Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Regulator a mikrokontroler.

rtom 31 Oct 2004 22:39 7928 39
Texa Poland
  • #1
    rtom
    Level 18  
    Czy zamiast regulatora PID mozna zastosowac mikrokontroler. Na przyklad: uklad regulacji temperatury (termostat).
    Czujnik poprzez przetwornik A/C przekazuje informacje o temperaturze.
    Mikrokontroler jest zaprogramowany w ten sposb, iz jezeli temperatura spadnie ponizej powiedzmy 20 stopni, to mikrokontroler wysle sygnal do grzalki i ja wlaczy, jezeli przekroczy powiedzmy 22 (tolerancja 2 stopnie), to ja wylaczy.
    Po co w takim razie stosowac regulatory? Jaka bylaby roznica w zastosowaniu w tym akurat przypadku regulatora, a mikrokontrolera?
    Jakie sa wady i zalety?
  • Texa Poland
  • #2
    przemo.t
    Level 27  
    Oczywiscie ze mozna zastosowac uC.
    Jednak mysle ze do wlaczania i wylaczania grzalki przy okreslonej temperaturze to troche 'przerost formy nad trescia'. Nie wiem co siedzi w takim regulatorze ale chyba to jest realizowane analogowo a nie cyfrowo jak w uC.
    Poza tym koszt uC i programu do niego jest chyba wiekszy od regulatora...
    Byc moze sie myle
  • #3
    koval_s
    Level 17  
    Oczywiście że można zastosować "zwykły" mikrokontroler, jeśli zależy Ci na regulacji temperatury jak w żelazku, to to rozwiązanie jest akurat, ale jeśli to ma być regulator temperatury, a nie bimetal to jednak trzeba użyć PID, trzeba wiedzieć co się chce, a co potrzeba, pomijając możliwości, trochę nad tym siedziałem żeby to było takie proste, to nie wymyślali PID itp.
  • #4
    rtom
    Level 18  
    Uklad na mikroprocku moze byc nieprawdopodobnie tani, do tego jest darmowe oprogramowanie, a program jest niesamowicie prosty.Do tego mozna dac wyswietlacz LCD i zadawac wartosc zadaną Yo, dopuszczalny uchyb (tolerancje bledu) itp. Faktem jest ze nalezy zastosowac precyzyjny czujnik temperatury. Jednak dalej nie wiem co da zastosowanie PID'A w miejsce ukladu na mikroprocku? A przeciez nie na darmo pisano cala teorie automatyki. Oczywiscie regualtor PID jest ukladem analogowym, czyli posiada elementy wzmacniajace K -wzmacniacze, calkujace - kondensatory, rozniczkujace- cewki. Taki uklad na mikroprocku to bylby jakis quasi regualtor cyfrowy. Bo chyba takie cyfrowe regulatory opieraja sie o jakies uklady na bramkach typu PLD, czy jakies mikrokontrolery?
  • #5
    senior
    Level 14  
    Klasyczny układ regulacji polega na utrzymaniu stałej temperatury
    zgodnej z wartością zadaną.
    Przewaga regulatora z mikrokontrolerem nad zwykłym regulatorem
    polega między innymi na:
    - możliwością wprowadzenia kompensacji zakłóceń
    - realizacji samoczynnego doboru nastaw.
    Wymaga to niestety dość skomplikowanego oprogramowania.
    Pozdrawiam
  • Texa Poland
  • #6
    rtom
    Level 18  
    Oprogramowanie jest bardzo proste, a zadawanie parametrow mozna zrealizowac poprzez wyswietlacz LCD, i kilka swiczy. Problem jest banalny. Dalej nie rozumiem, to nie mozliwe zeby zwykly mikroklocek za 5zl przewyzszal regulator!
  • #7
    ACULA
    Level 34  
    koval_s wrote:
    Oczywiście że można zastosować "zwykły" mikrokontroler, jeśli zależy Ci na regulacji temperatury jak w żelazku, to to rozwiązanie jest akurat, ale jeśli to ma być regulator temperatury, a nie bimetal to jednak trzeba użyć PID, trzeba wiedzieć co się chce, a co potrzeba, pomijając możliwości, trochę nad tym siedziałem żeby to było takie proste, to nie wymyślali PID itp.

    a na czym zrealizowałeś?? Pewnie jak nie na prockach to jakiś ne555 ;)
    Pewnie nie słyszałeś o przetwornikach A/C :( Procki to nie tylko 0/1 Jak w żelazku. A poza tematem jak przy włacz wyłącz działają DSP??


