Hallo Liebe Forengemeinde, Das hier ist mein erster Beitrag, in diesem Forum also möchte ich mich kurz vorstellen und um etwas Nachsicht bitten wenn meine Fragen noch einige Ungereimtheiten aufweisen. Ich bin Boris, Leidenschaftlicher Tüftler und beruflich Konstrukteur im Sondermaschinenbau aus dem Süden Österreichs. Ich arbeite mich gerade ein wenig in das Thema Arduino, und Temperatursteuerung über arduino ein, Leider stehe ich hier noch ganz am Anfang. Ich möchte euch kurz erklären was ich versuche aufzubauen: Ich möchte eine ohmsche Last (IR Heizstrahler mit 1500W) per SSR Dimmen, der zu erwärmende Teil bekommt einen Temperaturfühler und soll max 100°C Erreichen. Aber... die Temperatur soll anders als bei einer konventionellen Regelung nie überschwingen. Es soll nur eine Leistung vorgewählt werden mit der der Bauteil Bestrahlt wird, und sofern sich dieser der max. Temp nähert sollen Die IR Heizsstrahler zurück geregelt werden. Das ganze soll verhindern das sich die Helligkeit der IR Strahler ständig ändert wie es der fall wäre wenn ich eine konventionelle Regelung verwenden würde. Vielleicht habt ihr eine Idee wie ich diese Aufgabe lösen könnte. Bzw ob es überhaupt eine gute Idee ist diese Sache mit Arduino und einem SSR aufzubauen. mir gefällt die Idee Das ich nachträglich flexibel kleinere Änderungen einbinden könnte. Wie zb eine Steuerung über W LAN etc. aber am wichtigsten daran ist mir die Haltbarkeit des Systems, und das ich es störfrei hinbekomme. Ich freue mich auf eure antworten LG Boris
Boris R. schrieb: > Ich möchte euch kurz erklären sinnlos ich verstehe es nicht Eine Regelung muss in der Steuerkreis eingreifen können, also mehr oder weniger geben, damit ändert sich die nicht gewünschte Boris R. schrieb: > Das ganze soll verhindern das sich die Helligkeit der IR > Strahler ständig ändert es muss sich was ändern, die Leistungzuführung, sonst ist es keine Regelung!
Joachim B. schrieb: > Boris R. schrieb: >> Das ganze soll verhindern das sich die Helligkeit der IR >> Strahler ständig ändert > > es muss sich was ändern, die Leistungzuführung, sonst ist es keine > Regelung! Ich denke, er will keinen klassisch langsamen Zweipunktregler mit geringem Takt, sondern eine quasi stufenlose Änderung der Leistung.
Boris R. schrieb: > Aber... die Temperatur soll anders als bei einer > konventionellen Regelung nie überschwingen. Es soll nur eine Leistung > vorgewählt werden mit der der Bauteil Bestrahlt wird, und sofern sich > dieser der max. Temp nähert sollen Die IR Heizsstrahler zurück geregelt > werden. Für solche Dinge ist der Aduino perfekt. Die Netzfrequenz 50Hz bietet 100 Halbwellen pro Sekunde. Die Heizung ist träge. Ich würde also andenken, den Strahler für ein paar Perioden anzuschalten. Du schaltest ein. Wenn sich die Temperatur dem Ziel nähert, schaltest du 0,25s aus und 0,75s wieder ein. Noch näher gekommen, 0,5s ... in feinen Schritten. Ganz ohne (Über-) Schwingen geht das nicht, Du wirst schon einen Wert definieren müssen, ab dessen Abweichnung nachgeregelt wird. Sagen wir mal, bei 102° nimmst Du xx-Perioden raus, bei 98° yy-Perioden länger. Nennt sich Hysterese und muß, damit der Regler nicht wild herumschwingt. Um nicht unnötig auf der Netzspannung zu sauen, möglichst viele Perioden am Stück und dann wieder eine Weile aus. Also nicht 10ms ein, 10ms aus, 10 ein ... sondern gucken, welche Pakete sinnvoll möglich sind: 500ms ein, 500ms aus ... Ein SSR mit Nullspannungsschalter sollte das sauber können.
Manfred schrieb: > Ich denke, er will keinen klassisch langsamen Zweipunktregler mit > geringem Takt, sondern eine quasi stufenlose Änderung der Leistung. ich verstehe es trotzdem nicht, egal wie: ändert sich die Leistung, entweder on/off oder +/- ändert sich auch Boris R. schrieb: > die Helligkeit der IR > Strahler was er nicht will
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Wenn man sich denn mal durchringen kann die Intensitaet zu veraendern ... Ein SSR hat einem internen Spannungsabfall von vielleicht 2V. Das waeren dann bei 5A immer noch 10W. Dh der Hockey-Puck muss gekuehlt werden. zB ein Comus WGA5-6A10Z oder ein Crydom D2425
Joachim B. schrieb: > ich verstehe es trotzdem nicht, egal wie: > ändert sich die Leistung, entweder on/off oder +/- ändert sich auch > Boris R. schrieb: >> die Helligkeit der IR Strahler > was er nicht will Stimmt, ein Ding der Unmöglichkeit. Ich hatte mich nur auf den realisierbaren Teil fokussiert, die Regelung mit möglichst flachem Verlauf.
