Я автор той темы про шумы с термопар которую создал в 2012 году. https://owen.ru/forum/showthread.php?p=91201
Жаль там фотки не сохранились, так бы моя проблема была более наглядной.
Вряд ли я смогу помочь, от приборов Овен мы тогда просто отказались, просто расскажу свою историю, может, что полезного из нее почерпнете. Да и пусть это почитают представители фирмы Овен, надеюсь, они здесь есть.
1. Оборудование.
Диффузионная печь СДОМ 3/100. Ниже фотка из интернета.
2024-06-18_18-53-17.png
Это разработка 90-ых годов на аналоговом управлении. Сама печь состоит из трех каналов. Канал – это нагреватель, в котором происходит термообработка продукции. Таким образом, установка - это по сути три независимых нагревателя. Каждый канал имеет свой регулятор температуры, который отвечает за плавный нагрев и остывание. В каждом нагревателе стоит по три рабочие термопары ТПР, одна в центре и две по бокам. Т.е. по сути один нагреватель - это три секции (зоны) в которых терморегулятор поддерживает требуемую температуру.
В режиме нагрева потребление одним каналом - 70 кВт, в режиме покоя -50 кВт. Рабочая температура в канале: (800-1220)° С, с точностью ±1°С.
Вот фотография нагревателя изнутри.
IMG_20240618_101448.jpg
Мы видим большое количество витков, внутри трубки какая-то нить типа нихрома, но не буду врать, т.е. это обычный резистивный нагрев.
Рабочие термопары заходят сбоку через отверстие в кожухе нагревателя и проходят между спиралями. На фотографии ниже виден конец рабочего спая термопары в керамическом изоляторе, который торчит между витками (фото изнутри нагревателя, разумеется.)
IMG_20240618_101448.jpg
2. Предыстория.
В 2004 году, когда фирма Овен только начала внедрять RS-485 в свои приборы, а модулей аналогового ввода МВ еще и в проекте не было, была поставлена задача контроля температуры в этих печах. Для этих целей были куплены модули аналогового ввода c термопар I7018(P). Не знаю по каким причинам, но тогда температуру контролировали изнутри: брали двухметровую термопару, кварцевый чехол, всовывали это все в канал и выводили данные на компьютер. Потом на это дело забили, а в 2009 году пришел на завод я. Главный инженер потребовал замер печей восстановить, но теперь замеры делать не изнутри, т.к. это неудобно, а расположить контрольные термопары по аналогии с рабочими – между витками нагревателя. Вот тут пляски и начались.
В модуле I7018(P) имеется 8 входов, поэтому один модуль у нас замерял два канала печи, это 6 термопар ( напоминаю: три термопары на ка_на_л одна в центре и две по бокам).
IMG_20240618_101801 — копия.jpg
3. Проблема с I-7018(P).
Проблема как и у автора этой темы – при нагреве печи, с какой-то определенной температуры, показания с термопар превращались в шум.
Вот я бы сказал классический температурный график, описывающий проблему.
шумы при нагреве.png
Печь спокойно стояла на 780 градусах, потом ее пустили на нагрев. Всё идет ровно примерно до 1100°С, а дальше начинается расколбас. Это именно шумят термопары, сама печь идет на нагрев ровно. На графике три линии т.к. это три зоны одного нагревателя.
У нас два десятка печей, поэтому я смог проследить некую закономерность. На самом деле график сверху выглядел так.
шумы при нагреве.png
Мы видим, что до того, как один канал пустили на нагрев, другой канал спокойно стоял себе на 1200°С, но тоже начал шуметь, как другой канал нагрелся.
Или вот еще интересная картинка, на которой видно как работают каналы. Мы видим, как после того как один канал идет на остывание (синяя, красная, розовая линии), другой канал который стоит на 780, перестает шуметь (желтая, защитная, серая линия)
было так.png
Т.е. получается, что в принципе печи могут и не шуметь на 1200 , но чаще шумят… И как правило, меньше шума на низких температурах, расколбас начинается при нагреве, но иногда и на низких температурах творилось бог знает что. Вот на фотке снизу печь стоит на 800°С и мы видим дикие шумы, хотя это было редким явлением.
картинка.png
Проанализировав всё, я пришел к выводу, что, скорее всего, шумы начинает ловить какая-то одна термопара, которая в свою очередь начинает наводить помехи на соседние каналы АЦП.
Например, было так: когда при нагреве появлялись шумы, я просто начинал по очереди отключать от АЦП термопары и шум исчезал на всех каналах, когда я находил ту самую «шумящую».
