Kuumplaadi automaatjuhtimissüsteem (HPACS): 3 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:45

Selle projekti eesmärk on pakkuda lihtsat intuitiivset viisi, kuidas mõista kütteseadet kasutades automaatset PID -häälestust. See, mida ma tegin, põhineb Åström-Hägglundi meetodil parameetrite tuletamiseks, kasutades paugu-paugu kontrolli, et paljastada süsteemi omadused ja seejärel nende teadmiste põhjal parameetrid valida. Selles pole midagi salajast ja teavet leiate siit: https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller#Loop… Ja parameetrite valimise kohta saate natuke lugeda siit: https://en.wikipedia.org/ wiki/PID_controller#Loop…

Selleks, et see oleks kena, lisatakse Nextion 3.2 HMI liides kasutaja sisendiks ja erinevate muutujate reaalajas kuvamiseks. AGA tegin ka raamatukogu jadaterminali versiooni, mis muudab projekti odavamaks!

Tegelik taustalugu on see, et osaliselt lubasin oma isal teha mesilasvaha jaoks temperatuuri reguleerimise, osaliselt tahtsin värskendada oma põhilist juhtimisteooriat ja lõpuks tahtsin uurida PID -regulaatorite automaatset häälestamist. Lisaks õnnestus mul seda kasutada ka Sous Vide jaoks, et teha testimise raames mõnusaid praade ja Bearnaise’i kastet!

HOIATUS

Töötan siin 230 V pingega, mis on ohtlik, kui te ei tea, mida teete! Olen elektrik ja elektroonikainsener, nii et mul on siin mõningane kogemus - kuid MITTE töötada 230 V pingega, kui te ei tunne seda hästi ja olge väga ettevaatlik, et mitte puudutada pingestatud juhtmeid! Samuti hoiduge võimalike tuleohtude osas odavatest SS-releedest, kuna seda on näinud mõned inimesed (mitte mina).

Tarvikud

• Odav WASCO kuumutusplaat (võiks olla parem - nt Ikea induktsioonplaat)
• Odav SS-relee
• Dallase ühe juhtmega temperatuuriandur
• Arduino Mega
• (Valikuline) Nextioni 3,2 -tolline HMI -liides/ekraan
• 5 V toiteallikas Arduino jaoks

Samm: kokkupanek

Ehitasin ainult projekti HMI versiooni jaoks korpuse, kuna seda ma lõpuks kasutasin. Niisiis, tegin relee, HMI ja Arduino paigaldamiseks korpuse. Tegin ka temperatuuriandurile klambri lihtsalt sellepärast, et suutsin…

2. samm: kodeerimine

Kogu HMI ja Arduino kood on saadaval minu projekti Git repos.

Kommenteerisin koodis palju, et lihtsustada lugemist ja arusaamist. Kuid sisuliselt seadistasin kuumutusplaadile tõeliselt aeglase PWM-i ja oleku-masina/juhtseadise katkestuse ning see on tõesti kõik.

Siis on muidugi häälestusrutiin ja juhtimine ise + HMI või jadaliides …

Ma teen midagi, mida ma selles koodis eriti ei fännata, ja kasutada seeriaprintimist taimerikatkestuses. Seeriaprintimine võtab palju aega ja seda tuleks taimeriga katkestamisel tõesti vältida …

Häälestus toimib järgmiselt:

1. Seadke PWM töötsükkel 40%
2. Oodake, kuni seatud temperatuur on saavutatud
3. Seadke PWM töötsükkel 0%
4. Oodake, kuni temperatuur on alla seatud väärtuse
5. Korrake samme 1-4, kuni nt. Näha on 3 perioodi, millel on peaaegu sama aeg ja amplituud
6. Arvutage PID -i parameetrid ülaltoodu põhjal

Päris lihtne;)

Samm: testimine

Nüüd, kui kodeerimine on testimiseks oma aeg tehtud. Eelmises osas näitasin häälestust graafiliselt testist - nii et selleks pole palju öelda. Kuid siin on näidatud paar katset, kasutades saadud parameetreid.