Проекты

Разработка панели управления для комбинированного электро-твёрдотопливного котла отопления

Работа призёра конкурса проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «Приборостроение, микроэлектроника и схемотехника» среди работ учащихся 7–9 классов

Направление работы: Инженеры
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1552
Предметы: Информатика
Классы: 7 класс
Мероприятия: Конкурс проектов и исследований «Инженеры будущего» открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» 2021 года

Актуальность

Большинство людей в частных домах, на дачных участках используют комбинированный электротвердотопливный котёл отопления. Автоматизация этих котлов зачастую выполняется на базе контроллера «Овен ПР200». Настройка необходимых параметров и навигация по меню на основе использования данного контроллера крайне неудобна.

Для улучшения ситуации мы решили сделать универсальную панель управления для осуществления удобной настройки параметров, информативного отображения показателей с удобной навигацией и управлением подключаемыми устройствами по меню на базе платформы Arduino UNO.

Цель

Разработать универсальную панель управления для осуществления удобной настройки параметров, информативного отображения показателей, с удобной навигацией и управлением подключаемыми устройствами по меню (на примере комбинированного электротвердотопливного котла отопления) на базе платформы Arduino UNO.

Задачи

  1. Изучить литературу по данному вопросу.
  2. Спроектировать и создать устройство на основе платформы Arduino.
  3. Разработать ПО, которое позволит взаимодействовать с платформой Arduino.
  4. Собрать устройство и протестировать его работу.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Arduino UNO
  • Текстовый экран 20x4
  • Два encoder (130х2) – датчики угла поворота
  • Макетная плата, соединительные провода
  • Конвертер ttl в rs485 на базе max485
  • Компьютер с установленным ПО: Arduino IDE, С++

Описание

Этапы работы над проектом

  • Создание макетного образца для отработки схемы и программы    
  • Подключение и разработка программы
  • Отладка программы с эмуляцией протокола Modbus на ПК
  • Тестирование изделия, поиск неисправностей без полезной нагрузки
  • Устранение неисправностей
  • Итоговая проверка работоспособности с полезной нагрузкой

Вся работа выполнена автором. Была разработана панель управления с удобным интерфейсом в сравнении с подобными релейными системами.

Результаты работы/выводы

Было разработано функциональное меню контроллера и заложенной в памяти программой для индикации параметров на дисплее и управления котла отопления.

Устройство имеет следующие плюсы:

  • простое и удобное создание технологических программ;
  • возможность изменения рабочей управляющей программы без вмешательства в саму систему;
  • простое и недорогое обслуживание;
  • повышенная надёжность при сниженной стоимости в сравнении с подобными релейными системами.

Перспективы использования результатов работы

В дальнейшем планируется добавить лазерный датчик приближения для вкл/выкл подсветки экрана, а также энергонезависимые часы для выключения звукового оповещения в ночное время.

Кроме того, в перспективе панель управления планируется сделать независимой от других контроллеров для использования в разных промышленных отраслях, например, отопление, вентиляция, водоснабжение и т. д.

Мнение автора

«Хочется сказать большое спасибо за возможность представить и защитить свою работу на открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего»