Tani regulator PID sprzętowy.

Witam

Potrzebny mi regulator PID (może sam PI, jeszcze nie wiem) w postaci urządzenia. Najlepiej dostępny w jakimś tanim sterowniku PLC. Musi obsługiwać wejście, wyjście analogowe i szybkie wejście cyfrowe lub jeszcze lepiej licznik częstotliwości.

Czym ma sterować ? Mamy silnik spalinowy ZI, przepustnicę z zadawaniem otwarcia sygnałem 0-5V lub podobnym napięciowym. Czujnik prędkości o dowolnej liczbie impulsów na jeden obrót wału korbowego (może być enkoder, lub jeden, kilka, kilkanaście impulsów na jeden obrót wału korbowego). Przewidywana praca w zakresie prędkości 750-4000rpm.
Jak ma to działać ? Zadajemy potencjometrem żądaną prędkość obrotową, sterownik mierzy sobie aktualną prędkość obrotową wału korbowego ileś razy w ciągu sekundy (tu ważna ilość impulsów i sposób pomiaru) i regulator PID zajmuje się kontrolą położenia przepustnicy tak aby utrzymać prędkość na stałym poziomie w pewnej tolerancji która nie musi być zbyt wąska. Oczywiście obciążenie silnika jest zmienne i razem z nim potrzeba regulacji ilości dostarczanej mieszanki aby utrzymywać prędkość na stałym poziomie.

Pytanie co kupić, jaki PLC obsłuży mi to wszystko. I jak w praktyce realizuje się pomiary prędkości za pomocą PLC, chętnie poczytam jakieś tematyczne materiały jeżeli znacie takie. Jeżeli nie jest łatwo z prędkością, można by rozważyć jakiś przetwornik częstotliwość-napięcie.

PS. Zasilanie najlepiej DC 24V. 12V jeszcze milej widziane ale raczej niedostępne.

EASY800 da radę to ogarnąć lub jakieś LOGO ?

Witam

Dodam więcej szczegółów. O ile procesy zachodzące w samym silniku są bardzo dynamicznie, to kontrola przepustnicy obejmuje cały system globalnie. Sam silnik ma spory moment bezwładności, odbiornik mocy jeszcze większy. Nie jestem na razie w stanie oszacować maksymalnych przyspieszeń, ale na oko przejście z 1000-4000rpm zajmie przynajmniej 1000ms i w dół jeszcze wolniej. Obciążenie nie będzie się zmieniać zbyt gwałtownie, tzn. np. silnik pracuje przy ~3000rpm, odbiornik luzem odbiera ~15-20% momentu obrotowego silnika. Przejście odbiornika mocy do trybu pracy czyli na około 80-90% momentu silnika będzie płynne i zajmie przynajmniej 1000-2000ms. W tym czasie regulator ma otworzyć przepustnicę i utrzymać silnik w ryzach +/- 10% i finalnie ustabilizować obroty gdy moment się ustatkuje. Nie są to wielkie wymagania. Analogicznie po zdjęciu obciążenia.

W zasadzie jest to aplikacja urządzenia z angielskiego zwanego GOVERNOR. Są gotowe tego typu kontrolery elektroniczne, ale ceny są absurdalne. Każdy silnik w kosiarce do trawy, agregacie prądotwórczym, sprężarce, kombajnie zbożowym i innych maszynach roboczych ma to rozwiązane w większości mechanicznie - za pomocą obracających się ciężarków ściąganych sprężyną które siłą odśrodkowa ze wzrostem prędkości obrotowej rozchylają się i sterują przepustnicą czy to dawką paliwa wewnątrz pompy wtryskowej. Niestety dotyczy to głównie silników diesla, lub benzynowych <10kW i nie ma takiej płynności w wyborze prędkości, z reguły są to stałe wartości. Mi jest potrzebne ponad 70kW i zasilanie docelowo LPG. Silników ZI o tej mocy przy 3000-4000rpm jest na rynku multum, ceny są niskie. Koszty eksploatacji mechanicznej bardzo niskie, aspekty ekologiczne bardzo dobre. Potrzeba tylko zapanować nad prędkością elektronicznie.

Piszecie że da się to zrealizować na procesorach, co jest oczywistą prawdą. Tylko że trzeba umieć je programować i budować niezawodną elektronikę. PLC jest łatwiejsze do opanowania i przede wszystkim niezawodne w przemysłowym środowisku stąd wybór.

Pierwszych testów dokonam chyba na bazie przetwornika f>U i zaimplementuję zabawkę typu arduino jako PID-a. Muszę tylko poświęcić czas na edukację w programowaniu...