Языки программирования PLC: LD, FBD, SFC, ST, IL, CFC

Beremiz – свободная среда программирования ПЛК. Часть 1

Beremiz — это интегрированная среда разработки для ПЛК с открытым исходным кодом, которая полностью соответствует стандарту МЭК-61131-3. Beremiz опирается на открытые стандарты, которые не зависят от целевых устройств. Так что вы можете превратить любой процессор в ПЛК. Также Beremiz включает инструменты для создания HMI и подключения ваших программ PLC к наблюдению, базам данным или полевым шинам.

Введение
Для программирования ПЛК используются 5 языков, описанных стандартом МЭК 61131-3:
LD — релейно-контактные схемы;
FBD — функциональные блоковые диаграммы;
SFC — последовательностные функциональные диаграммы;
ST — структурированный текст;
IL (Instruction List) — список инструкций.

Тем не менее ведущие производители ПЛК используют собственные варианты этих языков, несовместимых с этим стандартом. Например, у фирмы Siemens это соответственно языки:
LAD, FBD, SFC, SCL, STL. Исключением являются компании, использующие в качестве сред программирования ISAGRAF и Codesys. Обе эти среды полностью соответствуют стандарту МЭК 61131-3.

Но и ISAGRAF и Codesys накладывают ограничение на аппаратную платформу. Сам производитель ПЛК не может внести изменения в исходный сред исполнения для портирования их на новую аппаратную платформу.

Beremiz же являясь свободным программным обеспечением, может быть модифицирован производителем ПЛК для работы на новой аппаратной платформе. Гибкость в изменении существующих и добавлении новых компонентов достигается с помощью языка Python (и соответствующих библиотек для пользовательского интерфейса, работы с сетью и т.д.) и xsd (XML Schema) файлов, применяемых для описания компонентов среды разработки: модулей работы с компиляторами целевой архитектуры, плагинов внешних источников данных и т.д.

Beremiz используется:
1. ПАО «ИНЭУМ им. И.С.Брука» в качестве среды разработки и исполнения на ПЛК серии СМ1820М на базе отечественных микропроцессоров «Эльбрус» и SPARC, а также линеек, основанных на микропроцессорах ARM и x86. www.sm1820.com.ru
2. ООО НПК «Нуклерон» (г. Пермь) тестирует линейки программируемых реле NUC-24x/251. В основе программируемых реле используется микроконтроллер STM32F105 для модели NUC-242 и STM32F205 для остальных. Также поддерживается плата STM32F4DISCOVERY. В качестве среды разработки используется YAPLC-IDE, представляющая собой набор расширений для среды Beremiz. Для ПЛК параллельно разрабатывается среда исполнения YAPLC-RTE. Исходные коды YAPLC доступны на github: github.com/nucleron/YAPLC
3. ООО НТЦ «Арго» МУР 1001.3 СВ argoivanovo.ru/catalog/index.php?IBL=22&ID=184120
4. ООО «НГП Информ» ngpinform.ru/means/programmiruemye-kontrollery-i-raspredelennye-sistemy-vvoda-vyvoda/modulnye-plk/
5. Smarteh LPC-2.MC8 www.smarteh.si/
Полный список компаний, использующих Beremiz: www.beremiz.org/apps

Особенности Beremiz

Среда разработки Beremiz позволяет работать в конфигурационном режиме и в режиме исполнения прикладной программы. В конфигурационном режиме происходит создание прикладной программы, написание алгоритмов и логики её основных программных модулей и их связывание с внешними модулями УСО (устройство связи с объектом). В режиме исполнения прикладная программа передаётся на целевое устройство и может быть запущена с режимом отладки и без отладки.

Основными компонентами Beremiz являются:
— редактор PLCOpen для текстовых (IL и ST) и графических языков (FBD, LD, SFC) стандарта IEC 61131-3;
компилятор MatIEC, преобразующий логику и алгоритмы программных модулей (из которых состоит прикладная программа), описанных на языках стандарта IEC 61131-3, в эквивалентный С-код;
— механизм плагинов, позволяющий связывать внешние источники данных, такие как модули УСО (их параметры, состояния), SCADA-системы с логикой и алгоритмами программных модулей;
— средства отладки прикладной программы в режиме исполнения;
— элементы для создания человеко-машинного интерфейса управления прикладной программой.

Таким образом Beremiz преобразует LD, FBD, SFC или IL в код на ST, а MatIEC конвертирует ST в C. Код С компилируется на конечную платформу.

Программирование ПЛК на языках стандарта МЭК

Для программирования ПЛК Международная электрическая комиссия (МЭК) разработала стандарт IEC 6-1131/3, в котором определены 6 языков программирования:

· CFC (Continuous Function Chart);

· SFC (Sequential Function Chart);

· FBD (Function Block Diagram);

· LD(Ladder Diagram);

· ST (Structured Text);

· IL (Instruction List).

Четыре первыхязыка CFC, SFC, LD и FBD используют графическую нотацию – выполняемые команды, операции и функции представляются графическими средствами, как схемы.

Два последних языка(ST, IL) являются текстовыми. Они расширяют возможности программистов.

С помощью языков IEC 61131-3 программируются не только задачи автоматики, но и алгоритмы человеко-машинного интерфейса (HMI).

Языки IEC 6-1131/3 сочетают в себе функциональность и простоту. Они также предохраняют пользователя от большинства ошибок, которые нередко возникают при использовании обычных языков программирования. Реализация IEC 6-1131/3 в интегрированной HMI-системе не только удовлетворяет требованиям стандарта, но и предоставляет пользователю дополнительный сервис в виде расширенного набора библиотек функциональных блоков, реализующих типовые алгоритмы управления.

Для всех шести языков существует единый механизмсвязи с базой данных реального времени. В соответствии с этим механизмом каждая программа должна обладать набором аргументов. Исходные данные передаются в программу через входные аргументы, а результаты вычислений возвращаются в выходных аргументах. Аргументы связываются с атрибутами каналов, то есть с реальными входами и выходами контроллеров, с устройствами сопряжения, ячейками корпоративных баз данных, а также с внутренними переменными. Благодаря такой схеме одна и та же программа может вызываться несколько раз за цикл для обработки разных потоков данных.

Программирование и отладка программ на языках IEC 6-1131/3 производится в интегрированной среде разработки, включающей в себя несколько различных редакторов. Программы на языках FBD, LD, CFC и SFC создаются и отлаживаются в специальных визуальных редакторах, а ST и IL – в текстовом редакторе.

Несмотря на различия, программы на разных языках стандарта IEC 6-1131/3 могут взаимодействовать между собой. Например, программа на FBD может вызывать функциональный блок, написанный на языке ST, а внутри этого блока может вызываться подпрограмма на LD и т.д. Такая гибкость в выборе средств описания алгоритмов позволяет эффективно работать над одной задачей и программисту, и технологу, и инженеру-наладчику и бизнес-консультанту, когда каждый из них выполняет свою часть работы удобным ему способом.

Читайте также:  Технология передачи электроэнергии по Wi-Fi

Язык SFC.В семействе МЭК-языков диаграммы SFC (Sequential Function Chart) являются высокоуровневым графическим инструментом, в котором использованы идеи сетей Петри. Благодаря SFC графическое представление модели системы превращается в законченную программу.

Начало практической реализации языка SFC для ПЛК принадлежит французским фирмам. Совместная работа изготовителей ПЛК и пользователей привела к появлению национального стандарта «Графсет», а затем и международного стандарта МЭК 848 (1988 г.). Последний стандарт IEC 61131-3 заимствовал «Графсет» с некоторыми доработками.

SFC это мощное средство структурирования сложных алгоритмов. По сути SFC не является самостоятельным языком. В переводе с английского аббревиатуру SFC можно перевести как “схема функциональной последовательности”. Внешне программа на SFC похожа на блок-схему алгоритма (рис. 2.1), на которой отображены отдельные программные блоки (шаги), переходы между ними и условия, по которым выполняются эти переходы.

Рисунок 2.1 – Пример представления программы на языке SFC

Переходы в SFC имеют выраженную направленность сверху вниз и отражаются прямыми линиями. Позиции в SFC называют шагами или этапами. На диаграмме они отображаются в виде прямоугольников. Благодаря такому представлению существует возможность реализации диаграмм в символах псевдографики. Задать несколько стартовых шагов в SFC нельзя, начальным является только один шаг диаграммы. Каждый программный блок, как и каждое условие перехода – это подпрограмма на любом из языков стандарта IEC 6-1131/3. Диаграмма SFC дает возможность быстрого построения прототипа системы без программирования, так как для представления системы на верхнем уровне не требуется детальное описание действий и привязка к конкретным аппаратным средствам.

Этот язык очень удобен для программирования стадийных (batch) процессов, систем дозирования и бизнес-приложений. SFC может быть использован как инженерами, так и бизнес-аналитиками.

