P I D Р Е Г У Л Я Т О Р Ы

Пропорционально интегральные дифференциальные регуляторы.

Что это такое в двух словах?

Это регулятор, выходной сигнал которого равен сумме трёх составляющих: пропорциональной, интегральной и, как не трудно догадаться, дифференциальной.

Что это означает?

Пропорциональное звено.

Выходной сигнал этого звена пропорционально равен разности отклонения от заданной величины. Если у нас уставка равна 2 попугаям, а реальная величина - 5 попугаев, то на выходе мы получим 3 попугая умноженные на указанный коэффициент. Коэффициент указывается в настройках регулятора и может меняться: это может быть как 6 попугаев, так и 1,5 попугая (при коэффициенте 2 и 0,5 соответственно).

Интегрирующее звено.

Пропорциональное звено прекрасно своей простотой, но оно не даёт нам глубокого контроля и не позволяет избежать статической ошибки измерения (когда параметры близки к уставке, но не являются ею из-за внешних факторов + пропорциональные регуляторы весьма ограничены в плане чувствительности). Интегрирующее звено позволяет нам понять СКОЛЬКО управляющего воздействия БЫЛО оказано регулятором и на основе этих данных делать поправку и прибавлять её к пропорциональному звену. Это позволяет нам устранить статическую ошибку, но подобное решение остаётся медленным и с весомыми переходными процессами, которые, в итоге, могут ввести устройство в разнос.

Дифференциальное звено.

Дифференциальное звено помогает нам измерять СКОРОСТЬ ИЗМЕНЕНИЯ контролируемого параметра и, вместе с тем, изменять скорость изменения выходного сигнала. Это позволяет нам быстро реагировать на быстрые изменения и свести к минимуму переходные процессы.

На анимации выше можно увидеть как меняется выходной регулятора при изменении каждой из составляющих PID регулятора: Kp, Ki и Kd соответсвенно.

------------------------

Нужна-ли отдельная статейка по PID регуляторам? С конкретными примерами, но без лишней математики. Хотя может вам и курс вышмата интересно вспомнить?

------------------------

#Электропривод #Электротехника #Регулятор

Давеча приобрёл себе фонарик для работы. Очень радует. Может кому будет интересно:

- Корпус из пластика и алюминия. Во время работы на максимальной яркости слегка нагревается;

- Имеет подвижную поворотную голову которая позволяет светить именно туда, куда нужно;

- "Нога" оснащена тремя неодимовыми магнитами что позволяет установить фонарь на дверцу щита;

- Помимо магнитов имеется и карабин, за который его можно подвесить на что-либо;

- 3 режима направленного света (две яркости и мигание);

- 2 режима рассеянного света (две яркости);

- 2 режима красного свечения (свечение и моргание);

- Питается от аккумуляторов через разъём Type-C;

- Может работать как Power Bank через USB разъём (без понятия зачем это нужно).

Вроде всё упомянул. Яркого рассеянного свечения хватает на, примерно, два часа. При этом самый яркий режим, как по мне, тут избыточен (им реально можно комнату осветить), буду использовать менее яркий режим. Трёх магнитов недостаточно чтобы закрепить его вертикально выдвинув голову в сторону: уезжает вниз. Тем не менее это полностью компенсируется поворотной головой, благодаря чему его можно всегда устанавливать вертикально. За тысячу с небольшим рублей - песня.

-------------------------------

#Инструмент

"Красиво жить не запретишь"

Заказал себе вот такую красоту из кожи. Теперь мультиметр не будет занимать места в сумке и будет надёжно защищён от внешних механических воздействий.

-------------------

#Инструмент

Как-то в ЦПУ на судне 99-го года постройки стало жарко и мы решили запустить местный кондиционер. К моему удивлению кондиционер не запустится. Открыв его я увидел маленький локальный апокалипсис. Всё выглядело так, будто туда бросили маленький динамит. Разобрать что-либо было невозможно.

По этой причине было принято оперативное решение всё устранить и изобрести кондиционер по новой. За пару минут от руки была нарисована эта схема, которая тут же была воплощена в жизнь. До конца контракта в ЦПУ было комфортно.

