Таймер отключения нагрузки: схемы и принципы работы устройств задержки выключения

Основные компоненты схемы:

• DD1 — микроконтроллер PIC16F84
• K1 — реле для коммутации нагрузки
• SB1 — кнопка запуска таймера
• R1, C1 — времязадающая RC-цепь
• HG1, HG2 — светодиодные индикаторы

Микроконтроллер отсчитывает заданное время, управляет индикацией и коммутирует нагрузку через реле. Время задержки устанавливается переменным резистором R1.

Программирование микроконтроллера для таймера

Для работы таймера необходимо запрограммировать микроконтроллер. Основные функции программы:

• Инициализация портов ввода-вывода
• Считывание установленного времени задержки
• Отсчет времени по прерываниям от таймера
• Управление индикацией оставшегося времени
• Включение/выключение реле нагрузки

Программа может быть написана на ассемблере или Си для микроконтроллеров. Готовые прошивки для подобных таймеров можно найти в интернете.

Применение таймеров отключения нагрузки

Таймеры задержки выключения находят широкое применение в быту и промышленности:

• Автоматическое отключение бытовых приборов (обогреватели, вентиляторы)
• Управление освещением (лестничные таймеры)
• Периодическое включение/выключение оборудования (аэраторы, компрессоры)
• Задержка выключения вентиляции в санузлах
• Автоматизация производственных процессов

Использование таймеров позволяет экономить электроэнергию и повышать удобство эксплуатации различных электроприборов.

Советы по сборке и настройке таймера отключения

При самостоятельной сборке таймера отключения нагрузки стоит учитывать следующие рекомендации:

• Тщательно проверяйте правильность монтажа, особенно силовых цепей
• Используйте качественные компоненты с подходящими номиналами
• Обеспечьте надежную изоляцию высоковольтных участков схемы
• Настройте точность отсчета времени подстроечным резистором
• Проверьте работу устройства на безопасной нагрузке перед применением

При соблюдении этих правил самодельный таймер будет работать надежно и безопасно.

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Принципиальные схемы реле задержки времени, автоматических включателей и выключателей нагрузки 220В с заданым интервалом времени. Схемы просты в сборке и построены на основе микросхемы LM555.

Реле времени для автоматического отключения нагрузки

Иногда бывает необходимо выключить приемник или лампу подсветки через определенный интервал времени. Эту задачу может решить схема, приведенная на рис. 1.

Рис. 1. Схема таймера для автоматического отключения нагрузки.

При указанных на схеме номиналах времязадающих элементов задержка отключения составит около 40 минут (для микромощных таймеров это время может быть значительно увеличено, так как они позволяют R2 установить с большим номиналом).

В ждущем режиме устройство не потребляет энергии, так как при этом транзисторы VT1 и VT2 заперты. Включение производится кнопкой SB1 — при ее нажатии открывается транзистор VT2 и подает питание на микросхему. На выходе 3 таймера при этом появляется напряжение, которое открывает транзисторный ключ VT1 и подает напряжение в нагрузку, например на лампу BL1.

Кнопка блокируется, и схема будет находиться в таком состоянии, пока заряжается конденсатор С2, после чего отключит нагрузку. Резистор R3 ограничивает ток разряда емкости времязадающего конденсатора, что повышает надежность работы устройства. Для получения больших интервалов задержки конденсатор С2 необходимо применять с малым током утечки, например танталовый из серии К52-18.

Таймер с увеличенным временным интервалом

Схема устройства аналогичного назначения показана на рис. 2. Она позволяет дискретно изменять время задержки отключения нагрузки от 5 до 30 мин (с шагом 5 мин) при помощи переключателя SA1. Благодаря использованию микромощного таймера, обладающего большим входным сопротивлением, имеется возможность использовать времязадающие резисторы значительно больших номиналов (от 8,2 до 49,2 МОм), что позволяет увеличить и временной интервал: Т= 1,1 * С2 * (R1 + … + Rn).

Рис. 2. Схема таймера с увеличенным временным интервалом для отключения нагрузки.

Схемы реле времени на симисторах

Схемы, позволяющие непосредственно (без реле) управлять отключением сетевой нагрузки, приведены на рис. 3 и 4. В них в качестве коммутатора использован симистор. По сравнению с оригиналом, в приведенных здесь вариантах некоторые номиналы изменены для работы устройств от сетевого напряжения 220 В.

В схеме на рис. 3 включение нагрузки происходит сразу при замыкании контактов SA1, а выключение с задержкой, определяемой номиналами R2-C2 (для указанных на схеме она составляет 11 секунд). Цепь R1-C1 обеспечивает запуск одновибратора при включении.

Рис. 3. Бестрансформаторная схема управления сетевой нагрузкой.

Рис. 4. Вариант схемы для автоматического отключения сетевой нагрузки.

Во второй схеме (рис. 4) включение нагрузки будет при первоначальном подключении к сети или при нажатии на кнопку SB1. Для питания микросхемы использовано реактивное сопротивление, которым является конденсатор С1 (он не греется, что лучше по сравнению с гасящим напряжение активным сопротивлением, как это сделано в предыдущей схеме).

Стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение питания микросхемы, а диод VD3 позволяет уменьшить время готовности схемы для частого нажатия на кнопку. Время задержки выключения может регулироваться резистором R3 от 0 до 8,5 мин. Времязадающий конденсатор C3 обязательно должен иметь маленькую утечку.

Литература: Радиолюбителям: полезные схемы, Книга 5. Шелестов И.П.

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Принципиальные схемы реле задержки времени, автоматических включателей и выключателей нагрузки 220В с заданым интервалом времени. Схемы просты в сборке и построены на основе микросхемы LM555.

Реле времени для автоматического отключения нагрузки

Иногда бывает необходимо выключить приемник или лампу подсветки через определенный интервал времени. Эту задачу может решить схема, приведенная на рис. 1.

Рис. 1. Схема таймера для автоматического отключения нагрузки.

При указанных на схеме номиналах времязадающих элементов задержка отключения составит около 40 минут (для микромощных таймеров это время может быть значительно увеличено, так как они позволяют R2 установить с большим номиналом).

В ждущем режиме устройство не потребляет энергии, так как при этом транзисторы VT1 и VT2 заперты. Включение производится кнопкой SB1 — при ее нажатии открывается транзистор VT2 и подает питание на микросхему. На выходе 3 таймера при этом появляется напряжение, которое открывает транзисторный ключ VT1 и подает напряжение в нагрузку, например на лампу BL1.

Кнопка блокируется, и схема будет находиться в таком состоянии, пока заряжается конденсатор С2, после чего отключит нагрузку. Резистор R3 ограничивает ток разряда емкости времязадающего конденсатора, что повышает надежность работы устройства. Для получения больших интервалов задержки конденсатор С2 необходимо применять с малым током утечки, например танталовый из серии К52-18.

Таймер с увеличенным временным интервалом

Схема устройства аналогичного назначения показана на рис. 2. Она позволяет дискретно изменять время задержки отключения нагрузки от 5 до 30 мин (с шагом 5 мин) при помощи переключателя SA1. Благодаря использованию микромощного таймера, обладающего большим входным сопротивлением, имеется возможность использовать времязадающие резисторы значительно больших номиналов (от 8,2 до 49,2 МОм), что позволяет увеличить и временной интервал: Т= 1,1 * С2 * (R1 + … + Rn).

Рис. 2. Схема таймера с увеличенным временным интервалом для отключения нагрузки.

Схемы реле времени на симисторах

Схемы, позволяющие непосредственно (без реле) управлять отключением сетевой нагрузки, приведены на рис. 3 и 4. В них в качестве коммутатора использован симистор. По сравнению с оригиналом, в приведенных здесь вариантах некоторые номиналы изменены для работы устройств от сетевого напряжения 220 В.

В схеме на рис. 3 включение нагрузки происходит сразу при замыкании контактов SA1, а выключение с задержкой, определяемой номиналами R2-C2 (для указанных на схеме она составляет 11 секунд). Цепь R1-C1 обеспечивает запуск одновибратора при включении.

Рис. 3. Бестрансформаторная схема управления сетевой нагрузкой.

Рис. 4. Вариант схемы для автоматического отключения сетевой нагрузки.

Во второй схеме (рис. 4) включение нагрузки будет при первоначальном подключении к сети или при нажатии на кнопку SB1. Для питания микросхемы использовано реактивное сопротивление, которым является конденсатор С1 (он не греется, что лучше по сравнению с гасящим напряжение активным сопротивлением, как это сделано в предыдущей схеме).

Стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение питания микросхемы, а диод VD3 позволяет уменьшить время готовности схемы для частого нажатия на кнопку. Время задержки выключения может регулироваться резистором R3 от 0 до 8,5 мин. Времязадающий конденсатор СЗ обязательно должен иметь маленькую утечку.

Литература: Радиолюбителям: полезные схемы, Книга 5. Шелестов И.П.

Таймер отключения-включения нагрузки в машине (на микроконтроллере Attiny13, 85) (видео)

 Отсчет времени и контроль по нему за нагрузками в нашей машине это вполне обычное дело. Такие таймеры с включением – отключением могут применяться для подогрева стекла, зеркал заднего вида, или даже освещения салона или ДХО. Быть может кто-то решит применить таймер и для своих целей, мало ли у кого какие задачи. И если эти задачи стоят перед вами, то вы находитесь на верном пути, ведь в этой статье я и расскажу о таймере на микроконтроллере Attiny13а.

 Необходимо начать с того, что таймер на микроконтроллере потребует от вас некоторых усилий не связанных со схемотехникой, то есть вам придется освоить не только искусство пайки радиодеталей на платы, но и отчасти и заливку программы в микроконтроллер и написание скетчей, то есть примитивное программирование. Если вы не готовы к этому, то схему лучше реализовать на простом транзисторе, либо на микросхеме NE555. Кстати, NE555 существует с 70 – х годов и была выпущена как микросхема – таймер. Однако если это все не для вас и вы готовы постичь создание таймера именно на микроконтроллере, то «поехали»!

Плюсы таймера отключения-включения нагрузки в машине на микроконтроллере

 Самый большой и жирный плюс применения микроконтроллеров, это их своеобразная «гибкость» в настройке или перенастройке режимов. Если вам захотелось изменить время работы таймера или режимы (с постоянного на мигание или мигание в начале, в конце), то сделать это легко программно, откорректировав пару строчек и перезалив скетч. Кроме того доступны сложные алгоритмы работы. С прерыванием, с работой по входному сигналу… Применяя аналоговые элементы сделать это бывает очень сложно. Также в случае с непрограммируемыми элементами придется браться за паяльник, а возможно еще и «лепить» большие конденсаторы, туда, где и так места мало. То есть второе преимущество, это компактность. В-третьих, это низкое энергопотребление. Поэтому все же некий смысл в микроконтроллерах есть!

Таймер отключения-включения нагрузки в машине (на микроконтроллере) схема

Не смотря на то, что схема вроде как в этом таймере не все, то есть важно еще и программирование, о котором я говорил, но начнем именно с нее.

 Если описать работу схемы, то стоит начать с микроконтроллера. Он является сердцем! Питание производится на ножки 4 и 8, через стабилизатор напряжения LM7805. Второй стабилизатор может быть использован для получения логической 1 на вход 4, если есть в этом необходимость. То есть необходимо начать отсчет после кратковременного сигнала от сети автомобиля. Если же в этом нет необходимости, то есть будет просто кнопка без фиксации, которую нажал и пошел отсчет, то LM – ку на 4 ногу не ставим, а ставим просто кнопку от плюса (пунктирная линия). В итоге, импульсный сигнал запускает работу программы, которая начинает отсчет по циклам. Появляется индикация на светодиоде, в моем случае на индикаторе LED. Индикатор требует инверсного сигнала, поэтому в программе вместо высокого уровня у меня низкий, если у вас просто светодиод, а не индикатор, то ставим все же высокий! Транзистор и реле необходимо для управления более высокими токами, но это уже классика.
Еще о тумблере на 6 ножке. Этот тумблер может изменять время срабатывания таймера, увеличивая время задержки в 10 раз, если есть + . Если тумблер выключен, то время выдержки таймера 1 к 1.
Собственно на этом заканчивается принципиальная схема и начинается программная часть, о которой косвенно уже рассказал.

Таймер отключения-включения нагрузки в машине (на микроконтроллере) скетч

 Теперь о программе. Ее можно открыть и скопировать!!! После вставляем в среду Ардуино и заливаем через Ардуино (уже девайс) в качестве программатора. Из особенностей скетча стоит выделить цикличность, которую задает коэффициент h. Вы можете изменить в скетче количество циклов, тем самым изменив время задержки для таймера, а также изменить h. Все остальные пояснения приведены в программе, если что не понятно, то спрашиваем ниже в комментариях.
 Все, осталось подвести итог. Таймер на микроконтроллере очень универсальный девайс, о чем я уже и говорил! При реализации этого проекта устанавливайте микроконтроллер в колодку, для возможности его снятия и перезаливки. Устройство весьма прагматичное, во всех смыслах! Осталось рассказать о том же самом, но в видео.

Схема таймера для включения нагрузок по расписанию. Автоматика в быту. Электронные устройства автоматики.

ТАЙМЕР периодического отключения нагрузки : Радиосхема.ру

Существуют приборы, которые в процессе эксплуатации требуют периодического включения -выключения, так сказать, работы в повторно-кратковременном режиме. Например, при постоянно включенной во время сеанса люстре Чижевского концентрация отрицательных аэроинов может превысить допустимый предел. Чтобы этого не происходило люстру нужно периодически включать и выключать. Или компрессор для аэрации аквариума. Тоже совсем нежелательно чтобы он работал постоянно. Его рекомендуется периодически включать и выключать. Или старенький холодильник, со сломанным реле, найти новое для которого невозможно. Во всех этих и многих других случаях, требуется прибор, который мог бы автоматически включать и выключать питание, выдерживая определенное соотношение периодов включенного и выключенного состояния.

В Л.1. предложено подобное устройство для прерывания питания люстры Чижевского. На рисунке 1 показана схема прерывателя построенного на данных этой статьи. Различие от Л.1. только в питании и выходном каскаде, который здесь построен на мощном электромагнитном реле, а так же в отсутствии одного резистора, лишнего, по моему мнению.

Схема (рис.1) практически представляет собой мультивибратор инфранизкой частоты, скважность импульсов которого можно менять, регулируя раздельно продолжительность положительной и отрицательной полуволны.

В начальном пункте все конденсаторы разряжены, и после подачи питания первым начинается заряд конденсатора С1 через резисторы R1 и R2. При этом напряжение на входе D1.1 по уровню логического нуля, а напряжение на выходе D1.3 — по уровню логической единицы. Ключ на транзисторах VT1 и VT2 открывается и реле К1 включает питание нагрузки. Напряжение на С1 постелено возрастает, т в какой-то момент становится по уровню логической единицы. Вся

схема меняет состояние на обратное, и на выходе D1.3 напряжение падает. Транзисторы VT1 и VT2 закрываются и реле К1 выключает питание нагрузки.

В этот момент начинается заряд СЗ через резисторы R4 и R5, а конденсатор С1 разряжается через диод VD1, резистор R3 и выход элемента D1.4, на котором во время зврядки СЗ напряжение по уровню логического нуля.

После того как СЗ зарядится, на выходе D1.4 напряжение поднимется до логической единицы. И весь процесс повторится.

Переменным резистором R2 устанавливают продолжительность включенного состояния, а переменным резистором R5 — выключенного. Продолжительность можно задавать до десяти минут. Стабильность удержания заданного значения невысока, и годится только для мест, где приемлема ошибка до 20%.

Схема (рис.1) была мною собрана и работала некоторое время для управления аэратором аквариума. Но, как позже выяснилось, её слабые места, — RC-цепи с электролитическими конденсаторами большой емкости, дали о себе знать. Ток утечки одного из конденсаторов возрос, и схема зависла, так как ток утечки конденсатора стал сравним с сопротивлением резисторов, образованной с ним RC-цепи.

Следует заметить, что данные слабые места были замечены уже при налаживании схемы, так как это потребовало подбора конденсаторов более чем из десятка. Большинство вполне исправных конденсаторов не подходило по току утечки.

Именно поэтому был разработан другой вариант схемы, — с цифровой установкой длительности периодов включенного и выключенного состояния (рис.2).

Здесь элементами установки временных интервалов являются универсальные счетчики CD4060B со встроенными мультивибраторами. Они одинаковы, и включены последовательно в кольцо, так чтобы отработавший свой интервал счетчик запускал второй счетчик.

В момент включения питания счетчики CD4060 чаще всего оказываются в нулевом положении. Хотя, могут оказаться и произвольном, но это здесь малосущественно. Допустим, в момент включения оба счетчика оказались в нулевом положении. Ноль со старшего выхода D2 инвертируется ключом на VT1 и на вывод 12 D1 поступает логическая единица. В таком состоянии счетчик D1 принудительно установлен и удерживается в нулевом положении, а работать может только счетчик D2. Но на его старшем выходе ноль, и ключ VT2-VT3 закрыт, реле К1 выключено.

Счетчик D2 работает, он считает импульсы, генерируемые встроенным мультивибратором. Частоту этих импульсов можно регулировать переменным резистором R8. Как только число импульсов достигает 8192 на выводе 3 D2 возникает логическая единица. Ключ на транзисторах VT2-VT3 открывается и реле К1 включает нагрузку. В этот же момент диодом VD2 блокируется мультивибратор счетчика D2, и состояние счетчика фиксируется.

Ключ VT1 открывается и напряжение на выводе 12 D1 опускается до нуля. Теперь работает счетчик D1, считая импульсы от своего встроенного мультивибратора (установка частоты переменным резистором R2). Как только число посчитанных импульсов достигнет 8192 на его выводе 3 появится логическая единица. Цепь R7-C4-R6 сформирует импульс, который обнулит счетчик D2. Нагрузка выключится, и весь описанный выше процесс повторится.

Резистором R8 устанавливают продолжительность выключенного состояния нагрузки, резистором R2 — продолжительность включенного состояния.

В этой схеме тоже временные интервалы задаются RC-цепями, но в этих RC-цепях нет оксидных конденсаторов, тем более оксидных конденсаторов большой емкости. Есть два мультивибратора с пленочными конденсаторами емкостью 2 мкФ (или 2,2 мкф). Они вырабатывают импульсы, период которых в 8192 раза меньше периода задаваемого интервала. RC-цепи без оксидных конденсаторов обладают большей стабильностью, и многократно меньше подвержены влиянию тока утечки, который у пленочных конденсаторов значительно ниже-Электромагнитные реле SGB-1240 на ток 10А при напряжении 250 V. Номинальное напряжение обмотки 12V. Можно использовать и другие реле с аналогичными параметрами. Или сделать выходной каскад по опто-симисторной схеме, если нагрузка допускает питание через такую схему. При отсутствии микросхем GD4060B можно реализовать аналогичную схему на счетчиках вроде К561ИЕ16, К561ИЕ20 и любой микросхеме с минимум четырьмя инверторами, например, К561ЛН2, К561ЛЕ5, К561ЛА7,

Конденсаторы С 1 и СЗ (рис.2). Конденсаторы G1 и С2 (рис.1) должны быть с минимальным током утечки.

Источник питания, — любой стабилизированный напряжением 10-15V, при допустимом токе не ниже тока обмотки реле.

Таймер выключения нагрузки на PIC16F84 — Меандр — занимательная электроника

 Представляю Вам проект таймера для выключения из сети любой нагрузки переменного тока.

В основе прибора лежит схема автора А. МУРАВЬЕВА  (Журнал Радио №7 2006 г,  А. Муравьев, Таймер на PIC16F84).

Простота управления, цифровая индикация, возможность быстрой установки нового значения выдержки делают этот таймер удобным для применения в качестве кухонного Продолжительность выдержки может быть любой пределах 1…85 мин.

Схема таймера показана на рисунке. Микроконтроллер DD1 работает по программе, коды которой приведены в таблице. После включения питания и инициализации регистров микроконтроллера программа конфигурирует вывод RA2 как выходной и устанавливает на нем высокий логический уровень. После первоначальной зарядки конденсаторов С2 и СЗ программа переходит в фазу установки продолжительности выдержки. Циклически выполняется подпрограмма «OneShot», заимствованная из статьи А. Долгого «Аналоговое управление в микроконтроллерном устройстве» («Радио». 2005, № 4, с. 33), а также проверяется состояние кнопки SB1. Светодиод HL1 погашен.

Полученное в результате работы подпрограммы число в зависимости от положения движка переменного резистора R1 может находиться в пределах 1 .254 Программа преобразует его в продолжительность выдержки в минутах, причем каждым трем последовательным значениям этого числа соответствуют одинаковые выдержки. Таким образом, максимальная выдержка — 255/3 = 85 мин. Установленное значение программа выводит на двухразрядный цифровой индикатор HG1.HG2.
Обнаружив нажатие на кнопку SB1, программа переходит в фазу отсчета выдержки, сигнализируя об этом включением светодиода HL1. Фактически идет подсчет прерываний от таймера TMR0. Так как он настроен (вместе с предварительным делителем) на коэффициент пересчета 4000, а период повторения счетных импульсов при частоте кварцевого генератора 4 МГц равен 1 мкс, прерывания происходят каждые 4 мс. Как только их число достигнет 15000 (это значит, что прошло 0,004×15000 = 60 с), программа уменьшает выведенное на индикатор значение на единицу и начинает подсчет прерываний заново.
Когда заданное число минут пройдет, с выхода RA4 микроконтроллера через усилитель на транзисторе VT1 на динамическую головку ВА1 поступит прерывистый сигнал частотой 1000 Гц. Через 6 с сигнал прекратится и программа таймера вернется в фазу установки выдержки.
Если кнопка SB1 нажата до истечения установленной выдержки, таймер прекращает ее дальнейший отсчет и, не подавая звуковой сигнал, переходит в фазу установки. При переходах из одной фазы в другую программой предусмотрены секундные паузы, до истечения которых кнопку SB1 необходимо отпустить.
Налаживание таймера сводится к подборке конденсатора СЗ. Его емкость должна быть такой, чтобы при максимальном сопротивлении переменного резистора R1 на индикатор было выведено число 85. Подбирая резистор R16, устанавливают необходимую громкость звукового сигнала.

Питать таймер можно от любого источника постоянного напряжения 3…5 В, желательно стабилизированного. Потребляемый ток не превышает 100 мА. Переменный резистор должен быть с линейной характеристикой регулирования. Светодиодные индикаторы АЛС324Б можно заменить другими с общим анодом, а микроконтроллер PIC16F84A — более ранней моделью PIC16F84.

Для коммутации нагрузки используется  симистор BT138-600. Гальваническая развязка осуществляется с помощью оптосимистора МОС3061.  Точки 1, 2 подключаются к светодиоду схемы А. МУРАВЬЕВА.

  [hidepost] Скачать код и прошивку[/hidepost]

Таймеры на службе энергосбережения (2008)

С каждым днем в крупных городах растет энергопотребление, но, к сожалению, темпы строительства новых энергогенерирующих объектов за ними не успевают. По этой причине главной задачей на данный момент является рациональное использование и экономия электроэнергии. Расчеты показывают, а практика подтверждает, что каждая единица денежных средств, истраченная на мероприятия, связанные с экономией электроэнергии, дает такой же эффект, как в два раза большая сумма, израсходованная на увеличение ее производства. Применение таких приборов как таймеры, в какой-то степени, позволит снизить нагрузку с поставщиков электроэнергии, и сэкономит денежные средства потребителю, не снижая при этом, а по возможности, увеличивая уровень комфорта. И на производстве, и в быту таймеры незаменимы.

