Witam, dziś przedstawić pragnę sterownik, który popełniłem kilka lat temu w ramach pracy na uczelni. Jest to sterownik edukacyjny PID – On/Off. Projekt zakładał stworzenie sterownika, który steruje rzeczywistym elementem, oraz reprezentuje wartości zadane oraz aktualne aby użytkownik mógł widzieć jak zmiany parametrów wpływają na ww. wartości. Według mnie jest to nieoceniona pomoc w nauce o funkcjonowaniu sterowników i doborze nastaw.
Do sterowania wybrałem układ regulacji temperatury płytki aluminiowej zrealizowany za pomocą modułu Peltiera o mocy 80W ( ale z prezentowanym układem testowałem również mocniejsze ) . Układ taki ma powolne reakcje które bez trudu można obserwować, zarówno na wykresach jak i rzeczywistości, a jednocześnie przy małej masie i dosyć dużej mocy sterującej czas „zabawy” przy takim regulatorze nie musi być bardzo długi.
Obudowa oczywiście być musi .. brak lub ograniczony dostęp do miejsc gdzie występuje napięcie sieciowe, no i oczywiście na ile to możliwe efektowna .. Z pomocą przyszłą plexa .. gięcie na gorąco, cięcie, szlifowanie, klejenie …. efekt można podziwiać na zdjęciach. Część przewodów poprowadzona jest w dnie drewnianej podstawy.
Aby zasilić moduł Peltiera wybrałem zasilacz impulsowy z wyjściem 12V AC i prądzie maksymalnym 20A. Z uwagi iż bez obciążenia układ wyłączał zasilanie lub zasilacz nie 'podnosił się' dodałem eksperymentalnie określone obciążenie minimalne tak aby po podaniu zasilania zasilacz pozostawał w trybie pracy.
Zarówno zasilaczem mocy, jak i innymi elementami wykonawczymi steruje poczciwa Atmega32. Płyta sterująca posiada swój własny zasilacz, wyjścia przekaźnikowe, wejścia cyfrowe, wyjścia tranzystorowe do sterowania wentylatorami ( wentylator chłodzący ciecz, oraz wentylator chłodzący elementy mocy ), wejścia pomiaru temperatur NTC, oraz DS18B20, Ledy informujące o stanie urządzenia, buzer w celu sygnalizacji stanów alarmowych, oraz interfejs komunikacyjny RS485.
Z uwagi na zastosowanie zasilacza mocy w wykonaniu impulsowym, którego częstotliwość wyjściowa wynosi ok 14kHz ( Chińszczyzna z popularnego portalu aukcyjnego ) do uzyskania napięcia DC wykorzystałem mostek złożony z 4 diód Shottky.
Natomiast aby umożliwić w 100% statyczne sterowanie modułem Peltiera sterownik HIP4082 zasiliłem poprzez dwie izolowane przetwornice DC/DC ( unikam w ten sposób konieczności kluczowania tranzystorów aby 'odnowić' zasilanie górnej gałęzi ). Tranzystory mocy to IRL2203.
Zależało Mi również na tym aby sterownik ten był choć namiastką sprzętu automatyki przemysłowej więc wspomniana wcześniej Atmega32 posiada zaimplementowany stos MODBUS i komunikuje się z komputerem PC za pomocą interfejsu RS485. Cały program napisałem w C, korzystałem przy tym ze stosu freemodbus, oraz innych źródeł dostępnych w internecie. Poniżej zestaw rejestrów zaimplementowany w sterowniku.
Program na PC komunikujący się ze sterownikiem napisałem we Freepascalu, dla środowiska Windows. W programie jest możliwość wyboru rodzaju sterownika, oraz ustawienia jego parametrów. Dodatkowo na bieżąco tworzone są wykresy temperatury zadanej, temperatury aktualnej, mocy wyjściowej, z możliwością ich wyłączenia.
W razie pytań służę pomocą.
Fajne? Ranking DIY
