SPI модуль для управления мощностью сетевой нагрузки

[The Skull]

Всем доброго времени суток!
Кто повторял сабж ? Режим SPI подскажите...

[BOB51]

А зачем SPI ежли достаточно обычной "20-мА токовой петли" + оптронно-симисторный кулючик?

[The Skull]

Все дело в том, что меня устраивает именно эта конструкция. Если Вы располагаете чем-то настолько же интересным- ткните плз носом )
Самое основное достоинство схемы- это то, что я могу повесить ее на трехфазку, и запараллелив, не париться с развязкой )
Пока же на все посылки по SPI схема реагирует как-то странно- включает серединку мощности иногда...
Ну и Тинька у меня 13, а не 13А.
Теперь главное узнать режим SPI,т.к. неизвестно какой активный уровень Clock, и старший или мл. байт вперед..... Тогда я точно буду знать где грабля

[BOB51]

Если просто включить/выключить поставь в каждой фазе по одному такому

лист2.pdf

(61.71 КБ) 436 скачиваний

и сцепи все управление последовательно (примерно вольтей 24постоянки/переменки).

[The Skull]

Как раз вся веселуха заключается в том, что нужно регулировать плавно, и данный девайс будет выходом PID регулятора
Собсно задача- управлять хлебопекарной электропечью для мелкоштучки....
Управлять длительными импульсами- не вариант, т.к. сходит с ума установка компенсации реактивной мощности.

[BOB51]

Для печи плавно... У нее инерционность нагрева... правильно выбрать точки контроля + принудительная циркуляция теплоносителя по объему, дабы "проскок" при нагреве ликвидировать. Фазовый я только у прецизионных термостатов наблюдал (с точки зрения полезности)
Я б еще понял построение термопрофиля для пайки/сварки...
Если питание для компенсатора сейчас проблема, то при фазовой регулировке он уж точно очумеет, да и при ... компенсация рекативности для абсолютно активных нагревателей?

[The Skull]

Дофига индуктивных нагрузок, и если к ним добавлять махом актив- начинает клацать как умалишенная.
Фича в том, что ток снимает только с 1 фазы, поэтому туповатая.
Принудительная циркуляция (причем ОЧЕНЬ активная) там придумана еще до меня была.
А насчет термопрофиля- так его и надоть, по сути надо точно выдержать 4 кривульки температуры по времени. Просто привыкли все к духовкам, вот и кажется, что все просто )))) На самом деле промышленный техпроцесс довольно геморройный, и получить его дома малореально )
В идеале должно быть что-то типа этого :

Так регулируется по сути размер изделия (прихватывается корочка) и такой немаловажный фактор, как "упёк" ))

На графиках не показан также процесс медленного охлаждения, дабы мякиш не крошился потом...
Да и самое в этом всем интересное- нечто похожее там УЖЕ стояло, просто медным тазиком сильно накрылось, единственное что- регулировалось только 2 фазы из 3х, третья- вкл\выкл.
Вся электроника щас представляет из себя пучки углей с медью и радиаторами ) А собрано было полукустарно на PICах, горе-"разработчики" уложили силу и управление в один жгут, от чего и нарисовался этот геморрой на мою голову..

[BOB51]

