana regulatorer ofta utrustade med en omkopplare som, när reglaget vrids till minimivärdet bryter strömkretsen. Det schematiska diagrammet för anslutningen visas i fig. 3.

Ris. 3. Kopplingsschema enligt 1-10V standarden.

Slutsats

Köparen behöver inte alls veta vem som är källan och vem som är konsumenten, vem som är passiv och vem som är aktiv. Det är viktigt att förstå att inte alla dimmers och reglage är kompatibla med varandra.

Dimmers 1-10V kan fungera med alla regulatorer med både 1-10V och 0-10V, men med en 0-10V regulator kan en extra brytare behövas.

0-10V dimmers kan endast fungera med en aktiv 0-10V regulator. Figur 4 (a, b, c) visar arbetskopplingsscheman,

Olika sensorer och ställdon används vid automatisering av tekniska processer. Både dessa och andra är på något sätt kopplade till styrenheter eller ingångs-/utgångsmoduler, som tar emot uppmätta värden på fysiska parametrar från sensorer och styrställdon.

Föreställ dig att alla enheter som är anslutna till styrenheten skulle ha olika gränssnitt - då måste tillverkarna "tillverka" ett stort antal I/O-moduler, och för att ersätta till exempel en felaktig sensor, måste de leta efter exakt samma.

Det är därför, i industriella automationssystem, är det vanligt att förena gränssnitten för olika enheter.

I den här artikeln kommer vi att prata om enhetliga analoga signaler. Gå!

Enade analoga signaler

Vi hanterar analoga signaler vid mätning av fysiska storheter (temperatur, luftfuktighet, tryck, etc.), samt med kontinuerlig styrning av ställdon (reglering av motorhastigheten med hjälp av en frekvensomformare; temperaturreglering med hjälp av en värmare, etc.). etc.).

I alla dessa och liknande fall används analoga (kontinuerliga) signaler.

I styrutrustning används i den överväldigande majoriteten av fallen två typer av analoga signaler: ström 4-20 mA och spänningssignal 0-10 V.

Unified spänningssignal 0-10 V

När man använder denna typ av signal för att ta emot information från en sensor delas hela dess (sensor) intervall in i ett spänningsområde på 0-10 V. Till exempel har en temperatursensor ett område på -10 ... + 70 ° C . Sedan vid -10 ° C kommer sensorns utgång att vara 0 V och vid +70 ° C - 10 V. Alla mellanvärden hittas från proportionen.

Detsamma gäller för alla andra enheter. Till exempel, om den analoga utgången på en frekvensomformare är konfigurerad att överföra motorns aktuella rotationshastighet, betyder 0 V vid dess utgång att motorn stoppas och 10 V att motorn roterar med maximal frekvens.

0-10V signalkontroll

Med hjälp av en enhetlig spänningssignal är det möjligt att inte bara få data om fysiska kvantiteter, utan också att styra enheter. Till exempel kan du ta till önskat läge, ändra rotationshastigheten för elmotorn genom frekvensomformaren eller kraften hos värmaren.

Ta till exempel en elmotor vars hastighet styrs av en frekvensomformare.

Motorvarvtalet ställs in av regulatorn med en 0-10 V-signal som kommer till den analoga ingången på frekvensomformaren.Motorvarvtalet kan vara från 0 till 50 Hz. Om sedan, i enlighet med algoritmen, styrenheten ska snurra motorn med 25 Hz, måste den mata 5V till ingången på frekvensomformaren.

"Strömslinga": enhetlig analog signal 4-20 mA

Analog signal 4-20 mA (även kallad "strömslinga") samt spänningssignal 0-10 V används inom automation för att ta emot information från sensorer och styra olika enheter.

Jämfört med en 0-10 V-signal har 4-20 mA-signalen flera fördelar:

• För det första kan en strömsignal sändas över långa avstånd jämfört med en 0-10 V-signal, där det uppstår ett spänningsfall på en lång ledning på grund av ledarnas motstånd.
• För det andra är det lätt att diagnostisera en radbrytning, eftersom signalens arbetsområde börjar vid 4 mA. Därför, om ingången är 0 mA, är linjen öppen.

4-20mA signalkontroll

Att styra olika enheter med en strömsignal skiljer sig inte från att styra med en spänningssignal. Endast i det här fallet behöver du en källa till inte spänning, utan ström.

Om enheten har en styringång på 4-20 mA, kan en sådan enhet styras av en styrenhet eller annan intelligent enhet som har en motsvarande utgång.

Till exempel vill vi smidigt öppna en ventil som har en elektrisk drivning med 4-20 mA ingång. Om en 4 mA strömsignal appliceras på ingången kommer ventilen att vara helt stängd, och om 20 mA appliceras kommer den att vara helt öppen.

Aktiv och passiv 4-20 mA analog utgång

Ofta är den analoga utgången från en sensor, styrenhet eller annan enhet passiv, det vill säga den kan inte vara en strömkälla utan en extern strömförsörjning. Därför, när du designar en automationskrets, måste du noggrant studera egenskaperna hos de analoga utgångarna för de använda enheterna, och om de är passiva, lägg till en extern strömkälla till kretsen för att impregnera strömslingan.

Figuren visar ett diagram över anslutning av en givare med 4-20 mA utgång till en mätarregulator med motsvarande ingång. Eftersom sensorutgången är passiv måste den impregneras med en extern strömförsörjning.

Vid mätning av en fysisk storhet (temperatur, luftfuktighet, gasinnehåll, pH, etc.) omvandlar sensorer dess värde till ström, spänning, resistans, kapacitet etc. (beroende på funktionsprincipen för sensorn). För att få utsignalen från sensorn till en enhetlig signal används normaliseringsomvandlare.