    Mój kumpel robił na omronach, wzorował się na między innymi na
    http://pcc.imir.agh.edu.pl/poz18/#p7

    Rtom -> tu chyba nie można mowić o wyższości. Sterownik to sterownik, a procek to procek. Jak zrobisz urządzenie ala sterownik to jest to sterownik i tyle ;)
    Aktualny przykład z życia. Obecnie bawię się sterownikami Obera , pierwsze 64 były zrealizowane na 51. Czy jeśli zbuduję taki w domu to będę mógł mówić o wyższości procka . Chyba nie ;)
    Porównywać można tylko rzeczy w tej samej klasie. Mamy sterownik firmy A i sterownik firmy B. Ten ma to a ten tamto.
    Inaczej dojdziemy do wyższości rezystora nad TV ;)
    Dobry elektronik zazwyczaj może zrobić urządzenie za 10 zł i znajomym pokazać w sklepie za kilka stówek ;) Początkujący może jedynie szeroko otworzyć oczy ;)

    Pytasz czemu??W mnie odpowiedzią jest moc obliczeniowa procka. Przy takim wzroście mocy i DSP teraz można się dziwić, ale kiedy powstał PID to ludzie marzyli o dobrych prockach ;) To tak jak z przekaźnikami w automatyce-teraz jeden procek który mierzy czasy ;)
  • #8
    rtom
    Level 18  
    Acula chodzi o to, ze szukam kogos kto mi wytlumaczy szczegolowo (najlpeiej na przykladzie) czemu regulatorow nie mozna zastapic tanimi ukladami na prockach?
  • #9
    rtom
    Level 18  
    Oki, dzieki, czyli tak jak myslalem, teoria automatyki jest troche juz lamusowata. Uczelnia ktora koncze wydaje sie konserwatywna i taka dyskusja jaka tu poryszylem nigdy sie chyba nie odbyla (przynajmniej ja nie slyszalem). Z reszta jakbym ja rozpoczal to profersor od automatow by mnie z miejsca uziemnil;)
  • #10
    koval_s
    Level 17  
    Nie rozumiem jak zwykle mam kłopoty z wyrażeniem się (zostałem zbluzgany przez: Acula), chodziło mi o to, jak koledzy piętro np. wyżej (między innymi: Acula), że takie sterowanie na procku jak kolega: rtom chciał nam przedstawić czyli bimetal w wykonaniu elektronicznym (nawet informatycznym) to szkoda czasu i pieniędzy, co do samego programu na mikrokontrolerze (w rozumieniu również sterowniki firmowe: Omron, Siemens, Hitachi, itd., tylko mają swoją nazwę i ładnie zapakowane, pomijając rzeczy serwisu), uważam że to się da i jest możliwe, siedząc i studiując temat regulacji np. temperatury czyli PID, sam akurat miałem okazję wykazywać się na '51, a aktualnie na AVR, uważam że można powiedzieć że to jest możliwe bez jakichkolwiek sprzeciwów, kolego jeden wcześniej powiedział również "przerost formy nad treścią" - to jest fakt zastować procesor do żelazka, można to lepiej zrobić
  • #11
    Xitami
    Level 29  
    Czasem można, czasem nie. 5 zł to tylko kosteczka, a trzeba ją obudować, zasilić, umożliwić podłączenie do otaczającego świata, zaprogramować, wszystko to zaprojektować, udokumentować, zapewnić obsługę gwarancyjną i pogwarancyjną, wypromować... koszty rosną, mówisz darmowe oprogramowanie, ale czas programisty kosztuje. Porównujesz regulator PID do regulatora dwustanowego, a pomyśl gdybyś miał możliwość regulacji mocy grzałki, na czuja wydaje się, że można by jakoś z tego skorzystać, a jak? w tym pomoże znajomość tej lamusowatej teorii automatyki.
    Są prawne regulacje których należy przestrzegać, a o których być może jeszcze nie słyszałeś.
    Na przykład, w wielkim młynie są silosy, takie durze zbiorniki na ziarno. Na pewno nie jest obojętne jaka tam jest temperatura, wilgotność. No to co bierzemy atmelka i........
    I lipa proszę pana! Dopóki nie przedstawisz odpowiednich dokumentów dopuszczających użycie twojego układu w strefie zagrożonej wybuchem nikt nie będzie chciał z tobą gadać. A zdobycie takiego atestu też kosztuje!
    PID to parę stałych ustawianych śrubokrętem, ale pewnie myślisz też o sterowaniu, piszesz o darmowym oprogramowaniu, myślisz jakiś basic, c, asembler. Ile jest różnych mikroprocesorów? Wymagać znajomości wszystkich od wszystkich?
  • #12
    Sanjuro
    Level 18  
    rtom wrote:
    Acula chodzi o to, ze szukam kogos kto mi wytlumaczy szczegolowo (najlpeiej na przykladzie) czemu regulatorow nie mozna zastapic tanimi ukladami na prockach?


