Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Co lepsze termostat czy PID?

lukerix 08 Mar 2011 11:24 3493 12
Altium Designer Computer Controls
  • #1
    lukerix
    Level 11  
    Witam!
    Zabieram się za przerobienie zwykłego przepływowego podgrzewacza wody. Chce wzbogacić go o układ, który będzie utrzymywał stałą temperaturę wody na wyjściu niezależnie od strumienia wody.
    Do sterowania mocą grzałek posłużą mi triaki, sterowane z atmega8.
    No i w końcu sedno sprawy :-) jaki sposób sterowania byłby skuteczniejszy zwykły termostat (woda za zimna grzałki grzeją, za ciepła nie grzeją), czy algorytm PID i sterowanie grupowe?
  • Altium Designer Computer Controls
  • #2
    User removed account
    User removed account  
  • Altium Designer Computer Controls
  • #4
    Moyshaa
    Level 14  
    Oczywiście, że lepszy byłby PID, lub logika rozmyta w tym zastosowaniu. Zwłaszcza, że wkładasz tam atmege. Ale ja na twoim miejscu zastanowił bym się nad SSR'ami, w roli kluczy.
  • #5
    shg
    Level 35  
    Moyshaa wrote:
    Oczywiście, że lepszy byłby PID, lub logika rozmyta w tym zastosowaniu. Zwłaszcza, że wkładasz tam atmege.

    Albo od razu z grubej rury - MPC.
    W wypadku termostatu dwustanowego zastosowanie mikrokontrolera raczej mija się z celem.
  • #6
    Ryszard49
    Level 38  
    Witam.
    Po co kombinować z elektroniką skoro są sprawdzone urządzenia do utrzymania stałej temperatury wody.
    Link
    Pozdrawiam.
  • #7
    lukerix
    Level 11  
    Moyshaa wrote:
    Ale ja na twoim miejscu zastanowił bym się nad SSR'ami, w roli kluczy.

    Rozejrzałem się i wychodzi na to że taki SSR to też optotriak + triak (lub inny element) w jednej obudowie. Tylko że za zestaw optotriak i triak zapłacę ok 12zł a najtańszy SSR na "serwisie aukcyjnym" 35zł. Jeżeli jest jakaś wyraźna przyczyna dla której lepiej byłoby zastosować SSR'y to proszę mi to wyjaśnić.

    shg wrote:
    Moyshaa wrote:
    Oczywiście, że lepszy byłby PID, lub logika rozmyta w tym zastosowaniu. Zwłaszcza, że wkładasz tam atmege.

    Albo od razu z grubej rury - MPC.
    W wypadku termostatu dwustanowego zastosowanie mikrokontrolera raczej mija się z celem.

    A o co chodzi z tym MPC? Czy to jakaś ironia?

    Ryszard49 wrote:
    Witam.
    Po co kombinować z elektroniką skoro są sprawdzone urządzenia do utrzymania stałej temperatury wody.

    Nie miałem osobiście do czynienia z bateriami termostatycznymi ale orientuje się jak działają. Ich działanie jest dobre gdy ma się doprowadzenie ciepłej wody użytkowej z sieci lub z bojlera, a w przypadku wszelkiego rodzaju podgrzewaczy przepływowych gdzie temperatura silnie zależy od strumienia wody to rozwiązanie się nie sprawdza. W moim przypadku sprawa jest jeszcze gorsza bo piec wraz ze zmianą strumienia zmienia ilość załączonych grzałek (OFF - 1 - 2 - 3).
  • #8
    Ryszard49
    Level 38  
    lukerix mam taką baterię podłączoną do przepływowego podgrzewacza o mocy 21kW. Jest to wspaniała rzecz. Działa niezawodnie.
  • #9
    shg
    Level 35  
    lukerix wrote:
    A o co chodzi z tym MPC? Czy to jakaś ironia?

    Wbrew pozorom nie.
    Przepływowy ogrzewacz wody jest dość wrednym obiektem do regulacji, zwłaszcza przez małą stałą czasową i znaczne, w porównaniu do niej, opóźnienie między włączeniem grzałki a wzrostem temperatury.
    Dobrze działałby też feed-forward, ale wymaga przepływomierza. Przepływomierz można zrobić samemu, bez elementów ruchomych - grzałka o znanej mocy i pomiar temperatury wody przed i za grzałką. Można by nawet wykorzystać w tym celu właściwą grzałkę, ale robi się to trochę bardziej skomplikowane.
  • #10
    LordBlick
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Osobiście miałem do czynienia z produktem Kospel EPVE Focus electronic 24kW, wewnątrz jest przepływomierz impulsowy (moc należy dobierać zgodnie z przepływem, bo inaczej albo woda będzie za zimna, albo spuchną grzałki), dwa czujniki temperatury i układ sterujący triakami załączanymi w zerze, czyli sterowanie grupowe.
  • #11
    Moyshaa
    Level 14  
    lukerix wrote:
    Jeżeli jest jakaś wyraźna przyczyna dla której lepiej byłoby zastosować SSR'y to proszę mi to wyjaśnić.


    Po pierwsze całkowicie pozbywasz się wysokoprądowych elementów na płytce drukowanej. Co upraszcza jej projektowanie. Dajesz złącze sterujące i z niego przewodami do SSR'a. Możesz zastosować 3-fazowego więc 2 przewody tylko. Dostaniesz takiego za 81zł brutto tu. Albo 2 SSR'y w układzie niepełnej gwiazdy to wyrobisz się jeszcze taniej. Po drugie z SSR'a łatwo odprowadzić ciepło. Przykręcasz go do obudowy i już.

    Generalnie wydaje mi się, że 21kW to nie ścieżki tylko przewody i nie obudowa typu TOP3 a coś większego.
  • #12
    lukerix
    Level 11  
    OK no to postanowione sterowanie to algorytm PID i sterowanie grupowe. Implementacja algorytmu PID jaką zrobiłem wygląda następująco:
    Code: c
    Log in, to see the code


    Taki algorytm pozwoli na sterowanie grupą 255 okresów w zakresie od 0 do 255 okresów co daje czas jednego okresu 255*0,02=5,1s czy to nie będzie za długi czas? Czy warto by zrezygnować z rozdzielczości i zmniejszyć grupę do np 100 okresów (2s)?
    No i jeszcze jedna sprawa czy warto robić układ synchronizacji (detekcja przejścia przez 0) czy wystarczy zastosować element sterujący (SSR) z detekcją przejścia przez 0?
  • #13
    shg
    Level 35  
    Trochę długo, ale i różne ogrzewacze są. Policz sobie czas przebywania wody w ogrzewaczu (objętość martwa / natężenie przepływu), ma być więcej niż okres regulacji.
    Bez synchronizacji też będzie działać, ale mniej dokładnie.
    Sterowanie można też zrobić trochę bardziej inteligentne. Dla wypełnienia 50% nie robić cyklu 128/256, tylko 1/2, podobnie 3/4 zamiast 192/256 itd. Wymaga to liczenia największego wspólnego dzielnika i rekonfiguracji timera w locie, ale to akurat banał. Taka zmienna długość cyklu może być trudniejsza do opanowania przez układ regulacji, ale w najgorszym przypadku trzeba założyć stałą czasową taką jak dla 256 okresów i powinno śmigać.