sygnału z termopary

W dniu 05.06.2011 13:46, John Smith pisze:

No tak, ale co bedzie z okresem wlaczania triaka? Jeden okres sieci to 0,02s. Pomnozone x 1000 (bo tyle mamy stopni do regulacji) daje wlasnie 20s.

No chyba, ze ja to zle rozumiem i zmiana mocy powodujaca zmiane temperatury o 1 stC, to nie jest pelna moc (czyli czas pelnego okresu) podzielona przez 1000?

Tu niestety okres sieci 230V nam kwantyzuje tą regulacje.....

No chyba ze wejde wewnatrz okresu sieci i bedze dzielił go na te 1000 kawalkow albo sumowal okresy zlozone z kilku pelnych i jednego niepelnego ale wowczas musze juz dodac stopien wykrywania przejscia przez zero...

No i jak koledzy juz wyzej zauwazyli - rosnie wowczas poziom zaklocen od triaka obciazonego 1kW - bo nie bedzie wlaczany w zerze.

O to wlasnie pytalem jak sie pytalem o sposoby sterowania moca dostarczaną do pieca.

Prosze bardzo - AN-369 str. 4 ...zreszta wkleje ten fragment coby nie trzeba bylo szukac:

Filtering the thermocouple input will attenuate the noise before amplification. Figure 4 illustrates an effective in- put filter consisting of a resistor in series with Pin 1 and a capacitor from this pin to ground. An offset voltage will result due to the input bias current flowing through the resistor. Since the input bias current for the inverting input (Pin 14) varies with input voltage, any resistance in series with this input would produce an input dependent offset voltage. Therefore, it is highly recommended to con- nect this pin directly to common. In addition, the capacitor across the input terminals increases the response time for the alarm circuit in the event of a broken thermocouple. Adding capacitance to the frequency compensation pin (Pin 10) rolls off the bandwidth of the AD594/AD595 output amplifier thus limiting noise. Without compensation, the

3 dB bandwidth is approximately 10 kHz. A 0.1 µF capacitor connected between Pins 10 and 11 reduces the 3 dB point to 120 Hz. This technique, however, is only useful if the noise does not drive the input stage into saturation.

A tego pomiaru to niestety nie wykonywalem....

Jak to sie konkretnie wykonuje?

W dniu 2011-06-05 14:41, Jacek Domański pisze: [...]

Wszystko stanie się jasne gdy zastosujesz _okres_regulacji_ równy 1 sekunda. Nie uśredniaj pomiarów, bo na to za wcześnie.

Triak zdecydowanie warto włączać w zerze! O dokładność PWM w ramach jednego okresu się nie martw, w zupełności wystarczy dokładność wyznaczenia mocy na poziomie 2% czyli 1/50 okresu sieci.

[...] Przed chwilą sam znalazłem, niestety treść rozczarowuje, brak dyskusji na wiele tematów ze strony inżynierów Analog'a.

Stałą czasową wyznacza się dla danego poziomu temperatury, co się możesz już domyślać. Wszystko powinno wyjaśnić rysunek 4.3 strona 76 z książki Michalski, Kuźmiński, Sadowski.

Do pracy, wyznacz charakterystykę i zamieść ją w sieci. Przestaniemy teoretyzować a zajmiemy się praktyką. Niejako przy okazji mógłbyś zrobić charakterystykę statyczną według rysunku 4.2 strona 75. Ładnych kilka godzin Ci zejdzie, wystarczy z 5 punktów pomiarowych.

Nie spal pieca!! Lepiej mniej danych, niż dane nieaktualne :) K.

troche zle rozumiesz - piec pewnie nie jest liniowy, wiec w pewnym zakresie bedzie gesciej, a w innym za rzadko.

po drugie - jesli to nie jest laboratoryjny bardzo stabilny piec, to regulator sobie poradzi - po prostu bedzie zmienial moc czesciej. Bedzie np 60%,61%, 61%,60 % - w miare potrzeb.

Oczywiscie cos tam bedzie oscylowalo .. ale jak widzisz przy 20s oscyluje az za duzo.

J.

W dniu 05.06.2011 14:41, Jacek Domański pisze:

Wydaje mi się, że nie zauważasz, że 75% to nie koniecznie 15s włączony -

5s wyłączony ale również 3 cykle włączony - 1 wyłączony.

Jeżeli zastosować jakiś algorytm dyfuzji błędów to wyjście powinno całkować się bardzo blisko wartości zadanej.