Само собой после того, как схема была собрана - я нарисовал эту на компьютере, распечатал и оставил в щите.

Смешно, но ровно в следующем контракте после того, на данном скорее, мне пришлось повторять всю эту операцию т.к. кондиционер в ЦПУ не работал и там. Намечается традиция, не иначе.

________________________

UPD: Схема была обновлена в соотвествии с тем, как я её собрал изначально. Изначально она содержала ошибку в лице отдельно работающего через термостат соленоид. Спасибо Валерию что указал на ошибку.

Мостовая схема Уинстона

Это схема, используемая в электронике для измерения, прежде всего, сопротивления. Она состоит из четырех сопротивлений образуя мост.

После подачи питания на мостовую схему Уинстона происходит следующее:

– Ток начинает протекать через мост, создавая падение напряжения на каждом из четырех резисторов. При условии равенства сопротивлений резисторов - падение напряжения на них так же одинаково.

– Если сопротивление в цепи меняется, то изменение сопротивления будет вызывать изменение падения напряжения на резисторах.

– С помощью измерительного прибора (вольтметра) можно измерить падение напряжения на каждом резисторе и рассчитать значение сопротивления цепи. Однако намного чаще производится измерение падения напряжения (выходное напряжение), наличие которого свидетельствует о неравенстве величин сопротивления.

Используя мостовую схему Уинстона, можно измерить сопротивление в электрической цепи с высокой точностью. Теперь представьте что мы заменим один из резисторов на pt100. Воздействие температуры будет влиять на сопротивление датчика, тем самым выводя весь мост из состояния равновесия. На выходе мы получим величину напряжения, которую, затем, сможем преобразовать в величину температуры.

Однако, на результаты измерений могут влиять внешние факторы, такие как температура, влажность и магнитное поле.

Одним из способов устранения влияния внешних факторов является использование компенсационных устройств. Например, может быть использовано термокомпенсационное устройство, которое компенсирует изменения температуры, вызванные изменением сопротивления резисторов при изменении температуры и т.д.

Мостовая схема Уинстона очень широко применяется для измерений различных величин. О том как производится замер натяжения с помощью данной схемы будет написано в следующем выпуске "Что там в щите?".

Если вы тут новенький и не понимаете о чем идёт речь: "Что там в щите?" - это моя основная рубрика. Переходите по ссылке и навёрстывайте упущенное.

--------------
#Датчики

Вот казалось-бы: я уже полгода сижу дома, а желание сделать фото для Daily Work Done Report при выполнении какой-то работы по дому продолжает возникать.

Только что занимался холодильником на кухне. Раз пять рука полезла включать камеру на телефоне чтобы сделать фото для отчёта.

Приехал ко мне как-то ассистент. Слава богам что под конец моего контракта. Мальчик на тот момент был ровно в два раза меня старше (46 годиков ему было), ну и стаж морской у него был больше моего.

Дал я ему работу - отремонтировать базу под установку ламп ибо старая вся пересохла и потрескалась. На фото - результат его ремонта. Это уже финал. Само собой на судне были все необходимые запчасти в ИЗБЫТОЧНОМ количестве, но он решил меня удивить. Ему удалось.

Устанавливать новые держатели пришлось, в прямом смысле, заставлять. Не говоря уже о том, что он отказывался устанавливать имеющиеся у нас электронные балласты предпочитая им обычные дроссельные. На мой резонный вопрос "Почему?" ответ был следующим:

- У нас их не так много как дросселей!
- А для каких ОСОБЫХ случаев ты их хранишь?
- ...

------------------

#ПодарокОтСменщика

Долгожданный (не шучу, ещё в марте начал) выпуск "Что там в щите?" №8. Детально знакомимся со швартовной лебёдкой, понимаем как она измеряет силу натяжения и при чём тут мостовая схема Уинстона... В общем вопросов поднята уйма. Настолько уйма, что пришлось делить статью на две части, т.к. я не влез в формат Telegraph.

-----------------

Это уже не первая статья созданная благодаря подписчику. Владиславу - огромная благодарность и респект за содействие. Большая часть фото в статье - его рук дело, как и приложенный ниже мануал.

