Частота опроса датчика ПИД регулятора

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 25
Зарегистрирован: Ср дек 07, 2016 16:37:36

Сообщение AndrK189100 »

Всем ДВС.
Недавно я тут спрашивал насчет контроллера для оповещения по беспроводному каналу об окончании процесса по срабатыванию тревожного выхода ПИД регулятора REX-C100.
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=195156
Взял на озоне esp2286(NodeMCU), далее VSCode, PlatformIO и т. д. Т. к. сам типа погроммист. После нескольких часов на установку нужного ПО и чтение документации, реализовал отправку сообщений в телегу, ну и публикацию статуса на MQTT Broker(Mosquitto). Попутно удивился, насколько все далеко продвинулось в плане облегчения и ускорения разработки для микроконтроллеров. Поскольку, когда я учился в далеких 99-2004гг., микроконтроллеры уже были, а вот писать под них... Перефразируя классика, не только лишь все могли это делать. Короче, очень трудоемко.
Теперь хочется больше).
В планах отказаться от REXа и все реализовать на одном контроллере.
Но, хоть, как и говорил, погроммист. Весь опыт крутиться вокруг больших компьютеров и бизнес задач... Опыта работы с исполнительными устройствами нет.

Прошу помощи в таком вопросе.
Надо реализовать ПИД регулятор. Задача простая. Поддерживать заданную температуру путем воздействия на ТЭН 2.6 КВт, установленный в термокамере ~150 л. Камера утеплена. Задняя стенка 100мм. базальтовой ваты, остальное 50мм. Внутри "нержавейка", снаружи обшита фанерой 6мм.
Чисто технически, все понятно. Датчик через MAX31865. Как с ним работать вопросов нет. Управляющий сигнал - ШИМ с изменяемой скважностью. Ну там, полевик, пара резисторов + твердотельное реле типа FOTEK.

Вопрос в теории.
Какая будет достаточная частота(понятно, что очень примерно, т. е. на, что ориентироваться) опроса датчика и коррекции управляющего сигнала для стабилизации заданной температуры и желательно, что бы невязка не превышала 2-3С до момента стабилизации на уставке ?
Реклама
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2848
Зарегистрирован: Пт фев 12, 2010 13:47:17

Сообщение Фунтик »

AndrK189100 писал(а): ТЭН 2.6 КВт
и при этом вы собираетесь на контроллере электричество экономить?
Реклама
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 25
Зарегистрирован: Ср дек 07, 2016 16:37:36

Сообщение AndrK189100 »

[uquote="Фунтик",url="/forum/viewtopic.php?p=4638833#p4638833"]
AndrK189100 писал(а): ТЭН 2.6 КВт
и при этом вы собираетесь на контроллере электричество экономить?[/uquote]
Не понял вопроса...
Идея в том, чтобы можно было получать текущие параметры. И в дальнейшем. Если все сложиться. Полностью автоматизировать процесс термообработки.
1. Поддержание заданной температуры на различных этапах термообработки.
2. Получение данных с датчика температуры продукта.
3. Управление тремя моторизированными шиберами дымохода, вентиляции, дымогенератора.
3. Управление дымогенератором(поддержание температуры тления, скорость подачи щепы).
4. Управление перистальтическим насосом для парообразования(подача заданного количества воды на рабочее колесо циркуляционного насоса(конвекция в камере) и разбрызгивание на ТЭН).

Сама камера уже давно есть. Стоят 2 REX-C100 с датчиками PT100. Один посредством ПИД держит температуру, второй просто для контроля температуры внутри продукта.
Перистальтический насос подключен через два китайских реле времени. Таких https://sl.aliexpress.ru/p?key=Ss0CrWN При включении системы, сначала работает первый модуль, который в течение 90с. подает питание на перистальтический насос, затем он выключается и замыкает цепь второго модуля, который по циклическому таймеру подает заданное количество воды раз в 30с.

