Diedrich or Livepoor. История одного ремонта.

Около года назад мне написали ребята из Кооператива Черный с просьбой посмотреть, что случилось с ростером, и, по возможности, починить.
Ростер просто выгрузил кофе, включил мешалку и больше не давал ничего запустить или сделать, только выключить. На экране управления показывалась отвалившаяся термопара с показанием ####.

Было похоже на то, что сломался датчик зерна (BT), и в целом как будто ничего сложного.
Но никто не знал, что с этого события начнётся путешествие в глубокую кроличью нору…

Раньше ростеры Diedrich возила компания SFT, но в силу того, что ввели санкции, любое общение с РФ прекратилось, даже в рамках выполнения обязательств по поддержке.
Что ж, пришлось расчехлять чемоданчик реверс-инжиниринга.

Начали мы с простого — теста термопары на поломку. Просто переставили термопару BT, которая является ключевой в цепях безопасности, и ET местами, чтобы понять, поменяется ли что-нибудь.
Ничего не изменилось: Phidget, который подключается к компьютеру, всё показывал верно в обоих случаях, но контроллер сопротивлялся и всё ещё не сбрасывал ошибку.

Решили копать дальше и разбираться в устройстве ростера.

Так как ростер в кооперативе автоматический, то и управление в нём осуществляется с помощью логического контроллера Allen-Bradley.
В него приходят все входные сигналы и из него выходят управляющие, внутри есть проект в виде схемы и кода, который описывает логику взаимодействия всех этих узлов.
Управление осуществлялось с помощью монитора Weintek с интерфейсом оператора, который подключен к этому самому контроллеру.

В ростере стоит четыре термопары:

ET — температура среды в камере сгорания, обычно помечается как температура воздуха.
Inlet, или IT, или Drum Exhaust — температура входящего тепла на барабан. В предыдущих статьях я писал, что она очень недооценена.
Outlet, или OT, — температура выходящего воздуха.
BT — температура зерна, и вот у неё в оригинальной схеме очень интересный путь.

Она сразу подключается к трём потребителям.

1. Phidget 1048 — температурный сенсор, на который приходит сигнал со всех четырёх термопар. Он ничего не решает, ни с кем не общается, кроме как через прямое USB-соединение с компьютером, и передаёт температуры в любой логгер, будь то Cropster, Artisan или что-либо ещё.

2. High Limit Reset — аварийный термостат, который выдаёт разрешение горелке на розжиг. Общается напрямую с блоком управления горелкой и отдельно подключен к контроллеру для выдачи запроса на сброс ошибки. Сам High Limit сбрасывает ошибку, когда температура падает примерно на 10 градусов ниже 250 °C, но запрос с контроллера позволяет сделать это раньше, если температура уже находится ниже аварийного порога.

В целом, как дальше выяснилось, его можно было исключить, потому что проблема была не в том, чтобы разрешить горелке работать, а в том, что контроллер в целом не видел сигнал с термопары.

3. Конвертер сигнала термопары — он, собственно, и передаёт сигнал с датчика температуры на контроллер, и если сигнал до него не доходит, то ошибка была бы объяснима.

Мы решили проверить пункты 2 и 3. Замена аварийного термостата на аналогичный с другого Diedrich ничего не изменила, а прозвонка конвертера сигнала показала, что всё с ним в порядке.

Параллельно ребята подключили электрика для сторонней экспертизы, и он сказал, что конвертер сломан и его надо поменять.
Что ж, 80 тыс. рублей на заказ аналогичного конвертера температуры, как я и подозревал, ничего не решили, но зато есть запасная деталь на случай будущих поломок.

Мы исключили варианты поломки термопар и прочих узлов, которые могли бы выдавать ошибки в контроллере, остался только сам контроллер, и, к сожалению, штатными путями сбросить ошибки в нём было невозможно.

Пришлось заниматься особой уличной магией:

1. Скачать Windows 7 и поставить её на виртуальную машину.

2. Найти правдами и неправдами закрытый проприетарный софт для контроллера — благо он старый и поэтому софт бесплатный.

Чтобы в конечном итоге упереться в запароленный проект и невозможность что-либо сделать дальше без вмешательства производителя, а он, напомню, не особо идёт на контакт.

Получить пароль к проекту американской компании в целом очень маловероятно, ещё менее вероятно получить сам проект. Поэтому оставался один путь.

Переделать ростер на ручное управление с возможностью дальнейшей автоматизации. Ребята долго думали и в конечном итоге решились.

Мы составили список комплектующих к закупке, и я принялся разбираться со схемой шкафа, отрисовкой карты подключений и тем, что можно сделать для большей стабильности и управляемости ростера.

Штатная проводка имеет несколько цепей защиты, которые работают без мозгов:

1. Реле давления, которое смотрит, что вытяжка работает, и разрешает горелке розжиг.

2. Блок High Limit, который выключает горелку, если температура термопары BT достигает 250 °C.