-----------------

Угадайте что ещё? Правильно! Как всегда напоминаю о курилке где можно спросить что интересно или что непонятно.

-----------------

#Электротехника #Датчики #Электродвигатель #Электропривод #ЧТВЩ

А вот и сам мануал по которому делался "Что там в щите?".

#Литература #Электродвигатель #Электропривод #Manual

Совсем недавно я рассказывал как ко мне как-то приехал ассистент. Тут вот ещё одно чудо от него:

Меняли пульт на Turning Gear и я отправил его собрать пульт перед этим нарисовав ему схему того, как и что должно быть подключено в пульте. Спустя полтора-два часа он пришёл ко мне с замечанием, мол, схема моя не работает и кнопка "Стоп" не работает.

На фото выше то, что я увидел открыв пульт.

----------------

Для ребят которые не в теме (к сожалению ассистент был тоже не в теме):

Кнопка "Стоп", очевидно, должна быть подключена в разрыв цепи питания цепи управления. Тут-же при нажатии на кнопку ничего происходить не будет т.к. два провода просто соединены рядом, а не с другой стороны кнопки.

----------------

#ПодарокОтСменщика

R e g i s t e r e d J a c k

Часто слышу как разъём на картинке называют RJ-45. Не смотря на то, что в народе это прижилось, - это технически неверно. RJ-45 - это стандарт соединения, но никак не название разъёма. Хорошо известный нам разъём носит название 8p8c. Расшифровывается это так: P (Position) — число позиций для расположения контактов, а C (Сontact) — число имеющихся контактов.

Думаю каждый, кому доводилось иметь с ними дело, слышал про стандарты распиновки T568A, T568B, прямые и перекрёстные соединения. В чем разница и какой использовать?

Разница между ними — это расположение оранжевых и зелёных проводов. Если на обоих концах кабеля вы упаковываете тип А (или В), то вы получите прямой кабель. Если типы на концах одного провода отличаются (на одном А, а на другом - В) - это перекрёстный кабель. Вот и вся магия.

Прямой кабель изначально предназначался для подключения между собой устройств разных типов по типу компьютера и сетевого коммутатора, компьютера и датчика с соответствующим протоколом.

Перекрёстный-же предназначен для подключения однотипных устройств: два компьютера, два коммутатора.

Для того чтобы оборудование правильно интерпретировало подключённое к нему устройство нужно было обязательно соблюдать правильный тип подключения, ибо от этого меняются и контакты разъёма с помощью которых производится обмен информацией.

Тем не менее сейчас большая часть оборудования имеет на борту соединения без предустановок (Auto-MDI(X)), а потому для корректного соединения подходит любое из озвученных соединений, но лучше использовать ПРЯМОЙ КАБЕЛЬ ТИПА "В", так как этот стандарт имеет бо́льшую популярность и распространенность. В случае если для подключения требуется перекрёстный кабель - думать вообще не нужно т.к. вам нужно использовать оба типа.

Однако и сейчас не рекомендуется менять прямой кабель на перекрёстный если система уже работает с каким-то конкретным типом подключения. Если был тип перекрёстный - пусть он там и остаётся. От вас же требуется просто обратить на это внимание.

---------

#Сети

На самом деле пост выше я написал не только чтобы поделиться заметкой выше, но и провести небольшой опрос.

Как-то будучи кадетом я работал с ассистентом ЭМХ (не тот о котором были последние посты) который никогда не запаривался с распиновкой 8p8c и устанавливал первый разъём как попало, а второй - согласно первому. Т.е. каждый раз записывал в блокнот что он там соединил и повторял. Аргумент звучал как

- А какая разница? Прямое-же подключение.

Поспорить трудно, но всё же мне интересно: это я такой педант или это норма? Разве норма, делая удлинитель, использовать жёлто-зелёный провод в качестве фазы если он так подключён с двух сторон?

Мы же профессионалы, ёпта, а у профессионалов есть стандарты!