Так фазовая еще больший уровень помех создаст.
Оптронные же колючики запуск при переходе через 0 по каждой из фаз автономно дают, а отключение также при соответствующем переходе. Регулировка частичным включением нагрузки может вызвать "перекос фазы" при недостаточно качественной проводке, хоша довольно часто применяется. Только в таком случае частенько ставятся коммутаторы схемы подключения(по-разному).
"установка компенсации реактивной мощности" - а не обныкновенный ли это стабилизатор - электронный трансформатор из класса ноне "модных", а не настоящий компенсатор реактивности для электроподстанций? ежли я прав... то ни...на у тебя не выйдет, поскоку питание - дромыхловое, а автоматика стабилизатора вечно "прыгать" под нагрузкой будет (нет необходимой величины сопротивления фаза-ноль питающей проводки) садомазохизмо однако... Единственный выход завязать автоматику терморегулятора и стабилизатора... А куда правильнее - подвести требуемую по току проводку. Насчет точности регулировок температуры - медицинские стерилизаторы и термостаты (а также автоклавы) и торгово-технологическое оборудование много общего имеют. Раньше там вообще датчики на биметалле стояли ну и много чего достаточно простого.
Да и температура - игрушечная, далеко до наших 180-240 по цельсию, можно и DS впихнуть, а не только термопару или KTY83/84 или платиновые в стекле серий PT....
Насчет кривуль... при пустом шкапчике надоедливо напоминает стандартный разгонный процесс, а не режим стабилизации.
Ну и насчет самоделов - как платят, так народ и лепит, самое главное в таких ситуациях "вовремя смыться" - ибо жлобство владельцев оборудования по имени "ХОЧУ" и абсолютный беспредел мальчиков по имени "МОГУ ВСЕ" приводят к классическим ошибкам, которые без полной реконструкции объекта исправить просто Н Е В О З М О Ж Н О - не становись очередным подопытным ЛОХом и трезво оцени данную задачу перед тем, как в ярмо лезть!!!

[The Skull]

Вроде нормально, когда фазовая регулировка идет, реактивка с ума сходит, когда начинает симистор одного из каналов дергаться.
Алгоритм нагрева изначального изделия был довольно странный: сначала 2 фазы через симисторы с фазовым регулированием 100% мощн.и вкл 3ей фазы, потом 3я фаза выкл, только фазовые регуляторы. И тут начинается самое интересное: Фазовые регуляторы почему-то не опускаются ниже 50% мощности, и далее начинается дергание 3ей фазой, а-ля длинный ШИМ при отключенной фазовой (это все происходит при приближении к точке задания), что и вызывает припадки у УКРМ. Не спрашивайте меня почему так сделано,я сам с удовольствием запихнул бы эту конструкцию "главному конструктору" сами знаете куда. И подогрев включил бы....
УКРМ не "модная", все как положено- контроллер коммутирует банки конденсаторов разной емкости, это собирал сам, точно уверен.
Раньше была ступенчатая установка, я переделал на "10битную"- т.е. нужная емкость включается как бинарное число, получается 1024 варианта и всего 10 батарей.
С проводкой тоже все в порядке- печь тянет 60А на фазу, кабели у нас к таким девайсам идут персональные от подстанции, достаточного сечения (ок 70 мм2 медь).

Не, температура не игрушечная, первый провал, что на графике- это опаривание, дает глянец на изделии ) Вообще она меняется в течении одной выпечки от 80 до 240-260 ))
Ну, и соответственно, график я дал не пустого шкапчика )
Насчет самоделов- это такое выпускает одно из ведущих российских предприятий , производящее оборудование для выпечки, называть не буду...
А ярмо... Гм... Так как я являюсь инженером по автоматизации предприятия,на которое поставили эти самые печи , то выбора делать\не делать у меня особенно и нет, это ж не шабашка, это основная работа ))) Собственно, я хочу сделать нагрузку на фазы равномерной, для чего и нужна плавная регулировка. Есть ОВЕН БУСТ для таких целей, но цена у него негуманная, и на контроллере у меня нет аналоговых выходов ) А так уже почти все закончено, осталось с выходным устройством разобраться.

[BOB51]

Сочуствую... не хватает токмо белых тапок...
Силовые модули наверняка на симисторах... а у каждой фазы должны быть свои датчики и по току и по "точке нуля", т.е. самосотятельный модуль контроля и регулирования, сидящий в максимальной близости от нагревателя, а не за ... метров от него (касается и силового ключа и самих датчиков). Типичная же конструкция на нонешние времена - датчики и сила вместе с пультом "за километр" от объекта - естесственно лишние провода - лишняя непредсказуемая индуктивность и вред от нее на таких токах весьма немалый. На такой "байде" надо весьма серьезно думать... Перекидывай на e-mail (cv2004a@bigmir.net) схемку с параметрами по силовой части (расположение нагревателей и элементов коммутации /в том числе и в метраже хош ориентировочно/, их параметры /ток, напряжение, мощность поштучно/, старая и предполагаемая схемы включения /звезда, треугольник, смешанная/, чем регулировать собираемся/элементная база/), чтоб хош сориентироваться где там чего возможно "посклерозить".
Да... Вот еще ссылочка "на почитать" и программками подпитаться :
http://elektromehanika.org/

[The Skull]

Из этой статьи http://radiokot.ru/circuit/digital/automat/74/ я собрал трехфазный вариант.



