Sistem Kontrol Otomatis Pelat Panas (HPACS): 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Proyek ini bertujuan memberikan cara intuitif sederhana untuk memahami cara melakukan penyetelan PID Otomatis menggunakan pemanas. Apa yang saya buat didasarkan pada metode ström–Hägglund untuk menurunkan parameter menggunakan kontrol bang-bang untuk mengungkapkan karakteristik sistem dan selanjutnya memilih parameter berdasarkan pengetahuan ini. Tidak ada rahasia untuk itu dan info dapat ditemukan di sini: https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller#Loop… Dan untuk memilih parameter Anda dapat membaca sedikit di sini: https://en.wikipedia.org/ wiki/PID_controller#Loop…

Untuk membuatnya bagus, antarmuka HMI Nextion 3.2 ditambahkan untuk input pengguna dan menampilkan variabel yang berbeda secara real-time. TAPI saya juga membuat versi terminal Serial dari perpustakaan yang membuat proyek jauh lebih murah!

Latar belakang cerita yang sebenarnya adalah bahwa sebagian saya berjanji kepada ayah saya untuk membuat kontrol suhu untuk melelehkan lilin lebah, sebagian lagi saya ingin menyegarkan teori kontrol dasar saya dan akhirnya saya ingin melihat ke penyetelan otomatis pengontrol PID. Di samping saya juga berhasil menggunakannya untuk Sous Vide membuat steak yang enak dan saus Bearnaise sebagai bagian dari pengujian!

PERINGATAN

Saya bekerja dengan 230 V di sini yang berbahaya jika Anda tidak tahu apa yang Anda lakukan! Saya seorang teknisi listrik dan elektronik jadi saya memiliki beberapa pengalaman di sini - tetapi JANGAN bekerja dengan 230 V jika Anda tidak nyaman dengannya dan berhati-hatilah untuk tidak menyentuh kabel hidup! Juga, waspadalah terhadap relai SS murah sehubungan dengan kemungkinan bahaya kebakaran karena ini telah dilihat oleh beberapa orang (bukan oleh saya).

Perlengkapan

• Hot Plate WASCO yang murah (bisa lebih baik - misalnya pelat induksi Ikea)
• Relay SS murah
• Sensor suhu onewire Dallas
• Arduino Mega
• (Opsional) Antarmuka/tampilan HMI Nextion 3.2"
• Catu daya 5V untuk Arduino

Langkah 1: Perakitan

Saya hanya membuat enklosur untuk versi proyek HMI karena inilah yang akhirnya saya gunakan. Jadi, saya membuat kandang untuk pemasangan relay, HMI dan Arduino. Saya juga membuat penjepit untuk sensor suhu hanya karena saya bisa…

Langkah 2: Pengkodean

Semua kode untuk HMI dan Arduino tersedia di repo Git saya untuk proyek tersebut.

Saya banyak berkomentar dalam kode untuk mencoba membuatnya lebih mudah dibaca dan dipahami. Tetapi pada dasarnya saya mengatur PWM yang sangat lambat untuk hot-plate dan timer interupsi untuk mesin negara/kontrol dan hanya itu.

Lalu tentu saja ada rutinitas penyetelan dan kontrol itu sendiri + HMI atau antarmuka Serial…

Saya melakukan sesuatu yang saya bukan penggemar berat dalam kode ini, dan itu adalah menggunakan cetakan serial dalam interupsi pengatur waktu. Pencetakan serial membutuhkan banyak waktu dan harus benar-benar dihindari dalam interupsi pengatur waktu …

Penyetelan bekerja sebagai berikut:

1. Atur siklus tugas PWM ke 40%
2. Tunggu hingga suhu setpoint tercapai
3. Atur siklus tugas PWM ke 0%
4. Tunggu sampai suhu di bawah setpoint
5. Ulangi langkah 1-4 sampai mis. 3 periode dengan waktu dan amplitudo yang hampir sama terlihat
6. Hitung parameter untuk PID berdasarkan di atas

Cukup mudah;)

Langkah 3: Pengujian

Sekarang pengkodean selesai saatnya untuk pengujian. Di bagian sebelumnya saya menunjukkan penyetelan secara grafis dari sebuah tes - jadi untuk itu tidak banyak yang bisa dikatakan. Tetapi beberapa tes menggunakan parameter yang diperoleh ditampilkan di sini.