Eine Wellenpaketsteuerung kann man praktisch als PWM mit der Granularität der Netzfrequenz aufbauen. Man taktet einen der Timer extern mit 50 oder 100 Hz und hat damit einen Zykluszeit von etwa über 5s (256/50) oder etwas über 2,5s (256/100). Der OC Ausgang des Timers steuert ein SSR (am besten eines mit Nulldurchgangsdetektor). Ein PI- oder PID Regler kann dann den Regelvorgang übernehmen. Wenn man per Konsole die PID Parameter variabel macht, kommt man nach einigen Versuchen auf die richtigen Werte, die man dann am besten ins EEPROM versenkt. Atmel bietet einen recht universellen PID Regler in Application Note AVR221 an. hier basteln Leute damit und mit Arduino: https://www.scribd.com/document/156341924/PID-Control Das PDF von Atmel: http://www.atmel.com/Images/Atmel-2558-Discrete-PID-Controller-on-tinyAVR-and-megaAVR_ApplicationNote_AVR221.pdf Das der IR Strahler heller oder dunkler wird, ist natürlich Sinn der Sache und unvermeidbar.
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Servus Boris, welche Zeitkonstante hat dein System? Wenn die Strecke schnell ist, dann reicht ein PI Regler aus. Das sind dann nur zwei Zeilen Code. Bei trägen Strecken würde ich nach Aström mit Anti-Windup arbeiten. Man kann auch einen Zweipunktregler nehmen. Dabei muss man die Trägheit der Strecke im Arbeitspunkt kennen... Man lässt also das Relais um den Arbeitspunkt tanzen. mfg
der TO hat sich längst verabschiedet und seine widersprüchliche Forderung klärt er auch nicht auf!
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Hallo Liebe Forengemeinde, Ich bin ganz überrascht das ihr mir so tatkräftig zur Seite steht, Also mit so viel Hilfe hätte ich gar nicht gerechnet, Vielen Dank! Joachim B. schrieb: > der TO hat sich längst verabschiedet und seine widersprüchliche > Forderung klärt er auch nicht auf! Ganz stimmt das nicht, ich brauche zwar ein wenig länger um zu antworten aber verabschiedet habe ich mich noch nicht, das hab ich auch nicht vor wenn ihr euch schon die mühe macht mich zu unterstützen. Joachim B. schrieb: > Boris R. schrieb: >> Ich möchte euch kurz erklären > > sinnlos ich verstehe es nicht > > Eine Regelung muss in der Steuerkreis eingreifen können, also mehr oder > weniger geben, damit ändert sich die nicht gewünschte > > Boris R. schrieb: >> Das ganze soll verhindern das sich die Helligkeit der IR >> Strahler ständig ändert > > es muss sich was ändern, die Leistungzuführung, sonst ist es keine > Regelung! Ich hab mich hier vielleicht etwa unklar ausgedrückt, ich meine nicht das sich die Leistung nicht ändert. Ich wünsche mir das die Leistung eben nur reduziert wird, und das so lange bis sie die 100° nicht mehr erreicht. (Siehe Skizze) Aktuell übernimmt diese Aufgabe ein Thermostat, es ist aber umständlich den IR Heizer händisch immer wieder schwächer zu drehen bis die max Temperatur nicht mehr erreicht wird und der IR Heizer nicht mehr aus geht. Manfred schrieb: > Boris R. schrieb: >> Aber... die Temperatur soll anders als bei einer >> konventionellen Regelung nie überschwingen. Es soll nur eine Leistung >> vorgewählt werden mit der der Bauteil Bestrahlt wird, und sofern sich >> dieser der max. Temp nähert sollen Die IR Heizsstrahler zurück geregelt >> werden. > Für solche Dinge ist der Aduino perfekt. > > Die Netzfrequenz 50Hz bietet 100 Halbwellen pro Sekunde. Die Heizung ist > träge. Ich würde also andenken, den Strahler für ein paar Perioden > anzuschalten. > > Du schaltest ein. > Wenn sich die Temperatur dem Ziel nähert, schaltest du 0,25s aus und > 0,75s wieder ein. > Noch näher gekommen, 0,5s ... in feinen Schritten. > > Ganz ohne (Über-) Schwingen geht das nicht, Du wirst schon einen Wert > definieren müssen, ab dessen Abweichnung nachgeregelt wird. Sagen wir > mal, bei 102° nimmst Du xx-Perioden raus, bei 98° yy-Perioden länger. > Nennt sich Hysterese und muß, damit der Regler nicht wild herumschwingt. > > Um nicht unnötig auf der Netzspannung zu sauen, möglichst viele Perioden > am Stück und dann wieder eine Weile aus. Also nicht 10ms ein, 10ms aus, > 10 ein ... sondern gucken, welche Pakete sinnvoll möglich sind: 500ms > ein, 500ms aus ... Ein SSR mit Nullspannungsschalter sollte das sauber > können. Genau so Dachte ich mir das auch. Ich werde heute mal ein SSR bestellen und Schauen ob ich das gebacken bekomme :)
Boris R. schrieb: > Ich hab mich hier vielleicht etwa unklar ausgedrückt, ich meine nicht > das sich die Leistung nicht ändert. Ich wünsche mir das die Leistung > eben nur reduziert wird, etwas unklar ist niedlich, sinkt die Aussentemperatur muss ich Leistung zugeben um die Wunschtemperatur zu halten, steigt die Aussentemperatur muss ich Leistung wegnehmen um die Wunschtemperatur zu halten, das bedeutet in JEDEM Fall das sich die Helligkeit vom Strahler ändert, man könnte aber nicht sichtbare Strahler nehmen. Boris R. schrieb: > Ich werde heute mal ein SSR bestellen > und Schauen ob ich das gebacken bekomme :) OK ich wünsche dir Erfolg.
