Цифровая паяльная станция своими руками.(V 2.0)

[Vseryj]

bukin73
Паяльник- инерционная штука, каким бы хорошим он не был. А скорость разогрева и скорость реакции на воздействие- немного разные вещи. Да и полный перезаряд конденсатора за период времени вроде как не происходит.

[Victor_P.]

bukin73, я ж никогда и не говорил что у меня супермегаультра крутая прошивка, я совсем не профи в этом деле, почитал книжек, статьи в нете и написал как смог, с люкеями работает нормально. Для твоего паяльника скорее всего нужно уменьшить задержку. Кстати, если ты спец в написании програм для МК, я могу дать тебе исходник (правда не знаю что в этом случае он тебе даст ), сделаеш как правильно, скомпилиш, выложиш, н у и мне вернеш чтоб я знал как правильно делать нужно, от этого, думаю, все только выиграют. Только там комментарии на украинском

[bukin73]

Victor_P., твоя прошика вполне нормально работает. Спасибо за неё! Сейчас как раз паяю. Это я просто придирался, точность до градуса, действительно, не нужна, а 2-3 градуса в статике она обеспечивает.
Спец я примерно такой же как и ты - написал несколько программок для МК.
Спасибо за предложение, но свою программу для станции, если буду писать, хочу сделать самостоятельно. И я совсем не уверен, что получится лучше чем у тебя. Кстати, я родился и прожил на Украине до 22 лет, с языком проблем нет
Максим.

[Victor_P.]

bukin73, ну не такие уж и придирки.
так

Например выставили 260 градусов. Температура изменяется около этого значения 259-260 в течении нескольких секунд. Потом скачек до 263, спад до 257 и снова устаканивается на 5-10 секунд 259-260. Затем все повторяется. ...
При пайке сплошного слоя фольги температура термопары падает на 10-15 градусов (по показаниям индикатора станции), далее в течении нескольких секунд восстанавливается до уставки в 260 градусов. Отрываем паяльник - перерегулирование около 10 градусов

быть не должно.
Попробуй оставь коэффициенты ПИД как они были изначально (48,1,13), Ки вообще лучше не трогай, пусть он всегда 1 будет, а вот временем задержки поиграйся.

свою программу для станции, если буду писать, хочу сделать самостоятельно

это правильно, повторять чужие ошибки не очень разумно

[bukin73]

bukin73, ну не такие уж и придирки.
так

Например выставили 260 градусов. Температура изменяется около этого значения 259-260 в течении нескольких секунд. Потом скачек до 263, спад до 257 и снова устаканивается на 5-10 секунд 259-260. Затем все повторяется. ...
При пайке сплошного слоя фольги температура термопары падает на 10-15 градусов (по показаниям индикатора станции), далее в течении нескольких секунд восстанавливается до уставки в 260 градусов. Отрываем паяльник - перерегулирование около 10 градусов

быть не должно.
Попробуй оставь коэффициенты ПИД как они были изначально (48,1,13), Ки вообще лучше не трогай, пусть он всегда 1 будет, а вот временем задержки поиграйся.

Выставил настройки по умолчанию (48,1,13). Жало клин 3.2, кусок фольгированного стеклотекстолита, уже облуженного предыдущими опытами. Температура 280 градусов. Прижимаю жало к фольге - припой плавится - температура (по индикации) падает до 264 градусов, за несколько секунд поднимается до 275-280 градусов и держится на этом уровне. Отрываю жало - температура вырастает до 289 и затем возвращается к 280-ти. В покое может гулять +-2 градуса. Воообще, светодиод переключается с красного на зеленый не часто.

Я быстро понял что оптимальное значение Ки=1, ШИМ поднял до 90% (что бы искуственно не терять в мощности) и несколько часов подбирал Кп, Кд, t. Сначала пытался по теории, следуя рекомендациям этой статьи:
http://www.kipspb.ru/download/documenta ... al_PID.pdf
Из этого ничего не вышло, возможно из-за помехи от ШИМ о которой писал ранее и начал подбирать методом научного тыка. Сейчас выставлено 30,1,30. t=4. Поведение с этими коэффициентами не сильно отличается от дефолтовых.