W dniu 05.06.2011 15:15, J.F. pisze:

Rozumiem,

Dotychczasowy wynik podziele przez 10, ale za to czestotliwosc obliczania PID ( i wprowadzania go w zycie) wzrosnie 10 razy, co powinno dac ta sama rozdzielczosc regulacji co dotychczas.

W razie czego zawsze moge dac przelacznik programowy - do 500st C - okres 20s....Powyzej - 1s.... Jesli bedzie taka potrzeba oczywiscie......

No i pozostaje jeszcze samo dostrajanie PID...a z tego co tu widac, to chyba i wsp. wzmocnienia powinny zmieniac sie w zaleznosci od temperatury pieca - bo jego dynamika sie zmienia......

Ale na razie to moze sobie zostawmy to na pozniej :-)

Taki sobie pomysł.

Dobrze kombinujesz.

Ok. K.

W dniu 05.06.2011 15:51, Michoo pisze:

No coz - zawsze na pierwszy raz przychodzi do glowy najbardziej oczywisty pomysl, dopiero pozniej czlowiek zaczyna kombinowac, ze mozna inaczej i moze prosciej nawet :-) Jutro zrobie stosowna zmiane w programie i bede mial okazje porownac jakosc regulacji w obu przypadkach.

W dniu 05.06.2011 13:03, BartekK pisze:

Kolega dobrze radzi - ale jak wyniklo z dalszego rozwiniecia dyskusji, problem lezy raczej po stronie zlego doboru okresu PWM (za dlugi), niz zaklocen sygnalu z termopary. Jutro sie (mam nadzieje) przekonamy :-)

W kazdym razie dzieki za uwagi :-)

W dniu 2011-06-04 19:19, Jacek Domański pisze:

Ale parametry tego sterownika będziesz musiał dopasować to pieca. Na przykład znaleźć stałe czasowe dla PID jeśli sterownik używa tego algorytmu. Obawiam się, że nie dasz sobie rady. Prawdopodobnie pływanie temperatury nie jest winą termopary tylko właśnie złych ustawień, powodujących oscylację wokół zaprogramowanej temperatury. Napisz coś więcej jaki rodzaj sterownika realizujesz i jak dobrałeś jego parametry (stałe czasowe, czułość bloku proporcjonalnego)

W dniu 2011-06-05 11:55, Jacek Domański pisze:

No to jakoś kompletnie bez sensu. Musiałbyś zrobić sterowanie grupowe z czasem rzędu 1-2 sekundy. Rozdzielczość sterowania mocą rzędu 40 (chyba, że to 3 fazy to więcej :) ) spokojnie wystarczy żeby działał dobrze PID. A 20 sekund impulsu powoduje ze nie nadążasz za dynamiką układu.

No to już się trochę wyedukowałeś :) Pozostaje albo doszlifować projekt (omijając przy tym oryginalny sterownik ) albo wydać 130 zł żeby mieć dobrze działający piec.

W dniu 2011-06-05 14:41, Jacek Domański pisze:

Nie musisz mieć 1000 stopni regulacji na wyjściu.

Wszystko zależy w jakim przedziale czasu. Załóżmy że zamiast 1000 masz rozdzielczość 50. Jeśli w danej sekundzie miał miał wykonać zmianę mocy o 10 digitów to sterowaniu zgrubnym nic nie wysteruje. Ale w następnej sekundzie wzrośnie błąd i da sygnał wyjściowy na poziomie 25 co da w grubiej rozdzielczości wartość 1 (na 50) a jeśli w następnej sekundzie nadal jest za mało to wysteruje 2 albo więcej bo widzi po składowej różniczkowej, że układ nie nadąża. Taki jest urok PIDa. A zmieni tę moc szybko a nie po 20 sekundach. Może sterowanie w dziedzinie mocy chwilowej nie będzie takie dokładne jakbyś chciał ale za to masz większą rozdzielczość w dziedzinie czasu. Efekt będzie lepszy. Wszystko zależy od stałych czasowych. Gdybyś stabilizował temperaturę dużego akwarium to twoje czasy ( okres sterowania grupowego) byłyby wystarczające :)

Włączaj w zerze sterując grupowo z czasem 21-2 sekundy.

Poczytaj o PID i jak znajdować stałe czasowe. ZTCP możesz wyłączyć bloki I oraz D i podkręcać proporcjonalny aż wpadnie w oscylacje. Można też bawić się skokami jednostkowymi i obserwować krzywe grzanie i chłodzenia.

