Forrólemez -automatikus vezérlőrendszer (HPACS): 3 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ennek a projektnek az a célja, hogy egyszerű, intuitív módszert kínáljon az automatikus PID hangolás fűtőberendezéssel történő megértéséhez. Amit én készítettem, az Åström – Hägglund módszerre épül, hogy a paraméterek levezetésére bang-bum vezérlést használva feltárják a rendszer jellemzőit, és ezt követően a tudás alapján paramétereket választottak. Nincs benne semmi titok, és itt talál információkat: https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller#Loop… A paraméterek kiválasztásáról pedig itt olvashat egy kicsit: https://en.wikipedia.org/ wiki/PID_controller#Loop…

Annak érdekében, hogy szép legyen, egy Nextion 3.2 -es HMI interfész került hozzáadásra a felhasználói adatok megadásához és a különböző változók valós idejű megjelenítéséhez. DE elkészítettem a könyvtár soros terminál verzióját is, ami olcsóbbá teszi a projektet!

Az igazi háttértörténet az, hogy részben megígértem apámnak, hogy hőmérsékletszabályozót készít az olvadó méhviaszhoz, részben fel akartam frissíteni az alapvető vezérlési elméletet, és végül a PID -szabályozók automatikus hangolásával akartam foglalkozni. Az oldalon azt is sikerült használni, hogy a Sous Vide finom steakeket és Bearnaise szószt készítsen a tesztelés részeként!

FIGYELEM

Itt 230 V -al dolgozom, ami veszélyes, ha nem tudja, mit csinál! Villanyszerelő és elektronikai mérnök vagyok, ezért van némi tapasztalatom itt - de NE dolgozzon 230 V -os feszültséggel, ha nem érzi jól magát, és vigyázzon, hogy ne érjen hozzá a feszültség alatt álló vezetékekhez! Ezenkívül vigyázzon az olcsó SS-relékre a lehetséges tűzveszély tekintetében, mivel ezt néhány ember látta (bár nem én).

Kellékek

• Olcsó WASCO főzőlap (lehet jobb is - pl. Ikea indukciós lemez)
• Olcsó SS relé
• Dallas egyvezetékes hőmérséklet -érzékelő
• Egy Arduino Mega
• (Opcionális) A Nextion 3,2 hüvelykes HMI interfész/kijelző
• 5 V -os tápegység az Arduino számára

1. lépés: Összeszerelés

Csak a projekt HMI verziójához építettem házat, mivel végül ezt használtam. Tehát egy házat készítettem a relé, a HMI és az Arduino felszerelésére. Csináltam egy rögzítőt a hőmérséklet -érzékelőhöz is, csak mert tudtam…

2. lépés: Kódolás

A HMI és az Arduino összes kódja elérhető a projekt Git repójában.

Sokat kommentáltam a kódban, hogy megkönnyítsem az olvasást és a megértést. De lényegében egy nagyon lassú PWM-et állítottam be a főzőlaphoz, és egy időzítő megszakítást az állapot-gép/vezérléshez, és ez tényleg így van.

Aztán ott van természetesen a hangolási rutin és maga a vezérlés + HMI vagy soros interfész…

Valamit csinálok, aminek nem vagyok nagy rajongója ebben a kódban, és hogy soros nyomtatást használok egy időzítő megszakításban. A soros nyomtatás sok időt vesz igénybe, és valóban el kell kerülni az időzítő megszakításakor…

A hangolás a következőképpen működik:

1. Állítsa a PWM terhelési ciklust 40% -ra
2. Várjon, amíg eléri az alapjel hőmérsékletet
3. Állítsa a PWM terhelési ciklust 0% -ra
4. Várja meg, amíg a hőmérséklet a beállított érték alá csökken
5. Ismételje meg az 1-4 lépést, amíg pl. 3 periódus látható közel azonos idővel és amplitúdóval
6. Számítsa ki a PID paramétereit a fentiek alapján

Elég egyszerű;)

3. lépés: Tesztelés

Most, hogy a kódolás befejeződött, ideje tesztelni. Az előbbi részben grafikusan mutattam be a hangolást egy tesztből - így ehhez már nincs sok mondanivaló. De néhány teszt a kapott paraméterek felhasználásával itt látható.