ცხელი ფირფიტის ავტომატური კონტროლის სისტემა (HPACS): 3 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

ეს პროექტი მიზნად ისახავს მარტივი ინტუიციური გაგების გაგებას, თუ როგორ უნდა მოხდეს PID– ის ავტომატური რეგულირება გამაცხელებლის გამოყენებით. ის, რაც მე გავაკეთე, ემყარება Åström-Hägglund მეთოდს პარამეტრების გამოსაყენებლად bang-bang კონტროლის გამოყენებით სისტემის მახასიათებლების გამოსავლენად და შემდგომში ამ ცოდნის საფუძველზე შევარჩიე პარამეტრები. ამაში არაფერია საიდუმლო და ინფორმაციის ნახვა შეგიძლიათ აქ: https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller#Loop… და პარამეტრების არჩევისთვის შეგიძლიათ ცოტა წაიკითხოთ აქ: https://en.wikipedia.org/ ვიკი/PID_controller#მარყუჟი…

Nextion 3.2 HMI ინტერფეისის გასაუმჯობესებლად მომხმარებელს ემატება და ცვლადების ჩვენება ხდება რეალურ დროში. მაგრამ მე ასევე გავაკეთე ბიბლიოთეკის სერიული ტერმინალური ვერსია, რაც პროექტს უფრო იაფს ხდის!

რეალური ისტორია არის ის, რომ ნაწილობრივ მე დავპირდი მამაჩემს გააკეთოს ტემპერატურის კონტროლი ფუტკრის ცვილის დნობისთვის, ნაწილობრივ მინდოდა განმეახლებინა ჩემი ძირითადი კონტროლის თეორია და ბოლოს მინდოდა შემეხედა PID კონტროლერების ავტომატური რეგულირებისთვის. მე ასევე მოვახერხე მისი გამოყენება Sous Vide– სთვის, სტეიკების და Bearnaise სოუსების მოსამზადებლად, როგორც ტესტირების ნაწილი!

გაფრთხილება

მე ვმუშაობ 230 V– ზე, რაც საშიშია, თუ არ იცი რას აკეთებ! მე ვარ ელექტრიკოსი და ელექტრონიკის ინჟინერი, ამიტომ მაქვს გარკვეული გამოცდილება აქ - მაგრამ ნუ იმუშავებთ 230 ვ -ზე თუ არ ხართ კომფორტულად და ფრთხილად იყავით, რომ არ შეეხოთ ცოცხალ მავთულს! ასევე, სიფრთხილით მოვეკიდოთ SS- ს იაფ რელეებს ხანძრის შესაძლო საშიშროებასთან დაკავშირებით, რადგან ეს ზოგიერთმა ადამიანმა დაინახა (თუმცა მე არა).

მარაგები

• იაფი WASCO ცხელი ფირფიტა (შეიძლება იყოს უკეთესი - მაგ. Ikea ინდუქციური ფირფიტა)
• იაფი SS- სარელეო
• დალასის ხმელეთის ტემპერატურის სენსორი
• არდუინო მეგა
• (სურვილისამებრ) A Nextion 3.2 დიუმიანი HMI ინტერფეისი/ჩვენება
• 5V ელექტროენერგიის მიწოდება Arduino– სთვის

ნაბიჯი 1: შეკრება

მე შევქმენი მხოლოდ დანართი პროექტის HMI ვერსიისთვის, ვინაიდან ეს არის ის, რაც მე გამოვიყენე. ასე რომ, მე გავაკეთე დანართი სარელეო, HMI და არდუინოს შესაქმნელად. მე ასევე გავაკეთე დამჭერი ტემპერატურის სენსორისთვის მხოლოდ იმიტომ, რომ შემეძლო…

ნაბიჯი 2: კოდირება

HMI და Arduino– ს ყველა კოდი ხელმისაწვდომია ჩემს პროექტში Git repo– ში.

მე ბევრი კომენტარი გავაკეთე კოდში, რათა გამეადვილებინა კითხვა და გაგება. მაგრამ არსებითად მე დავაყენე მართლაც ნელი PWM ცხელი ფირფიტისთვის და ტაიმერის შეწყვეტა სახელმწიფო მანქანა/კონტროლისთვის და ეს მართლაც ასეა.

რა თქმა უნდა, არის რეგულირების რუტინა და თავად კონტროლი + HMI ან სერიული ინტერფეისი…

მე ვაკეთებ ისეთ რამეს, რისი დიდი მოყვარულიც არ ვარ ამ კოდში და ეს არის სერიული ბეჭდვის გამოყენება ტაიმერის შეფერხებაში. სერიულ ბეჭდვას ბევრი დრო სჭირდება და ნამდვილად უნდა იქნას აცილებული ტაიმერის შეფერხებისას…

მორგება მუშაობს შემდეგნაირად:

1. დააყენეთ PWM სამუშაო ციკლი 40% -ზე
2. დაელოდეთ სანამ მითითებული ტემპერატურა არ მიაღწევს
3. დააყენეთ PWM სამუშაო ციკლი 0% -ზე
4. დაელოდეთ სანამ ტემპერატურა არ მიაღწევს მითითებულ წერტილს
5. გაიმეორეთ ნაბიჯი 1-4 სანამ მაგ. 3 პერიოდი თითქმის ერთნაირი დროით და ამპლიტუდით ჩანს
6. გამოთვალეთ პარამერები PID– ზე ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე

საკმაოდ მარტივია;)

ნაბიჯი 3: ტესტირება

ახლა, როდესაც კოდირება დასრულებულია, დროა ტესტირებისთვის. წინა განყოფილებაში მე ვაჩვენე რეგულირება ტესტის გრაფიკულად - ასე რომ, სათქმელი ბევრი არაფერია. მაგრამ ნაჩვენებია რამდენიმე ტესტი მიღებული პარამეტრების გამოყენებით.