Но, сейчас нужно периодически контролировать процесс и переключать режимы руками.Т. к. камера стоит в гараже. Весь процесс от закладки продукта до выемки может занимать больше 10 часов. Иногда до 20 часов. Если ставить камеру на ферментацию. То 2-3 суток. Я задумался об хоть, каком-то оповещении, когда не находишься рядом после того, как я сунул в камеру лабиринтный дымогненератор, а его раздуло конвекцией, и он подкинул температуру до 78С, когда надо было держать 55... ТЭН-то выключился. Но из-за хорошего утепления камеры, хватило тепла от дымогенератора. Хорошо, что вовремя заметил....
А с учетом нынешних реалий, в камере может висеть продукта на 10-15 т. р. И это, не считая ресурсов, затраченных на покупку и предварительную обработку... Вложить в автоматизацию стоимость, допустим, одной загрузки, идея вполне здравая, как по мне. Ну и просто интересно стало. К тому же, управляющее ПО, я должен осилить самостоятельно. Надеюсь)
Последний раз редактировалось AndrK189100 Пн окт 21, 2024 13:35:29, всего редактировалось 1 раз.
Электрический кот
Сообщения: 1019
Зарегистрирован: Вт авг 27, 2024 19:11:47

Сообщение Огонёк »

AndrK189100 писал(а):Какая будет достаточная частота(понятно, что очень примерно, т. е. на, что ориентироваться) опроса датчика и коррекции управляющего сигнала для стабилизации заданной температуры
Тепловые процессы весьма инерционны, пары раз в секунду выше крыши будет. Тут вопрос не столько в частоте опроса, сколько в правильной настройке ПИД-регулятора. А она целиком и полностью зависит от характеритик системы, тут только пробовать и править.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 25
Зарегистрирован: Ср дек 07, 2016 16:37:36

Сообщение AndrK189100 »

[uquote="Огонёк",url="/forum/viewtopic.php?p=4638842#p4638842"][quote="AndrK189100"]Тут вопрос не столько в частоте опроса, сколько в правильной настройке ПИД-регулятора. А она целиком и полностью зависит от характеритик системы, тут только пробовать и править.[/uquote]
Спасибо. Понятно, что кэффициенты надо будет подобрать. Хотя в REXе есть режим автонастройки. Думаю, что уже и готовые библиотеки с подобным функционалом есть... ПИД, штука используемая повсеместно.
Реклама
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2848
Зарегистрирован: Пт фев 12, 2010 13:47:17

Сообщение Фунтик »

AndrK189100 писал(а):Не понял вопроса...
Ну как же? Работа программы представляет из себя замкнутый цикл - опросить датчики, сделать вычисления, отдать команду исполнительным устройствам, повторить сначала. И частота опроса датчиков получается автоматически, исходя из имеющихся возможностей расчёта и управления, и она - максимально высокая, для лучшего управления. А если вы частоту хотите назначать - то для какой-то цели. Единственное предположение, для чего можно уменьшить (увеличить вы не сможете - все ресурсы контроллера и так задействованы) частоту опроса датчиков - только для экономии электроэнергии, отправляя контроллер в сон. Никаких других показаний к снижению частоты опроса в голову не приходит.
Реклама
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 25
Зарегистрирован: Ср дек 07, 2016 16:37:36

Сообщение AndrK189100 »

[uquote="Фунтик",url="/forum/viewtopic.php?p=4638848#p4638848"]
AndrK189100 писал(а):Не понял вопроса...
Ну как же? Работа программы представляет из себя замкнутый цикл[/uquote]
Ну, я, пока так глубоко не задумывался. Говорю же. Опыта нет. Но, я не совсем деревянный и знаю, что есть прерывания. В которых можно организовать логику работы. Да и под капотом у ESP, адаптированная FreeRTOS. А там задачи. И, я пока еще даже не решил, какой фреймворк использовать. Arduino или ISP-IDF А еще умные люди говорят. Что модули MAX31865 часто опрашивать практика плохая, т. к. разогревается опорный резистор).
Но, повторюсь, это все пока теоретические измышлизмы не очень компетентного в вопросе человека)
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1339
Зарегистрирован: Вт ноя 19, 2019 06:10:18

Сообщение tonyk »

AndrK189100 писал(а): Говорю же. Опыта нет.
Изучайте. Методика во вложении. Будьте внимательны на запись коэффициента у интегральной составляющей, не редко она идёт обратной величиной.
Вложения
30-33.pdf
(280.06 КБ) 49 скачиваний
Ответить

Вернуться в «Теория»