Язык FBD. Язык FBD предназначен для инженеров-технологов, решающих задачи управления технологическим процессом. Он представляет собой наглядное средство для программирования контуров управления и регулирования. Программа на FBD представляет собой схему, состоящую из набора функциональных блоков, связанных между собой через входы и выходы (рис. 2.2).

Рисунок 2.2 – Пример программы на языке FBD

В программных комплексах имеется более 150 типовых функциональных блоков, реализующих широкий набор функций – от простейших логических операций до готового адаптивного регулятора. В стандартных FBD-блоках реализованы функции фильтрации, ПИД-регулирования, модального, нечеткого и позиционного регулирования, ШИМ-преобразования, а также блоки управления клапаном, задвижкой, мотором и др.

Язык релейных диаграммLD (Ladder Diagram) или релейно-контактных схем (РКС) – графический язык, реализующий структуры электрических цепей.

РКС – это американское изобретение, предназначенное для замены релейной автоматики сборочных конвейеров программируемыми контроллерами. Язык РКС позволил решать задачи прозрачного переноса релейных схем в ПЛК. Различные варианты программной реализации релейных схем создавались практически всеми ведущими производителями ПЛК. Благодаря простоте представления язык РКС обрел популярность, что и стало основной причиной включения его в стандарт МЭК.

Слова «релейная логика» звучат сегодня достаточно архаично, однако релейная техника все еще широко применяется.

Графически LD-диаграмма представлена в виде двух вертикальных шин питания. Между ними расположены цепи, образованные соединением контактов (рис. 2.3). Нагрузкой каждой цепи служит реле. Каждое реле имеет контакты, которые можно использовать в других цепях.

Рисунок 2.3 – Представление релейной схемы на языке LD

Логически последовательное (И), параллельное (ИЛИ) соединение контактов и инверсия (НЕ) образуют базис Буля. Поэтому язык LD идеально подходит не только для построения релейных автоматов, но и для программной реализации комбинационных логических схем. Благодаря возможности включения в программу на языке LD функций и функциональных блоков, выполненных на других языках, сфера применения языка LD практически не ограничена.

Язык инструкций IL.Язык IL (Instruction list, дословно “список инструкций”) – это типичный ассемблер с аккумулятором и переходами по меткам (рис. 2.4). Набор инструкций стандартизован и не зависит от конкретной целевой платформы.

До принятия стандарта МЭК существовало ряд разновидностей этого языка, в том числе и с русскоязычными аббревиатурами.

Наибольшее влияние на формирование современного IL оказал язык программирования STEP контроллеров фирмы Siemens.

Язык IL позволяет работать с любыми типами данных, вызывать функции и функциональные блоки, реализованные на любом языке. Таким образом, на IL можно реализовать алгоритм любой сложности, хотя текст будет достаточно громоздким.

Рисунок 2.4 – Вид IL-программы в окне редактора CoDeSys

В составе МЭК-языков IL применяется при создании компактных компонентов, требующих тщательной проработки, на которую не жалко времени. При работе с IL гораздо понятнее, чем с другими языками, можно представить, как будет выглядеть оттранслированный код. Благодаря этому IL выигрывает там, где нужно достичь наивысшей эффективности.

Язык структурированного текста ST.Язык ST (Structured Text) – это язык высокого уровня. Синтаксически ST представляет собой несколько адаптированный язык Паскаль. Вместо процедур Паскаля в ST используются компоненты программ стандарта МЭК.

Для специалистов, знакомых с языком С, освоение ST также не вызовет никаких сложностей. В качестве иллюстрации сравним эквивалентные программы на языках ST и С:

WHILE CounteroO DO while (Counter – ! = 0)

Varl := Varl*2; Varl *= 2;

IF Varl > 100 THEN if (Varl > 100)

Var2 := Var2 + 1; Varl = 1;

В большинстве комплексов программирования ПЛК язык ST по умолчанию предлагается для описания действий и условий переходов SFC.

2.4 Комплексы проектирования, поддерживающие стандарт
МЭК 61131-3

В отличие от простых контроллеров, программирование которых сводится обычно к заданию набора констант и осуществляется со встроенного или выносного пульта, для программирования логических контроллеров универсального назначения применяются специализированные программные комплексы.

Читайте также:  Шелкография на ткани и не только

Благодаря открытости МЭК-стандарта возникло ряд специализированных фирм, занятых исключительно инструментами программирования ПЛК. Системы программирования этих фирм имеют определенные отличия, которые сосредоточены лишь в реализации интерфейса – в стиле графики, в наборе сервисных функций, в содержании дополнительных библиотек и в реализации системы исполнения, то есть в том, что не касается применения стандарта.

Наибольшей известностью в мире пользуются следующие комплексы.

Simatic Step 7 (производитель – немецкая фирма Siemens http://www.siemens.de/).

Программное обеспечение STEP 7 содержит центральный инструмент Simatic Manager, с помощью которого можно реализовать широкий набор функций программирования аппаратных средств фирмы Siemens.

Все аппаратные и программные требования процесса автоматизации в SIMATIC S7 выполняются внутри одного проекта.

Этот проект содержит в себе необходимое аппаратное обеспечение (+ конфигурация), создание сети (+ конфигурация), все программы и данные для решения задачи автоматизации.

CoDeSys (производитель немецкая фирма 3S Smart Software Solutions http://www.3s-software.com).

CoDeSys – это один из самых развитых функционально полных инструментов программирования в стандарте МЭК 61131-3.

TRACE MODE (производитель – AdAstra Research Group, Ltd, Россия).

TRACE MODE – это интегрированная информационная система для управления промышленным производством. Программа содержит средства разработки операторского интерфейса (SCADA/HMI), программирования контроллеров (Softlogic), управления основными фондами (EAM), персоналом (HRM) и производственными процессами (MES).

Главная задача инструментов комплекса программирования ПЛК состоит в автоматизации работы разработчика прикладной системы. Он должен быть избавлен от рутинной работы и постоянного «изобретения велосипеда».

В интегрированных комплексах программирования ПЛК сложился определенный набор возможностей, позволяющий относить их к средствам быстрой разработки. Интегрированная среда предполагает наличие встроенных редакторов текстовой и графической информации.

Интеграция текстового редактора в единую среду программирования предполагает:

· возможность быстрого ввода стандартных текстовых элементов, мгновенную вставку в текст операторов, функций, функциональных блоков;

· возможность быстрого автоматического дополнения ввода. Например, строка: «INP1 I 3;Вход 1» по окончании ввода (CoDeSys) преобразуется в соответствии с требованиями МЭК в строку:

INP1: INT := 3; (* Вход 1 *);

· автоматическое объявление переменных;

· представление раздела объявлений переменных в виде текста или картотеки таблиц, разделенных и отсортированных по функциональному значению (входные переменные, локальные и т. д.);

· проверка синтаксиса и автоматическое форматирование ввода;

· автоматическая нумерация строк, что упрощает описание и сопровождение программы.

Эти возможности в существенной мере способствуют ускорению процесса подготовки программ и уменьшению числа ошибок в программах.

Интеграция графического редактора обеспечивает следующие возможности при проектировании:

· автоматическая трассировка соединений компонентов (программисту вообще не приходится рисовать соединения – система автоматически проводит графические соединительные линии);

· автоматическая расстановка компонентов (этим свойством обладают графические редакторы CoDeSys и OpenPCS);

· автоматическая нумерация цепей;

· копирование и перемещение выделенной графической группы компонентов с учетом их индивидуальной специфики;

· произвольное масштабирование изображения с целью наилучшего представления для анализа больших разветвленных графических диаграмм.

В режиме исполнения встроенные редакторы отображают «ожившие» тексты и графические диаграммы. Для графических диаграмм наглядно отражается последовательность выполнения.

В целом программный комплекс должен обеспечивать:

· Унифицированный механизм соединения с ПЛК. Работа инструментов отладки не должна зависеть от способа соединения контроллера с отладчиком. Не имеет значения, эмулируется ли контроллер на том же самом компьютере, подключен ли контроллер через последовательный порт компьютера или же связан через Интернет.

· Загрузку кода управляющей программы в память контроллера.

· Автоматический контроль версий кода (проверку соответствия кода, содержащегося в памяти ПЛК, и кода, полученного после текущей компиляции.

· Выполнение управляющей программы в режиме реального времени.

· Режим останова. Останов означает прекращение выполнения только кода управляющей программы. При этом выполняются все прочие фазы рабочего цикла и сохраняется способность наблюдать значения входов. В этом режиме можно проводить тестирование и настройку датчиков и механизмов объекта управления;

· Сброс ПЛК. Может быть несколько видов сброса. В стандарте МЭК предусмотрено два вида сброса «горячий» и «холодный». Первый включает перевод управляющей программы в исходное состояние и выполнение начальной инициализации переменных. Во втором виде сброса добавляется начальная инициализация переменных, размещенных в энергонезависимой области памяти. Кроме того, в ПЛК может произойти аппаратный сброс путем выключения питания или перезапуска микропроцессора. Система программирования должна адекватно реагировать в случае аппаратного сброса. Детальная реакция на команды сброса определяется системой исполнения. Поэтому здесь возможны некоторые отличия для разных ПЛК, даже в одной среде программирования.