Тут возникает логичный вопрос: в одном нагревателе три термопрары, почему случается так, что из трех шумит только одна? Условия же одинаковые!
В принципе я понял, как сделать так, чтобы шумящая термопара перестала шуметь (расскажу о нем ниже), но этот способ не всегда срабатывал да и мне помогли с советом.
Знакомые киповцы сказали, что на модуле I7018(P) надо объединить все минусовые контакты перемычкой. После того как я это сделал, шумы перестали появляться, и все АЦП, а у меня их около 20 штук, перестали показывать чушь. Про эту проблему я до сих пор не вспоминаю.
4. Проблема с ТРМ-151.
Далее на печах возникла идея заменить родные регуляторы температуры на ТРМ-151. Но в результате тестов вылезла та же проблема – при нагреве ТРМ151 начинал шуметь.
Вот интересная фотка.
шумы если глубже термопара.png
Здесь я применял способ по ликвидации шумов, который у меня чаще всего срабатывал на модуле I7018(P), я просто двигал туда-сюда термопару.
На рисунке сверху три линии графика, это температура трех зон нагревателя, т.е. термопары в одинаковых условиях. Это данные с трех разных ТРМ-ов 151, которые работают в режиме замера температуры (ничем не управляют). Мы видим, что синий график шумит. Сначала я термопару двигаю ближе к виткам нагревателя – температура поднялась, но шумы не пропали, а потом я термопару по чуть-чуть высовываю из нагревателя. Температура падает и шумы уходит… Двигаю термопару обратно и опять дохожу до момента когда появляются шумы.
Вполне очевидно, что лишь в определенном положении термопара начинает ловить наводки...
Далее мне стало интересно, что это за наводки. Я взял разъем 3,5 мм, припаял его к концам термопары и вставил в ноутбук, в разъем для микрофона. Далее я запустил программу анализатора спектра и вот что увидел.
Какой-то сигнал на частоте 50 Гц. Ну короче банальная помеха 50 Гц, при нагреве амплитуда сигнала увеличивалась, при остывании печи амплитуда уменьшалась. Ну как бы ничего интересного.
теромопары отключил.png
5. Итоги.
От ТРМ151 я отказался, мне не понравились шумы, да и точность прибора мне показалась недостаточной (по документации, в жизни ТРМ показал себя достойно).
На печах контролирую температуру с помощью модулей I7018R, опять же киповцы подсказали. У данного модуля минусы уже под корпусом объединены как мне объяснили.
И на самом деле, докупил я таких около десятка и они отлично работают прямо из коробки. Вот фотка I7018P c общим минусом (перемычка) и вот рядом с ним I7018R где общего минуса нет.
IMG_20240618_101801.jpg
6. Обращение к фирме Овен.
Специалисту понятно, что шумы в моем случае, в случае автора темы это помеха 50Гц которую ловит термопара. Понятно, что надо применять меры… Экранированные провода и далее по списку.
Но почему у автора темы, к примеру, приборы фирмы Термодат не шумят, импортные блоки не шумят?
Почему у меня на одной и той же печи I7018R работают идеально, а ТРМ 151 тупит?
Помехи помехами, но может и ваши приборы кое-где не дорабатывают?
Я эту тему поднимал в 2012 году, прошло 12 лет, вы сделали обновленный модуль ввода, а проблемы с помехозащищенностью решены так и не были.
Глушить помеху цифровыми фильтрами, выворачивая их на максимум, тоже не лучший вариант, это снижается реакция системы на изменения.
Открываешь буклет к I7018R, там сразу написано: для работ в тяжелых промышленных условиях. Оно и видно.
А из опций фильтра там во всех приборах только два пункта: «фильтр на 50Гц», «фильтр на 60Гц». Нет никаких полос и прочего и все отлично работает.
7018.jpg
К нам на завод приезжают специалисты на запуск оборудования, я у каждого спрашиваю про их отношение к фирме Овен и все они говорят, что для серьезных задач они овенские приборы никогда бы не взяли (кстати, я не говорю, что у меня серьезная задача).
Даже программисты плюются, просил написать программу для модуля аналогового ввода своих программистов, пишут что модуль неправильно контрольную сумму считает или не реагирует на нее, я забыл… В службу поддержки писали даже на эту тему… Ну такие косяки детские просто ппц…
Сейчас из-за импортозамещения у вас начнут покупать еще больше, косяков еще больше вылезет. Думайте.
Ответить с цитированием