สารบัญ:

ระบบควบคุมอัตโนมัติจานร้อน (HPACS): 3 ขั้นตอน
ระบบควบคุมอัตโนมัติจานร้อน (HPACS): 3 ขั้นตอน

วีดีโอ: ระบบควบคุมอัตโนมัติจานร้อน (HPACS): 3 ขั้นตอน

วีดีโอ: ระบบควบคุมอัตโนมัติจานร้อน (HPACS): 3 ขั้นตอน
วีดีโอ: บอร์ดควบคุมอุณหภูมิ 12V พร้อมเคสใส สั่งเปิด-ปิด พัดลม หลอดไฟ อัตโนมัตื 2024, พฤศจิกายน
Anonim
ระบบควบคุมอัตโนมัติจานร้อน (HPACS)
ระบบควบคุมอัตโนมัติจานร้อน (HPACS)
ระบบควบคุมอัตโนมัติจานร้อน (HPACS)
ระบบควบคุมอัตโนมัติจานร้อน (HPACS)

โปรเจ็กต์นี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เข้าใจวิธีการปรับแต่ง PID อัตโนมัติโดยใช้ฮีตเตอร์ สิ่งที่ฉันได้ทำขึ้นอยู่กับวิธี Åström–Hägglund เพื่อหาค่าพารามิเตอร์โดยใช้การควบคุมแบบ bang-bang เพื่อแสดงลักษณะของระบบและเลือกพารามิเตอร์ตามลำดับตามความรู้นี้ ไม่มีอะไรเป็นความลับและข้อมูลสามารถพบได้ที่นี่: https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller#Loop… และสำหรับการเลือกพารามิเตอร์คุณสามารถอ่านได้ที่นี่: https://en.wikipedia.org/ wiki/PID_controller#Loop…

เพื่อให้ดีมีการเพิ่มอินเทอร์เฟซ HMI ของ Nextion 3.2 สำหรับการป้อนข้อมูลของผู้ใช้และแสดงตัวแปรต่างๆ แบบเรียลไทม์ แต่ฉันยังได้สร้างไลบรารีเวอร์ชันเทอร์มินัลอนุกรมซึ่งทำให้โครงการมีราคาถูกลง!

เรื่องราวเบื้องหลังที่แท้จริงคือส่วนหนึ่งที่ฉันสัญญากับพ่อว่าจะทำการควบคุมอุณหภูมิสำหรับการละลายขี้ผึ้งของผึ้ง ส่วนหนึ่งฉันต้องการรีเฟรชทฤษฎีการควบคุมพื้นฐานของฉัน และสุดท้ายฉันต้องการดูการปรับอัตโนมัติของตัวควบคุม PID ด้านข้างฉันยังสามารถใช้สำหรับ Sous Vide ทำสเต็กและซอส Bearnaise ได้ดีซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดสอบ!

คำเตือน

ฉันกำลังทำงานกับ 230 V ที่นี่ ซึ่งอันตรายถ้าคุณไม่รู้ว่าคุณกำลังทำอะไรอยู่ ! ฉันเป็นวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นฉันจึงมีประสบการณ์บางอย่างที่นี่ - แต่อย่าทำงานกับ 230 V หากคุณไม่สะดวกกับมันและระวังอย่าแตะต้องสายไฟ! นอกจากนี้ ให้ระวัง SS-relays ราคาถูกเกี่ยวกับอันตรายจากไฟไหม้ที่อาจเกิดขึ้นได้ เนื่องจากมีคนบางคนเห็นสิ่งนี้ (ไม่ใช่โดยฉัน)

เสบียง

  • WASCO Hot Plate ราคาถูก (น่าจะดีกว่า - เช่นจานเหนี่ยวนำ Ikea)
  • SS-relay ราคาถูก
  • เซ็นเซอร์อุณหภูมิ Dallas onewire
  • Arduino Mega
  • (ไม่บังคับ) อินเทอร์เฟซ/จอแสดงผล HMI Nextion 3.2"
  • แหล่งจ่ายไฟ 5V สำหรับ Arduino

ขั้นตอนที่ 1: การประกอบ

การประกอบ
การประกอบ
การประกอบ
การประกอบ
การประกอบ
การประกอบ
การประกอบ
การประกอบ

ฉันสร้างกล่องหุ้มสำหรับโปรเจ็กต์เวอร์ชัน HMI เท่านั้นเนื่องจากนี่คือสิ่งที่ฉันใช้ ดังนั้นฉันจึงสร้างกล่องหุ้มสำหรับรีเลย์ที่เหมาะสม HMI และ Arduino ฉันยังทำแคลมป์สำหรับเซ็นเซอร์อุณหภูมิเพียงเพราะฉันสามารถ…

ขั้นตอนที่ 2: การเข้ารหัส

การเข้ารหัส
การเข้ารหัส

รหัสทั้งหมดสำหรับ HMI และ Arduino มีอยู่ที่ Git repo ของฉันสำหรับโครงการ

ฉันแสดงความคิดเห็นมากมายในโค้ดเพื่อพยายามทำให้อ่านและเข้าใจได้ง่ายขึ้น แต่โดยพื้นฐานแล้วฉันตั้งค่า PWM ที่ช้ามากสำหรับ hot-plate และตัวจับเวลาขัดจังหวะสำหรับ state-machine/control และนั่นก็คือจริงๆ

แน่นอนว่ามีรูทีนการปรับแต่งและตัวควบคุมเอง + HMI หรืออินเทอร์เฟซแบบอนุกรม…

ฉันทำอะไรบางอย่างที่ฉันไม่ได้เป็นแฟนตัวยงของโค้ดนี้ และนั่นคือการใช้การพิมพ์แบบอนุกรมในการขัดจังหวะของตัวจับเวลา การพิมพ์แบบอนุกรมใช้เวลานานและควรหลีกเลี่ยงการขัดจังหวะของตัวจับเวลา…

การปรับจูนทำงานดังนี้:

  1. ตั้งค่ารอบการทำงาน PWM เป็น 40%
  2. รอจนกระทั่งถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้
  3. ตั้งค่ารอบการทำงาน PWM เป็น 0%
  4. รอจนอุณหภูมิต่ำกว่าจุดที่ตั้งไว้
  5. ทำซ้ำขั้นตอนที่ 1-4 จนกระทั่งเช่น 3 คาบที่มีเวลาและแอมพลิจูดเกือบเท่ากัน
  6. คำนวณพารามิเตอร์สำหรับ PID ตามด้านบน

ค่อนข้างง่าย;)

ขั้นตอนที่ 3: การทดสอบ

การทดสอบ !
การทดสอบ !
การทดสอบ !
การทดสอบ !
การทดสอบ !
การทดสอบ !

เมื่อการเข้ารหัสเสร็จสิ้นก็ถึงเวลาสำหรับการทดสอบ ในส่วนที่แล้ว ฉันแสดงการปรับจูนแบบกราฟิกจากการทดสอบ - ดังนั้นจึงไม่มีอะไรจะพูดมาก แต่การทดสอบสองสามรายการโดยใช้พารามิเตอร์ที่ได้รับจะแสดงที่นี่

แนะนำ: