Распределенный ПЛК легко справляется и с этим. Для этого были добавлены новые блоки: прецизионный датчик температуры, влажности и содержания углекислого газа в воздухе, сверхчувствительный дифференциальный датчик давления, а также блоки с аналоговыми портами 0-10в для управления сервоприводами воздушных заслонок.
Датчик температуры, влажности и CO2.
Имея более, чем десятилетний опыт использования разных сенсоров температуры и влажности в своих погодных станциях я могу утверждать однозначно — самые точные и надежные это SНТxx. В моем датчике стоит два сенсора SHT30 и NDIR модуль MH-Z19 для изменения содержания уровня углекислого газа в воздухе.
![Распределенный ПЛК: управление «чистой комнатой». Юрий Ильин, инженер](https://i.wfolio.ru/x/1PKu0U-2YDJPPJNEIZDfSpUTrL8LEWCR/TdKB2O5dGVjyO4rbeyGNoudGUr7pkavU/IdVIsjeMagyc27CyA1JmpIX6dhMrr_be/PN1PFnMY5lZCIo50_qlOLsiUqgOFAzui/tF5rveXlAYB5fCKErmC5Gg.jpg)
Скорость реакции сенсора на изменение температуры и влажности зависит, в первую очередь, от массы самого сенсора, а также от габаритов и теплопроводности печатной платы под ним. Однако, с уменьшением габаритов уменьшается и площадь взаимодействия с воздухом, что сильно замедляет реакцию устройства на изменение параметров микроклимата. Я нашел очень простое решение — датчики обдуваются миниатюрным вентилятором. Если не ошибаюсь, так сделано в большинстве современных автомобилей с системой климат-контроля.
Датчик дифференциального давления.
Как я уже написал выше, самый критичный параметр системы управления любой чистой комнаты — это непрерывное поддержание избыточного давления. Причина достаточно очевидна: надо, чтобы в случае разгерметизации помещения пыль выдувалась наружу или, по крайней мере, не могла попасть внутрь с потоком воздуха. Я использовал плату от старых проектов, только переписал прошивку для совместимости с системой распределенных ПЛК.
![Распределенный ПЛК: управление «чистой комнатой». Юрий Ильин, инженер](https://i.wfolio.ru/x/g6B_OxVA8iAib7Zy170oH1eWwkS3Bydg/UVyrwOkbHl-3Y28gQYLOIXwgrOlUTW6x/cFvTldvClm-y76OW-DVNnmeH94cwlv_v/BJxm0UPFH51o0H69Mof9HEFlqCwvPFUK/IoFZ1Smgi1V9FDAWxQHJmw.jpg)
![Распределенный ПЛК: управление «чистой комнатой». Юрий Ильин, инженер](https://i.wfolio.ru/x/SZ3j2mEnk_XDbeG4Yyz-pMmZc3289Bwh/0R96MjgNCHTDUA7c2DGiOSIczbWMLE7K/8v5QFqWVc3IcHchoSX1a0U3dvHsMegCc/MaPNrV7-d9YPCXwWySikEYvjUu3pOd6e/tfUbcLPkKPdQS47ZNnodHA.jpg)
![Распределенный ПЛК: управление «чистой комнатой». Юрий Ильин, инженер](https://i.wfolio.ru/x/f92bRWM_Zm_0hkJtTBtaisOyRlklRvQ4/PWH5GXh5Un6cjIWYWnrwnGgL40aYkVwv/mQfxYGOuNOnunbTDTG21e8OCjSxS0CNN/bej2HXmQep0rHtc7wMsGtlsjaOPHNSH9/w5j8TpEsbvik9n3LNgjKlg.jpg)
К одному из портов сенсора подключена трубка, которая идет внутрь чистого помещения. Ко второму подключена трубка, которая не идет никуда, точнее будет сказать, она подключена к атмосфере планеты Земля. Таким образом, датчик измеряет разницу давлений между «улицей» и чистым помещением, а контроллер двигает воздушные заслонки, обеспечивая заданное давление в помещении. К слову, сенсор настолько чувствителен и точен, что легко обеспечивает повторяемость лучше 0.1 Па.
Модуль аналоговых портов 0-10в
Казалось бы, человечество уже давно перешагивает даже цифровую эру, но стандарт управления устройствами аналоговым сигналом все еще используется очень широко, потому что при всех его недостатках у него есть одно огромное достоинство — он удобен. Ноль вольт — ноль процентов, 10 вольт — 100 процентов. Удобно? Еще как, в любой момент померил тестером, 5.5В… Ага, 55 процентов. Да, потери в кабеле, да, помехи. Однако, в случае управления сервоприводами эти потери и помехи гораздо меньше, чем люфт шестерней механизма.
![Распределенный ПЛК: управление «чистой комнатой». Юрий Ильин, инженер](https://i.wfolio.ru/x/GUaaE3bfVAgS_XWmAS6Lg1ueTQRGzL1m/W4svbJpfVY7YHYJgUY9YTjhi29XPYH8D/PjQkymwWzVgplIGS9g9eW0XndG4_3Opp/2AhB4gApJAbR7qncFYr6pkCwJPEOxd4p/ST4AweW1GvDa0K_tRvFPcw.jpg)
Каждый модуль имеет два выхода 0-10в и два входа такого же стандарта. Почему только два? Да просто у STM32L432 на борту 2 ЦАП, я не стал использовать ШИМ, сделал все просто и надежно. Разумеется, со всеми фильтрами и защитами. Модули откалиброваны до точности не хуже 10 милливольт по всему диапазону. Входы я использую для телеметрии, они показывают фактическое положение заслонок. Алгоритм способен отследить несоответствие между входом и выходом, что возникнет, если заслонку заклинит.
Итого, на данный момент я изготовил уже одиннадцать различных модулей для системы распределенного ПЛК и еще три сейчас находятся в процессе отладки. Суммарно же собрано и внедрено уже более двадцати устройств.
![Распределенный ПЛК: управление «чистой комнатой». Юрий Ильин, инженер](https://i.wfolio.ru/x/_UVeE5m99ij-RM0pS3Ljzax6slq5UO4a/unHBBABm2Kcrv5d2xn9ry44TK0Cpqlx7/Fb-2gj2Cp_nrfe5o5BUg-Mq1s4T9w8q3/oC4y9FWBDLiDDqNzwgowUZmCTjiOc9Mf/TmnSfr_w8bmWThNlB5OYPA.jpg)
Блог
![Распределенный ПЛК: управление «чистой комнатой». Юрий Ильин, инженер](http://i.wfolio.ru/x/_X84i9WavwpD2DpkjqzyAI_7UKf9sCCh/2jbcASfLIvarwpHFhG9kFsp3HyOW9aKw/0vs17ysghiby_vVFZLfXHP9Inl8mZHKv/fiCSbgnuij06XfcCEbSl0J6mULa5jYpb.jpeg)
Распределенный ПЛК: управление градирней
![Распределенный ПЛК: управление «чистой комнатой». Юрий Ильин, инженер](http://i.wfolio.ru/x/_X84i9WavwpD2DpkjqzyAI_7UKf9sCCh/2jbcASfLIvarwpHFhG9kFsp3HyOW9aKw/_ARDUC8ePm5zzXg2inZOJPPN7eMvo6Dk/b5aGhOQ__VQdAEJ_XGStoXGjEy_bfEf_.jpg)
Распределенный программируемый логический контроллер
![Распределенный ПЛК: управление «чистой комнатой». Юрий Ильин, инженер](http://i.wfolio.ru/x/NF69JQqpSjO0jttC0wOtDAtTioOJpZ1L/e0cRB7MVwM5lvuGcQC372S7smAyeZx2Q/psYLUTC_m3RhvHTGTn-4tJ4HseoWV_tb/3meJ5bFrTKE.png)