سیستم کنترل خودکار صفحه گرم (HPACS): 3 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

هدف این پروژه ارائه یک روش ساده بصری برای درک نحوه انجام تنظیم خودکار PID با استفاده از بخاری است. آنچه من انجام داده ام بر اساس روش Åström-Hägglund برای استخراج پارامترها با استفاده از کنترل انفجار برای آشکار کردن ویژگی های سیستم است و بعداً پارامترهای مبتنی بر این دانش را انتخاب کردم. هیچ چیز مخفی در آن وجود ندارد و اطلاعات را می توانید در اینجا پیدا کنید: https://fa.wikipedia.org/wiki/PID_controller#Loop… و برای انتخاب پارامترها می توانید کمی در اینجا بخوانید: https://fa.wikipedia.org/ wiki/PID_controller#حلقه…

رابط کاربری Nextion 3.2 اینچی HMI برای ورودی کاربر و نمایش متغیرهای مختلف در زمان واقعی اضافه شده است. اما من یک نسخه ترمینال سریال از کتابخانه تهیه کردم که باعث می شود پروژه ارزان تر شود!

داستان واقعی این است که تا حدی به پدرم قول دادم که دما را برای ذوب موم زنبور عسل تنظیم کند ، تا حدی می خواستم نظریه کنترل اولیه خود را تازه کنم و در نهایت می خواستم به تنظیم خودکار کنترل کننده های PID بپردازم. از طرف دیگر ، من همچنین موفق شدم از آن برای تهیه استیک های زیبا و سس Bearnaise به عنوان بخشی از آزمایش استفاده کنم!

هشدار

من اینجا با 230 ولت کار می کنم که اگر ندانید چه می کنید خطرناک است! من یک مهندس برق و الکترونیک هستم بنابراین در اینجا تجربه ای دارم - اما اگر با آن کار نمی کنید با 230 ولت کار نکنید و مراقب باشید که به سیم های زنده دست نزنید! همچنین ، از رله های SS ارزان در رابطه با خطر احتمالی آتش سوزی مراقب باشید ، زیرا این امر توسط برخی افراد (نه هر چند من) دیده شده است.

تدارکات

• یک صفحه گرم ارزان WASCO (می تواند یکی بهتر باشد - به عنوان مثال یک صفحه القایی Ikea)
• یک رله SS ارزان
• سنسور دمای onewire دالاس
• یک آردوینو مگا
• (اختیاری) رابط/صفحه نمایش 3.2 اینچی Nextion
• منبع تغذیه 5 ولت آردوینو

مرحله 1: مونتاژ

من فقط یک محوطه برای نسخه HMI پروژه ایجاد کردم زیرا این چیزی است که من در نهایت از آن استفاده کردم. بنابراین ، من یک محفظه برای نصب رله ، HMI و آردوینو ایجاد کردم. من همچنین یک گیره برای سنسور دما ایجاد کردم فقط به این دلیل که می توانستم…

مرحله 2: کد نویسی

تمام کد HMI و Arduino در Git repo من برای پروژه موجود است.

من در کد بسیار توضیح دادم تا بتوانم خواندن و درک آن را آسان تر کنم. اما در اصل من یک PWM واقعاً آهسته برای صفحه گرم و یک وقفه زمان سنج برای حالت ماشین/کنترل تنظیم کردم و این واقعاً همین است.

سپس ، البته روال تنظیم و کنترل خود + HMI یا رابط سریال وجود دارد …

من کاری را انجام می دهم که طرفدار زیادی در این کد ندارم ، و آن استفاده از چاپ سریال در وقفه زمان سنج است. چاپ سریال زمان زیادی می برد و باید در وقفه زمان سنج از آن اجتناب کرد…

تنظیم به شرح زیر عمل می کند:

1. چرخه کار PWM را روی 40 Set تنظیم کنید
2. صبر کنید تا به دمای نقطه تعیین شده برسید
3. چرخه کار PWM را روی 0 Set تنظیم کنید
4. منتظر بمانید تا درجه حرارت زیر نقطه تعیین شده باشد
5. مرحله 1-4 را تکرار کنید تا به عنوان مثال 3 دوره با زمان و دامنه تقریباً یکسان دیده می شود
6. پارامترهای PID را بر اساس موارد بالا محاسبه کنید

خیلی ساده ؛)

مرحله 3: آزمایش

اکنون که برنامه نویسی انجام شده ، زمان آزمایش آن فرا رسیده است. در بخش قبل ، تنظیم را به صورت گرافیکی از یک آزمایش نشان دادم - بنابراین برای این حرف زیاد باقی نمی ماند. اما چند آزمایش با استفاده از پارامترهای بدست آمده در اینجا نشان داده شده است.