Контроллер для сыроварни, бака, ванны, мармита, самоварной.

[Werdna]

Сразу оговорюсь: ТАУ я не владею. Пользовался тем, что смог нагуглить (на понятном для меня уровне). Вот что получилось:

Режим термостатирования:

Туст - темпиратура установки (к которой стремимся)
Тмол - темпиратура молока (датчик)
Рассогласование = Туст - Тмол

Кп - коэффициент пропорциональности

Если Рассогласование > 5C Кп = 10
Если Рассогласование <= 5C Кп = 4 ... 4,5

Ки - интегральный коэффициент = 0,0015 ... 0,0025

Измерение произвожу каждые 30 секунд и выполняю следующие действия:

Ртэн - мошность ТЭНа
П - пропорциональная составляющая мощности
И - интегральная составляющая мощности

П = Кп * Рассогласование; П >=0
И = И + Ки * Рассогласование; I >=0

Ртэн = П + И; P > 0; P < 100

Полученный результат превращаю в ШИМ сигнал (с длительностью импульса не менее 10 мс, это важно), которым управляю твердотельным реле.

Вот таким образом у меня регулируется мощность ТЭНа в режиме термостатирования. Результат - не хуже +/- 0,3 С. Но выход на режим медленный. Но полный автомат - включил и забыл.

[Werdna]

И все таки мне не дает покоя вопрос, как обрабатывать показания двух датчиков (в молоке и в рубашке). Вроде бы и надо измерять и там и там, а вот что делать с результатами измерений - пока не знаю. И еще интересно, как измеряется температура "в больших" сыроварнях. Ни кто не знает?

[blur]

И все таки мне не дает покоя вопрос, как обрабатывать показания двух датчиков (в молоке и в рубашке). Вроде бы и надо измерять и там и там, а вот что делать с результатами измерений - пока не знаю. И еще интересно, как измеряется температура "в больших" сыроварнях. Ни кто не знает?

Тут вроде писали ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ алгоритм по 2-м датчикам. но ваш мне кажется вполне нормальным.. при малой температуре молока - максимальная мощность ТЭНа, при уменьшении рассогласования - уменьшается мощность. не понимаю, почему вы считаете что такой алгоритм медленный? как его можно ускорить? только усложняя систему, что не есть хорошо...

я только не соображу, зачем мощность разделили на пропорциональную и интергальную составляющую.. это типа с помощью пропорциональной - реализуем первоначальный нагрев, а интегральной - термостатирование?

[blur]

у меня тут вот какой зверь завалялся (на фото). вот думаю его на управление ТЭНом повешать. думаю, что про 40А китайцы несколько палку перегнули, но нам столько и не надо... планирую сыроварню на 20 литров, поэтому теоретически и 5кВт - за глаза. тем более, что это предел по разрешенной мощности. больше просто нет. также есть электромагнитные клапаны (только сфотать забыл) - на автоматизацию охлаждения.

[blur]

по одному датчику.

1. а он у вас где расположен? у стенки внутренней емкости? не прикасаясь к ней? или ближе к центру?
2. а внешняя обвязка - сам датчик и подтягивающий резистор? подтягиваете на 0 или 1 ?

[Werdna]

1. Да в ванне. Нет, к стенке не прикасается
2. Обвязка по даташиту - 4,7К на питание

[blur]

Скажите, зачем мощность разделили на пропорциональную и интергальную составляющую.. это типа с помощью пропорциональной - реализуем первоначальный нагрев, а интегральной - термостатирование? можете свой скетч для коллекции прислать?

[Werdna]

Скажите, зачем мощность разделили на пропорциональную и интергальную составляющую.

Я пытался реализовать ПИ - алгоритм управления т.е. пропорционально - интегральный. Попробуйте погуглить ПИД - регулирование. Но в целом направления Ваших мыслей верное.

можете свой скетч для коллекции прислать

Могу. Только у меня нет скетча. Есть исходники на языке Си (диалект CAVR) нужно - давайте почту?

[Фёдор]

Я бы не рекомендовал пробовать ПИ или ПИД закон для терморегулирования в малых объемах. Слишком маленькая будет интегральная составляющая. И при неверно заданных коэффициентах будет риск раскачки системы и значительного перерегулирования. Да и при большой мощности нагревателя значение интегральной составляющей в выходном сигнале должно быть доли процента, которые трудно получить при ШИМ-режиме включения нагревателя. Тут потребуется либо сильно увеличивать период ШИМ, что есть плохо, либо использовать полупроводниковые элементы отключения нагрузки, те же твердотельные реле, включающие нагрузку на доли секунды, что удорожает систему.
Лучше использовать ПД закон, т.е. без интегральной составляющей. Конечно идеального, до долей градуса, поддержания температуры не выйдет, но я не понимаю на каком собственно этапе оно требуется. Дифференциальную составляющую правда лучше также не задирать, чтобы не получить значительного перерегулирования при начальном нагреве.

[Werdna]

Дифференциальную составляющую отключил совсем. Не нужна она на такой инертной системе. Регулирую именно включением ТЭН с шагом 1/100 секунды на периоде 4 секунды (0,25 - 100 процентов мощности). При нынешних ценах на твердотельный реле - вполне бюджетно.