Программируемое IoT реле времени РВИ-2М, более 810 правил в шести режимах работы, включая астрономический

Поводом для создания реле послужило циклическое реле насоса промывки в локальной очистной системе стоков. Его ресурса хватало ровно на полтора года. Для удешевления конструкции производитель применил параметрический блок питания с гасящим конденсатором. При отключенной катушке реле, всю избыточную мощность приходилось рассеивать стабилитрону. Но причиной отказа всегда являлся именно гасящий конденсатор. Вторая проблема реле времени — это контакты самого реле, рассчитанные на максимальный ток 5ампер. После замены конденсатора следующей неисправностью было само реле. Контакты просто выгорали, хотя пусковой ток и мощность насоса, совсем небольшие на уровне 300Вт. Реле поставлялось вместе с оборудованием, и купить его как запчасть было не просто, а потом они вовсе пропали с рынка. По итогу было решено собрать нормальное реле в корпусе на DIN рейку чтобы закрыть эту тему.

По итогу было собрано современное циклическое реле в корпусе на DIN рейку, с обратноходовым блоком питания, и контактами, рассчитанными на максимальный ток 16ампер. В реле сразу был предусмотрен ручной режим управления контактами для ручного включения насоса промывки. Период и длительность включения насоса также перестали быть фиксированными величинами. Стало возможно настроить режим насоса более точно. Для настройки реле получило web сервер с графическим интерфейсом для удобства. Через некоторое время ко мне стали обращаться клиенты, с просьбой расширить циклический режим. В ряде случаев необходимо было управлять нагрузкой не циклически, а в определенное время в системах полива или звуковой сигнализации на предприятиях. Так в реле появились суточный и недельный режимы работы. В суточном режиме можно задать до 50 правил включения и выключения до секунд, в недельном до 20 правил на каждый день недели (всего в недельном режиме доступно 140 правил). Точное время и дату реле определяет по серверам времени (ntp) при подключении к сети через wi-fi. Но как оказалось, у многих клиентов нет никакой сети с доступом в Интернет и им нужно просто реле без лишних сложностей. На этом этапе в реле в реле появился модуль часов реального времени с необслуживаемым резервным хим.элементом питания. До кучи в реле был дописан месячный режим работы, позволяющий задать до 20 правил на каждый день месяца. Всего в месячном режиме доступно 620 правил с точностью до секунд.

По обратной связи от клиентов, стало ясно, что в программируемом реле не хватает астрономического режима для управления освещением.

После двух месяцев изучения вопроса с профильными специалистами, был реализован алгоритм, позволяющий точно рассчитывать время восхода и захода Солнца исходя из даты и географических координат. Географические координаты можно задать вручную, а также для удобства пользования задействована технология гео IP. Астрономический режим работы реле – это, пожалуй, самый сложный алгоритм управления контактами реле. Алгоритм рассчитан на работу в северных широтах восточной долготы. Алгоритм определяет такие состояния как полярная ночь и полярный день. Для этих случаев предусмотрена отдельная таблица правил для управления контактами. В рамках астрономического режима реализованы режимы: замкнуть на восходе, замкнуть на закате, разомкнуть принудительно через определенное время, разомкнуть в определенное время, а так же реализован режим ночной паузы по просьбе пользователей (условно говоря в 11 вечера освещение выключилось, а в 7 часов утра если Солнце еще не взошло, включилось). Как я уже отмечал, астрономический режим работы реле –это наиболее сложный алгоритм, связанный с большим числом исключений возникающими в северных широтах. На отладку астрономического режима работы реле и всех его настроек у меня ушло в общей сложности три года. В настоящее время в астрономическом режиме работы эксплуатируется множество реле РВИ-2М на всей территории России.

Я сторонник старой школы, оборудование должно работать надежно и максимально долго. Очень сложно осуществлять контроль входящих компонентов, но это, наверное, уже уровень Роскосмоса. Тем не менее, все платы в процессе сборки проходят неоднократные тесты, конденсаторы применяются танталовые с запасом по напряжению, каждая партия комплектующих выборочно проверяется на предмет соответствия параметрам. После финальной сборки и настройки печатные платы покрываются лаком для защиты от коррозии. Самый первый вариант реле у нас находится в тестовой эксплуатации с осени 2019 года в отапливаемом помещении. Также есть и другие экземпляры, которые установлены вне отапливаемых помещений. Одно из реле находящее на улице и управляющее уличным освещением работает в самых жестких условиях эксплуатации. Температура зимой опускалась до -35С, летом на Солнце в коробке IP65 превышала +50С. Помимо климатических воздействий реле периодически испытывает электрические перегрузки в результате перекоса фаз питающей сети и помехи во время грозы. За три года сгорело два светодиодных светильника, один от перекоса фаз вероятно (245 вольт это у нас норма), второй во время грозы (вспыхивал при разряде молний пока не погас).

Шестым режимом, который был реализован в реле, стал режим перезагрузки оборудования при пропадании связи с Интернетом. Применяется для передергивания сетевого питания роутера вместе с USB GSM модемом. По каким-то непонятным причинам иногда пропадает передача трафика в сетях мобильных операторов. Также иногда зависают сами роутеры. Это не вызывает никаких проблем, если оборудование находится в доступе. Но вот если сетевое оборудование установлено на удаленном объекте, то возникают проблемы. Шестой режим работы реле РВИ-2М позволяет автоматически перезагружать оборудование, если связь пропала. В новой версии прошивки также реализован контроль внутренних IP адресов, можно с удаленного сегмента сети пинговать IP адрес корпоративного VPN сервера вида 192.168.1.1/ind.htm. Это стало необходимо в виду того, что операторы связи стали часто рвать корпоративные туннели и требуется перезагрузка оборудования VPN клиента для восстановления связи. Мы конечно все понимаем, времена непростые, но в любой момент времени потерять контроль над охранно-пожарной системой, системой отопления, системами видеонаблюдения, хорошего в этом ничего нет.