В первую очередь зададимся вопросом, что же такое таймер. Согласно определению, приведенному в ГОСТ Р 51324.2.3, «выключатель с выдержкой времени (таймер) -это выключатель, имеющий устройство выдержки времени, которое приводит его в действие на определенное время, по истечении которого автоматически разрывается цепь выключателя, и управляемый вручную и/или дистанционно импульсным методом». В ассортименте продукции ТМ IEK присутствуют три вида таймеров: ТО47, ТЭ15, ТЭМ181.

На фоне другой продукции этот тип устройств почти не освещался в обзорах, хотя заслуживает большего внимания. Рассмотрим более подробно каждый из таймеров, найдем общие черты и принципиальные отличия, остановимся на характеристиках и поищем пути решения проблем, связанных с подключением различных видов нагрузок.

Объединяет все эти устройства то, что они являются управляющими времязадающими элементами схемотехнических решений. Все таймеры ТМ IEK по габаритным размерам соответствуют модульному оборудованию, имеют крепление на DIN-рейку и соответствуют требованиям ГОСТ Р 51324.2.3. Способ задания временных интервалов и их последовательности применяются в соответствии с конструктивными особенностями каждого таймера. Различия обусловлены конструкцией, принципом реализации основной задачи и назначением.

По конструкции таймеры бывают электронные (ТЭ15) и электромеханические (ТЭМ181,ТО-47).

Рассмотрим особенности работы и применения таймеров. Для начала — приведем сравнение функциональных особенностей таймеров (см. таблицу 1).

Таймер электронно-механический ТЭМ181

Этот таймер предназначен для отсчета интервалов времени, автоматического включения/отключения электротехнического оборудования через заданный промежуток времени в течение суток.

Таблица 1. Функциональные особенности таймеров

Таймер содержит электронную схему управления, частота импульсов которой задается кварцевым резонатором. Схема управления предназначена для управления движением миниатюрного шагового электродвигателя, передающего вращение через зубчатую передачу на внутренний и внешний лимбы. Под прозрачной крышкой расположены два установочных лимба (см. рис.1): внутренний лимб разделен на 12 секторов с интервалом по 5 минут, что соответствует одному часу и вращается со скоростью один оборот в час; внешний лимб разделен на 48 секторов с интервалом по 0,5 часа, соответствует одним суткам и вращается со скоростью один оборот в сутки. Индикатор работы часового механизма, располагающийся в верхней части справа от внешнего лимба, является показателем того что таймер ведет отсчет времени.

Набор суточной программы управления осуществляется с помощью секторов установки программы, которые оказывают воздействие на группу переключающих контактов. Установку временных интервалов программы осуществляют переключением необходимого количества секторов к внешнему лимбу. Одно из несомненных преимуществ таймера ТЭМ181 в том, что, не снимая с него питание, потребитель может отменить действие настроенной программы с помощью выключателя, при этом отсчет времени продолжается. Выключатель таймера имеет два положения «I» и «0» оказывают воздействия на переключаемые контакты «1», «2», «3».

Рассмотрим варианты применения таймера ТЭМ181. С помощью таймера ТЭМ181 можно управлять освещением в квартире или в цехе, на лестнице или в коридоре. Помимо освещения, в быту таймер можно использовать для управления, например, оздоровительными приборами: ионизатором воздуха, аппаратами для физиотерапии, которые должны включаться периодически и на определенное время, и даже аквариумом. На производстве таймер можно применить для управления электродвигателями, термоэлементами и для многих других технологических процессов. Электронно-механический таймер способен производить включение и отключение различного электротехнического оборудования с частотой 1 раз в 0,5 часа. Возможно, для управления более сложными технологическими процессами необходимо иметь возможность производить включения и отключения с точностью до минуты и настраивать программу на всю неделю вперед. В этом нам поможет другой таймер из ассортимента продукции ТМ IEK — электронный таймер ТЭ15.

Электронный таймер ТЭ15

Функции таймера ТЭ15 аналогичны приведенному выше таймеру ТЭМ181, за исключением того, что на ТЭ15 возможно установить программу на неделю.

По конструкции таймер состоит из следующих узлов: блока питания, микропроцессора, жидкокристаллического дисплея, кнопок программирования, реле с переключающими контактами, винтовых контактных зажимов, резервного аккумулятора и светодиодного индикатора включения реле. Микропроцессор таймера обеспечивает выполнение 8 циклов управления временем включения и отключения нагрузки. Для отображения информации о программе и текущем времени и дате служит жидкокристаллический дисплей. Программирование таймера осуществляется кнопками, расположенными на лицевой панели. Управление ТЭ15 не сложнее настройки электронных часов. Области применения ТЭ15 аналогичны ТЭМ181. Благодаря тому, что программу таймера ТЭ15 можно задать на неделю, он особенно необходим в том случае, когда, например, время циклов включения/отключения в разные дни недели отличается.

Таймер освещения ТО-47

Этот очень актуальный прибор вызывает большой интерес. Таймер освещения ТО-47 предназначен для автоматического включения освещения лестничной площадки, коридора или другого объекта в течение заданного времени в диапазоне от 1 до 7 минут, по истечении которого освещение автоматически отключается. Таймер применяется в цепях освещения мощностью до 3,5 кВт и рассчитан на совместную эксплуатацию с лампами накаливания и галогенными лампами.

В настоящее время при проектировании цепей освещения в составе электросетей зданий и других объектов используются два варианта схемотехнических решений для трехпроводных и четырехпроводных электросетей. Реализация этого конструктивного решения осуществляется с помощью переключателя на правой боковой стороне таймера. Переключатель имеет два положения: 3 и 4 (см. рис 2). В положении 3 переключателя таймера цепь выполняется трехпроводной (см. схему 1) без возможности подключения дополнительных ламп освещения через выключатель. Т.е. включение ламп освещения должно осуществляться с помощью кнопочных выключателей без фиксации, так как катушка управления рассчитана на длительное пропускание тока величиной не более 50мА.

Однако если нужно включать дополнительные лампы с помощью отдельного выключателя (с фиксацией), а отключение должно производиться по истечении установленной на таймере временной уставки, то достаточно, перевести переключатель в положение 4 (см. схему 2) и подключить внешние кнопки управления к соответствующим зажимам, согласно паспорту. Бывают такие случаи, когда освещение должно оставаться включенным на какое-то время, к примеру, более 7 минут, что больше максимальной уставки времени. Тогда можно воспользоваться предусмотренным на таймере переключателем режима работы. В положении Ф контакты таймера находятся в замкнутом состоянии, обеспечивая постоянное освещение на все время нахождения переключателя в данном положении. Как только необходимость в постоянном освещении пропадает, достаточно просто перевести переключатель в положение ©.

Практические решения с подключением различных видов нагрузок

При выборе таймера, как и любого другого прибора, мы всегда стараемся учитывать его особенности, которые помогут решить те или иные задачи. Рассматривая технические характеристики таймеров, мы всегда наталкиваемся на какие-нибудь ограничения, например, по величине тока, дискретности установки времени или в количестве программ. Полностью от этих ограничений избавиться нельзя, можно лишь частично расширить возможности, того или иного таймера. Можно привести в пример область овоще- и цветоводства. В средней полосе России возможность выращивать в природных условиях любые растения есть лишь не более пяти месяцев в году. А получать урожай круглый год помогают парники и оранжереи. Освещение и тепло там являются важнейшими параметрами. И здесь без таймера просто не обойтись. Но, например, таймер ТЭМ181 рассчитан всего лишь на ток потребления 10А, а суммарный ток потребления ламп освещения может составлять более 20А. Что делать? Решение очень простое: нужно подключать лампы не к таймеру, а к силовым контактам контакт, например КМИ TM IEK. Управление осуществляется с помощью таймера, подключенного к катушке управления контактора. Таймер в паре с контактором можно использовать и для подключения электродвигателя. Дело в том, что напрямую таймер к электродвигателю подключать нельзя, так как присутствуют большие пусковые токи и индуктивная нагрузка, которые могут повредить электронную «начинку» таймера, не рассчитанную на такие нагрузки.

В заключении подчеркну, что вышеприведенные примеры использования таймеров — это только малая часть всего многообразия применения таймеров в отдельности и в сочетании с другими устройствами. Широкий диапазон применения делает их незаменимыми во всех областях, связанных с потреблением и экономией электроэнергии.

Использование сброса нагрузки для предотвращения перегрузки

Несколько лет я работал в группе сервисных платформ Amazon. Наша команда написала инструменты, которые помогли владельцам сервисов AWS, таких как Amazon Route 53 и Elastic Load Balancing, быстрее создавать свои сервисы, а клиентам сервисов было проще вызывать эти сервисы. Другие команды Amazon предоставили владельцам сервисов такие функции, как измерение, аутентификация, мониторинг, создание клиентской библиотеки и создание документации.Вместо того, чтобы каждой сервисной группе приходилось вручную интегрировать эти функции в свои сервисы, группа Service Frameworks выполнила эту интеграцию один раз и предоставила функциональность каждой службе через конфигурацию.

Одна из проблем, с которыми мы столкнулись, заключалась в том, чтобы определить, как обеспечить разумные настройки по умолчанию, особенно для функций, связанных с производительностью или доступностью. Например, мы не могли легко установить тайм-аут по умолчанию на стороне клиента, потому что наша платформа не знала, какими могут быть характеристики задержки вызова API.Владельцам услуг или клиентам было бы непросто разобраться в этом, поэтому мы продолжали попытки и попутно получили некоторые полезные идеи.

Один из распространенных вопросов, с которым мы боролись, заключался в определении количества подключений по умолчанию, которое сервер мог бы быть открытым для клиентов одновременно. Этот параметр был разработан для предотвращения чрезмерной нагрузки на сервер и его перегрузки. В частности, мы хотели настроить параметры максимального количества подключений для сервера пропорционально максимальному количеству подключений для балансировщика нагрузки.Это было до появления эластичной балансировки нагрузки, поэтому аппаратные балансировщики нагрузки получили широкое распространение.

Мы решили помочь владельцам сервисов Amazon и клиентам сервисов определить идеальное значение для максимального количества подключений, которое можно установить на балансировщике нагрузки, и соответствующее значение, которое следует установить в предоставленных нами фреймворках. Мы решили, что если бы мы могли понять, как использовать человеческое суждение для выбора, мы могли бы написать программное обеспечение, которое имитировало бы это суждение.

Определение идеального значения оказалось очень сложной задачей.Когда максимальное количество подключений было установлено слишком низким, балансировщик нагрузки мог отключить увеличение количества запросов, даже если у службы было достаточно ресурсов. Когда максимальное количество подключений было установлено слишком высоким, серверы становились медленными и не отвечали. Когда максимальное количество подключений было настроено как раз для рабочей нагрузки, рабочая нагрузка сместилась или изменилась производительность зависимостей. Тогда значения снова будут неправильными, что приведет к ненужным отключениям или перегрузкам.

В конце концов, мы обнаружили, что концепция максимальных подключений была слишком неточной, чтобы дать полный ответ на загадку.В этой статье мы опишем другие подходы, такие как сброс нагрузки, которые, как мы обнаружили, работают хорошо.

Анатомия перегрузки

В Amazon мы избегаем перегрузки, проектируя наши системы с упреждающим масштабированием, прежде чем они столкнутся с ситуациями перегрузки. Однако системы защиты включают в себя защиту на нескольких уровнях. Это начинается с автоматического масштабирования, но также включает механизмы для постепенного сброса избыточной нагрузки, возможность отслеживать эти механизмы и, что наиболее важно, непрерывное тестирование.

Когда мы проводим нагрузочное тестирование наших сервисов, мы обнаруживаем, что задержка сервера при низком использовании ниже, чем его задержка при высоком использовании. При большой нагрузке конкуренция потоков, переключение контекста, сборка мусора и конкуренция ввода-вывода становятся более выраженными. В конце концов, сервисы достигают критической точки, когда их производительность начинает ухудшаться еще быстрее.

К сожалению, не только пропускная способность ограничена ресурсами системы, пропускная способность обычно снижается при перегрузке системы. Когда системе дается больше работы, чем ее ресурсы поддерживают, она становится медленной.Компьютеры берут на себя работу, даже когда они перегружены, но они тратят все больше времени на переключение контекста и становятся слишком медленными, чтобы быть полезными.

В распределенной системе, где клиент разговаривает с сервером, клиент обычно становится нетерпеливым и перестает ждать ответа сервера через некоторое время. Эта продолжительность называется тайм-аутом. Когда сервер становится настолько перегруженным, что его задержка превышает тайм-аут клиента, запросы начинают отказываться.На следующем графике показано, как увеличивается время отклика сервера по мере увеличения предлагаемой пропускной способности (в транзакциях в секунду), и время отклика в конечном итоге достигает точки перегиба, когда все быстро ухудшается.

На предыдущем графике, когда время ответа превышает тайм-аут клиента, ясно, что все плохо, но график не показывает, насколько плохо.Чтобы проиллюстрировать это, мы можем построить график доступности, воспринимаемой клиентом, вместе с задержкой. Вместо использования общего измерения времени отклика мы можем переключиться на использование среднего времени отклика. Среднее время ответа означает, что 50 процентов запросов были быстрее среднего значения. Если средняя задержка службы равна таймауту клиента, половина запросов истекает по таймауту, поэтому доступность составляет 50 процентов. Именно здесь увеличение задержки превращает проблему задержки в проблему доступности.Вот график того, что происходит:

К сожалению, этот график сложно читать. Более простой способ описать проблему доступности — отличить goodput от throughput . Пропускная способность — это общее количество запросов в секунду, отправляемых на сервер. Полезная производительность — это подмножество пропускной способности, которая обрабатывается без ошибок и с достаточно низкой задержкой, чтобы клиент мог использовать ответ.

Петли положительной обратной связи

Коварная часть ситуации перегрузки — это то, как она усиливается в петле обратной связи. Когда у клиента истекает время ожидания, это достаточно плохо, что клиент получил ошибку. Еще хуже то, что весь прогресс, достигнутый сервером по этому запросу, тратится зря. И последнее, что система должна делать в ситуации перегрузки, когда производительность ограничена, — это лишняя работа.

Еще хуже то, что клиенты часто повторяют свой запрос. Это увеличивает предлагаемую нагрузку на систему. И если в сервис-ориентированной архитектуре имеется достаточно глубокий граф вызовов (то есть клиент вызывает службу, которая вызывает другие службы, которые вызывают другие службы), и если каждый уровень выполняет несколько повторных попыток, перегрузка внизу Слой вызывает каскадные повторные попытки, которые экспоненциально увеличивают предлагаемую нагрузку.

Когда эти факторы объединяются, перегрузка создает свой собственный контур обратной связи, который приводит к перегрузке как устойчивому состоянию.

Предотвращение пропадания работы впустую

На первый взгляд, сброс нагрузки прост. Когда сервер приближается к перегрузке, он должен начать отклонять лишние запросы, чтобы он мог сосредоточиться на запросах, которые он решает впустить. Цель сброса нагрузки — сохранить низкую задержку для запросов, которые сервер решает принять, чтобы служба отвечала до истечения времени ожидания клиента. При таком подходе сервер поддерживает высокую доступность для запросов, которые он принимает, и это влияет только на доступность избыточного трафика.

Контроль задержки за счет снижения избыточной нагрузки делает систему более доступной. Но преимущества этого подхода сложно представить на предыдущем графике. Общая линия доступности по-прежнему смещается вниз, что выглядит плохо. Ключ в том, что запросы, которые сервер решил принять, остаются доступными, потому что они были обслужены быстро.
Сброс нагрузки позволяет серверу поддерживать свою работоспособность и выполнять столько запросов, сколько он может, даже при увеличении предлагаемой пропускной способности.Однако процесс сброса нагрузки не является бесплатным, поэтому в конечном итоге сервер становится жертвой закона Амдала, и производительность падает.

Тестирование

Когда я говорю с другими инженерами о сбросе нагрузки, мне нравится указывать на то, что если они не провели нагрузочное тестирование своей службы до точки, где она сломается, и далеко за пределами точки, где она сломается, они должны предположить, что служба выйдет из строя. наименее желательным из возможных способов.В Amazon мы тратим много времени на нагрузочное тестирование наших сервисов. Создание графиков, подобных приведенным ранее в этой статье, помогает нам определить базовую производительность при перегрузках и отслеживать, как мы поступаем с течением времени при внесении изменений в наши службы.

Существует несколько типов нагрузочных тестов. Некоторые нагрузочные тесты гарантируют, что парк автоматически масштабируется по мере увеличения нагрузки, в то время как другие используют фиксированный размер парка. Если при тесте на перегрузку доступность сервиса быстро падает до нуля по мере увеличения пропускной способности, это хороший признак того, что сервис нуждается в дополнительных механизмах сброса нагрузки.Идеальный результат нагрузочного теста — выход полезной производительности на плато, когда служба почти полностью загружен, и сохранение стабильного уровня даже при увеличении пропускной способности.

Такие инструменты, как Chaos Monkey, помогают выполнять инженерные тесты хаоса для сервисов. Например, они могут перегрузить ЦП или вызвать потерю пакетов для имитации условий, возникающих во время перегрузки. Другой метод тестирования, который мы используем, — это взять существующий тест генерации нагрузки или канареечный, направить устойчивую нагрузку (вместо увеличения нагрузки) в сторону тестовой среды, но начать удаление серверов из этой тестовой среды.Это увеличивает предлагаемую пропускную способность для каждого экземпляра, поэтому можно проверить пропускную способность экземпляра. Этот метод искусственного увеличения нагрузки за счет уменьшения размера парка полезен для изолированного тестирования сервиса, но не является полной заменой тестов с полной нагрузкой. Полный, сквозной нагрузочный тест также увеличит нагрузку на зависимости этой службы, что может выявить другие узкие места.

Во время тестов мы обязательно измеряем доступность и задержку, воспринимаемую клиентом, в дополнение к доступности и задержке на стороне сервера.Когда доступность на стороне клиента начинает снижаться, мы выдвигаем нагрузку далеко за пределы этой точки. Если функция сброса нагрузки работает, хорошая производительность останется стабильной, даже если предлагаемая пропускная способность значительно превзойдет масштабируемые возможности службы.

Тестирование на перегрузку имеет решающее значение перед исследованием механизмов, позволяющих избежать перегрузки. Каждый механизм привносит сложность. Например, рассмотрите все параметры конфигурации в сервисных фреймворках, которые я упомянул в начале статьи, и то, насколько сложно было установить правильные значения по умолчанию.Каждый механизм предотвращения перегрузки добавляет различные защиты и имеет ограниченную эффективность. Посредством тестирования команда может обнаружить узкие места своей системы и определить комбинацию средств защиты, которые им необходимы для борьбы с перегрузкой.

Видимость

В Amazon, независимо от того, какие методы мы используем для защиты наших сервисов от перегрузки, мы тщательно продумываем метрики и прозрачность, которые нам нужны, когда эти меры противодействия перегрузке вступают в силу.

Когда защита от сбоев отклоняет запрос, этот отказ снижает доступность службы. Когда служба ошибается и отклоняет запрос, несмотря на то, что у нее есть емкость (например, когда максимальное количество подключений установлено слишком низким), она генерирует ложное срабатывание. Мы стремимся свести к нулю количество ложных срабатываний сервиса. Если команда обнаруживает, что частота ложных срабатываний их службы на регулярной основе не равна нулю, это означает, что служба либо настроена слишком чувствительно, либо отдельные узлы постоянно и законно перегружаются, и может возникнуть проблема с масштабированием или балансировкой нагрузки.В таких случаях нам может потребоваться настройка производительности приложения или мы можем переключиться на более крупные типы экземпляров, чтобы они могли более изящно справляться с дисбалансом нагрузки.

С точки зрения прозрачности, когда функция сброса нагрузки отклоняет запросы, мы гарантируем, что у нас есть надлежащие инструменты, чтобы знать, кто был клиент, к какой операции он обращался, а также любую другую информацию, которая поможет нам настроить наши меры защиты. Мы также используем сигналы тревоги, чтобы определить, отклоняют ли контрмеры какой-либо значительный объем трафика.Когда происходит сбой, нашим приоритетом является увеличение мощности и устранение текущего узкого места.

Есть еще одно тонкое, но важное соображение относительно видимости при сбросе нагрузки. Мы обнаружили, что важно не загрязнять показатели задержки наших сервисов задержкой невыполненных запросов. В конце концов, задержка сброса нагрузки запроса должна быть чрезвычайно низкой по сравнению с другими запросами. Например, если служба сбрасывает нагрузку на 60 процентов своего трафика, средняя задержка службы может выглядеть довольно потрясающе, даже если задержка успешного запроса ужасна, потому что о ней занижают в отчетах из-за быстрых сбоев запросов.

Влияние сброса нагрузки на автоматическое масштабирование и отказ зоны доступности

При неправильной настройке сброс нагрузки может отключить реактивное автоматическое масштабирование. Рассмотрим следующий пример: служба настроена для реактивного масштабирования на основе ЦП, а также имеет сброс нагрузки, настроенный для отклонения запросов на аналогичном целевом ЦП. В этом случае система сброса нагрузки сократит количество запросов, чтобы поддерживать низкую нагрузку на ЦП, а реактивное масштабирование никогда не получит или не получит отложенный сигнал для запуска новых экземпляров.

Мы также внимательно относимся к логике сброса нагрузки, когда устанавливаем пределы автоматического масштабирования для обработки отказов зоны доступности. Сервисы масштабируются до такой степени, что их емкость может стать недоступной, при этом сохраняются наши цели по задержке. Команды Amazon часто смотрят на системные метрики, такие как ЦП, чтобы приблизительно определить, насколько сервис близок к достижению предела емкости. Однако при сбросе нагрузки группа может работать намного ближе к точке, в которой запросы будут отклоняться, чем указывают системные метрики, и может не иметь избыточной мощности, выделенной для обработки сбоя зоны доступности.При отключении нагрузки мы должны быть особенно уверены в том, что тестируем наши услуги до поломки, чтобы понять емкость и запасы нашего парка в любой момент времени.

Фактически, мы можем использовать сброс нагрузки для экономии затрат за счет формирования внепикового некритического трафика. Например, если группа пользователей обрабатывает трафик веб-сайтов для amazon.com, он может решить, что трафик поисковых роботов не стоит затрат на масштабирование для полного резервирования зоны доступности. Однако мы очень осторожны с этим подходом. Не все запросы стоят одинаково, и доказательство того, что сервис должен обеспечивать избыточность зоны доступности для человеческого трафика и одновременно избавляться от избыточного трафика сканера, требует тщательного проектирования, непрерывного тестирования и поддержки со стороны бизнеса.И если клиенты службы не знают, что служба настроена таким образом, ее поведение во время сбоя в зоне доступности может выглядеть как массовое критическое падение доступности вместо некритического сброса нагрузки. По этой причине в сервис-ориентированной архитектуре мы стараемся продвигать этот вид формирования как можно раньше (например, в сервисе, который получает первоначальный запрос от клиента) вместо того, чтобы пытаться принимать глобальные решения по приоритизации во всем стеке.

Механизмы отключения нагрузки

При обсуждении сброса нагрузки и непредсказуемых сценариев также важно сосредоточить внимание на многих предсказуемых условиях, которые приводят к отключению электроэнергии.В Amazon сервисы поддерживают достаточную избыточную емкость для обработки отказов зоны доступности без необходимости увеличения емкости. Они используют дросселирование для обеспечения справедливости среди клиентов.

Однако, несмотря на эти меры защиты и операционные методы, служба имеет определенную емкость в любой момент времени и поэтому может быть перегружена по разным причинам. Эти причины включают неожиданные всплески трафика, внезапную потерю емкости парка (из-за плохого развертывания или по другим причинам), переход клиентов от выполнения дешевых запросов (таких как чтение из кэша) к дорогостоящим запросам (например, промахи в кэше или записи).Когда служба становится перегруженной, она должна завершить запросы, которые она приняла; то есть сервисы должны защищаться от сбоев. В оставшейся части этого раздела мы обсудим некоторые соображения и методы, которые мы использовали на протяжении многих лет для управления перегрузкой.

Понимание стоимости отбрасывания запросов

Мы обязательно проводим нагрузочное тестирование наших сервисов далеко за пределами точки плато полезной производительности. Одна из ключевых причин этого подхода — гарантировать, что, когда мы отбрасываем запросы во время сброса нагрузки, стоимость отбрасывания запроса была как можно меньше.Мы увидели, что легко пропустить случайную запись в журнале или настройку сокета, из-за чего сброс запроса может оказаться гораздо более дорогостоящим, чем это должно быть.

В редких случаях быстрое отбрасывание запроса может быть дороже, чем его удержание. В этих случаях мы замедляем отклоненные запросы, чтобы соответствовать (как минимум) задержке успешных ответов. Однако это важно делать, когда стоимость удержания запросов минимальна; например, когда они не связывают поток приложений.

Приоритет запросов

Когда сервер перегружен, у него есть возможность сортировать входящие запросы, чтобы решить, какие из них принять, а какие отклонить. Самый важный запрос, который получит сервер, — это запрос ping от балансировщика нагрузки. Если сервер не отвечает на запросы ping вовремя, балансировщик нагрузки перестанет отправлять новые запросы на этот сервер в течение определенного периода времени, и сервер будет бездействовать.А в случае выхода из строя последнее, что мы хотим сделать, — это уменьшить размер нашего флота. Помимо запросов ping, параметры приоритезации запросов различаются от службы к службе.

Рассмотрим веб-службу, которая предоставляет данные для отображения amazon.com. Сервисный вызов, который поддерживает отображение веб-страницы для сканера поискового индекса, вероятно, будет менее критичным для обслуживания, чем запрос, исходящий от человека. Запросы сканера важны для обслуживания, но в идеале их можно перенести на непиковое время.Однако в сложной среде, такой как amazon.com, где взаимодействует большое количество сервисов, если сервисы используют конфликтующие эвристики приоритезации, общесистемная доступность может быть нарушена, и работа может быть потрачена впустую.

Приоритизацию и регулирование можно использовать вместе, чтобы избежать строгих ограничений регулирования, при этом защищая службу от перегрузки. В Amazon, в случаях, когда мы позволяем клиентам выходить за пределы настроенных ограничений дроссельной заслонки, избыточные запросы от этих клиентов могут иметь более низкий приоритет, чем запросы в пределах квоты от других клиентов.Мы тратим много времени на алгоритмы размещения, чтобы свести к минимуму вероятность того, что пакетная емкость станет недоступной, но, учитывая компромиссы, мы отдаем предпочтение предсказуемой подготовленной рабочей нагрузке над непредсказуемой рабочей нагрузкой.

Следите за часами

Если служба частично выполнила обслуживание запроса и замечает, что у клиента истекло время ожидания, она может пропустить выполнение остальной работы и отклонить запрос на этом этапе.В противном случае сервер продолжает работать над запросом, и его поздний ответ подобен падению дерева в лесу. С точки зрения сервера, он вернул успешный ответ. Но с точки зрения клиента, который истек, это была ошибка.

Один из способов избежать этой бесполезной работы — это для клиентов включать в каждый запрос подсказки о тайм-ауте, которые сообщают серверу, как долго они готовы ждать. Сервер может оценить эти подсказки и отбросить обреченные запросы с небольшими затратами.

Эта подсказка о тайм-ауте может быть выражена как абсолютное время или как длительность.К сожалению, серверы в распределенных системах, как известно, плохо согласовывают точное текущее время. Сервис Amazon Time Sync компенсирует это, синхронизируя часы ваших инстансов Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) с парком избыточных спутниковых и атомных часов в каждом регионе AWS. Хорошо синхронизированные часы также важны в Amazon для ведения журналов. Сравнение двух файлов журналов на серверах, на которых часы не синхронизированы, делает устранение неполадок еще более трудным, чем это было вначале.

Другой способ «следить за часами» — это измерить продолжительность на одной машине. Серверы хорошо измеряют прошедшую продолжительность локально, потому что им не нужно достигать согласия с другими серверами. К сожалению, выражение тайм-аутов в терминах продолжительности также имеет свои проблемы. Во-первых, используемый вами таймер должен быть монотонным и не возвращаться назад, когда сервер синхронизируется с протоколом сетевого времени (NTP). Гораздо более сложная проблема заключается в том, что для измерения продолжительности сервер должен знать, когда запускать секундомер.В некоторых сценариях экстремальной перегрузки огромные объемы запросов могут выстраиваться в очередь в буферах протокола управления передачей (TCP), поэтому к тому времени, когда сервер считывает запросы из своих буферов, у клиента уже истекло время ожидания.

Всякий раз, когда системы в Amazon Express Client подсказывают тайм-аут, мы стараемся применять их транзитивно. В местах, где сервис-ориентированная архитектура включает в себя несколько переходов, мы распространяем крайний срок «оставшееся время» между каждым переходом, чтобы нисходящая служба в конце цепочки вызовов могла знать, сколько времени у нее есть для того, чтобы ее ответ был полезен. .

Когда серверу известен крайний срок клиента, возникает вопрос, где установить крайний срок при реализации службы. Если у службы есть очередь запросов, мы используем эту возможность для оценки тайм-аута после удаления из очереди каждого запроса. Но это все еще довольно сложно, потому что мы не знаем, сколько времени может занять запрос. Некоторые системы хранят оценку того, сколько времени занимают запросы API, и они отбрасывают запросы раньше, если крайний срок, указанный клиентом, превышает оценку задержки.Однако редко бывает так просто. Например, попадания в кэш выполняются быстрее, чем промахи в кэше, и оценщик не знает заранее, попадание это или промах. Или внутренние ресурсы службы могут быть разделены, и только некоторые разделы могут работать медленно. Есть много возможностей для сообразительности, но эта сообразительность также может иметь неприятные последствия в непредсказуемой ситуации.

По нашему опыту, принудительное использование тайм-аутов клиента на сервере все же лучше, чем альтернатива, несмотря на сложности и компромиссы.Вместо того, чтобы копиться в кучу запросов и сервер, возможно, обрабатывать запросы, которые больше ни для кого не важны, мы сочли полезным установить «время жизни каждого запроса» и отбросить обреченные запросы.

Завершение того, что было начато

Мы не хотим, чтобы полезная работа пропадала зря, особенно при перегрузке. Отказ от работы создает цикл положительной обратной связи, который увеличивает перегрузку, поскольку клиенты часто повторяют запрос, если служба не отвечает вовремя.Когда это происходит, один ресурсоемкий запрос превращается во множество ресурсоемких запросов, увеличивая нагрузку на службу. Когда у клиентов истекает время ожидания и они повторяют попытку, они часто перестают ждать ответа при первом подключении, пока они отправляют новый запрос в отдельном подключении. Если сервер завершает первый запрос и отвечает, возможно, клиент не слушает, потому что теперь он ожидает ответа от своего повторного запроса.

Эта проблема, связанная с потерей трудозатрат, является причиной того, что мы пытаемся проектировать услуги для выполнения ограниченной работы .В тех местах, где мы предоставляем API, который может возвращать большой набор данных (или вообще любой список), мы представляем его как API, который поддерживает разбиение на страницы. Эти API возвращают частичные результаты и токен, который клиент может использовать для запроса дополнительных данных. Мы обнаружили, что легче оценить дополнительную нагрузку на службу, когда сервер обрабатывает запрос, который имеет верхнюю границу объема памяти, ЦП и пропускной способности сети. Очень сложно осуществлять контроль доступа, когда сервер не знает, что потребуется для обработки запроса.

Более тонкая возможность расставить приоритеты запросов связана с тем, как клиенты используют API службы. Например, предположим, что у службы есть два API: start () и end () . Чтобы завершить свою работу, клиенты должны иметь возможность вызывать оба API. В этом случае служба должна отдавать приоритет запросам end () над запросами start () . Если бы был приоритет start () , клиенты не смогли бы завершить начатую работу, что привело бы к сбоям в работе.

Пагинация — еще одно место, где можно увидеть потраченную впустую работу. Если клиенту необходимо сделать несколько последовательных запросов для разбивки на страницы результатов службы, и он видит сбой после страницы N-1 и отбрасывает результаты, он тратит впустую N-2 вызовов службы и любые повторные попытки, выполненные на этом пути. Это предполагает, что, как и запросы end () , запросы первой страницы должны иметь приоритет после запросов пагинации последующих страниц. Это также подчеркивает, почему мы проектируем сервисы для выполнения ограниченной работы, а не для бесконечной разбивки на страницы через сервис, который они вызывают во время синхронной операции.

Следите за очередями

Также полезно смотреть на продолжительность запроса при управлении внутренними очередями. Многие современные архитектуры служб используют очереди в памяти для подключения пулов потоков к запросам на различных этапах работы. Перед фреймворком веб-сервиса с исполнителем, скорее всего, будет настроена очередь. При использовании любой службы на основе TCP операционная система поддерживает буфер для каждого сокета, и эти буферы могут содержать огромный объем отложенных запросов.

Когда мы снимаем работу с очередями, мы используем эту возможность, чтобы проверить, как долго работа стояла в очереди. Как минимум, мы стараемся фиксировать эту продолжительность в наших показателях обслуживания. Помимо ограничения размера очередей, мы обнаружили, что чрезвычайно важно установить верхнюю границу времени, в течение которого входящий запрос находится в очереди, и мы отбрасываем его, если он слишком старый. Это освобождает сервер для работы с новыми запросами, у которых больше шансов на успех. В качестве крайнего варианта этого подхода мы ищем способы использовать вместо этого очередь «последний вошел — первый ушел» (LIFO), если протокол ее поддерживает.(Конвейерная обработка запросов HTTP / 1.1 по данному TCP-соединению не поддерживает очереди LIFO, но HTTP / 2 обычно поддерживает.)

могут также ставить в очередь входящие запросы или соединения, когда службы перегружены, с помощью функции, называемой очередями всплесков . Эти очереди могут привести к отключению, потому что, когда сервер, наконец, получает запрос, он не знает, как долго запрос находился в очереди. Как правило, безопасным вариантом по умолчанию является использование параллельной конфигурации, которая приводит к быстрому отказу, вместо того, чтобы помещать в очередь лишние запросы.В Amazon это обучение было включено в следующее поколение службы эластичной балансировки нагрузки (ELB). В Classic Load Balancer использовалась пиковая очередь, но Application Load Balancer отклоняет избыточный трафик. Независимо от конфигурации команды Amazon отслеживают соответствующие показатели балансировщика нагрузки, такие как глубина очереди или количество дополнительных эффектов, для своих сервисов.

По нашему опыту, важность наблюдения за очередями невозможно переоценить. Я часто удивляюсь, обнаруживая очереди в памяти, в которых я интуитивно не думал искать их, в системах и библиотеках, от которых я зависел.Когда я копаюсь в системах, я нахожу полезным предположить, что где-то есть очереди, о которых я еще не знаю. Конечно, тестирование перегрузки дает больше полезной информации, чем копание в коде, если я могу придумать правильные реалистичные тестовые примеры.

Защита от перегрузки нижних слоев

состоят из нескольких уровней — от балансировщиков нагрузки до операционных систем с возможностями netfilter и iptables , структур обслуживания и кода — и каждый уровень обеспечивает некоторую возможность защиты службы.

, такие как NGINX, часто поддерживают функцию максимального количества подключений ( max_conns ), чтобы ограничить количество активных запросов или подключений, которые он будет передавать на внутренний сервер. Это может быть полезным механизмом, но мы научились использовать его в крайнем случае вместо варианта защиты по умолчанию. С прокси-серверами сложно установить приоритеты для важного трафика, а отслеживание количества необработанных запросов на лету иногда дает неточную информацию о том, действительно ли служба перегружена.

В начале этой статьи я описал проблему, возникшую в то время, когда я работал в команде Service Frameworks. Мы пытались предоставить командам Amazon рекомендованное по умолчанию максимальное количество подключений для настройки их балансировщиков нагрузки. В конце концов, мы предложили командам установить максимальное количество подключений для своего балансировщика нагрузки и прокси-сервера и позволить серверу реализовать более точные алгоритмы сброса нагрузки с локальной информацией. Однако также было важно, чтобы максимальное значение подключений не превышало количество потоков прослушивателя, процессов прослушивателя или файловых дескрипторов на сервере, чтобы у сервера были ресурсы для обработки критических запросов проверки работоспособности от балансировщика нагрузки.

Функции операционной системы для ограничения использования ресурсов сервера являются мощными и могут быть полезны для использования в чрезвычайных ситуациях. А поскольку мы знаем, что может произойти перегрузка, мы обязательно подготовились к ней, используя правильные модули Runbook с готовыми конкретными командами. Утилита iptables может установить верхнюю границу количества подключений, которые сервер будет принимать, и может отклонить лишние подключения гораздо дешевле, чем любой серверный процесс. Он также может быть настроен с более сложными элементами управления, такими как разрешение новых подключений с ограниченной скоростью или даже разрешение ограниченной скорости подключения или количества на исходный IP-адрес.Фильтры исходных IP-адресов являются мощными, но неприменимы к традиционным балансировщикам нагрузки. Однако балансировщик сетевой нагрузки ELB сохраняет исходный IP-адрес вызывающего абонента даже на уровне операционной системы посредством виртуализации сети, заставляя правила iptables, такие как фильтры исходных IP-адресов, работать должным образом.

Многослойная защита

В некоторых случаях серверу не хватает ресурсов, чтобы даже отклонять запросы без замедления. Помня об этой реальности, мы смотрим на все переходы между сервером и его клиентами, чтобы увидеть, как они могут взаимодействовать и помочь сбросить лишнюю нагрузку.Например, некоторые сервисы AWS по умолчанию включают параметры сброса нагрузки. Когда мы запускаем сервис с Amazon API Gateway, мы можем настроить максимальную частоту запросов, которую будет принимать любой API. Когда наши сервисы обслуживаются API Gateway, Application Load Balancer или Amazon CloudFront, мы можем настроить AWS WAF для распределения избыточного трафика по ряду измерений.

Видимость создает серьезное напряжение. Ранний отказ важен, потому что это самый дешевый способ сбросить лишний трафик, но за это приходится расплачиваться.Вот почему мы обеспечиваем многоуровневую защиту: чтобы позволить серверу брать на себя больше, чем он может работать, и отбрасывать лишнее, а также регистрировать достаточно информации, чтобы знать, какой трафик он сбрасывает. Поскольку сервер может отбросить не так много трафика, мы полагаемся на слой перед ним, чтобы защитить его от экстремальных объемов трафика.

По-другому думать о перегрузке

В этой статье мы обсудили, как необходимость сбросить нагрузку возникает из-за того, что системы становятся медленнее, поскольку им дают больше одновременной работы, когда вступают в силу такие факторы, как ограничения ресурсов и конкуренция.Цикл обратной связи по перегрузке обусловлен задержкой, которая в конечном итоге приводит к потере работы, увеличению скорости запросов и даже большей перегрузке. Эта сила, движимая универсальным законом масштабируемости и законом Амдала, важна для обхода , сбрасывая избыточную нагрузку и поддерживая предсказуемую, стабильную производительность перед лицом перегрузки . Ориентация на предсказуемую и стабильную производительность — ключевой принцип разработки сервисов Amazon.

Например, Amazon DynamoDB — это служба баз данных, которая предлагает предсказуемую производительность и доступность в любом масштабе.Даже если рабочая нагрузка быстро увеличивается и превышает выделенные ресурсы, DynamoDB поддерживает предсказуемую задержку полезной производительности для этой рабочей нагрузки. Такие факторы, как автоматическое масштабирование DynamoDB, адаптивная емкость и по требованию, быстро реагируют на повышение производительности и адаптации к увеличению рабочей нагрузки. В течение этого времени полезная производительность остается стабильной, поддерживая службу на уровнях выше DynamoDB с предсказуемой производительностью и улучшая стабильность всей системы.

AWS Lambda представляет собой еще более широкий пример стремления к предсказуемой производительности.Когда мы используем Lambda для реализации службы, каждый вызов API выполняется в своей собственной среде выполнения с постоянным объемом выделенных ему вычислительных ресурсов, и эта среда выполнения работает только с этим одним запросом за раз. Это отличается от серверной парадигмы, когда данный сервер работает с несколькими API.

Изоляция каждого вызова API от его собственных независимых ресурсов (вычислений, памяти, диска, сети) в некотором смысле обойдет закон Амдала, потому что ресурсы одного вызова API не будут конкурировать с ресурсами другого вызова API.Следовательно, если пропускная способность превышает полезную, полезная производительность будет оставаться неизменной, а не снижаться, как в более традиционной серверной среде. Это не панацея, поскольку зависимости могут замедляться и увеличивать параллелизм. Однако в этом сценарии, по крайней мере, типы конкуренции за ресурсы на хосте, которые мы обсуждали в этой статье, не применяются.

Такая изоляция ресурсов является довольно тонким, но важным преимуществом современных бессерверных вычислительных сред, таких как AWS Fargate, Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) и AWS Lambda.В Amazon мы обнаружили, что для реализации сброса нагрузки требуется много работы, от настройки пулов потоков до выбора идеальной конфигурации для максимальных подключений балансировщика нагрузки. Разумные настройки по умолчанию для этих типов конфигураций трудно или невозможно найти, потому что они зависят от уникальных рабочих характеристик каждой системы. Эти более новые бессерверные вычислительные среды обеспечивают изоляцию ресурсов более низкого уровня и предоставляют инструменты более высокого уровня, такие как регулирование и управление параллелизмом, для защиты от перегрузки.В некотором смысле, вместо того, чтобы гнаться за идеальным значением конфигурации по умолчанию, мы можем полностью обойти эту конфигурацию и защитить себя от категорий перегрузки без какой-либо конфигурации.

Дополнительная литература

Об авторе

Дэвид Яначек — старший главный инженер, работающий над AWS Lambda. Дэвид является разработчиком программного обеспечения в Amazon с 2006 года, ранее работал над Amazon DynamoDB и AWS IoT, а также над внутренними платформами веб-сервисов и системами автоматизации операций парка.Одно из любимых занятий Дэвида на работе — анализ журналов и фильтрация операционных показателей, чтобы найти способы сделать работу систем более плавной с течением времени.

Связанное содержание

Общие сведения о сбросе нагрузки | Энтерджи Шторм Центр

Когда спрос на электроэнергию превышает предложение, иногда люди теряют электроэнергию, чтобы предотвратить длительные отключения электроэнергии для клиентов или повреждение всей системы, управляемой нашим координатором по надежности Midcontinent Independent System Operator .Это называется сбросом нагрузки.

Необходимые отключения могут произойти при перебоях в электроснабжении или для предотвращения перегрузки линий электропередач. Несколько факторов могут привести к сбросу нагрузки, включая экстремальные погодные условия, незапланированные отключения электростанции, ограничения передачи, недоступность покупной мощности или сочетание этих ситуаций.

MISO решает, когда требуется сброс нагрузки в любой части зоны обслуживания Entergy с четырьмя штатами, которая является частью их южного региона.Отключение нагрузки всегда является крайней мерой для предотвращения более обширных и продолжительных отключений электроэнергии, которые могут серьезно повлиять на надежность электросети.

Перед тем, как перейти к необходимому отключению, MISO может предпринять другие меры, чтобы попытаться преодолеть нехватку мощности, например, импортируя больше энергии из других ресурсов или задействуя аварийные резервы. Он также может приказать своим членам, таким как Entergy, обратиться к клиентам с публичным призывом добровольно сократить потребление энергии для предотвращения вынужденных отключений.

Почему одни клиенты страдают больше, чем другие?

Необходимые отключения во время сброса нагрузки ограничивают мощность для различных потребителей, которые сгруппированы вместе, путем включения и выключения проводников, которые подают электроэнергию в их дома или предприятия.

• Группы определяются количеством энергии, которое необходимо сэкономить во время перебоев в работе, и могут сильно различаться в зависимости от текущих условий. Мы делаем все возможное, чтобы избегать критических клиентов, которые включают в себя основные службы и объекты, имеющие решающее значение для здоровья и безопасности населения, такие как больницы, пожарные и полицейские управления, а также системы водоснабжения.
• Когда одна группа клиентов завершает цикл отключения, следующая группа отключается от обслуживания, а первая возвращается к работе. Возможны отдельные случаи, когда срабатывание автоматического выключателя для восстановления работы в конце цикла простоя потребует ручного, а не автоматического управления, что занимает больше времени.

Что я могу сделать, чтобы предотвратить сброс нагрузки?

Когда MISO закажет апелляцию, мы попросим клиентов максимально снизить потребление энергии до тех пор, пока нагрузка на систему не пройдет.Вы можете помочь:

• Увеличьте свой термостат, меньше запускайте кондиционер.
• Отключите электронные устройства и выключите свет, который не используется.
• Постойте с домашними делами. Отложите стирку, мытье посуды и другие несущественные виды использования электроэнергии.
• Стирать одежду холодной водой, быстро принимать душ вместо ванны, готовить продукты на минимальной возможной температуре и не открывать дверцу духовки во время выпекания.

Кто такое MISO?

Entergy является членом Midcontinent Independent System Operator , одной из крупнейших региональных транспортных организаций страны, с декабря 2013 года.MISO — это некоммерческая организация, основанная на членстве, которая обеспечивает надежную и экономичную доставку электроэнергии во все или некоторые части 15 штатов США и одну провинцию Канады. В сотрудничестве с заинтересованными сторонами MISO управляет примерно 65 000 миль высоковольтных линий электропередачи и 200 000 мегаватт энергоресурсов по всей своей зоне обслуживания.

Участие в MISO позволяет Entergy лучше координировать и оптимизировать генерацию, транспортировку газа во всем регионе MISO и в США.S. Щелкните здесь , чтобы узнать больше об условиях эксплуатации MISO.

Узнайте больше об электросетях и рынках США здесь из Агентства по охране окружающей среды США .

Почему вы не можете уведомить вас еще до сброса нагрузки?

Хотя мы стараемся как можно больше уведомлять клиентов о сбоях в работе в результате сброса нагрузки, к сожалению, мы не всегда можем это сделать.

Как мы уже сообщали, сброс нагрузки применяется в крайнем случае и требует немедленных действий.Когда заказ на выполнение от MISO получен, наши группы обслуживания клиентов начинают процесс оповещения клиентов, но сбои происходят быстро и часто до того, как можно будет сделать уведомления. Это может произойти в любое время, днем ​​или ночью, и нас мало уведомляют, и мы должны соблюдать приказ MISO, чтобы предотвратить более длительные и широко распространенные неконтролируемые отключения.

Щелкните здесь , чтобы узнать больше об экстренной передаче сообщений MISO и действиях, которые предпринимают их участники.

Почему бы вам не выключить уличные фонари для экономии электроэнергии?

Уличные фонари составляют очень небольшой процент нашего спроса на электроэнергию, и у нас нет возможности их выключить удаленно.

Зачем нужна разгрузка?

Отключение нагрузки происходит, когда спрос на электроэнергию приближается к предложению, и мы вынуждены снижать спрос на электроэнергию, удаляя некоторых потребителей, чтобы предотвратить более длительные и более крупные отключения. Снижение мощности обеспечивает достаточный запас резерва и помогает предотвратить выход из строя более крупной электросети.

Поскольку электричество в линиях электропередач не может храниться, генерация и нагрузка всегда должны совпадать, иначе сеть перейдет в зону отключения электроэнергии. Необходимое отключение электроэнергии всегда является крайней мерой для предотвращения более обширных и продолжительных отключений электроэнергии, которые могут серьезно повлиять на надежность энергосистемы, как, например, крупнейшее отключение электроэнергии в истории Северной Америки в 2003 году, затронувшее восемь северо-восточных штатов и погрузившее 50 миллионов человек в темноту. 31 час.

14 августа 2003 года высоковольтная линия электропередачи в северном Огайо задела несколько заросших деревьев и отключилась. В течение следующих полутора часов три другие линии провалились в деревья и отключились, что вынудило другие линии электропередач взять на себя дополнительную нагрузку. Из-за чрезмерного налогообложения они предотвратили каскад отказов на юго-востоке Канады и восьми северо-восточных штатах.

Отключение нагрузки Eskom

Чтобы быть готовым, каждому клиенту важно всегда знать ответы на 3 важных вопроса:

1.Когда, вероятно, произойдет следующее отключение нагрузки?

Перспективы энергосистемы страны можно отслеживать следующими способами:

• Уведомления на веб-сайте Eskom, www.eskom.co.za
• Приложение Eskom «MyEskom» — скачать бесплатно с apple, windows mobile и android
• Eskom в Facebook и Twitter
• Информационные сообщения еженедельного бюллетеня Eskom Power Bulletin
• Информация для местных СМИ
• Квартальные обновления состояния энергосистемы Eskom (для СМИ)
• Текущие программы энергоэффективности и защиты от потерь — в первую очередь 49M, Комплексное управление спросом (IDM) и Operation Khanyisa.
• Сторонние приложения доступны для Apple и Android

2. Происходит ли сегодня в стране разгрузка? И если да, то на каком этапе?

Состояние энергосистемы можно контролировать, и уведомление об отключении нагрузки будет выдаваться следующими способами:

• В средствах массовой информации (новостные интернет-сайты, национальные, региональные и местные радиостанции, а также в печатных СМИ)
• Через платформы социальных сетей (Eskom в Twitter и Facebook)
• Уведомления на веб-сайте Eskom www.eskom.co.za
• Приложение MyEskom
• Сторонние приложения

3. Планируется ли, что на меня повлияет сегодняшний день, и если да, то на какой Этапе и в какое время меня повлияет?

Графики отключения нагрузки доступны следующим образом:

• Клиентов Eskom:
  • Графики отключения нагрузки на веб-сайте Eskom, www.eskom.co.za
  • Позвонив в контактный центр Eskom по телефону 08600 ESKOM (086003 7566)
  • Приложение MyEskom
  • Сторонние приложения
• Муниципальные заказчики:
  • Информацию можно получить в вашем муниципалитете
  • Большинство муниципалитетов публикуют свои расписания на своих веб-сайтах
  • Информация, предоставляемая муниципалитетами, также публикуется на веб-сайте Eskom www.eskom.co.za
  • Сторонние приложения

Настоятельно рекомендуется, чтобы клиенты часто проверяли свое расписание, поскольку оно время от времени изменяется. Также рекомендуется распечатать или записать информацию о расписании и сохранить копию.

Эта информация предназначена только для «информационных целей».Несмотря на то, что принимаются разумные меры для обеспечения точности и целостности информации, имейте в виду, что из-за динамичного характера нашего бизнеса эта информация может время от времени изменяться. Исходя из этого, Eskom не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий относительно точности или пригодности опубликованного содержания или отсутствия ошибок или упущений. Если вы решите использовать эту информацию для любых других целей, кроме ее предполагаемой цели, Eskom не несет никакой ответственности в отношении любых претензий, убытков, убытков или расходов, прямых или косвенных, включая косвенные убытки или упущенную выгоду, которые могут возникнуть. от такого использования

Увеличение времени работы от аккумулятора

Снижение нагрузки — это процесс отключения ненужного электрооборудования. для экономии энергии для основного оборудования во время отключения электроэнергии.При отключении питания второстепенные мониторы, жесткие диски и другое оборудование, больше заряда батареи доступен, чтобы позволить компьютерам, подключенным к ИБП, работать в течение более длительных периодов времени.

Снятие нагрузки осуществляется путем присоединения оборудования к разным сегментам нагрузки. розеток на ИБП и присвоение приоритета времени работы в настройках управления. К Для настройки параметров сброса нагрузки используйте следующую процедуру.

Конфигурация мощности

Подключите оборудование к ИБП по приоритету.Например, подключите необходимое оборудование. в первом сегменте нагрузки подключите менее важное оборудование во втором сегменте нагрузки.

Конфигурация параметров управления

Сконфигурируйте сегменты нагрузки, которые питают менее важное оборудование, для более короткой работы. длительности, чем сегменты нагрузки с критическими нагрузками.

Для групп ИБП настройте менее важные мониторы мощности для короткого обратного отсчета. периоды. Настройте основные компьютеры на более длительное время работы от батареи.

Пример

У вас есть компьютер с установленной программой LanSafe, подключенный к ИБП. ИБП также имеет 21-дюймовый монитор, 17-дюймовый монитор, жесткий диск USB и струйный принтер. подключен к розеткам ИБП. Когда происходит сбой питания, вы хотите, чтобы компьютер и основной монитор оставались в сети как можно дольше. В этом сценарии вы должны подключить компьютер и основной монитор для загрузки сегмент один на ИБП и все другое оборудование для нагрузки сегмента 2 UPS.В настройках управления вы должны установить время выполнения сегмента нагрузки. для сегмента 1 должно быть столько же, сколько максимальное время работы ИБП и установить сегмент 2 составляет около пяти минут (фактическое время работы от батареи зависит от ИБП). Когда власть происходит сбой, мощность, которая обычно используется для поддержания работы дополнительного оборудования сохраняется, чтобы ваш компьютер мог работать дольше.

Примечание

Во время настройки текущий счетчик времени работы батареи не отображает расширенный время работы из-за сброса нагрузки.Во время сбоя питания, когда оборудование выключено, время работы от батареи пересчитывается, чтобы отразить новую ситуацию нагрузки.

Советы по подготовке к снятию нагрузки

Как вы все знаете, мы снова без предупреждения обрушились на нас.

КАК Я УЗНАТЬ, КОГДА МЕНЯ ПОБЕГАЕТ ИЗ-ЗА РАЗРЫВА НАГРУЗКИ?

Ответ очень прост: узнайте своего поставщика электроэнергии и проверьте правильные графики отключения нагрузки.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, обратитесь к Коалиции экспертов по энергетике, нажав здесь

Не знаете, как подготовиться к сбросу нагрузки?

Вот 7 простых способов подготовиться к сбросу нагрузки:

• Регулярно проверяйте график отключения нагрузки, чтобы у вас было достаточно времени для подготовки.
• Избегайте ложных срабатываний при скачках напряжения: если вы знаете, что на вашу территорию будет влиять сброс нагрузки, выключите бытовые приборы, гейзеры, бассейновые насосы, кондиционеры, освещение и другое электрическое оборудование, чтобы снизить риск повреждения при возобновлении подачи электроэнергии. .
• Используйте солнечный гейзер, а также солнечные лампы при выключенном свете.
• Убедитесь, что ваш компьютер, ноутбук или телефон полностью заряжены, чтобы вы могли ими пользоваться
• Возьмите немного наличных, так как банкомат будет отключен
• Храните бутылки в морозильной камере, чтобы они были ледяными, когда начинается сброс нагрузки.
• Приготовьте еду заранее, так как вы можете проснуться из-за отсутствия электричества и застрять, чтобы приготовить завтрак, или не успеете вернуться домой, чтобы приготовить ужин.

ЧТО ОЗНАЧАЮТ РАЗЛИЧНЫЕ ЭТАПЫ РАЗБОРКИ НАГРУЗКИ?

Этап 1: Чтобы сохранить стабильность национальной энергосистемы, Eskom необходимо сбросить 1000 МВт.

Этап 1 — наименее разрушительный из графиков. Вероятно, что ваша область будет поражена трижды за четырехдневный период по 2 часа за раз или трижды за восьмидневный период по 4 часа за раз

Этап 2: Чтобы сохранить стабильность национальной энергосистемы, Eskom необходимо отказаться от 2000 МВт

Этап 2 удваивает объем сброса нагрузки, запланированный на этапе 1, что означает, что ваша область, вероятно, подвергнется воздействию шесть раз за четырехдневный период в течение 2 часов одновременно или шесть раз в течение восьмидневного периода в течение 4 часов в одно и то же время. время.

Этап 3: Чтобы сохранить стабильность национальной энергосистемы, Eskom необходимо сбросить не более 4000 МВт

Этап 3 увеличен на 50% от объема сброса нагрузки, запланированного на этапе 2, что означает, что ваша область, вероятно, будет поражена девять раз за четырехдневный период по 2 часа за раз или девять раз за восьмидневный период в течение 4 часа за раз.

Этап 4: Чтобы сохранить стабильность национальной энергосистемы, Eskom необходимо сбросить не менее 4000 МВт

Стадия 4 удваивает частоту стадии 2, что означает, что ваша область, вероятно, будет поражена Двенадцать раз за четырехдневный период по 2 часа за раз или Двенадцать раз за восьмидневный период по 4 часа за раз.

Советы, как избежать потери нагрузки и как справиться с ней

В связи с тем, что компания Eskom вновь вводит функцию сброса нагрузки, южноафриканцы могут столкнуться с темным сезоном праздников.

Согласно Budget Insurance, коллективными усилиями можно свести к минимуму частоту и последствия отключения нагрузки — при этом сэкономив деньги и заботясь об окружающей среде.

«Многие южноафриканцы ломают голову над тем, как справиться с высокими ценами на энергию, а также как обуздать снижение нагрузки и его влияние на их бизнес и дома», — говорит Сьюзан Стюард из компании Budget Insurance.«К счастью, это действительно случай, когда« многие руки делают легкую работу »в любом смысле этого слова, и каждый из нас может сыграть свою роль, чтобы ограничить сброс нагрузки или даже остановить ее».

Хороший первый вариант — провести тщательный аудит мощности, чтобы увидеть, как и где можно сэкономить электроэнергию:

1. ЯРКАЯ ИДЕЯ: переключитесь на энергосберегающие лампочки, если вы еще этого не сделали. Хотя они дороже традиционных ламп накаливания, в долгосрочной перспективе вы заметите разницу в экономии.

2. УМНЫЕ РАЗЪЕМЫ ДЛЯ УМНЫХ ЛЮДЕЙ: умные розетки — это эффективный способ помочь вам сохранить энергопотребление и сохранить энергоэффективность вашего дома с минимальными затратами. Умные розетки могут быть настроены для полного отключения ваших бытовых приборов, таких как телевизоры и звуковые системы, вместо того, чтобы переводить их в режим ожидания, который потребляет электроэнергию. Умные розетки обычно имеют сопутствующее приложение, позволяющее устанавливать предпочтения, расписания и имена для устройств.

3. ВРЕМЯ ДЛЯ ТАЙМЕРОВ: таймеры или интеллектуальные переключатели, будь то для гейзеров, бассейновых насосов или сигнальных огней, помогут вам потреблять электроэнергию только тогда, когда эти элементы необходимо использовать.Гейзер — один из самых энергоемких предметов в доме, и умный выключатель позволяет включать и выключать его при необходимости.

4. ВЫБРАТЬ СТАРЫЕ: отказ от крупной бытовой техники, такой как холодильник, может показаться контрпродуктивным при попытке сэкономить деньги, но новые холодильники гораздо более энергоэффективны, чем тот, который, вероятно, был частью семьи в течение нескольких лет. . Приборы классифицируются от A до G по их эффективности, где A — самый эффективный, а G — самый низкий.

5. ПРИВЫЧКА К ЭКОНОМИИ. Возьмите за правило активно выключать все лампы и приборы, которые не используются, и не использовать их дольше, чем требуется.

6. ДОЛГОСРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ: есть несколько более эффективных способов снизить потребление электроэнергии в доме, и их следует рассматривать как часть более долгосрочных инвестиций и мероприятий по экономии затрат. Это включает установку солнечных батарей, отключение электрических плит и духовок на газ и замену кондиционеров на потолочные вентиляторы и камины.Предоплаченный счетчик электроэнергии также может быть эффективным способом контроля энергопотребления в вашем доме и помочь в составлении бюджета на электроэнергию на ежемесячной основе.

«Лучший способ сэкономить и сберечь электроэнергию — убедиться, что все знают, что делать. Знают ли ваши дети, партнеры и соседи по дому, сколько ежемесячно тратится на электроэнергию? Благодаря групповым усилиям и сознательному выбору экономии электроэнергии можно достичь наилучших результатов », — говорит Стюард.

Второе важное поле, которое следует отметить, — это убедиться, что вы достаточно подготовлены к работе с сбросом нагрузки.

Budget предлагает следующие простые в реализации советы для тех, кто хочет обеспечить свою безопасность, когда свет погас:

• Поместите предлагаемое время отключения нагрузки где-нибудь под рукой, чтобы у вашей семьи было достаточно времени для подготовки к отключению электроэнергии.

• Получите несколько мощных солнечных фонарей для своего сада и несколько светодиодных фонарей для внутренних помещений. Свет — средство устрашения для потенциальных грабителей.

• Держите свой сотовый телефон заряженным или приобретите портативное зарядное устройство, чтобы при необходимости можно было обратиться за помощью.

• Если вам нужно вручную открывать и закрывать ворота, когда вы возвращаетесь домой, постарайтесь, чтобы кто-нибудь подошел и встретил вас у входа, или договоритесь о сопровождении от вашей охранной компании.

• Используйте навесные замки, ограждения и засовы, чтобы обеспечить дополнительный уровень безопасности дома, не зависящий от мощности.

• Системы охранной сигнализации, гаражные ворота и электрические ворота обычно используют электричество, поэтому убедитесь, что все эти элементы имеют хорошие резервные батареи.

• Держите фонарик или фонарь с питанием от солнечной батареи, которые заряжены заранее, в нескольких легко доступных местах по всему дому.Не забудьте также иметь много запасных батарей.

• Принадлежности вашего холодильника и морозильника должны быть в порядке без электричества в течение ночи, если вы не открываете и не закрываете его несколько раз. Если вас беспокоят определенные продукты, приготовьте для них ледяной ящик.

• Убедитесь, что все устройства — особенно те, которые представляют опасность пожара, если их оставить без присмотра, — выключены, когда начинается сброс нагрузки, и постепенно снова включаются после восстановления питания. Это не только сводит к минимуму давление на сеть при повторном включении питания, но также сводит к минимуму риск повреждения приборов из-за скачков напряжения или риск возгорания, в результате чего отключение электроэнергии может перерасти в катастрофу.

Есть также менее прямые, но не менее опасные последствия отключения нагрузки, такие как отключение уличных фонарей и светофоров в ночное время. Это создает большую нагрузку на автомобилистов, которые едут домой через разгруженные участки в темноте. Автомобилистам рекомендуется всегда двигаться осторожно, особенно в этих плохо освещенных местах.

Рассматривайте все неработающие светофоры как остановку для четырех сторон, а в случае сомнений уступайте дорогу встречным машинам справа. Не думайте, что все остальные водители остановятся, поэтому проявляйте крайнюю бдительность и управляйте автомобилем в обороне.

Стюард заключает: «Сброс нагрузки — это неудобство, которое затрагивает всех нас. Мы обязаны заранее сократить потребление и быть тщательно подготовленными. Это включает наличие соответствующей страховки на случай, если что-то пойдет не так, когда погаснет свет ». — Поставляется.

Набор для ручного заваривания кофе с отключением нагрузки

Создайте и объедините эстетическую среду без электричества с этим специально подобранным набором для ручного заваривания кофе для борьбы с понижением нагрузки на этапе 6.

Coffee Essentials Весы для кофе с таймером

Coffee Chemist знает, что один из важнейших аксессуаров, который может иметь любой любитель кофе, — это весы для кофе. После хорошей кофемолки и вашей самой любимой кофеварки весы для кофе являются важным инструментом для получения вкусных и стабильных экстрактов за счет управления соотношением заваривания. У нас есть широкий выбор весов, но, осознавая, что весы могут быть довольно выгодным вложением, мы очень рады предложить нашим клиентам эти фантастические цифровые весы для кофе по выгодной цене.

Coffee Essentials Весы для кофе с таймером Основные характеристики:

Мы испытали эту шкалу, когда впервые взяли ее в руки. Мы были поражены качеством и функциональностью кофейных весов Coffee Essentials с таймером.

• Обеспечивает чувствительность 0,1 г, функцию тарирования и встроенный таймер
• Эта шкала с приращением 0,1 г поддерживается за счет более высоких весов, и она подходит для веса до 3 кг
• Больше места для экспериментов, чем на обычных кофейных весах.
• Большой ЖК-дисплей с зеленой подсветкой, которая активируется при изменении веса на весах, что делает его невероятно удобным для чтения.
• Съемный силиконовый нагревательный коврик
• S Стандартное производство
• Работает от батареек AAA . (В комплекте)
• Максимальная нагрузка : 3 кг
• Преобразование единиц : oz | фунт | г | г / мл | мл
• Функция таймера
• Функция тарирования

Как пользоваться шкалой:

1. Нажмите «Вкл. / Выкл.», Чтобы включить весы.
2. Поставьте фильтр и кофеварку на весы.
3. Нажмите Tare.
4. Добавьте свежемолотый кофе в фильтр.
5. Сбросьте вес на весах.
6. Включите таймер и медленно налейте горячую воду, чтобы полностью погрузиться в молотый кофе.
7. Подождите 30 секунд, пока оно намокнет.
8. Медленно налейте еще воды.
9. Для ручного заваривания требуется около 3 минут.

Чайник Coffee Essentials со встроенным термометром

Чайник Coffee Essentials со встроенным термометром — именно то, что вам нужно, чтобы каждое утро готовить идеальную чашку горячего кофе.

Превратите свою кухню в собственное кафе. Ценители кофе и новички по достоинству оценят качество и мастерство этого эффективного прибора. Почувствуйте себя профессиональным бариста, создавая восхитительные блюда для кафе так, как вам нравится, не выходя из собственного дома.

Вы на один шаг ближе к более экономичному и эффективному утру с чайником Coffee Essentials со встроенным термометром.

Чайник Coffee Essentials со встроенным термометром

• Встроенный термометр
• Носик на гибкой стойке
• 1.Объем 2 литра
• Удобная в использовании и термостойкая ручка
• Конструкция из нержавеющей стали

ВСТРОЕННЫЙ ТЕРМОМЕТР:

Сделайте идеальную чашку кофе. Кипятите воду до точной температуры каждый раз с помощью легко читаемого встроенного термометра.

РАЗЪЕМ GOOSENECK:

Всегда получайте идеальную заливку. Носик на гусиной шее обеспечивает точный поток, позволяющий равномерно пропитать кофейную гущу с постоянной скоростью.

СТАЛЬ ПРЕМИУМ:

Инвестируйте в качество с прибором, изготовленным из высококачественной стали 18/8. Наш чайник устойчив к ржавчине, а двухслойное металлическое основание обеспечивает герметичность.

ПЕЧЬ ВЕРХНИЙ ЧАЙНИК:

Кипятите воду в чайнике на любой плите, варочной поверхности или плите, включая газовую, электрическую спираль и электрические стеклянные поверхности. Чайник Coffee Essentials со встроенным термометром безопасен для индукционных плит.

СОВЕРШЕННО:

Ни одна кофейня не обходится без идеального чайника для перелива.Каждое утро начинайте с чашечки бодрящего вкусного кофе.

КАЧЕСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА

Инвестируйте в качественное устройство, которое эффективно работает в течение многих лет. Чайник Coffee Essentials со встроенным термометром изготовлен из высококачественной нержавеющей стали 18/8, что делает его прочным и устойчивым к ржавчине. Двойной слой металла в основании делает его герметичным, что позволяет использовать его с газовыми и электрическими плитами.

ИДЕАЛЬНО ДЛЯ НАЛИВАНИЯ КОФЕ

Создавайте безупречный кофе каждый раз.Носик на гибкой стойке обеспечивает точный и стабильный поток воды. Легко удерживаемая ручка обеспечивает равномерную заливку, которая позволяет нам насытить и равномерно извлечь всю кофейную гущу.

ПОЛУЧИТЕ ИДЕАЛЬНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ

Никогда больше не жги свой кофе! Важные и легко читаемые встроенный термометр и считыватель на крышке позволяют легко кипятить воду до точной температуры каждый раз.

КЛАССИЧЕСКИЙ И ЛЮБОЙ ВИД

Классический и привлекательный силуэт придает этому чайнику вид, который отлично сочетается с другими кухонными приборами и декором — эргономичный дизайн, который одновременно эффективен и эффективен.

Кофемолка Gater

Gater хорошо известно как лучшая ручная кофемолка на рынке ручного пивоварения, превосходная кофемолка Gater 60g оснащена керамическим жерновом и обеспечивает практичность с простой формой корпуса.

Лезвийные кофемолки, как известно, дробят зерна вместо того, чтобы сбрить кофейные зерна, как керамические кофемолки, в чем и заключается консистенция.

Чем свежее, тем лучше.

Жареный кофе защищает эфирные масла и растворимые вещества, обладающие богатством и вкусовыми качествами, которые мы так жаждем в нашем кофе.Свежий молотый кофе прямо перед тем, как вы начнете заваривать вручную, является важной частью самой свежей чашки кофе, которую вы только можете пожелать, и многого другого.

• Легкий и компактный — идеально подходит для путешествий.
• Вмещает большое количество молотого кофе
• Функция индикатора уровня помогает вам дольше сохранять кофе, позволяя помолоть ровно столько молотого кофе, сколько нужно для вашего конкретного напитка.
• Материал: Ручка из полипропилена и нержавеющей стали
• Шлифовальный станок: Керамическая борфрега
• Вместимость: 60 г

Здесь начинается ваша остановка номер один, когда дело доходит до добавления красиво изготовленного оборудования для ручного заваривания в вашу обязательную коллекцию методов ручного пивоварения, и неудивительно, что популярность этого ассортимента с годами завоевала популярность.

Заливка из стекла и резины Coffee Essentials

Кофе Essentials Glass & Rubber Pour-Over — стиль домашнего пивоварения объемом 400 мл существует уже тысячи лет, и сегодня это воплощение качественного пива без больших затрат.Это образ жизни, и это важный ключ к лучшему кофе, который вы когда-либо делали.

Метод заваривания, также известный как капельное заваривание, предназначен для извлечения красоты из ваших зерен в униформе и получения чистого кофе, полного аромата.

Заливка из стекла и резины The Coffee Essentials — 400 мл Основные характеристики:

• Из непоглощающего боросиликатного стекла
• Термостойкое стекло и резина
• Сетка фильтра из нержавеющей стали стабилизирует поток воды, позволяя вам наслаждаться моментом заваривания кофе вручную.
• Смеситель V-типа не капает, прост и удобен в использовании.
• Извлекает уникальные характеристики каждого нового зерна, которое вы выбираете для варки, обеспечивая пространство для творчества в сочетании с наукой, лежащей в основе продуманного дизайна Coffee Essentials Pour-Over.
• Объем: 400 мл

Объедините набор для ручного заваривания кофе со снижением нагрузки с горелкой Rekrow и стойкой для горелки для получения идеального набора для ручного заваривания кофе в эти темные времена.