Почему не добавляется .LAY6 ?

[BOB51]

По данной схеме требуется датчик перехода фазы через 0, причем по каждой фазе автономно и максимально близко к нагрузке (оптроны без зеро-кросс датчика). Причем отнюдь не с такого упрощенного диодного моста (схема примитивно-любительская!). Вторая ошибка - весьма нерациональная схема подключения линии обработки датчика перехода через 0 и, судя по вышеуказанному, весьма вероятно алгоритм программы также несколько некорректен - в действующих электросетях весьма далеко до советского идеала - "синусоида с частотой 50Гц", именно этот фактор может быть кризисной точкой проекта. Чего касательно дистанционной передачи управляющего пакета... Это на каком - угодно интерфейсе, но в данном случае обязательно должно предусматриваться состояние полного останова обмена как по требованию мастера, так и по требованию периферийного модуля (возможно побитовая синхронизация ). Для самодела слишком высокие требования к проектировщику.
Да и от бросков тока при коммутации ... Для комплексных нагрузок, включающих крупные реактивности "мягче" сработает режим "вкл/выкл", но... с небольшой хитростью - требуется минимальная пауза перед повторным включением. Интервал коротюсенький, однако ежли поспешить токовый импульс последующего включения будем минимум в 10-20 раз больше номинального.
По шклерозу защитный интервал ~ 0,25 секунды, для теплового аппарата можно вполне поставить запрет повторного включения после выключения в 0,5 секунды - инерционности вполне достаточно. Теперь по фазовке - работать схема будет только на импортных симисторах - на наших оптрон не потянет управляющий ток, как результат- неполное открытие симистора и перегрев (или малый ток в нагрузке). Я бы поставил стандартную схему без фазового, но с заложенными задержками на переподключение при сохранении реакции на изменение температуры... и вдобавок ограничил чувствительность/реакцию на изменение температуры в +/-1 градус.

[The Skull]

На именно этой схеме датчик нуля, несмотря на свою простоту работает нормально, смотрел осциллом с нашим уровнем помех в сети (ок. 300 двигателей от 0,25 до 60 кВт и 78 частотников без фильтров)

[axillent]

Конструкция действительно любительская, на уровне моих познаний
SPI не очень удачный вариант, он здесь избыточен, сейчас поставил бы другой интерфейс (i2c, uart или что то проприетарное)
Но в принципе оно и так работает. На трех фазах конечно не тестировал и на 60а тоже. Но чем черт не шутит.
Результаты тестирования на мой взгляд очень хорошие.
Детектор нуля отлаживался с осциллографом, конечно это делалось в тепличных домашних условиях, но за счет крутых фронтов открытия оптопары он должен иметь низкую чувствительность к помехам.
Я не стал делать динамическую подстройку под реальную частоту сети - такой алгоритм без должной глубокой отладки чреват сбоями с потерей работоспособности. Выбрал кондовый вариант - фиксированная максимальная длина полупериода с динамической синхронизацией по началу полупериода. Такой подход реально имеет всего один изьян - при сильном отклонении реальной частоты от заложенных констант приведет лишь к грубости регулировки на верхних значениях (от 80% мощности и выше), возможно будет скачек при переходе на 100% (255) когда симистор работает гарантировано в режиме реле с зеро-кросом. Но чтобы такую грубость регулировки заметить отклонение от 50гц должны быть 10% и больше

А в чем вопрос? В режиме SPI? Там в исходниках пример использования для atmega8. Он очень прост для копирования. Его модно вставить в любой Си для любого МК. Программный SPI предпочтительней, на железном придется сильно занижать частоты, ведь в модуле стоит тини13 без железной поддержки SPI на 9.6мгц, большие скорости не воспримет.