    Kto powiedzial ze nie mozna? Acula chyba wszystko wyjasnil. Przedewszystkim chodzi o moc obliczeniowa procka. Probowales juz kiedys robic jakis algorytm calkowania lub rozniczkowania? Jak nie to sobie sproboj zaprogramowac procka czyms takim :) . Sprawdzone algorytmy sa licencjonowane przez potentatow rynku automatyki, wiec ich nie zdobedziesz :( Robione sa co prawda na atmelach regulatory PID, ale ich algorytmy czesto niewiele maja wspolnego z regulatorami PID :|
    Dalej idac to wymagania stawiane regulatorom przemyslowym, ktorych NIE spelniaja tanie procki komercyjne (temperatura, odpornosc na zaklucenia etc) :(
  • #13
    ACULA
    Level 34  
    Nie zbluzgany, źle to odebrałeś.
    Co do bimetalu dalej nie wiem dlaczego z nim wyskoczyłeś. Przecież w pierwszym poście Rtom zaproponował A/C

    a Ty piszesz
    że takie sterowanie na procku jak kolega: rtom chciał nam przedstawić czyli bimetal w wykonaniu elektronicznym

    Sęk w tym , ze nie mogę tego znaleźć ;)


    Co do przerostu formy nad treścią to czasami można się przejechać.
    Przykład z życia: Czy użycie procka zamiast 3 układów logicznych jest przerostem formy nad treścią?? Dla jednych tak, dla drugich nie. 3 układy po 2zł>procek za 4+kwarc. Dodatkowo ile mniej połączeń i możliwość rekonfiguracji.
    Wg mnie (bez obrazy) o kosztach piszą ludzie którzy się nie znają a płacą grubą kasę ludziom którzy się znają i wciskają im te kity.
    Procek to zdzierstwo!! G. prawda (sorki) ale procek(40pin) kosztuje 6zł+70gr kwarc+ przetworniki 15-30zł.
    Jest inna kwestia. Ja napiszę program w 30 minut. Dla mnie to jest 50zł za części . Dla kogoś to jest 50zł +300 za moje komórki , które zatrudniłem do programu zamiast siedzieć przy piwku. Jak w serwisie, rezystor=10groszy, moja wiedza=gruba, gruba kasa ;)

    Kwestię patentów i atestów, lotów kosmicznych pomijam, bo to zupełnie inna bajka ;)
  • #14
    koval_s
    Level 17  
    Jak kolega wyżej opisał, w domyśle też mną tak kierowało, ale trochę pisać się nie chciało, duży może dużo i to fakt, na dodatek doszło 1 maja 2004 UE, a co za tym idzie znaczek banalny chodźby CE, kloega wyżej nawet wspomina o wykonaniu prawdopodobnie dla Ex, to już "bimetal mój" nie wystarcza, plus dodatki extra, np. wilgotność, i jeszcze różne warunki, dochodzi autotuning gratis, i mamy już Omron'a lecz znacznie droższego niż Omron z firmy Omron(r), koniec końcem do żelazka by się to nadawało, jak zwykle "mojego"
  • #15
    Xitami
    Level 29  
    Quote:
    Ty piszesz
    że takie sterowanie na procku jak kolega: rtom chciał nam przedstawić czyli bimetal w wykonaniu elektronicznym

    Sęk w tym , ze nie mogę tego znaleźć
    Służę uprzejmie, pierwszy post
    Quote:

    Mikrokontroler jest zaprogramowany w ten sposb, iz jezeli temperatura spadnie ponizej powiedzmy 20 stopni, to mikrokontroler wysle sygnal do grzalki i ja wlaczy, jezeli przekroczy powiedzmy 22 (tolerancja 2 stopnie), to ja wylaczy.
  • #16
    koval_s
    Level 17  
    Ale namieszałem więc tłumaczę:
    Co do bimetalu to chodziło mi o sposób (algorytm) który przedstawił autor wątku (20 stopni, to mikrokontroler......), czyli algorytm z filmów SF (bez obrazy - dla autora), co do wymaganej mocy obliczeniowej to trochę przesada, tutaj wystarczą do tego regulatorka zwykłe obliczenia nawet stałoprzecinkowe, aha autor wątku niech sprecyzuje bliżej wyższość regulatorów temperatury (prawdopodobnie anlogowych) nad mikrokontrolerami (niekoniecznie Atmel'ami), co pod tymi słowami tak szczerze się kryje
  • #17
    senior
    Level 14  
    Bardzo interesująca dyskusja.
    Myślę, że należy wykorzystywać możliwości
    nowoczesnej elektroniki we współczesnej automatyce.Proponuję szukać kontaktu z automatykami i inwestorami (nowatorami).
    Temat ten wymaga pracy zespołowej.
  • #18
    ACULA
    Level 34  
    Xinami-> z takim podejsciem to każdy regulator temperatury można sprowadzić do bimetalu, a każdy sterownik do kontaktu itp ;)
    Po prostu wg mnie rtom źle ujął to w słowa. Przecież jeśli naprawdę chodziło mu o działanie jak bimetal porównałby do komparatora z LM ;)
    i nie wspominałby o PID
    Chyba wszystko zależy od tego, co kto dopisał sobie między wierszami. Ja cały czas porównywałem do PIDa ;)
    Podobnie jak w myślach mialem zwykły regulator , nie NASA ;)

    Koval- masz rację algorytm moze być prosty, bo czy ktoś powiedział, że musi działać dokładnie jak PID ;)

    Senior- to zależy od ujęcia. W zespole robi się malutki tłok ;)
  • #19
    senior
    Level 14  
    Do Acula .
    To dlaczego japońskie regulatory są tak dobre?
  • #20
    ACULA
    Level 34  
    Możesz sprecyzować??
    Dla mnie nie ma pojęcia : Japońskie są dobre, a nawet dalej idąc firmy x jest dobry, a y zły. Lepiej operować modelami.
  • #21
    senior
    Level 14  
    Moja wypowiedż miała zwrócić uwagę na wartość
    pracy zespołowej.
    Pozdrawiam
  • #22
    Paweł Es.
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Tak czytam i czytam i nadziwić się nie mogę:

    Co lepsze regulator PID czy też mikroprocesor (mam nadzieję, że dobrze zrozumiałem to co czytałem) ?

    Pytanie z gatunku: Czy lepiej zastosować regulację głośności czy mikroprocesor ?

    Regulator PID to jest rodzaj regulatora czyli urządzenia służącego do sterowania elementem wykonawczym sygnałem sterującym powstałym z przetworzenia sygnału błędu (wartość zadana - wartość rzeczywista) za pomocą odpowiedniego algorytmu.

    Y=f(X0-XR);
    gdzie

    Y- sygnał sterujący
    X0 - wartość zadana
    XR - wartość rzeczywista na wyjściu obiektu sterowanego
    f - funkcja zależna od rodzaju regulatora

    Sterownik dąży do uzyskania: X0-XR=0 a rzeczywistość mu w tym przeszkadza.

    Mikroprocesor to element służący do realizacji algorytmu regulacji lub sterowania (i element składowy fizycznego regulatora) a nie sam regulator. Algorytm regulacji można realizować też w sposób analogowy bez odwoływania się do mikroprocesorów.

    Do urządzeń grzewczych (urządzenia o dużym opóźnieniu odpowiedzi obiektu na sygnał sterujący) stosuje się regulatory dwustanowe (dwustawne). Przykładem takiego regulatora jest wyłącznik bimetaliczny.

    Regulatory P,PI,PD i PID to regulatory typu ciągłego stosowane w przypadkach obiektów w których trzeba szybko reagować na zmiany w obiekcie (np. zmienne obciążenie silnika). Regulatory takie pozwalają na szybkie dochodzenie do wymaganej nastawy (człon proporcjonalny), minimalizację błędu w stanach ustalonych (człon całkujący) i zapobieganie oscylacjom-zwiększenie stabilności (człon różniczkujący).