· Мониторинг и изменение мгновенных значений всех переменных проекта, включая входы-выходы ПЛК. Для удобства работы значения представляются в заданной пользователем системе счисления.

· Фиксацию переменных, включая входы-выходы. Фиксированные переменные будут получать заданные значения в каждом рабочем цикле независимо от реального состояния ПЛК и действий управляющей программы. Данная функция позволяет имитировать элементарные внешние события в лабораторных условиях и избегать нежелательной работы исполнительных механизмов при отладке на «живом» объекте управления. Неуправляемая работа механизмов может привести к поломке и представлять опасность для окружающих людей.

· Выполнение управляющей программы шагами по одному рабочему циклу. Применяется при проверке логической правильности алгоритма.

· Пошаговое выполнение команд программы и задание точек останова.

· Просмотр последовательности вызовов компонентов в точке останова.

· Графическую трассировку переменных. Значения нужных переменных запоминаются в циклическом буфере и представляются на экране ПК в виде графиков. Запись значений можно выполнять в конце каждого рабочего цикла либо через заданные периоды времени. Трассировка запускается вручную или синхронизируется с заданным изменением значения определенной (триггерной) переменной.

Читайте также:  Столы для ноутбука от Ikea: дизайн и характеристики

· Визуализацию – анимационные картинки, составленные из графических примитивов, связанных с переменными программы. Значение переменной может определять координаты, размер или цвет графического объекта. Графические объекты включают векторные геометрические фигуры или произвольные растровые изображения. Визуализация может содержать элементы обратной связи, например кнопки, ползунки и т. д. С помощью визуализации создается изображение, моделирующее объект управления или систему операторского управления.

Дата добавления: 2016-12-09 ; просмотров: 13068 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Что такое CoDeSyS 2.3 и с чем его едят?

Приветствую вас друзья, я надеюсь, что у вас сегодня хорошее настроение, наливайте себе зелёного чаю, берите печенье, всякие вкусняшки. В этой статье мы с вами поговорим об универсальной среде разработки программ для программируемых логических контроллеров (ПЛК) CODESYS 2.3

Итак, что же это за программа такая. Это среда разработки, то бишь некая программа, которая создает в себе другие программы для логических устройств. CoDeSyS разработан фирмой 3S Software, немецкими разработчиками. Это универсальный инструмент программирования контроллеров и встраиваемых систем. Комплекс программируется на стандартных языках МЭК 61131-3. О них буду говорить позже.

Из этой статьи вы узнаете:

Сама система реализована на языке С. Существует несколько модификации для различных микропроцессоров. Для привязки к конкретному контроллеру требуется конфигуратор, в настройках которого идет распределение памяти, интерфейс и привязка входов-выходов. Об этом будет ниже.

На рисунке выше я разместил рабочее окно проекта, чтобы показать как оно выглядит. Особенностями данного пакета являются:

  • Прямая генерация машинного кода. В системе инструментов есть классический компилятор, который обеспечивает очень высокое быстродействие программы;
  • Реализация МЭК языков;
  • Редактор кода построен таким образом, что не позволяет программистам совершать типичные ошибки, и указывает на совершенные ошибки в коде;
  • Встроенный эмулятор позволяет производить отладку программы без аппаратных средств, что бывает очень удобно;
  • И да, комплекс CoDeSyS содержит в себе встроенный редактор визуализации;

Стандартные языки МЭК

Выбор стандарта языков программирования МЭК основан на том, что он является универсальным и удобным языком для программистов, инженеров и технологов. В течение времени язык программирования формировался и изменялся. Как вы думаете, было бы разумно делать мощный инструмент, опираясь на прошлый опыт разработок. В условиях конкурентного производства оборудования очень важно внедрять технологию быстро.

Всего таких языков из стандарта МЭК существует 5:

  • Это язык IL – язык инструкций, напоминает Assembler;
  • Язык ST – очень напоминает язык программирования С;
  • Язык LD — релейные схемы, очень удобно для электриков;
  • Язык FBD — графический язык, удобный для электронщиков;
  • Язык SFC — структурный язык, удобен для пошагового программирования;
  • CFC то же самое, что и FBD только расширенный функционал;

Какими языками удобнее всего пользоваться? Ну, это для кого как и кому как удобно, жёстких правил нету. Для программистов ближе будет ST, для электриков LD, для технологов скорее всего CFC.

Мне удобно пользоваться CFC и ST. На CFC языке всё наглядно видно, а это очень важно. Особенно когда идёт процесс наладки программы. А ST удобен своей гибкостью, и сложность программы ограничивается лишь вашей фантазией. А какие языки выбрали вы??

Кстати я чаще всего использую комбинацию различных языков. Я использовал такой трюк в проекте с холодильной камерой. Очень сложный проект, на написание программы у меня ушло 2 недели времени.

Конфигуратор входов/выходов

Теперь вернёмся к конфигуратору входов-выходов. О чем идёт речь? Предположим, у вас есть контроллер. У него много входов и выходов, аналоговых и дискретных. И, нам же к каждому входу и выходу нужно каким-то образом привязаться. Чтобы мы могли управлять, либо считывать данные.

Компания 3S Software реализовала в своём пакете CoDeSyS структуру дерева, в которой уже подготовлены некие ячейки памяти, отвечающие за каждый вход и выход контроллера. И мы просто присваиваем имя каждой ячейке, чтобы в дальнейшем управлять ими.

Очень большой плюс комплекса CoDeSyS в том, что среда разработки внедрена во многих логических контроллерах, как и в отечественных, так и в заморских.

Список контроллеров внушителен, поэтому я приведу те, которые знаю:

  • ОВЕН ПЛК;
  • WAGO;
  • Beckhoff;
  • Berghof;
  • EMKO;

В целом CoDeSyS это мощный инструмент для реализаций технических задач. Для изготовления пультов управления технологическим процессом, от простых до сложных. Удобен для автоматизации умных домов. Минусом является стоимость подобных систем. Ну как говорится, в автоматике, чем надёжнее система, тем она дороже.

На этом у меня всё, успешных вам внедрений.

Как вам статья? Если понравилась, обязательно поделитесь ею в социальных сетях и подписывайтесь на новости блога.

Общие сведения о языке SFC¶

SFC (Sequential Function Chart) расшифровывается как «Последовательность функциональных диаграмм», и является одним из языков стандарта IEC 61131-3. SFC позволяет легко описывать последовательность протекания процессов в системе.

SFC осуществляет последовательное управление процессом, базируясь на системе условий, передающих управления с одной операции на другую. Язык SFC состоит из конечного числа базовых элементов, которые используются как блоки для построения целостного алгоритма протекания программы.

Основные понятия языка SFC¶

Язык SFC использует следующие структурные элементы для создания программы: шаг (и начальный шаг), переход, блок действий, прыжок и связи типа дивергенция и конвергенция.

После вызова программного модуля, описанного языком SFC, первым выполняется начальный шаг. Шаг, выполняемый в данный момент, называется активным. Действия, связанные с активным шагом, выполняются один раз в каждом управляющем цикле. В режиме выполнения активные шаги выделяются салатовым цветом. Следующий за активным шагом шаг станет активным, только если в переходе между этими шагами условие будет истинно.

Читайте также:  Угловой или полукруглый карниз для ванной? Обзор типовых решений

В каждом управляющем цикле будут выполнены действия, содержащиеся в активных шагах. Далее проверяются условия перехода, и, возможно, уже другие шаги становятся активными, но выполняться они будут уже в следующем цикле.

Далее описывается каждый элемент SFC диаграммы.

Наиболее важным элементом языка SFC является шаг, который описывает одну операцию. Шаг изображается в виде прямоугольника с собственным именем внутри (см. рис. 7.1).

Рис. 7.1 – Графическое представление «Шага» языка SFC

У каждого шага может быть 3 контакта. Сверху и снизу для соединения с переходом и справа для соединения с блоком действий. Шаг предваряется переходом, который определяет условие для активации данного шага в процессе выполнения программы и отображается в виде горизонтальной черты на ветви диаграммы процесса с указанием имени и условия. Два шага никогда не могут быть соединены непосредственно, они должны всегда отделяться переходом (см. рис. 7.2).

Рис. 7.2 – Шаги «step2» и «step3», соединённые переходом «tr2_3»

Любая SFC диаграмма должна содержать начальный шаг (шаг, выделенный двойной рамкой), с которого начинается выполнение диаграммы.

Переход¶

Между шагами находятся так называемые переходы. Условием перехода может быть логическая переменная или константа, логический адрес или логическое выражение, описанное на любом языке. Условие может включать серию инструкций, образующих логический результат, в виде ST выражения, например:

На рис. 7.4 представлен переход между шагами «Step6» и «Step7» в виде обычного условия:

Рис. 7.4 – Переход между шагами «step6» и «step7» с предопределённым условием «transition4»

На рис. 7.5 представлен переход между шагами «Step8» и «Step9» в виде значения логического выражения «AND» на языке FBD:

Рис. 7.5 – Переход между шагами «step8» и «step9», заданный «логическим И» на языке FBD

Условие не должно содержать присваивания, вызов программ и экземпляров функциональных блоков.

Блок действий¶

Каждый шаг имеет нулевое или большее количеством действий, объединённых, как правило, на диаграмме, в блок действий. На рис. 7.6 показан примера шага «evaluateStep» и связанный с ним блок действий.

Рис. 7.6 – Шаг «evaluateStep» и связанный с ним блок действий, содержащий 3 действия

Блок действий определяет операции, которые должны выполняться при активации (выполнении) шага. Шаги без связанного блока действий идентифицируются как ждущий шаг. Блок действий может состоять из предопределённых действий. Каждому предопределённому действию присваивается имя (на рис. 7.6 это «action0» и «action1»). Одно действие может использоваться сразу в нескольких шагах. Действие может выполняться непрерывно, пока активен шаг, либо единожды. Это определяется специальными квалификаторами, описание которых приведено в таблице 6. Квалификаторы также могут ограничивать время выполнения каждого действия в шаге.

«Прыжок» – переход на произвольный шаг¶

Шаг может быть также заменён «прыжком». Последовательности шагов всегда ассоциируются с прыжком к другому шагу той же самой последовательности шагов. Это означает, что они выполняются циклически. Переход на произвольный шаг – это соединение на шаг, имя которого указано под знаком «прыжка». Такие переходы нужны для того, чтобы избежать пересекающихся и идущих вверх соединений. На рис. 7.7 показана SFC диаграмма, содержащая два «прыжка».

Рис. 7.7 – SFC диаграмма, содержащая «прыжки»

Первый делает переход к шагу «init» в случае выполнения условия «transition4», второй делает переход к шагу «step1», в случае выполнения условия «transition2».

Дивергенция и конвергенция¶

Дивергенция – это множественное соединение в направлении от одного шага к нескольким переходам. Активируется только одна из ветвей. Условия, связанные с различными переходами в начале дивергенции, не являются взаимоисключающими по умолчанию. Взаимоисключение должно быть явно задано в условиях переходов, чтобы гарантировать, что во время выполнения программы активируется одна конкретная ветвь. Пример дивергенции на SFC диаграмме приведён на рис. 7.8 и выделен красным цветом:

Рис. 7.8 – Дивергенция на SFC диаграмме

Конвергенция – это множественное соединение, направленное от нескольких переходов к одному и тому же шагу. Она обычно используется для группировки ветвей SFC – программы, которые берут начало из одинарной дивергенции. Пример конвергенции на SFC диаграмме приведён на рис. 7.9 и выделен красным цветом:

Рис. 7.9 – Конвергенция на SFC диаграмме

Параллельная дивергенция – это множественное соединение, направленное от одного перехода к нескольким шагам. Она соответствует параллельному выполнению операций процесса. Пример параллельной дивергенции на SFC диаграмме приведён на рис. 7.10 и выделен красным цветом:

Рис. 7.10 – Параллельная дивергенция на SFC диаграмме

Параллельная конвергенция – это соединение нескольких шагов к одному и тому же переходу. Обычно она используется для группирования ветвей, взявших начало дивергенции. Пример параллельной конвергенции на SFC диаграмме приведён на рис. 7.11 и выделен красным цветом:

Рис. 7.11 – Параллельная конвергенция на SFC диаграмме

Пример программы на языке SFC¶

На рис. 7.12 приведен пример SFC диаграммы состоящей из начального шага «initStep», шагов «firstStep» и «secondStep» и 3 перехода.

Переход «startFlag» представляет обычную переменную типа BOOL и полностью зависит от её значения. Переход между «firstStep» и «secondStep» зависит от LD диаграммы с двумя катушками, ассоциированными с переменными типа BOOL: «in1» и «in2». Переход активируется только в том случае, если «in1» и «in2» будут TRUE. Переход между «secondStep» и прыжком на initStep активирован, когда значение переменной «value» меньше -100.

Во время действия «firstStep» выполняется увеличение переменной count на 1. Во время действия «secondStep» из переменной «value» вычитается 10.

Утепляем квартиру изнутри и снаружи своими руками

Если окна закрыты, регулятор батареи стоит на максимум, а в квартире все равно холодно – прежде всего, нужно разбираться с управляющей компанией. Они обязаны обеспечить микроклимат (температура, влажность и другие параметры) в соответствии с санитарными и эксплуатационными нормами. Если параметры воды в батареях соответствуют нормам – значит, в квартире слишком большие потери тепла. Однако такие разбирательства могут длиться неделями и месяцами, а в комнатах холодно уже сейчас. Домашний мастер, умеющий обращаться с инструментами, вполне способен решить проблему холода в квартире самостоятельно.

Читайте также:  Тротуарная плитка для дома

Что можно сделать снаружи и изнутри

Прежде чем бросаться закупать материалы и начинать крушить отделку, неплохо будет понять, какими путями из комнат в панельном или кирпичном доме уходит драгоценное тепло. Таких путей несколько:

  • Наружные стены – до 50%.
  • Стены смежных квартир – 5-10%.
  • Пол – до 10% (особенно на первом этаже, может доходить до 20%).
  • Потолок – до 10% (особенно на последнем этаже, там может доходить и до 25%).
  • Застекленный балкон или лоджия – до 10%.
  • Окна, двери, вентиляция – 5-15%.

Тепло покидает жилье двумя способами:

  • Теплый воздух выходит со сквозняками через неплотности дверей, окон и стен.
  • Тепло покидает квартиру путем теплопередачи через строительные конструкции, не дающие достаточной теплоизоляции.

Можно ли определить, какими путями уходит тепло, народными способами? Да, наиболее популярные способы таковы:

  • Зажечь свечу и медленно водить ею вблизи углов, окон, дверей. Там, где язычок пламени будет колебаться, находится воздушный поток. По отклонению пламени можно определить его направление.
  • Смочить кончики пальцев (там самая чувствительная кожа) и водить ими, как свечой. Движение воздуха будет чувствоваться как холод.

Эти способы качественные и весьма неточные. Намного надежнее воспользоваться приборами, дистанционно измеряющими температуру. Простейший из них – пирометр. Он измеряет температуру в конкретной точке поверхности. Сделав несколько десятков измерений, например, на внешней стене, можно найти наиболее холодную точку.
*
Еще удобнее тепловизор. Он дает картину сразу всей поверхности и инфракрасном диапазоне, зоны высоких температур отмечаются на экране более красными тонами, более низких – синими. Направив тепловизор на стену, можно сразу увидеть, куда уходит тепло. Но стоят такие приборы весьма дорого, их лучше арендовать на время обследования квартиры.

Самыми холодными заслуженно считаются угловые квартиры на последних и на первых этажах. У них до 3 плоскостей контактирует с холодным пространством.

Особенности утепления квартиры

Существует два принципиально различных способа утепления квартиры:

  • изнутри;
  • снаружи.

Каждый из них обладает своими достоинствами и недостатками.

Как утеплить квартиру снаружи

С точки зрения общей эффективности наружный способ существенно превосходит внутренний. Его основные преимущества следующие:

  • Более высокое качество теплоизоляции.
  • Лучший микроклимат после утепления (не только температура, но и влажность).
  • Не сокращается площадь и объем квартиры.
  • Зона конденсации (точка росы) выносится из жилых помещений на фасад или в толщину наружных стен.
  • Срок службы стеновых конструкций увеличивается.

Утепление снаружи листами пенопласта под штукатурку

Недостатками внешнего способа являются следующие обстоятельства:

  • Необходимо согласование с эксплуатирующей организацией и с органами архитектурного надзора.
  • Самостоятельное выполнение таких работ весьма опасно и также запрещено нормативными актами.

Для внешнего утепления необходимо привлекать организацию, имеющую лицензию на работу на высоте. Формально теплоизоляцию на первом этаже владелец может проводить своими силами, на практике контролирующие организации всячески стараются этому помешать.

Как сделать квартиру теплей изнутри

Достоинств у такого способа не так много. Основные из них следующие:

  • Стоимость материалов и работ существенно меньше.
  • Сложность работ и квалификация работников также ниже.
  • Работы можно выполнить своими руками, не дожидаясь согласований. Иногда, особенно если в квартире маленький ребенок, это является решающим фактором. Буквально: утром решили, вечером уже утеплили.