Ради привлечения большего внимания к нашей отрасли и, что уж тут, моему каналу я завёл канал на платформе Дзен. Сейчас там выходят мои старые статьи (начиная с самой первой) в перемешку с новыми постами. Если вам это интересно можете подписаться на меня и там. Отличная возможность ознакомиться со старыми постами для тех, кто тут не так давно.

Однако это, мягко говоря, совсем не обязательно. Телеграм остаётся моей основной платформой и я буду привлекать аудиторию с Дзен'а сюда, а не наоборот.

Большее число подписчиков на Дзен'е сообщит платформе о том, что мой канал нужно предлагать другим. В общем вы поняли.

Что касается рубрики "Что там в щите?" - она будет выходить исключительно тут. На другую платформу я эти выпуски переносить не буду.

Лучшая ваша благодарность - это когда вы делитесь контентом с этого канала с теми, кому это может быть интересно, а так же когда комментируете записи, предлагаете темы для обсуждений и т.д.

Я далеко не главный специалист даже в своей основной отрасли, но я стараюсь развиваться во всех направлениях и делюсь результатами с вами. Я искренне хочу делать вклад в развитие нашего сообщества (как морского, так и конкретно электромеханического) и надеюсь что чем дальше - тем большее профессиональное сообщество мы с вами создадим.

-----------

#Разговоры

PROTO — приложение для Android, которое позволяет проектировать, моделировать и исследовать мир электроники.

У вас возникали проблемы с пониманием того, как взаимодействуют различные электронные компоненты или как ведет себя цепь в целом? Теперь вы можете наглядно изучать схемы, создавая свои собственные схемы и наблюдая за их поведением.

Что может предложить приложение?

Проектирование схем: вы можете легко создавать схемы с нуля, выбирая различные электронные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, транзисторы и многое другое, как в реальной печатной плате. Помимо создания своих цепей в приложении присутствует библиотека готовых типовых решений которые можно изучить.

Удобный интерфейс приложения позволяет легко добавлять и подключать компоненты, обеспечивая бесшовное проектирование схем. Просто перетащите нужные элементы и расположите их соответствующим образом.

Моделирование в реальном времени: как только ваша схема построена, PROTO начинает действовать, моделируя ее поведение в режиме реального времени.

Осциллограф: со встроенным графическим генератором вы можете визуализировать, как ваша схема реагирует на различные сигналы. Применяйте к своей схеме сигналы различной частоты, амплитуды и формы и наблюдайте за ее поведением в динамике.

Время симуляции: процесс протекает слишком быстро? Замедлите всю симуляцию и наслаждайтесь рассмотрением всех переходных процессов.

На ускоренном и пережатом видео выше я собрал ФВЧ. С увеличением частоты проходящего сигнала его амплитуда увеличивается от 0 до полных 5 вольт.

Независимо от того, являетесь ли вы любопытным новичком, стремящимся изучить основы электроники, или опытным инженером, PROTO будет полезна всем.

Ниже прилагаю версию с полностью пришли открыт мы функциональными возможностями т.к. версия из Market'а подразумевает под собой внутренние покупки.

-----------

P.S. Другие программные решения я так же рассматривал. С учётом "мелочей" вроде отрисовки переходных процессов данный вариант показался мне наиболее приемлемым.

----------

#Софт

П р о в е р к а о б м о т о к

Краткое напоминание всем кадетам и механикам о правильном способе проверки катушек трехфазного электродвигателя с помощью мультиметра.

Когда дело доходит до проверки катушек - нужно ориентироваться на их сопротивление. Сопротивление является ключевым фактором, определяющим исправность и функциональность катушек ибо благодаря ему мы можем определить основные неисправности: межвитковое/межфазное замыкание или обрыв. Итак, берите мультиметр и вперед!

Прежде всего, убедитесь, что двигатель отключен от источника питания, чтобы избежать несчастных случаев. Безопасность превыше всего!

Шаг 1: Установите мультиметр в режим измерения сопротивления (Ом). Это настройка, которая нам нужна для измерения сопротивления катушек.

Шаг 2: Найдите клеммы катушек двигателя. В трехфазном двигателе вы обычно найдете три набора клемм, обозначенных U, V и W. Это клеммы, которые мы будем тестировать. На анимации выше они просто обозначены разными цветами.