[The Skull]

А в чем вопрос? В режиме SPI? Там в исходниках пример использования для atmega8. Он очень прост для копирования. Его модно вставить в любой Си для любого МК.

Ну да , именно в нем ) И, собственно, не обращался бы, если бы мог читать Си
Я в Баскоме пишу...
Еще на схеме указана тинька 13А, я поставил без А, работать будет ??
И опишите, пожалуйста режим SPI

[BOB51]

Имеем "голову", вкоторой вертится куча своих задач в реальном времени.
Имеем силовой модуль, НА тиньке с ПЗУ=512 команд ПОД СИ, в которой также вертится своих по меньшей мере 2 задачи, помимо интерфейса связи...
Городить SPI с удаленной до N метров передачей данных по полному протоколу и обычным каналом (потенциальными ТТЛ уровнями)... Да еще на промобьекте...
Весьма смело...
Только вот зачем так перергружать задачу?
первая пакость - длинные шлейфы в промзоне - требуется как минимум витушка с токовой петлей;
второе - стартстопный протокол (ибо неизвестно заранее, чего в какой голове в данный момент выполняется), хош и относительно медленный, зато вполне пригодный к точной передаче данных и как можно более простой (в конечном устройстве и так мало места)... хотя бы вот такое:

my_spi.pdf

(117.82 КБ) 199 скачиваний

Да и программку для 13-й уж наверное на асме писать с более рациональным распределением выводов и ресурсов, заложенных в МК.
Ну и тем более параллелить несколько устройств в асинхронном режиме с единым общим ведущим передатчиком весьма вредно, другое дело последовательное включение единой квитирующей линии по "монтажному И" (следующий шаг только когда "все готовы").

Там вроде еще парилка "приклеилась" - а в такой сфере вспоминается, что у парашкварок температура меряется как по термометру, так и по манометру - таблица зависимости температуры пара по давлению... Тот еще "гемор"!..

[The Skull]

Не все так страшно, метров всего ~0.8 , и пар под атмосферным давлением )

[BOB51]

Когда-то было монстро - ГПД700 - стерилизатор для обработки проточным паром для молочных кухонь - всего 1,8 по парогенератору и 0,7 атмосферы (по старому) в стеркамере, зато пешочком сквозь стеркамеру пройти можно было... попил кровушшкиии... кстати "сосуд работающий под давлением"...
А ежли серьезно - раз уж начал - прийдется доделывать. Причем так , как наиболее понятно для делающего... Для начала... А потом, когда бесконечно налаживать осто... - вернемся к оператору и кнопам/контакторам... Или все по-новой перелопатиь, предварительно перекопав кучку старой литературы с кучкой тест-макетов(не в ущерб производственному процессу).

[The Skull]

Куда веселее было переделывать сгнившую климатическую установку для расстоечного шкафа с паровыми клапанами, управляемыми 0-20в от уже несуществующего производителя хлебных линий "Winkler"))) Пришлось городить 4 канала R-2R ЦАП на НС595 с мощным ОУ на выходе )) Ниче, работает..... думаю, и это победим...

[BOB51]

Я не про то,что сделать невозможно, а про то как сделать максимально полезно из имеющегося в наличии и без вреда непрерывному процессу и себе не во вред (прибыли один хрен не получишшш, даже спасибки не скажут). Плюс рогатки сертификации... Да и установка не из одной мелкосхемки состоит - там и механика и дружественный старичок-технолог по собственно процессу, кудыть ту установку применяют, бысть нужен и много чего другого...
Ведь любой самодел на производстве "узаконивать" надо, а не только на практике его работоспособность подтверждать.
Да и современный импорт уже вот так разделать не всегда удастся:

модуль_управления_эмк.rar

(646.25 КБ) 142 скачивания

деталюшки мельчают и платы уже гораздо более двух слоев (хош фуфристорности от этого не убавляется)
Тебе "по должности" надо обязательно вот с этим учебничком ознакомиться:
https://sunduk.radiokot.ru/loadfile/?load_id=1369493027
настоятельно рекомендую! Оно хош местами и весьма нудно, зато результат применения хотя бы части информации на практике ... МРРМРУУМММ!!!