Утепление изнутри базальтовой ватой по металлическим направляющим

Недостатков и рисков у внутреннего способа намного больше, правильно выполнить внутреннее утепление и не навредить своей квартире и жильцам намного сложнее.

Монтаж утеплителя внутри создает следующие проблемы:

  • Точка росы смещается внутрь помещения. Придется принимать специальные меры по гидроизоляции и отведению конденсата.
  • Если этого не сделать, повышенная влажность в комнатах приведет к образованию плесени и грибка. Это может сделать нахождение людей невозможным.
  • Стена перестает получать тепло из жилого помещения и промерзает насквозь.
  • Содержащаяся в ней влага замерзает и оттаивает, это снижает срок службы стены.
  • В местах стыков утепленной стены, пола и потолка образуются так называемые «мостики холода».
  • Внутренняя теплоизоляция сокращает площадь и объем комнат, снижая тем самым качество жилья.
  • Многие утепляющие материалы не рекомендованы для использования в жилых помещениях. Они могут выделять неприятные или даже вредные испарения. При сгорании могут образоваться ядовитые вещества.

Чем толще слой внутреннего утеплителя, тем сильнее промерзает стена и тем дальше зона конденсации смещается внутрь

Как утеплить угловую квартиру

Неприятная особенность угловых квартир заключается в том, что сразу две поверхности стен являются внешними. Установка дополнительных секций радиаторов помогает далеко не всегда. Самым холодным местом будет угол между двумя внешними стенами. При некачественно выполненных швах между панелями он обязательно будет промерзать, как бы не нагревались докрасна батареи. Добросовестные застройщики уделяют теплоизоляции угловых квартир особое внимание.

Как утеплить холодный угол в квартире изнутри? Сначала нужно проверить состояние углового шва. В недорогих или старых домах швы могут быть в плохом состоянии. Утечка тепла через швы определяется тепловизором.

Самостоятельно отремонтировать межпанельные швы невозможно – необходимо заставить эксплуатирующую организацию провести этот ремонт. Он состоит в демонтаже швов (проще говоря, их вскрывают снаружи перфоратором), закладке (или напылении) нового утеплителя и нанесении нового слоя штукатурки.

Если ремонт швов желаемого эффекта не дал и в угловых комнатах по-прежнему прохладно – придется настаивать на внешнем утеплении стен.

Читайте также:  Утепление стен камышом: заготовка сырья и изготовление камышовых плит

Утепление по деревянным направляющим

Выбор материала и инструмента

На современном рынке представлено множество марок утеплителей нескольких основных типов:

  • Минеральная вата. Базальтовая, стеклянная и шлаковая.
  • Пенопласты.
  • Пенополиуретан.
  • Эковата.
  • Насыпные материалы. (При утеплении квартир практически не применяются)

Выбирая материал, нужно сравнивать доступные альтернативы по следующим параметрам:

  • Теплопроводность. Чем ниже, тем лучше.
  • Коэффициент влагопоглощения. Материалы с меньшими значениями работают более эффективно.
  • Воздухопроницаемость. Меньшие значения также означают лучшую теплоизоляцию.
  • Класс огнестойкости. Указывает на пожаробезопасность материала.
  • Срок службы.
  • Состав. Лучше выбирать материалы без вредных компонентов.
  • Сколько стоит. Последняя, но одна из самых важных характеристик.

Наиболее популярные материалы обладают следующими характеристиками.

Базальтовая вата

Производится из вулканических пород, структура состоит из коротких волокон большой жесткости. Поставляется в виде матов. Имеет высокую плотность, надо уделять особое внимание прочности крепления матов на стену.

Материал совершенно негорючий, замедляет распространения огня. Не содержит вредных веществ. Не образует их ни в ходе эксплуатации, ни при пожаре.

Монтаж базальтовой ваты

Стекловата

Делается из отходов производства и из битого стекла. Структура его образована длинными упругими волокнами. Поставляется в виде прямоугольных матов и рулонов. Обладает меньшей плотностью и большей упругостью, чем базальтовая вата.

Так же пожаробезопасна, не образует вредных веществ.

Крупным недостатком является снижение теплоизолирующих характеристик при намокании.

Раскрой стекловаты

Пенополистирол

Вспененный полистирол часто называют пенопластом. Материал обладает неплохими теплоизоляционными свойствами, легок в монтаже на жесткие конструкции.

Основной недостаток материала – он хорошо горит, причем с выделением вредных для здоровья веществ. Пенопласт также очень хрупок и нестоек к нагрузкам на растяжение и сжатие, он легко выкрашивается. Экструдированный пенополистирол лишен этого недостатка.

Монтаж пенопласта на клеевой состав

Пенополиуретан

Этот вспененный пластик, называемый также пеноизолом, обладает отличными теплоизоляционными свойствами. Он распыляется жидким, вспенивается и застывает на утепляемой поверхности ровным сплошным слоем без швов и без являющихся причиной потерь тепла стыков.

Обладает отличной влагостойкостью, нулевыми гигроскопичностью и паропроницаемостью. Существенным недостатком является дороговизна оборудования для напыления.

Напыление пенополиуретана

Эковата

новый на российском строительном рынке теплоизолятор изготавливается из целлюлозного волокна, пропитанного борной кислотой и триборатом натрия.

Материал является самым экологичным, не горит и не образует никаких вредных веществ. На вертикальные поверхности он также напыляется, смачиваемый водно-клеевым составом.

Оборудование стоит дешевле, чем для напыления пенополиуретана, но также представляется дороговатым.

Вспомогательные материалы и инструменты

Кроме самого утеплителя, потребуются дополнительные материалы:

  • пароизоляционная мембрана и двусторонний скотч для склеивания ее полотен.
  • Внешняя облицовка: штукатурка или вентилируемый фасад из пластика либо керамогранита.
  • Внутренняя облицовка – влагостойкий гипрок, обои.
  • Средства, предотвращающие развитие плесени и грибка
  • Обрешетка из деревянных реек или металлопрофиля
  • Крепеж.

Инструменты нужны обычные, для общестроительных работ. Понадобится:

  • перфоратор или ударная дрель;
  • строительный нож;
  • ножовка;
  • болгарка;
  • шуруповерт;
  • рулетка, уровень, угольник.

Для нанесения защитных составов понадобится краскопульт или валик.

Описание процесса утепления своими руками

Процесс утепления различается в зависимости от типа утепления и материала.

Как утеплить свою квартиру снаружи, если плохо топят

Наиболее популярным при наружном утеплении является пенопласт. Последовательность действий следующая:

  • Рассчитать площадь утепления и толщину материала. Закупить его.
  • Исходя из количества утеплителя, приобрести клей, сетку из стеклоткани, монтажный металлопрофиль, тарельчатые дюбеля.
  • Закрепить металлопрофиль, выдерживая уровень.
  • Приклеить плиты утеплителя к стене.
  • Закрепить из тарельчатыми дюбелями из расчета 4-5 на панель.
  • В холодных регионах пенопласт наклеивают в два слоя с перекрытием.
  • Стыки и щели уплотнить монтажной пеной.
  • Нанести тонкий слой клея на пенопласт, прижать и прокатать резиновым валиком монтажную сетку.
  • После высыхания клея загрунтовать и заштукатурить поверхность.
  • Вместо штукатурки можно использовать фасадную краску.

Схема наружного утепления

Самостоятельно такие работы можно будет провести только на первом этаже. Выше придется привлекать специализированную строительную организацию.

Как утеплить холодную комнату изнутри квартиры своими руками

Для внутренних работ специалисты рекомендуют применять минеральную вату.

Последовательность действий будет следующая:

  • Рассчитать количество утеплителя.
  • Приобрести его и соответствующие количества пароизоляционной мембраны, направляющих из металлопрофиля, крепежа, грунтовки, штукатурки или влагостойкого гипрока.
  • Удалить со стены остатки старых обоев или краски до бетона.

Схема внутреннего утепления

  • Пропитать стену и прилегающие поверхности антиплесневым составом
  • Закрепить верхний и нижний стартовый и финишный профиль. К ним закрепить вертикальные направляющие с шагом 60 см.
  • Между стеной и профилем заложить плиты минеральной ваты.
  • Закрепить плиты тарельчатыми дюбелями.
  • Растянуть пленку пароизоляционной мембраны, закрепив ее двухсторонним скотчем. Стыки между полотнами мембраны также нужно проклеить скотчем.
  • К вертикальным направляющим прикрепить листы влагостойкого гипрока.
  • Зашпаклевать его, загрунтовать, после этого покрасить или наклеить обои.

Размещение плит базальтовой ваты по направляющим из металлопрофиля

Все стыки боковых стен, потолка и пола с внешней стеной обязательно нужно покрыть силиконовым герметиком или пеностеклом.