Шаг 3: Возьмите щупы мультиметра, подключите их к клеммам U и V и запишите измерение сопротивления. Повторите этот процесс для клемм U и W, а также клемм V и W. Вам необходимо измерить сопротивление каждой отдельной обмотки. В соединительной коробке они располагаются аналогично анимации, потому можно просто повторять за ней.

Значения сопротивлений всех трех измерений в идеале должны быть РАВНЫМИ. Если вы заметите значительную разницу в показаниях сопротивления, это может указывать на проблему с обмотками. Величина сопротивления может минималько колебаться на уровне погрешности мультиметра, но не более. Между обмотками, при этом, сопротивление должно быть бесконечно большим.

--------
Для больших электродвигателей (сопротивление обмоток которых ЗНАЧИТЕЛЬНО меньше 1 Ома применяют отдельные миллиомметры. Однако помимо этого - способ измерения ни чем не отличается.
--------

Не стесняйтесь оставлять любые вопросы или советы в комментариях ниже.

--------

#Электротехника #Электродвигатель #Troubleshooting

С о в е т н а ч и н а ю щ и м

Меня недавно попросили дать парочку советов начинающим электромеханикам. Я понял что весьма трудно выделить хоть что-то и при этом не выглядеть как капитан-очевидность. Однако то, что очевидно мне - может прекрасно быть неочевидно остальным. Не спроста-же мы разные жизни живём. Посему ввожу тег #Совет куда буду записывать всё что приходит на ум.

----------

Первый совет звучит так:

"Если что-то сгорело - не спешите менять это и запускать до того, как выясните причину неисправности."

----------

Прежде всего стоит выяснить причину неисправности, устранить её и только потом запускать. В противном случае рискуете оказаться в ситуации как, недавно обратившийся к нам за помощью, механик: не имея электромеханика на борту они сожгли три реле в надежде на то, что всё само собой заработает. Чудес не бывает и ничто не случается просто так. Проведите все необходимые проверки и только потом - в бой.

Натриевые лампы (Sodium Lamp)

Работают благодаря электрическому разряду проходящему через пары натрия. Состоит из стеклянной трубки содержащей металлический натрий и инертные газы. Когда электрический ток проходит через лампу, он возбуждает атомы натрия, заставляя их излучать яркий жёлто-оранжевый свет.

Они имеют длительный срок службы — до 24 000 часов, а их КПД, по сравнению с лампами накаливания, несоизмеримо выше.

Из недостатков (порой весомых) - они чувствительны к качеству подводимого к ним питания: часто сталкивался с их угасанием из-за малейшей просадки напряжения (в следствие включения мощного потребителя), они гаснут и пытаются зажечься снова. Иногда они и вовсе не пускаются и остаются в режиме прогрева. Так же им для работы нужен "обвес" в лице дросселя и, самое неприятное, Импульсного Зажигательного Устройства (ИЗУ).

Проясним роль обвеса:

Балласт используется для контроля и регулирования электрического тока, поступающего в лампу. Он обеспечивает постоянный и стабильный ток, предотвращая любые колебания, которые могут нанести ущерб работе лампы.

Конденсатор служит исключительно для компенсации реактивной нагрузки балласта. Необходимости в нём нет.

ИЗУ - главный компонент в схеме. Он формирует мощный электрический импульс (2-5кВ) длинной около 1 миллисекунды. Далее он поддерживает напряжение на уровне слегка превышающем сеть (300-400В) для поддержания дуги в колбе. ИЗУ периодически выходит из строя и определяется это, обычно, ПОСЛЕ того, как была заменена лампа.

Обычно лампы не доживают до 24 000 часов и выходят из строя из-за механического повреждения связанного с повышенной вибрацией на судне или расплавления наружной стеклянной колбы, что в свою очередь - следствие загрязнения самой колбы.

Главное правило при работе то же что и с любыми мощными лампами - не трогайте их руками и всегда хорошо протирайте после установки!

Всегда будьте внимательны и не путайте между собой натриевые и галогенные лампы (которым никакой обвес не нужен), иначе вас ждёт или ничего, или мини ба-бах.

#Освещение