[Леонид Иванович]

Ки вообще лучше не трогай, пусть он всегда 1 будет, а вот временем задержки поиграйся.

Это плохо, что Ki = 1. Раз требуется такое малое значение, то лучше промасштабировать формулу, чтобы все коэффициенты были не меньше 10 - 20, тогда их точность подстройки будет не хуже 5 - 10%. У меня коэффициенты сейчас 70, 17, 100. Но при расчетах Ki и Kd масштабируются (x0.1). Перерегулирования нет при любых режимах пайки, температура датчика не отклоняется больше, чем на градус. Вообще, не представляю, как можно подобрать коэффициенты ПИД, не строя график нагрева на компьютере. У меня ушло несколько дней на "пристрелку" коэффициентов. А до этого было, как у Вас - просадки температуры и перерегулирование.

[bukin73]

Это плохо, что Ki = 1. Раз требуется такое малое значение, то лучше промасштабировать формулу, чтобы все коэффициенты были не меньше 10 - 20, тогда их точность подстройки будет не хуже 5 - 10%.

Совершенно верно. Тоже писал об этом раньше, но не смог так красиво и лаконично передать свою мысль

У меня коэффициенты сейчас 70, 17, 100. Но при расчетах Ki и Kd масштабируются (x0.1). Перерегулирования нет при любых режимах пайки, температура датчика не отклоняется больше, чем на градус.

Мне кажется это не только заслуга тщательного подбора, но и во многом вина плохого паяльника с низкой тепловой связью жала и термопары.
Видел Вашу паяльную станцию - объем работ впечатляет. К ней ещё бы современный паяльник. Обидно, что специалист такого уровня довольствуется китайской поделкой.

Вообще, не представляю, как можно подобрать коэффициенты ПИД, не строя график нагрева на компьютере. У меня ушло несколько дней на "пристрелку" коэффициентов. А до этого было, как у Вас - просадки температуры и перерегулирование.

Подозревал об этом. Жаль ввести данные нагрева в комп, для меня не простая задача.
Думаю уменьшить просадки температуры датчика до 1 градуса у этого паяльника (Goot RX-80GAS) не удастся. По крайней мере у японцев не получилось - фирменная станция по просадкам сбрасывается таймер спячки и в параметрах можно задавать чувствительность. Типичные значения 3-5 градусов.

[Леонид Иванович]

у японцев не получилось - фирменная станция по просадкам сбрасывается таймер спячки

У меня получилось сбрасывать таймер спячки только по усиленному сигналу 1-й производной от мощности нагревателя по времени. Но пока в конечную прошивку эту функцию не включал. Все никак руки не доходят закончить станцию, другие проекты интересней

[Victor_P.]

bukin73, Леонид Иванович, уломали . Да оно так и вправду лучше должно быть.
bukin73, попробуй вот эту версию, я в ней значение Ки и Кд делю на 8, соотв. в ЕЕПРОМе пока просто установил на 8 больше. Вполне возможно что она вообще не рабочая , я не проверял, и врядли до конца отпуска серьезно за нее возьмусь. Но все ж попробуй, вдруг заработает

Вообще, не представляю, как можно подобрать коэффициенты ПИД, не строя график нагрева на компьютере. У меня ушло несколько дней на "пристрелку" коэффициентов.

Приблизительные начальные значения выставлял по методике, потом игрался, через некоторое время стала понятна логика зависимости поведения нагрева от коэффициентов на подсознательном уровне . Дальше уже проще было. В целом где-то неделя-полторы ушло, от 1го до 4х часов вечером перед сном

[bukin73]

bukin73, попробуй вот эту версию, я в ней значение Ки и Кд делю на 8, соотв. в ЕЕПРОМе пока просто установил на 8 больше. Вполне возможно что она вообще не рабочая , я не проверял, и врядли до конца отпуска серьезно за нее возьмусь. Но все ж попробуй, вдруг заработает

Ты не учел, что в настройках ПИД максимально возможное значение коэффициента 99. Соответственно, диапазон Кд стал в 8 раз меньше.
Я сейчас не вижу смысла тратить время на подбор коэффициентов, пока ШИМ помеха пролазит в АЦП канал.