Последующие после утепления работы

Внешнее утепление не потребует каких-либо дополнительных работ. В случае внутреннего утепления потребуется периодически проверять состояние утеплителя и пароизоляции – не скапливается ли за гипроком конденсат. В случае его обнаружения придется позаботиться о вентиляции пространства между гипроком и утеплителем. Если же за гипроком буде обнаружена плесень – утепление придется разобрать и заново обработать все противоплесневыми реагентами.

Как утеплить квартиру к зиме своими руками?

Мало кому из нас нравится сидеть у себя дома в пальто и шапке, держа в замерзших пальцах чашку горячего чая. Но наши дома, особенно если это не новостройки, часто плохо держат тепло, превращая квартиру в Северный полюс. Помимо этого, отопительная система не всегда функционирует так, как бы нам хотелось, и мы уже привыкли каждый год утеплять квартиру самостоятельно. Как это сделать наиболее эффективно? Мы насчитали всего 8 составляющих успеха.

Читайте также:  Энергосберегающие стекла и стеклопакеты. Как сделать окна теплыми

Утепления квартиры изнутри своими руками

С наступление холодов хозяева задумываются, как утеплить квартиру изнутри самостоятельно без ремонта. Как сделать так, чтобы максимально сохранить тепло и сделать дом уютнее. На самом деле есть несколько важных моментов, которые стоит учесть для того, чтобы микроклимат в квартире был всегда комфортным.

1. Окна

Утепляя окна, можно вспомнить те способы, которыми пользовались наши родители. Например, сделать из мокрой газеты длинные жгуты, заткнуть ими щели на окнах и заклеить сверху бумагой. Это не самый лучший вариант, потому что за зиму газета высохнет и примерзнет к рамам, и ее будет крайне тяжело извлекать, не говоря уже о том, что рамы придется перекрашивать.

Утепления окон

Гораздо удобнее заменить газету поролоном или ватой, а бумагу – полосками мокрой ткани шириной 5 сантиметров, которая намыливается мылом и приклеивается поверх утеплителя. Ткань, поролон и вата в отличие от бумаги и газет легко удаляются весной и имеют более эстетичный вид. Еще один метод заключается в закупоривании щелей растопленным на водяной бане парафином. Одноразовым шприцом жидкий горячий парафин вспрыскивается во все щели и застывает там до весны.

Но какими проверенными и надежными не были бы дедовские методы, современные способы утепления и проще, и удобнее. К ним относятся герметические уплотнители, которые наклеиваются по периметру рамы. Вы можете выбрать разный материал: бывают резиновые, поролоновые, поливинилхлоридные (ПВХ) и пенополиуретановые ленты, каждая из которых имеет свои преимущества.

Резиновый уплотнитель для ПВХ окон

Например, прокладки из ПВХ морозоустойчивее остальных и менее всего подвержены деформации и ломке. Резиновые ленты надежнее закрывают щели и меньше изнашиваются, но следует выбирать наиболее мягкие во избежание деформации.

Все готовые уплотнители делятся на самоклеящиеся и нет. Самоклеящаяся поверхность избавляет от лишних хлопот, но появляется необходимость следить за сроком годности клея – если он истек, то полоски не приклеятся или в скором времени отстанут от рамы. Самостоятельное наклеивание гарантирует больший успех, если выбор клея сделан правильно. Лучшим признан силиконовый герметик, так как ему не страшна влага. Благодаря своим свойствам растягиваться и сжиматься даже уже высохнув, этот клей позволяет уплотнителю держаться на рамах при постоянном открытии и закрытии.

Герметик для окон

Еще одним современным способом утепления окон является приклеивание уплотнительных прокладок, или трубчатых профилей. Их достоинство в том, что они незаметны и дают возможность открывать и закрывать окно, не нарушая герметичность. Прокладки в виде букв P, D и E (в зависимости от размера щелей) приклеиваются к одной стороне рамы и держатся около 5 лет.

Если в Вашей квартире стоят стеклопакеты, особенно двухкамерные, то проблема тепла решена. Но старые деревянные рамы пропускают сквозняки, поэтому необходимо установить резиновые уплотнители. Трубчатые уплотнители из холодостойкой резины врезаются в деревянный оконный переплет и служат не менее 15 лет. Это очень удобный (в том числе и в финансовом смысле) способ обновить старые окна и герметично закрыть доступ холода и шума в Вашу квартиру.

2. Двери

Следующим необходимым шагом к комфорту Вашего дома будет утепление дверей своими руками. Необходимо проверить, все ли открывающиеся части плотно прилегают к косякам, иначе теплый воздух уйдет из комнат. Там, где заметны щели, поверхность зачищается, обезжиривается бензином или техническим спиртом, и на нее проклеивается поролон, полоски из войлока или резиновые ленты. Это касается всех межкомнатных и балконных дверей.

Утепления входной двери

Особое внимание следует уделить входным дверям. Если бюджет позволяет, поставьте двойную дверь – тогда в Вашей квартире будет по-настоящему тепло и уютно. Если у Вас железные двери, то необходимо установить на них обрешетку из брусков, на которую потом прибиваются дощечки либо особый комплект из дерматина и поролона.

3. Балкон

Самое простое решение для самостоятельного утепления балкона – это их остекление. Но если в этом году Вы не успели этим заняться, есть возможность утеплить и открытый балкон. Необходимо приклеить на обе балконные двери поролоновые или резиновые прокладки, а по периметру стекла пройтись силиконовой герметикой.

Резиновые прокладки для дверей

В застекленном балконе или лоджии также требуются усилия для дополнительного утепления. Для этого применяют такие теплоизоляционные материалы, как пенопласт, пенофол, пергамин. Пол, стены и потолок утепляют минеральной ватой или материалами на основе вспененного полиэтилена.

4. Вентиляция

Помимо окон и дверей, тепло может уходить через вентиляцию, особенно если вы живете на последних этажах.

Вентиляция

Вентиляционные решетки прикрываются обыкновенным куском картона, который может также служить контролем климата в вашем доме: сдвигая картонку, вы регулируется вентиляционную щель по собственному усмотрению. Такой метод утепления повысит температуру на 5-7 градусов!

5. Стены

Утепление стен изнутри своими руками – это серьезная работа, но зато она гарантирует полный успех. Для этого используются различные изоляционные материалы, обладающие низкой теплопроводностью:

  • минеральная и стекловата,
  • пробковые маты,
  • пенопласты и пенополиэтилены.

Утепление стен минеральной ватой – наиболее дешевый способ, кроме того, это материал не горюч и вопреки распространенному мнению безвреден.

Утепление стен минеральной ватой

На стену монтируется каркас из оцинкованного профиля, материал укладывается между профилями, а на каркас крепится пароизоляционная пленка. В заключении к каркасу в один или несколько слоев закрепляется гипсокартон. Минусом этого способа будет необходимость в пароизоляции и усадке материала.

В отличие от минеральной ваты пробковые маты, пенопласты и пенополиэтилены долговечны и не боятся влажности, хотя относятся к горючим веществам. Для такой теплоизоляции пользуются тремя способами. Можно крепить материал на металлический каркас, как и минеральную вату, но отсутствует необходимость в пароизоляционной пленке. Возможно приклеивание материала прямо к основной стене с помощью монтажного клея и дюбелей и последующее укрепление теплоизоляционного гипсокартона. Используют также монтаж штукатурной сетки поверх материала и оштукатуривание стены.

Читайте также:  Чем лучше красить МДФ: какой краской, технология окрашивания фасадов своими руками

Крепления

Можно обойтись без таких радикальных методов, просто утеплив углы. В квартирах, построенных из железобетонных панелей и крупных блоков, проблему составляют защитные швы, поэтому можно утеплить комнату, проклеив поролон по углам и закрыв сверху обоями.

6. Батареи

Беспроигрышный вариант утеплить свою квартиру – это заменить старые батареи на новые, но не все могут себе это позволить. Поэтому нужно заставить наши радиаторы отопления работать в полную силу. Для начала убираем всё, что может мешать распространению тепла:

  1. укоротить шторы,
  2. переставить мебель так, чтобы она не закрывала батарею.

Затем приводим сами радиаторы в надлежащий вид: снимаем с них старую светлую краску, зачищаем и выкрашиваем в тёмные цвета.

Покраска батарей в черный цвет

Если поверхность батареи будет гладкой и тёмной, то она будет отдавать на 10-15 процентов больше тепла. Для максимальной теплоотдачи необходимо поместить за радиатор теплоотражающий экран. Он может быть сделан из специального материала пенофола, или просто алюминизированной фольги, или ещё проще – из посеребренного краской картона.

7. Обогреватели

Многие предпочитают не зависеть от капризов центральной системы отопления и устанавливают у себя дома альтернативные источники тепла. Выбрать обогреватель можно из четырёх видов, каждый из которых имеет свои преимущества.