Normaliseringsomvandlare - en enhet som för signalen från den primära omvandlaren till en enhetlig ström- eller spänningssignal.

Så här ser en temperatursensor med en normaliseringsomvandlare ut:

0-10V styrning

1. Vad är 0-10 V?

2. Varför behöver pannor en sådan entré?

För att smidigt kontrollera pannans effekt eller temperatur.

3. Till vilka pannor behövs det?

Traditionellt styrs pannor genom "torrkontakt". Om den är stängd, slås pannan på och värmer kylvätskan. Om pannan är öppen värmer den inte.

Om pannan har en enstegsbrännare, är detta det enklaste, korrekta och enda möjliga sättet att arbeta med det.

Om pannan har en modulerad brännare kan denna också styras, men själva moduleringsproceduren kommer inte att fungera, pannan kommer antingen att fungera maximalt eller så kommer den att stängas av. Olika metoder har uppfunnits för att styra moduleringen av förbränning, inkl. extern signal 0-10 V.

4. Varför är en modulerande brännare bättre än en enstegsbrännare?

Enstegs kommer att slås på/av för att nå en viss framledningstemperatur. Mycket ofta kan detta vanligtvis inte göras, så de kom med hysteres, det vill säga pannan kommer att överhetta kylvätskan med en viss mängd, varefter den slocknar tills kylvätskan svalnar till önskad temperatur.

Alltså pannan:

slås på och av, vilket leder till onödigt brus och viss liten överutnyttjande av energibäraren i dessa transienter.

överhettar kylvätskan, vilket leder till ett något större slitage på värmesystemet på grund av cyklisk uppvärmning och kylning, samt en liten överförbrukning av energibäraren för ökad värmeförlust från pannkretsens rör.

En modulerad brännare har ett visst moduleringsdjup, vanligtvis 50 ... 80 %, det vill säga den kan minska effekten upp till 50 ... 20 % med ett minskat värmebehov och ständigt arbeta på denna effekt utan att stänga av och behålla matningen temperatur på en konstant erforderlig nivå.

inga transienter

ingen överhettning av kylvätskan

5. Jag har en panna med en modulerande brännare. Behöver jag 0-10V styrning?

I enkla system finns inget annat än en panna och radiatorer. I dem kan pannan ofta beräkna den erforderliga framledningstemperaturen utifrån gatutemperaturen och hålla den vidare genom att ändra moduleringen av brännaren, och dessutom kan pannan ofta själv styra produktionen av varmvatten.

Om ditt värmesystem är något mer komplicerat, det vill säga det finns flera kretsar med olika temperaturregimer, till exempel flera våningar, byggnader, eller det fortfarande finns varma golv, en snöboll, en pool, ventilation eller olika värmekällor - en kaskad av pannor, en fastbränslepanna, en gaspanna, en elpanna med nattpris, solfångare, värmeackumulator, etc., då kommer extern automatisering att behövas för att styra detta system.

Extern automation beräknar själv vilken temperatur som behövs vid vilken punkt i systemet och slår på pannorna efter eget gottfinnande.

Här skulle det vara trevligt att kunna ställa in temperatur eller effekt i pannan, om den är modulerad. För detta används en 0-10 V-signal.

6. Behöver jag köpa något till pannorna?

Det händer att en sådan ingång finns i själva pannorna inuti, till exempel i DeDietrich-pannor med Diematic.

Det händer att det finns en expansionsmodul som måste installeras inuti pannan eller kopplas utanför, till exempel VR34-kortet för Vaillant-pannor.

Nästan alla tillverkare av modulerande brännarpannor har modeller eller adaptrar med en 0-10 V-ingång.

7. Hur tolkar pannor 0-10 V-signalen?

Det finns två lägen:

inställning av önskad temperatur, till exempel 1 V ⇒ 10 ° C, 10 V ⇒ 100 ° C

ställa in brännarens effekt, till exempel 1 V ⇒ 10 %, 10 V ⇒ 100 %

Oftare än inte kan man välja en av dessa tolkningar i kitteln.

I SmartWeb automation kan båda tolkningarna också användas, men i annan automation oftast bara en.

8. Vilket läge att välja - efter effekt eller temperatur?

Således använder vi helt fabriksalgoritmer från panntillverkaren och temperaturen är den mest stabila.

Faktum är att när man styr en kaskad av pannor, kan en idealisk temperaturkontroll inte göras. Med den bästa algoritmen kommer det att vara nödvändigt att starta den första pannans överhettning i förhållande till den erforderliga temperaturen, vilket kunde ha undvikits genom att köra på ström.

9. Okej, finns det några alternativ till 0-10 V?

Det finns OpenTherm-protokollet, där även panntemperaturen kan ställas in.

Fördelar med 0-10 V kontroll:

Pannfel kan avläsas

Pannorna har dialekter av denna standard, inte det faktum att pannan kommer att fungera med din automation eller att fel kommer att läsas

Det är omöjligt att diagnostisera sambandet, eftersom digital standard och det finns inget att göra utan en bussanalysator. Med 0-10 V-styrning räcker det med en voltmeter och ett batteri för diagnostik.

10. Min panna har en modulerande brännare, men det går inte att ansluta 0-10 V, finns det några andra alternativ?

För pannor med inbyggd väderberoende automation och gatutemperaturgivare med nominellt värde NTC5K ... NTC10K har en speciell adapter P10 uppfunnits, som kopplas till dessa pannor till utegivarens terminal, och därmed kan pannan styras av temperaturen. Dessa pannor inkluderar Baxi Slim / Luna, Viessman Vitodens 100, etc.