Matthias S. schrieb: > Eine Wellenpaketsteuerung kann man praktisch als PWM mit der > Granularität der Netzfrequenz aufbauen. Man taktet einen der Timer > extern mit 50 oder 100 Hz und hat damit einen Zykluszeit von etwa über > 5s (256/50) oder etwas über 2,5s (256/100). Die Modulation der abgegebenen Leistung lässt sich deutlich verringern, wenn man keine PWM mit festem Tastverhältnis verwendet, sondern bei gleicher Granularität mit Delta-Modulation arbeitet, um die volle Auflösung zu erreichen. Der niederfrequente Signalanteil wird damit in seiner Amplitude, unter Beibehaltung der Schaltung im Nulldurchgang, deutlich verringern, d.h. die Strahlung wird gleichmäßiger abgegeben.
1 | |___________---------| PWM |
2 | |
3 | |_-_-_-_-___-_-_-_-_-| Delta-Modulation |
Hi So wie ich Das verstehe, soll der IR-Heizstrahler halt nur nicht takten - also Strahler an, ne Sekunde später Strahler aus und so weiter. Klar muß die Leistung den Gegebenheiten angepasst werden, es soll aber nicht auffallen, daß der Strahler an/aus geht - muß halt entsprechend schnell von statten gehen. Mir ist nur noch nicht klar, wie der IR-Strahler bis jetzt in der Leistung eingestellt wurde, damit der Strahler 'an bleibt'. MfG
aSma>> schrieb: > Servus, > ein Graph ohne Axenbeschriftung ist nichtig. Die ist implizit im Text enthalten. Dort geht es um die zeitliche Taktung mit einer vorgegebenen Granularität und um digitale Steuerung. An die Ordinate darfst du gerne "ein" und "aus" ranschreiben. Jetzt darfst du deiner Phantasie freien Lauf lassen und selber überlegen, was auf der Abszisse dargestellt ist ;-)
Ich habe letzten so etwa ähnliches mit einem PID Regler gemacht. Darunter dann eine PWM, und der PID-Regler legt das PWM-Verhältnis fest. Der PID-Regler ist 'Standard' und war ca 20 Zeilen Code. PWM erledigt die Hardware-Einheit. Das schwierigste ist, die Parameter für P, I und D festzulegen. Da muss man dann etwas spielen. ICh hatte vorher auch noch nie etwas mit PID gemacht. Hat mich einen halben Tag Recherche und eine Stunde Implementierung gekostet. Also einfach mal nach PID googlen, das gibt es gute Seiten von verschiedenen Unis mit Theorie und auch Source Code.
PittyJ schrieb: > Das schwierigste ist, die Parameter für P, I und D festzulegen. Dann sind dir die spannenden Dinge wie Anti-Wind-Up in Zusammenhang mit einem Integralanteil oder Nichtlinearitäten der Regelstrecke noch erspart geblieben. Da ist ein weites Feld, insbesondere wenn, wie hier die Heizung nur eine endliche Leistung besitzt und kein linearer Zusammenhang zwischen Steuergröße und IR-Strahlungsleistung besteht.
@Wolfgang Ja, gerade den Aufwand könnte man abwiegen, ob Aström oder nur normaler PID-T1 Regler reicht. PittyJ schrieb: > Das schwierigste ist, die Parameter für P, I und D festzulegen. Da muss > man dann etwas spielen. Das dauert keine 10 min.
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