Самыми популярными способами утеплить квартиру внутри являются масляные радиаторы. Они имеют то же строение, что обычные батареи, но внутри вместо воды или пара находится минеральное масло. Радиаторы нагреваются до 80°С, что компенсируется большой площадью греющей поверхности и одновременно безопасно для здоровья. Приборы не сжигают кислород и не повышают запыленность помещения. Они снабжены таймером, позволяющим задавать время включения и выключения радиатора, и термостатом, регулирующим температуру.

Масляной радиатор

За пару минут способен нагреть комнату тепловентилятор. При включении нагревательный элемент почти моментально накаляется, поэтому лучше выбирать керамические тепловентиляторы. В них нагревательная спираль заключена в керамический футляр, что уменьшает температуру греющей поверхности и препятствует пересушиванию воздуха и горению пыли.

Тепловентилятор

Не сжигают кислород и отлично прогревают квартиру конвекторы. Холодный воздух попадает в устройство, нагревается в горячей спирали и выдувается в комнату тёплым. Единственным недостатком является большая запыленность помещения.

Конвектор

Инфракрасный обогреватель отличается от всех других альтернативных источников тепла способом обогревания помещения. Устройство генерирует тепловые потоки, которые нагревают не воздух в комнате, а воздействуют на предметы обстановки. Это самый экологически чистый метод воссоздания тепла в помещении.

Инфракрасный обогреватель

8. Подъезд

Все усилия пройдут даром, если в Вашем подъезде температура воздуха будет такой же, как на улице. Вызовите работников ЖЭСа, чтобы вставить все недостающие стёкла в подъездные рамы, заклейте поролоном окна. Следите за тем, чтобы входная дверь плотно закрывалась, в противном случае прибейте к проблемным поверхностям полоски резины. Помните, Ваш комфорт – в Ваших руках!

Как утеплить стену в квартире изнутри: лучшие технологии + порядок выполнения работ

Одно из важнейших условий проживания в квартире – хорошее теплоснабжение, за которое отвечает или централизованная система отопления, или автономное оборудование, установленное жильцами. Однако эффективность обогрева напрямую зависит от правильно выполненной теплоизоляции помещений.

Рассмотрим, как утеплить стену в квартире, чтобы повысить температуру воздуха и при этом снизить энергозатраты на отопление. Для чего приведем две подробные инструкции по теплоизоляции популярными видами утеплителей, в которых каждый шаг проиллюстрирован фотографиями.

Также в этом материале рассмотрим менее популярные способы, которые допустимо применять для утепления стен изнутри.

Когда необходимо утепление квартиры?

Преимущественным способом утепления стен квартир и домов является все же наружная теплоизоляция, не влияющая на смещение точки росы и обогревающая стену целиком.

Если слой утеплителя монтируется с внутренней стороны, стена промерзает на всю толщину, а точка росы перемещается ближе к жилому помещению.

Однако наружный способ подходит не всегда. Возникают сложности с монтажом утеплителя на панельных высотках, а также на стенах, смежных с техническими пространствами, например, шахтой лифта. Если здание является историческим объектом, внешний вид фасада менять нельзя.

Однако в ряде случаев без теплоизоляции просто не обойтись:

Без утепления стен снижается эффективность нагревательных приборов. Промерзшие стены, мостики холода, сырость создают антисанитарные условия и становятся первопричиной заболеваний.

Однако от холода и болезней можно защититься, осуществив в квартире утепление одной или нескольких стен в квартире изнутри одним из способов, приведенных ниже.

Лучшие способы и подробные инструкции

Технологии, которые применяют строители для утепления стен, зависят от нескольких факторов: условий монтажа, необходимой степени защиты, выбора материала. Лучшими вариантами признаны комбинации современных теплоизоляционных материалов и декоративной отделки с дополнительной функцией утепления.

Вариант #1 – ЭППС на обрешетке + гипсокартон

Экструдированный пенополистирол (ЭППС) считается одним из наиболее эффективных утеплителей, если необходимо произвести процесс теплоизоляции комнаты или всей квартиры с внутренней стороны.

Он продается в виде жестких плит, состоящих из нескольких компонентов: полистирольных гранул, газовой смеси и вспенивающего агента.

Главные преимущества экструдированного пенополистирола:

  • небольшая толщина плит, позволяющая сохранить полезную площадь помещений;
  • минимальное водопоглощение;
  • стойкость к перепадам температур;
  • небольшой вес;
  • простая обработка.

Это материал, который можно приобрести и самостоятельно нарезать на фрагменты, удобные для монтажа. Но есть и минус – низкая паропроницаемость. В квартире с утеплением ЭППС необходимо оборудовать хорошую вентиляцию.

Читайте также:  Срок хранения сала

Подробнее о плюсах и минусах экструдированного пенополистирола мы писали здесь.

В качестве теплоизоляционного материала берем ЭППС толщиной 50 мм, а для возведения каркаса (обрешетки) – деревянный брус 50*50 мм и 50*30 мм с разметкой под отверстия. Как крепеж используем дюбеля в пластике и саморезы. Также потребуется пароизоляционная мембрана, клейкая лента для пароизоляции.

Минимальный набор инструментов:

  • маркер и линейка для разметки;
  • специальная ножовка для разрезания плит ЭППС на куски необходимых размеров;
  • дрель со сверлами под дюбеля;
  • строительный степлер.

Ножовка для утеплителя затачивается таким образом, чтобы при разрезании материала он не пылил. Она подходит также для минеральной ваты, стекловаты, обычного пенополистирола.

Инструкция по теплоизоляции:

Если пренебречь монтажом пароизоляционного слоя, теплоизоляционные материалы будут намокать от конденсата, который появится в любом случае.

В результате появится плесень, да и эффект теплоизоляции заметно снизится. Если вы обнаружили на стенах своего жилья плесень, рекомендуем ознакомиться с лучшими антисептиками против нее.

Облицованная гипсокартоном стена готова под финишную отделку: шпаклевку, покраску или оклейку обоями.

Вместо обычных плит экструзионного пенополистирола с глянцевой поверхностью все чаще применяют альтернативный материал – ЭППС с шероховатым верхним слоем и канавками, увеличивающими степень адгезии.

Зафиксированные плиты обрабатывают базовым армирующим составом, а затем наносят краску в 2-3 слоя или приклеивают обои. «Шуба» из ЭППС способна поднять температуру в помещении на 4-5°, что непременно скажется на экономии ресурсов, идущих на отопление.

Вариант #2 – минвата ISOVER + плиты OSB

Второе решение по технологии похоже на первое, хотя для монтажа используются абсолютно другие материалы. Теплоизоляционный слой будет состоять из минеральной ваты, а основу для финишной отделки составят плиты OSB.

Продукция ISOVER – сертифицированная, разрешенная к применению даже в детских и медицинских учреждениях. Она имеет теплопроводность 0,038 Вт/(м·К) и группу горючести НГ – оба показателя по ГОСТ Р 31924 и 30244-94.

  • хорошо сохраняет тепло, имеет низкий коэффициент теплопроводности;
  • экологически и пожаробезопасна;
  • выпускается удобными для монтажа плитами;
  • исключает накопление влаги;
  • имеет легкий вес.

Но имеются и недостатки: некоторые виды минваты в составе имеют компоненты, выделяющие фенол, а манипуляции с материалом обязательно требуют соблюдения ТБ – наличия спецодежды и маски (очков).

Ориентированно-стружечные плиты (ОСП) укладывают поверх минеральной ваты на обрешетку из деревянных брусков или металлических направляющих. Это материал, изготовленный из древесной стружки, смол и полимерного клеевого состава.

Из-за древесного состава плиты пожароопасны (класс Г4), поэтому до или после монтажа их покрывают защитными огнестойкими составами – антипиренами.

Если стены ровные, а материал заранее подготовлен, утеплить комнату 20 м² можно за 5-6 часов, работая в одиночку.

Но этому способствует продукция ISOVER: минвату легко резать и укладывать, а листы пароизоляции даже не требуют строительного скотча для склеивания, так как изначально снабжены встроенной монтажной лентой.

Обязательное условие утепления базальтовой ватой – установка принудительной вентиляции. Устройство монтируют в воздуховод, а поступление свежего воздуха обеспечивает регулярное ручное проветривание или специальные клапаны на окнах.

Если в утепленном помещении планируется возводить перегородку, то ее также можно сделать с помощью минваты, но плиты ОСБ лучше заменить листами гипсокартона.

Изовер помещают между двумя стенками из ЛГК, причем каждая стенка выполнена из 2-х слоев гипсокартона. Такая перегородка защитит от холода и шума не хуже полноценной стены из железобетона.

Оба представленных способа имеют и недостатки, которые нужно учитывать при планировании работ.

Во-первых, они отбирают часть полезной площади и сокращают пространство жилого помещения по периметру, во-вторых, требуют значительных вложений семейного бюджета, в-третьих, при их применении нужно соблюдать все нюансы технологии.