Вчера и сегодня паял по несколько часов. Выяснил, что для мелочевки типа SMD 0805 (80% пайки), динамические характеристики станции особой роли не играют, много важнее геометрия и теплопроводность жала, ну и удобство паяльника в целом.

[Vseryj]

Если помеха действительно от ШИМ, то проблема решается (автором, при его желании) довольно просто. В атмегах есть "Noise reduction" режим, в котором всё лишнее на время АЦП преобразования отключается, включая выход с ШИМ.

[bukin73]

Если помеха действительно от ШИМ, то проблема решается (автором, при его желании) довольно просто. В атмегах есть "Noise reduction" режим, в котором всё лишнее на время АЦП преобразования отключается, включая выход с ШИМ.

Это не поможет.
На картинке нижняя осциллограмма затвор силового полевика, верхняя - наводимая помеха на входе АЦП. Наглядно видно, что АЦП преобразование должно завершаться непосредственно перед выдачей открывающего напряжения на затвор. Тогда и помехи не будет, и в максимальном заполнении ШИМ не сильно потеряем.

[Леонид Иванович]

Да оно так и вправду лучше должно быть.

Конечно должно быть лучше. С Вашей-то квалификацией ничего не стоит написать логгер на компьютере, чтобы снимать график нагрева. Иначе - это пустые слова насчет работы станции.

Я сейчас не вижу смысла тратить время на подбор коэффициентов, пока ШИМ помеха пролазит в АЦП канал.

Это вообще детство какое-то. Должно быть стыдно о таком писать. Устраняется проблема правильной топологией. Но разводчик плат - намного менее престижная профессия, чем программист микроконтроллеров. И у Вас есть Tek...

[bukin73]

Я сейчас не вижу смысла тратить время на подбор коэффициентов, пока ШИМ помеха пролазит в АЦП канал.

Это вообще детство какое-то. Должно быть стыдно о таком писать. Устраняется проблема правильной топологией. Но разводчик плат - намного менее престижная профессия, чем программист микроконтроллеров. И у Вас есть Tek...

Помеха наводится внутри шнура паяльника, топология платы здесь не при чем.
Можно попробовать снимать сигнал с термопары в дифференциальном виде, но это усложение схемы хоть и небольшое, а синхронизация ШИМ с запуском АЦП, усложение только программы.
Tek рабочий, не личный.

[Victor_P.]

Ты не учел, что в настройках ПИД максимально возможное значение коэффициента 99. Соответственно, диапазон Кд стал в 8 раз меньше.

Так вродь изначально боролись чтоб Ки можно было сделать меньше 1, а то что Кд стал чуть меньше (было 13, стало макс.12) никак не повлияет, кроме того это временная мера просто чтоб проверить нужно ли вообще такое делать, если да, то сделаю нормальную прошивку с уменьшенными коэффициентами и возможностью их регулировать от 0 до 255.

Насчет помехи от ШИМ: если бы она действительно мешала, то у всех кто собирал эту станцию или заливал мою прошивку для станции Михи из параллельной ветки столкнулись бы с этой проблемой, такого не было, и у меня тоже ничего не прыгает, вот видео: http://www.youtube.com/watch?v=NGlWRNxLr9M&feature=g-upl
кроме того я пробовал включать шумодав, но у меня он не дал ровным счетем никаких улучшений (собственно и без него все нормально работает), поэтому я его не включал.

...С Вашей-то квалификацией ничего не стоит написать логгер на компьютере, чтобы снимать график нагрева...