    Stosowanie takiego regulatora do urządzeń grzejnych mija się z celem bo nie występują tam nagłe zmiany w stanie sterowanego obiektu (nagłe skoki temperatury) mogące prowadzić do np. rozchwiania stanu obiektu.
  • #23
    koval_s
    Level 17  
    Oj Panie: Paweł Sujko, nie wiem czemu pan twierdzi że do obiektów (urządzeń) grzewczych stosuje się regulatory dwustanowe, jeśli chodzi o to żeby temperatura wahała się +/- 20 stopni, to to rozwiązanie jest jak znalazł, bo akurat mam do czynienia z obiektami grzewczymi (tak jak autor wątku pytał) w których różnica kilku stopni że tak powiem jest zabójcza, co do innych obiektów uważam jak pan że lepsze byłoby PID, co do poprzedniej wypowiedzi Pana: Acula, to po co wymyślać akurat w tym przypadku coś co będzie się nazywało Bóg wie jak (i działało również Bóg wie jak), skoro można użyć czegoś co jest wypróbowane jak np. PID, co do implementacji jak wcześniej pisałem nie potrzeba w tym przypadku wielkiej mocy obliczeniowej (mowa o prostym regulatorze temperatury) i da się to zrobić nawet na przetwornikach które znajdują się już w mikrokontrolerze (np. AVR ma jeden przetwornik A/C + multiplekser który może zwiększyć ilość pretworników do 8 sztuk)
  • #24
    rtom
    Level 18  
    Akurat układ z grzaniem byl tylko przykladem. Wiadomo, ze PID stosowane sa do bardziej ambitnych zadan. Z jakich elementow zbudowany jest regulator cyforowy?
  • #25
    Xitami
    Level 29  
    Nie ma w nim żadnych cudów, ot mikroprocesorowy systemik. No może prawie bo bogatego, przy wielkiej serii stać na szycie scalaczków na miarę.
  • #26
    koval_s
    Level 17  
    Jak już wcześniej pisałem, albo Panie: rtom trochę wiecej precyzji w zadawaniu pytań, albo konkrety, dla mnie z jakich elementów zbudowany jest regulator cyfrowy, to: PT100 -> filtr dolnoprzepustowy -> wzmacniacz operacyjny + napięcie odniesienia -> mikrokontroler + program -> optotriak małej mocy -> triak dużej mocy -> grzałki + wentylator -> obiekt ogrzewany -> i tak w kółko, cześć: xitami
  • #27
    senior
    Level 14  
    Myślę że np.automatyka pieca CO z nadmuchem
    wymaga regulacji z użyciem mikrokontrolera,
    natomiast prosty elektryczny boiler zadowoli się zwykłym regulatorem.Zatem potrzeby winny dyktować rozwiązanie.
  • #28
    rtom
    Level 18  
    Czyli reasumujac i uproszczajac, proste zastosowania- regulatory analogowe, skomplikowane regulatory cyfrowe?
    Taki reulator cyfrowy na mikroprocku, mozna sobie samemu zbudowac przeciez. Wiadomo, zew nie bedzie to mialo certyfikatow, ani atestow ,ale bedzie to stosunkowo tanie.
  • #29
    Sanjuro
    Level 18  
    koval_s wrote:
    Jak już wcześniej pisałem, albo Panie: rtom trochę wiecej precyzji w zadawaniu pytań, albo konkrety, dla mnie z jakich elementów zbudowany jest regulator cyfrowy, to: PT100 -> filtr dolnoprzepustowy -> wzmacniacz operacyjny + napięcie odniesienia -> mikrokontroler + program -> optotriak małej mocy -> triak dużej mocy -> grzałki + wentylator -> obiekt ogrzewany -> i tak w kółko, cześć: xitami


    To na moje oko to juz caly uklad regulacji :)
    Ale bedac scislym i tlumczac regulator uniwersalny to utne czujke Pt100 i zaczne ze regulatory maja wejscie najczesciej analogowe zgodne ze standardami (np: syg pradowy 4-20mA; syg napieciowy 1-5V choc co do napieciowego sygnalu to sa rozne "standardy") i utne triak mocy, gdyz regulator ma najczesciej wyjscie/a analogowe zgodne ze standardami i/lub cyfrowe (PWM albo inne)
  • #30
    senior
    Level 14  
    Witam.
    Wspominając o zwykłym regulatorze miałem na myśli seryjnie produkowane tanie regulatory
    ( nie wykluczam że na mikroprocesorze)
    Różnica między regulatorami to głównie oprogramowanie.
    Pozdrawiam