W dniu 2011-06-05 15:55, Jacek Domański pisze:

Rób na jednym okresie 1 sekunda ( lub 2 aby zwiększyć ilość poziomów mocy do 40). A możesz zrobić tablicę zależnosci nastaw od temperatury mierzonej. Wystarczy z 5 - 10 punktów.

Jak będziesz umiał znajdować parametry PID to sobie sprawdzisz w górnym i dolnym zakresie temperatur. Poza tym ustawisz PIDa w wysokiej temperaturze i sprawdzisz czy dobrze stabilizuje też w niskiej.

Dnia Sun, 05 Jun 2011 14:39:06 +0200, John Smith napisał(a):

Nie bardzo cię tu rozumiem. W uwagach podano że obecność nastaw niektórych parametrów zależy od uprzednio wybranego algorytmu regulacji czyli tego jaki typ (P, PD, PID) regulatora sobie wybraliśmy. W samej rzeczy, jak ktoś wybrał algorytm P to po co mu nastawa stałej całkowania czy różniczkowania :) A sam regulator jest uniwersalny pod względem algorytmów. Nieco wcześniej jest drzewko programowania, sprawdź, tam się wybiera algorytm. A co do skuteczności ówczesnych metod regulacji to miały całkiem dobrą podbudowę teoretyczną, niestety nie uwzględniano nieliniowości obiektów bo ewentualne implementacje regulatorów były by bardzo skomplikowane. Nie było jeszcze wtedy mikroprocesorów i pamięci :) No, i oczywiście, nawet obecnie regulacja temp. niektórych obiektów z dużym czasem martwym przysparza kłopotów takich jak onegdaj bo teoria regulacji się przecież nie zmieniła. Jedynie środki do tego używane są bogatsze.

W dniu 05.06.2011 16:03, John Smith pisze:

Witam,

Dzisiaj troche pomeczylem temat tj. pozmienialem troche program, poogladalem przebiegi na oscyloskopie, itd.....

No i mniej wiecej wiadomo o co chodzi, chociaz nie do konca wiadomo jak sobie z tym poradzic :-)

Okazuje sie, ze sa to jednak zaklocenia - a konkretniej przydzwiek sieci

230V....(oscyloskop prawde Ci powie)

Przy niskich temperaturach poziom zaklocen jest ponizej 1LSB - jakies

2,5mV , ale przy wzroscie temperatury...zwlaszcza w okolice 700 i wiecej st C poziom tych zaklocen rosnie - do 55mV przy 800StC....

Wylapuje toto termopara. Wsadzenie przewodow termopary w ekran nie daje prawie kompletnie nic - moze - tak jak to gdzies wyczytalem na jakims forum - gdyby wsadzic w zelazna rurke.....albo jakis peszel?...

Uklad doskonale tez wylapuje zaklocenia z telefonu komorkowego :-) Ale to tak przy okazji.....

Sam przetwornik ADC - przy podlaczeniu z potencjometru podpietego miedzy

• i mase - stabilny jak skala.

Zwarcie wejscia AD595 krotkim przewodem - zaklocenia znikaja, zwarcie dlugim przewodem.....a tu juz lapie calkiem duzo - zalezy gdzie sie go przyblizy :-) A ze u mnie pod stolem np. maly autotransformator sobie siedzi, to ma z czego lapac :-)

Mierzylem rezystancje termopary w roznych temperaturach: Na zimno ma jakies 10,5 R ALe juz przy 700 - 48R Przy 750 51,8 R przy 780 93,3 a przy 800 95R Temperatury oczywiscie z grubsza umowne, bo nie skalowane :-)

Wyglada mi na to, ze przy wzroscie rezystancji termopary, zmniejsza sie tlumienie wejscia AD595 i uklad zaczyna lapac wiecej zaklocen - taka mala antena :-)

Namierzylem za to pewna prawidlowosc, ze w momencie zalaczenia pieca przez triak, poziom zaklocen gwaltownie spada (do 7-10mV) - jakby nieobciazona siec 230V bardziej siala niz obciazona?..... Zmodyfikowalem wiec troche program, aby pomiar ADC odbywal sie zawsze tuz po wlaczeniu triaka..... No i dzieki temu plywanie temperatury przy 780 st, zmniejszylo sie do max 3 st C (+-1.5) czyli jest prawie dobrze.....

Zmienilem tez okres z 20s na 1-sekundowy - moze to tez polepszylo stabilnosc temperatury.

Pomyslalem, ze gdybym mial jeszcze uklad wykrywania przejscia przez zero, to moglbym zsynchronizowac pomiar temperatury z okresem sieci 230V (a co tym idzie z zakloceniami) i w ten sposob nawet jesli by zaklocenie dodawalo sie do sygnalu z AD, to przynajmniej zawsze w tym samym momencie - o tej samej wartosci.....

A zaklocenie jest odporne - np. wylaczenie calego zasilania pieca i triaka z listwy nie robi na nim wrazenia....

-

Pozdrawiam

Jado

W dniu 2011-06-06 20:07, Jacek Domański pisze:

A nie włącza się jakaś dodatkowa grzałka?

są gotowe termopary w rurkach

od 50 do 100zł zależnie od wykonania. A ekran trzeba by podłączyć do common - to chyba pin 4.

Może daj porządny kondensator na wejście układu albo na jego wyjściu filtr dolnoprzepustowy na na kilka herców.

ATSD ile rośnie rezystancja tych drutów termoparowych? Jeśli dużo to może już dojrzałeś do tego żeby dać termoparę z grubszych drutów.

Może wisi ci całość grzałek na fazie w momencie rozłączenia triakiem.

Odfiltrować. Masz zakłócenie 50 Hz a okres sterowania grupowego 1 sekunda. Nie potrzebujesz przetwarzać częściej. No chyba ze robisz odczyt 100 razy na sekundę i uśredniasz wyniki cyfrowo.

No to masz coś skopane z zerowaniem. Błądzą ci jakieś prądy. Może sterownik zasilasz z innego zasilania niż piec? Mam nadzieję, że nie z autotransformatora :)

Pasmo masz do 15kHz to zbierasz co popadnie, sam chciałeś.

Masz termoparę bez osłony? Nie pisałeś.

O dobrym projekcie możesz mówić wtedy, gdy położysz pracującą komórkę na nie ekranowanym układzie i on "ani drgnie".

Dobre chociaż i tyle.

zwarcie

Czyli zakłócenia włażą przez wejście.

Przez termoparę z założenia płynie bardzo mały prąd, rezystancja jest bez znaczenia.

"Tłumienie wejścia AD595" nie zmieni się, rośnie rezystancja obwodu, łatwiej indukują się zakłócenia.

Skończ z tą partyzantką i zrób wyzwalanie triaka na optotriaku np. MOC3041 lub podobnym, tanie i efektywne.

K.

W dniu 06.06.2011 21:13, John Smith pisze:

Dokladnie tak mam wlasnie zrobione - na MOC-u

Nie zawsze - czasem moze zaklocenie wprowadzic lub stlumic :-)

wiecen kondensatorow :-)

i w takich warunkach chcesz uV z termopary mierzyc ?

To ci dobrze kolega radzil - wywal to wszystko, wstaw 24-bitowy przetwornik sigma-delta.

Hm, a co to za termopara ? Zazwyczaj sa z dosc grubego drutu .. 10 ohm to widac z konstantanu. Ale konstantan ma chyba niewielki wspolczynnik temperaturowy .. zamien przewody i zmierz jeszcze raz :-)

IMO - rzezba. trzeba powalczyc o zmniejszenie zaklocen w ogole, a nie mierzyc tam gdzie najmniejsze. No chyba ze nie ruszysz go z biurka.

A to zle, bo moze wypaczyc wynik. Lepiej w calym okresie i usredniac.

Co chyba odpowiada na moja kolejna sugestie - sprawdz czy ci nie lata jakis prad po masie. Wychodzi ze nie.

J.

W dniu 06.06.2011 21:02, Mario pisze:

jest przy samej bocznej sciance, za ktora jest grzalka - innymi slowy mierzylaby temperature grzalki. Ta obecna, wygialem sobie w ksztalcie "korby" i tym sposoben mierzy temp. na srodku komory :-)

Dokladnie - i tak mam zrobione

Kondensator 100nF na wejsciu AD595 - zero efektu.... Moze trzeba da ze 100uF?.... Juz chyba predzej dam cos na wyjsciu....

Tak wlasnie mysle...a z ta listwa to podobnie - wylacznik na niej

1-fazowy...pewnie odlaczyl zero, a faza zostala :-)

Autotranformator zasila stablilizator warsztatowy , a ten, uklad mikroprocesorowy (przez 7805 itp...) - natomiast uklad wykonawczy na triaku jest zalaczany przez transoptor czyli mamy izolacje galwaniczna od sieci... Zaklocenia wiec indukuja sie zdalnie - moze w samym piecu - od grzalki.

Tak czy inaczej to juz moje zadanie zeby rozwiazac reszte problemow..... Dzieki za wszystkie porady :-)