Леонид Иванович, Вы о чем, какакя квалификация, мне иногда чтоб просто понять что Вы пишете на форуме или мне в личку приходится пол-интернета перечитывать чтоб разобраться в терминах и процессах , я большинство своих поделок методом научного тыка или интуитивно до ума довожу, а ни как не за счет ума и квалификации Хотя прогу на С++, которая будет снимать данные с компорта может и осилил бы, но пока обхожусь методом тыка

[bukin73]

Так вродь изначально боролись чтоб Ки можно было сделать меньше 1, а то что Кд стал чуть меньше (было 13, стало макс.12) никак не повлияет

У меня Кд = 30, т.е. 12 не хватит.

кроме того это временная мера просто чтоб проверить нужно ли вообще такое делать, если да, то сделаю нормальную прошивку с уменьшенными коэффициентами и возможностью их регулировать от 0 до 255.

Если кроме меня всех устраивает, то не нужно. Я все равно буду писать прошивку под себя, просто ради интереса.

Насчет помехи от ШИМ: если бы она действительно мешала, то у всех кто собирал эту станцию или заливал мою прошивку для станции Михи из параллельной ветки столкнулись бы с этой проблемой, такого не было, и у меня тоже ничего не прыгает, вот видео: http://www.youtube.com/watch?v=NGlWRNxLr9M&feature=g-upl кроме того я пробовал включать шумодав, но у меня он не дал ровным счетем никаких улучшений (собственно и без него все нормально работает), поэтому я его не включал.

Фиг его знает. В пользу версии с помехой, могу привести такие аргументы:
1. Паяльник, который я использую, менее инерционный. Помеха приводит к заниженным показаниям АЦП -> на нагреватель на какое то время выдается мощность выше оптимальной -> мой паяльник успевает нагреться на пару градусов. Люкей на это время нагреется явно меньше одного градуса.
2. В goot RX-80GAS cоединение с термопарой выполнено термопарным проводом (в шнуре). Сопротивление термопары с проводом чуть больше 11 ом. У обычного паяльника будет примерно 2 ом, соответственно и наведенная помеха в 5 раз меньше.

[besitzeruf]

Всем привет,
сегодня наконец все спаял... Ну и как всегда есть пара вопросов господа...
Температуру вроде нормально регулирует... на самом кончике жала, при выставленной температуре в 200 гр. мультиметр (uni-t ut70B) показывает 188-192.. не страшно думаю... ) но потенциометр уже на минимум сделан.. (потенциометр на 50к ) .. надо еще повысить контрастность дисплея.. но с этим справлюсь))) ... А вот звуки типа таких тресков... каждые где-то 5 секунд.. как-будто по моей плате что-то бегает...) но ни каких коротких замыканий нет...) все пропаяно хорошо.. в этом уверен..
Использовал схему со стр.54 .. прошивку тоже авторскую...

прошивка от S@M че-то не пошла.. но видимо я не так фьюзы выставляю.. хотя пробовал на меггерц внутренний осцил включить... но температура глючила. при холодном паяльнике показывала аж 170 градусов.. и понижалась потенциометр меньше уже не выставлю... может ее как-то по другому настраивать надо? )) в общем принимаю любую помощь
П.С Всем заранее спасибо.. фотки после... еще корпусом надо заняться...

[besitzeruf]

И так... все вопросы кроме про то.. почему иногда что-то там трещит.... снимаются... Все брал и делал с 54 страницы... Так вот.. подозрение, что трещит симистор... Так как трески происходят во время регулировки температуры... то есть когда она достигает нужной... ну и еще при нагреве... тоесть выходит, что при нагреве идут трески ... вопрос.. как избавиться и почему они происходят? (((

[besitzeruf]

Так... скорее всего трещит трансформатор, если слух мне не изменят..) есть ли решения?

[bukin73]

Так... скорее всего трещит трансформатор, если слух мне не изменят..) есть ли решения?

Если транс на разрезном сердечнике (ШЛ или ПЛ), трещит зазор. Лечение - сильнее стянуть, пропитать лаком или жидкоразведенной (ацетоном) эпоксидкой. Но это может и не помочь т.к. не факт что пропитка попадет в нужное место. Чаще проще заменить транс на другой, благо особых требований к трансу для паяльной станции нет - вполне подойдут промышленные ТН серии.