Заслонка регулировки вытяжки отличается только отсутствием ручки и подключена к сервоприводу, который приводит её в движение. Сразу подумал, что было бы неплохо добавить промежуточные регулировки 25% и 75% помимо стандартных 0–50–100%.

Для реализации проекта я выбрал логический контроллер ОВЕН ПР200, потому что он достаточно простой, надёжный и позволяет реализовать разные запреты/разрешения, простую и сложную логику, имеет энергонезависимую память, и поэтому можно сразу заложить дополнительный функционал:

1. Коды ошибок и журнал ошибок — чтобы можно было посмотреть, какая ошибка произошла и куда смотреть, чтобы решить проблему.

2. Актуальное состояние работы горелки, положение заслонки, работу узлов.

3. Счётчик часов работы, общий и на каждый отдельный узел.

4. Экран обслуживания, где можно отмечать проведённое ТО.

5. Протоколы безопасности — отключение горелки, запреты и разрешения на запуск узлов/горелки.

6. Сохранение последнего состояния, если отключилась панель управления.

Сперва надо было отключить все провода, нанести новую маркировку, установить клеммы и подключить всё уже через них.

Параллельно я собирал кейс управления судного дня:

1. Ключ включения оружия судного дня — панели управления.

2. Тумблер включения вытяжки/барабана + лампа состояния (вкл./выкл.).

3. Тумблер запуска горелки + лампа, разрешающая запуск горелки, + лампа состояния (пилот — мигает, основное пламя — горит).

4. Потенциометр для управления диапазоном мощности горелки (0–100%).

5. Тумблер включения агитатора + лампа состояния.

6. Тумблер открытия двери + лампа состояния.

7. Пятипозиционный переключатель вытяжки (0–25–50–75–100%).

8. Лампа аварии, связанная с пищалкой.

9. Взводной ключ — мультифункциональный: сброс ошибок, переключение «пилот/основное пламя».

Работа, конечно, не сложная, но щепетильная и муторная: пайка, обжимка, прозвонка и бла-бла-бла.

Когда панель управления была собрана и провода прокинуты до основного шкафа, пришло время подключать кабели к контроллеру и писать логику работы.
По одному узлу за раз: Connect — Check — Repeat.

Когда всё было подключено, пришло время тестирования газовой цепи: разрешение, розжиг, пилотное пламя, включение основного пламени, регулировка мощности потенциометром.
Что является приятным бонусом — не нужно покупать дорогие потенциометры Schneider за 5000 рублей, а можно купить любой на 10 кОм и, если вдруг что, откалибровать его по мощности прямо через контроллер.
Цена вопроса — 80 рублей.

На полпути написания проекта было решено затестить ростер в работе и пожарить венесуэльский кофе под Corona и латинскую музыку.
Спасибо Диме за понимание и содействие.

Самым сложным в конечном итоге оказался кабель-менеджмент и красивая сборка шкафа к первоначальному виду.
В силу того, что я нечасто занимаюсь такими масштабными работами с электричеством, это заняло у меня почти весь день.

Главное в такие моменты — не забывать, что кушать важно, иначе голова не работает. Благо на стрелку привезли вкусный товар.

Но я отвлёкся.

В общем, проект был дописан, всё проверено, и мы запустили окончательный вариант.
У проекта есть потенциал для доработки, ведь можно реализовать:

— экран для полноценной обжарки без логгера и ноутбука, если вдруг нужна будет такая возможность;
— полноценное управление через компьютер и, собственно, автоматизацию.

И, что немаловажно, если вдруг настанет тот день, когда санкции падут и компания Diedrich соизволит выйти на связь, можно собрать всё обратно без регистрации и СМС.

В любом случае, на мой скромный взгляд, у меня получилось сделать не хуже оригинала, а то и лучше. Я получил великолепный опыт некромантии, идеи, которые могу реализовать в своём собственном оборудовании, и просто приятно провёл время в компании Кооператива Черный.

Но всего этого бы не случилось без моего деда, который разбирался во всем и в далёком детстве привил мне интерес ковыряться с техникой и научил меня паять. За что ему огромная благодарность и вечная память.

P.S.

Самое сочное во всей этой истории — ростер стоял без работы почти год. Покупать такой же контроллер — тот ещё геморрой, потому что они уже устарели, доставка, санкции и цена около 162 тыс. рублей (!!!).

И я ещё не говорю о том, что даже в этом случае придётся писать проект в контроллере с нуля, и никто не гарантирует, что Rockwell Automation даст возможность скачать софт для реализации проекта.

И это при том, что ОВЕН стоит 12 тыс. рублей + дополнительный блок за 8 тыс. рублей = 20 тыс. рублей.

В заключение скажу, что не бывает нерешаемых проблем, всегда есть выход — были бы время и желание.
А иначе живи богатым — без работающей машины — или умри бедным, но зато машина заводится с ключа (!!!) и жарит всё, что ты захочешь.

Всяческих успехов Кооперативу Черный.

ЗАНАВЕС

Мой канал
Кооператив черный Телеграм
Кооператив черный Сайт

---

P.P.S