Краткий обзор других способов

Используют и другие технологии, среди которых встречаются как устаревшие, но более дешевые, так и современные, требующие немалых вложений.

Жидкая теплоизоляция

Для утепления помещений как снаружи, так и изнутри можно применять жидкие теплоизолирующие покрытия. Одно из таких средств – АКТЕРМ Бетон. Это сверхтонкая изоляция на водно-дисперсионной основе. В ее составе акриловое связующее и вакуумированные микросферы. Это обуславливает область применения средства – состав можно наносить на бетон, кирпич, металл, дерево, пластик, пеноблоки и известняк. Кроме того, внутри помещения есть возможность нанесения АКТЕРМ Бетон на штукатурку и шпатлевку.

  • утепление откосов окон;
  • утепление подвальных помещений, балконов или лоджий;
  • необходимость защиты стен, потолка и пола от промерзания;
  • АКВАТЕРМ Бетон используют в системе «теплый пол». Он успешно может заменить традиционную фольгу;
  • в качестве защиты для крыш и чердаков от перегрева в жаркое время года.

Одно из преимуществ АКТЕРМ Бетон – его экономный расход. Чтобы средство в полной мере выполняло свои функции, достаточно нанесения слоя в 1 мм (максимально 2,5 мм). Это говорит о том, что 1 литра теплоизоляции будет достаточно, чтобы качественно обработать 1 квадратный метр поверхности.

  • правильно нанесенное теплоизоляционное покрытие прослужит более 12 лет;
  • в составе нет растворителей и летучих веществ, потому АКТЕРМ Бетон можно применять и в жилых помещениях – квартирах, частных домах;
  • применимо в детских комнатах;
  • не имеет запаха;
  • эффективно защищает от промерзания, удерживает тепло;
  • пожаробезопасное средство;
  • покрытие не разрушается под воздействием прямых солнечных лучей;
  • легко наносить любым инструментом – шпателей или кистью. Также есть возможность безвоздушного нанесения.

Важный момент для тех, кто решил использовать АКТЕРМ Бетон для утепления стен в своем доме или квартире – средство совместимо с грунтовками на акриловой основе и красками на водной.

Как наносить теплоизоляционные составы:

  1. Первый этап – подготовка поверхности. Необходимо очистить стены, потолок или пол от остатков обоев, штукатурки. Обеспылить. Для этой цели можно использовать обычный пылесос. По завершению нанести на поверхность АКТЕРМ Грунт (грунтовку глубокого проникновения).
  2. Второй этап – обработка. Готовая теплоизоляция наносится шпателем или кистью на подготовленную сухую и обезжиренную поверхность. Важно соблюдать послойное нанесение. Первый слой – 1 мм. Высыхает он 24 часа. Если есть необходимость – далее наносят еще 1 слой. Важно, чтобы материал полностью высох.
  3. Четвертый этап – заключительный. Итоговый цвет готового теплоизоляционного покрытия – белый. Но по желанию его можно покрасить краской на водной основе. Сделать это можно только после того, как АКТЕРМ Бетон полностью высохнет.
Читайте также:  Шкафы от Ikea (62 фото): навесные модели для обуви, витрины для книг, пеналы с одной дверью, мобильные варианты на колесах из ткани

Работать с жидкими теплоизоляционными материалами не сложно. Но важно выбирать качественную продукцию, которая не только сможет долгое время удерживать тепло, но и не будет содержать в составе вредных для организма веществ. Особенно это актуально в ситуациях, когда с помощью теплоизоляции планируется утепление жилых помещений (спальни, детской комнаты и прочих).

Для личной безопасности во время подготовки и нанесения АКТЕРМ Бетон нужно использовать индивидуальные средства защиты:

  • глаза закрывают прозрачными очками или используют специальный щиток;
  • на руки – перчатки;
  • желательно переодеться в одежду, которую будет не жаль выкинуть после работы.

При попадании состава в глаза или на открытые участки кожи – промыть их водой.

  • долгий срок эксплуатации, более 12 лет;
  • сокращает теплопотери;
  • надежная защита от промерзания;
  • применимо в жилых помещениях;
  • однородная масса без расслоения;
  • покрытие не содержит органических растворителей и летучих соединений, является пожаробезопасным, нетоксичным, благодаря чему пригодно для применения как снаружи, так и изнутри жилых и производственных помещений;
  • быстро высыхает;
  • легко наносится кистью, шпателем,и аппаратом безвоздушного нанесения;
  • без запаха;
  • имеет прочное финишное покрытие;
  • возможна колеровка в светлые цвета по системе ral classic;
  • стойкость к атмосферным воздействиям и УФ.
  • поверхности – бетон, обработанный металл, пластик, кирпич, газоблоки, пеноблоки, дерево;
  • грунтовки – на акриловой основе;
  • краски – на водной основе.

Монтаж пенополистирола или пенопласта

С появлением ЭППС использовать обычный беспрессовый пенополистирол (ПСБ) стало нецелесообразно, так как он обладает ухудшенными характеристиками.

  • горит и плавится, выделяя опасные вещества;
  • обладает хрупкостью, из-за которой куски ломаются под механическим давлением;
  • не защищен от грызунов.

По параметрам он уступает экструзионному пенополистиролу, и это можно увидеть по таблице физико-технических свойств плит пенополистирола:

Однако легкие и толстые плиты все еще применяют, когда необходимо быстро и недорого утеплить помещение. Рекомендуем использовать этот материал для облицовки гаражей и подсобок, то есть нежилых помещений.

Напыление жидкокерамического утеплителя

Для обеспечения «холодной» стене дополнительной теплоизоляции используют и вещества, которые наносятся по принципу окрашивания, то есть с применением специального распылителя, краскопульта или кисти. Больше о способах утепления холодных стен квартиры мы говорили в этой статье.

Преимущества жидкокерамического напыления:

  • влагонепроницаемость;
  • механическая устойчивость;
  • эластичность;
  • легкость нанесения;
  • экологичность;
  • минимальная нагрузка на конструкции.

Основное преимущество – это тонкость нанесенного слоя при сохранении важных теплоизоляционных характеристик.

По эффективности 1-миллиметровый слой ЖКН равен плите базальтовой ваты толщиной 50 мм и способен повысить температуру в комнате на 3-4 градуса. Напылитель любят строители за легкость и высокую скорость нанесения.

После нанесения жидкокерамической смеси не нужна дополнительная гидро- и пароизоляция. Тонкий слой выдерживает температуры от -60 °С до +250 °С, а служит, при соблюдении технологии нанесения, до 30 лет.

Пробковые и пенополистирольные обои

Конечно, поклейка одним слоем не сравнится с полноценным сдерживающим тепло «пирогом», однако обои активно используются и в угловых квартирах, и в помещениях первых этажей.

Пенополистирольные обои напоминают обычные флизелиновые, имеют толщину 0,3-1,0 мм, продаются в 10-метровых рулонах, наклеиваются по тому же принципу – встык. Однако для них предназначен специальный клей.

Недостатки материала: как и плиты ППС, обои сдвигают точку росы ближе к жилому помещению и относятся к горючей отделке, как и бумажные обои.

Кроме перечисленных материалов используют эко- и стекловату, древесно-стружечные плиты, арболитовый, вспененные поливинилхлоридный и полиэтиленовый утеплители, фибролит, сотопластовые плиты, отражающую теплоизоляцию с фольгированным слоем– материалы типа Пенофол или Армофол.

Каждый из перечисленных утеплителей имеет право на жизнь и в подходящих условиях отлично выполняет свои функции. Более подробно все популярные виды утеплителей, которые можно использовать для стен дома изнутри, их плюсы и минусы и характеристики мы рассмотрели в другой нашей статье.

Выбирая материал, нужно ориентироваться на технические свойства, стоимость и сложность укладки – иногда техника монтажа у неподготовленных любителей вызывает затруднения.

Выводы и полезное видео по теме

Рекомендации по выбору утеплителя:

Советы специалиста по выбору подходящего типа утеплителя:

Способ для неутепленного дома или квартиры:

При выборе технологии теплоизоляции важно учесть условия монтажа. Например, для маленьких комнат монтаж на обрешетку не годится, так как крадет часть ценного пространства, но для объемных помещений это идеальный вариант, наиболее эффективный из всех доступных.

Большое преимущество всех вышеперечисленных способов утепления – их можно выполнить самостоятельно, причем некоторые даже без специальной подготовки.

Подбираете оптимальный способ утепления для стен своей квартиры и у вас возникли вопросы? Задайте их внизу под этой статьей – наши эксперты и другие посетители сайта постараются помочь вам.

Если вы уже успели утеплить стены квартиры, то поделитесь, пожалуйста, своим опытом с новичками. Расскажите, какому материалу вы отдали предпочтение и соответствует ли полученный результат вашим ожиданиям.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: