Sterownik kol.andrzejg11 w/g koncepcji Inżyniera

Teoria, praktyka, sprzęt, kolumna
andrzejg11
90%
90%
Posty: 771
Rejestracja: 2009-03-03, 18:32

Post autor: andrzejg11 » 2011-11-10, 18:23

W oczekiwaniu na końcowe poprawki do projektu umilam sobie czas dopieszczaniem oprogramowania automatyki sterownika.

I oto pojawił się problem, jak - i czy w ogóle - automatyzować proces w zależności od temperatury w wypełnieniu?
Dla temperatury w głowicy jest wszystko jasne. Trwałe (w ciągu 10 sekund) przekroczenie zadanej wartości temperatury wrzenia alkoholu o zadany dopuszczalny uchyb (np.0,03 stopnia) powoduje wyłączenie procesu na 5 minut , a następnie stabilizację z zadaną mocą minimalną przez określony czas - też 5 minut. Wartość osiągniętej temperatury stabilizacji staje się nową zadaną wartością temperatury wrzenia alkoholu. W przypadku gdy osiągnięta w czasie stabilizacji nowa temperatura przekracza poprzednią wartość zadaną temperatury wrzenia alkoholu więcej niż 0,15 stopnia następuje awaryjne zatrzymanie procesu.
Dla sterowania procesem w zależności od temperatury w wypełnieniu (termometr umieszczony w 2/3 wysokości kolumny) replikacja takiego samego algorytmu nie jest oczywista.
Mam do dyspozycji:
- mierzoną bieżącą wartość temperatury w wypełnieniu
- maksymalną zadaną wartość temperatury w wypełnieniu
- wartość dopuszczalnego uchybu - taka sama jak dla temperatury w głowicy.

No i teraz problem - jak skomponować algorytm. Czy taki sam jak dla głowicy - to jest ponowna stabilizacja?, czy też szukać innych rozwiązań; np ograniczyć się do zakończenia procesu po osiągnięciu temperatury granicznej w wypełnieniu?.

Pomożecie ?

cemik1

Post autor: cemik1 » 2011-11-12, 18:22

Z temperaturą w wypełnieniu postąpiłbym tak samo jak z tą w głowicy. Dobrze byłoby mieć konfigurowalne histerezy dla obydwu.
Taki sterownik będzie korcił użytkowników do zostawiania aparatury wyłącznie pod jego dozorem. Należy więc przewidzieć możliwie dużo sytuacji awaryjnych i przeciwdziałać ich skutkom. Do dyspozycji mamy czujniki ciśnienia i temperatury i być może, pomiar mocy lub prądu grzania. Jako elementy wykonawcze sterowanie zaworem odbioru i być może chłodzenia i grzaniem. Moim zdaniem wszelkie merzone temperatury i ciśnienia powinny mieć limity bezpieczeństwa zarówno od góry jak i od dołu. Ich przekroczenie powinno skutkować wyłączenem grzania i chłodzenia oraz zasygnalizowaniem alarmu.

andrzejg11
90%
90%
Posty: 771
Rejestracja: 2009-03-03, 18:32

Post autor: andrzejg11 » 2011-11-13, 13:47

Dzięki. Zatem ambitnie i... proste w wykonaniu. Dokładam więc drugi uchyb i kopiuję procedury stabilizacji głowicy....
Sprawa przekroczenia wartości granicznych - to chyba już w drugiej odsłonie - na wiosnę. Wymaga sporych przeróbek oprogramowania, zwłaszcza w zakresie wprowadzania tych wartości granicznych, a zamierzam rozgrzebać oprogramowanie dopiero przy okazji podłączenia czujników ciśnienia i elektrozaworu z silnikiem krokowym na odbiorze.
Nadto śledzenie wartości granicznych ma sens przy sprowadzeniu temp. do warunków normalnych. Póki co musi wystarczyć instrukcja...
Zresztą osobiście jestem przeciwnikiem pozostawiania aparatury bez dozoru, nawet w obecności zabezpieczeń.

cemik1

Post autor: cemik1 » 2011-11-13, 15:34

Też sądzę, że nie powinno się zbytnio oddalać od pracującego sprzętu i ufać w, co by nie było, amatorskie i nastawione raczej na minimalizację kosztów konstrukcje. Wspomniałem o bezpieczeństwie, bo przypomniał mi się przypadek z awarią węża odprowadzającego wodę z chłodnicy. Był zwykły, igielitowy a na końcu zawór do regulacji. Na szczęście pękł chwilę po tym jak wszedłem do laboratorium. W tym wypadku nawet czujnik temperatury wody z limitem i automatycznym odcięciem mógłby nie zareagować. Aby pracował poprawnie należałoby umieścić czujnik na końcu (wylocie) węża. Podobnie zawór regulacyjny czy odcinający na poczętku (wejściu). Czy dla wielu nie będzie to jednak zbytnia komplikacja systemu i oprzewodowania? Tak mi się tyko skojarzyło. Oczywiście życzę powodzenia i czekam na wyniki testów.

maria-n
100%
100%
Posty: 1365
Rejestracja: 2008-07-15, 14:52

Post autor: maria-n » 2011-12-02, 22:51

@All !!!
wszystko wskazuje na to ,że z pracami projektowymi zbliżamy się wreszcie do upragnionego końca.Myślę ,że będzie to, połowa, no może koniec przyszłego tygodnia.Ponieważ minęło od ostatnich zapytań o deklarację na chęć posiadania sterownika sporo czasu, a od ilości chętnych będzie zależała cena urządzenia, to bardzo proszę zainteresowanych o powtórną akceptację, na PW.Ostatnia cena jaką podawałem wynosiła 270 zł i zaokrągliłem ją w górę do 300zł, na nie przewidziane koszty.Jeżeli ta kwota okaże się nie wystarczająca, bo zmienił się wykonawca PCB (będzie to profesjonalna firma z Wrocławia "ELSEKO") rezygnujemy z projektu, ale będzie można zakupić sam projekt PCB i wykonać płytki we własnym zakresie.O oprogramowanie sterownika będzie się można zwrócić do autora @andrzejg11.Czekam na wyżej wspomnianą akceptację do 15 grudnia.

andrzejg11
90%
90%
Posty: 771
Rejestracja: 2009-03-03, 18:32

Post autor: andrzejg11 » 2011-12-03, 14:49

Sterownik na chwilę obecną stanowi płytę główną z dwoma interfejsami
a) pomiaru temperatury
b) sterowania triakami
które to interfejsy podłącza się do płyty głównej za pomocą kabelków.

Cechy sterownika:

1. Trzy kanały pomiarowe PT1000 z rozdzielczością i dokładnością (po wywzorcowaniu) do 0.01 stopnia. Możliwość korekty zera i charakterystyki przetwarzania dla każdego termometru.

a) termometr w głowicy
b) termometr w wypełnieniu
c) termometr w boilerze

2. elementy sterujące i wyświetlacz
a) Cztery klawisze sterujące Reset, Enter, Esc, Plus, Minus
b) Wyświetlacz LCD znakowy 4 linie x20 znaków (aktualnie wykorzystane dwie linie)


2. Sterowanie mocą wydzielaną na jednej, dwóch lub trzech grzałkach elektrycznych w zależności od temperatury w boilerze:

a) maksymalna moc pojedynczej grzałki do 7 KW.
b) Progi sterowania mocą co jeden stopień.
c) Rozdzielczość sterowania mocą - 1% mocy grzałki.
d) Grzałki podzielone na sterowane automatycznie i offset ręczny.
e) Możliwość sterowania dla układu 1,2 i 3-fazowego zasilania grzałek

3. Automatyzacja procesu:

a) po przekroczeniu zadanego uchybu (np. 0.03 stopnia) od zadanej temperatury wrzenia alk. na termometrze w głowicy wyłączenie procesu na 5 minut a następnie stabilizacja z minimalną zadaną mocą przez następne 5 minut. Po stabilizacji aktualizacja temp. wrzenia alk.
b) po przekroczeniu zadanego uchybu (np. 0,05 stopnia) od zadanej temperatury granicznej na termometrze w wypełnieniu wyłączenie procesu na 5 minut a następnie stabilizacja z minimalną zadaną mocą przez następne 5 minut. Po stabilizacji aktualizacja zadanej temperatury granicznej wypełnienia.
c) zabezpieczenie przed nadmiernym przyrostem temperatury w głowicy i wypełnieniu po stabilizacji automatycznej.
d) wyłączenie procesu po przekroczeniu temperatury granicznej w boilerze
e) możliwość sterowania refluksem przy pomocy sterowania mocą grzania w układzie @Inzyniera

4. Na pokładzie barometr cyfrowy do przyszłych zastosowań

5. Na pokładzie złącze do programowania procesora

6. Dodatkowe wyprowadzenia dla przyszłych zastosowań w tym:
a) jedno wejście analogowe
b) 3 wyjścia dwustanowe buforowane
c) 4 wejścia dwustanowe buforowane
d) wyjście cyfrowej magistrali dwukierunkowej I2C
e) inne wyjścia i wejścia możliwe do zastosowania w przyszłości

zapewnią w kolejnej wersji możliwości podłączenia czujnika różnicy ciśnień, układu sterowania elektrozaworem z silnikiem krokowym, dodatkowych termometrów, przycisków, ekspanderów, sygnalizacji świetlnej i dźwiękowej, transmisja danych do PC itp.

7. Rozwiązanie jest zaprojektowane w taki sposób, aby kolejne wersję polegały wyłącznie na dokładaniu kolejnych interfejsów i przeprogramowania procesora

8. Przeprogramowanie procesora będzie mógł przeprowadzić użytkownik we własnym zakresie pod warunkiem posiadania interfejsu JTAG lub wysyłając procesor do przeprogramowania (procesor jest na podstawce)

9. Wersja druga sterownika - na wiosnę - zawierać będzie sterowanie procesu z wykorzystaniem różnicy ciśnień na wypełnieniu, sterowanie refluksem przy pomocy elektrozaworu z silnikiem krokowym , sprowadzenie wskazań termometru do warunków normalnych i timer do ustalania rzeczywistej wielkości refluksu.
Do rozpoczęcia prac nad drugą wersją ja również potrzebuje sterownika w tej wersji, która jest zaprojektowana.

Dla zwiększenia apetytu podrzucam zdjęcie elektrozaworka z silnikiem krokowym, którego protopyp na potrzeby wersji drugiej sterownika właśnie wykonali Koledzy z forum @Akas i @Astemio. Mam nadzieję, że obydwaj nie wezmą mi za złe tą prezentację w tym miejscu i w tym czasie.

Pozdrawiam
Andrzejg11
Załączniki
Zawór-z-napędem-1.jpg
Ostatnio zmieniony 2011-12-03, 15:55 przez andrzejg11, łącznie zmieniany 1 raz.

Awatar użytkownika
studzin
40%
40%
Posty: 96
Rejestracja: 2006-03-20, 17:05
Lokalizacja: Tczew

Post autor: studzin » 2011-12-03, 16:50

Czy projekt będzie totalnie komercyjny, czy zostaną udostępnione schematy i wsady?

andrzejg11
90%
90%
Posty: 771
Rejestracja: 2009-03-03, 18:32

Post autor: andrzejg11 » 2011-12-03, 17:01

Projekt jest non profit. Robimy to po kosztach. Taniej się nie da.
Schematy ideowe udostępniam wszystkim, schemat montażowy jest własnością @maria-n'a. Licencje na oprogramowanie (źródłowe i wynikowe) udzielane będą wyłącznie członkom forum indywidualnie i nieodpłatnie z zastrzeżeniem stosowania wyłącznie do użytku własnego.
pozdrawiam
andrzejg11

nynek13
30%
30%
Posty: 35
Rejestracja: 2008-08-13, 19:45

Post autor: nynek13 » 2011-12-03, 19:20

Witam!
Cieszę sie żę zmieniłeś zdanie(maria-n)

@nynek 13
urządzenie "za dobre" czytaj zbyt uniwersalne do naszych potrzeb wystarczy w zupełności
wymacany termostat przez @spiryt od "szkoper" (z resztą i bez reszty też) tańszy a tym samym bardziej go lubimy ,ponieważ ma 3 różne rodzaje pracy można go stosować do el-zaworów NO jak i NC bez dodatkowych urzadzeń pośredniczących (przekaźników) i.t.p

maria-n
100%
100%
Posty: 1365
Rejestracja: 2008-07-15, 14:52

Post autor: maria-n » 2011-12-03, 22:58

@nynek 13
Jesteś w błędzie, nie zmieniłem zdania, na tym etapie w którym w tedy "byliśmy", to znaczy kiedy nie było koncepcji "INŻYNIERA", był to rzeczywiście przerost formy nad treścią. Jeżeli sobie Przypominasz realizowaliśmy tylko podstawowe ARC ,a do tego nie potrzeba nic więcej jak regulator, który reaguje na próg 0,1°C. Nie ma tu sensu na dłuższe wywody i udowodnienia swoich racji wystarczy tylko zrozumieć jaka jest różnica między regulatorami jakimi one by nie były, a sterownikami.Z resztą muszę Ci powiedzieć ,że od chwili kiedy przeszedłem na system w/wspomnianego (stały reflux, nie odbiór) nie używam już ani regulatora ani e-zaworu. Proces sam się reguluje do 99,9°C.

nynek13
30%
30%
Posty: 35
Rejestracja: 2008-08-13, 19:45

Post autor: nynek13 » 2011-12-04, 09:21

Z resztą muszę Ci powiedzieć ,że od chwili kiedy przeszedłem na system w/wspomnianego (stały reflux, nie odbiór) nie używam już ani regulatora ani e-zaworu. Proces sam się reguluje do 99,9°C.

To po co robicie ten sterownik regulator

maria-n
100%
100%
Posty: 1365
Rejestracja: 2008-07-15, 14:52

Post autor: maria-n » 2011-12-04, 10:23

kolego, system "inżyniera"(mam tu na myśli metodę odbioru ze stałym refluxem) ,to tylko ,czy też aż, ARC !!!!! Po co go "robimy" jest dokładnie wyjaśnione tylko trzeba sobie zadać trochę trudu i poczytać temat.Z resztą przedostatni post autora projektu o tym "mówi".

nynek13
30%
30%
Posty: 35
Rejestracja: 2008-08-13, 19:45

Post autor: nynek13 » 2011-12-04, 11:09

Kolego maria-n w tym czasie kiedy z tobą pisałem był już odbiór metodą kol inżyniera.
Ja Tobie wtedy sugerowałm zaprzeżenie do tego atmegi Ty odpisałeś przerost formy nad treścią A teraz widze że to już nie jest przerost. W dodatku cytuję twoje słowa; ja nie stosuję żadnej regulacji " Więc po co ten sterownik- Zrobiłeś się dziwnie nerwowy.
CO DO FORUM TO MAM JE OBCZYTANE
A sterownik andrzeja bardzo mi się podobo i cierpliwie czekam kiedy zprzęgnie do pracy czujniki ciśnienia i wtedy chciałbym byc jego posiadaczem

andrzejg11
90%
90%
Posty: 771
Rejestracja: 2009-03-03, 18:32

Post autor: andrzejg11 » 2011-12-04, 12:02

Być może wtrącam się pomiędzy wódkę a zakąskę, za co z góry przepraszam. Ale słów kilka

1. Tylko krowa nie zmienia poglądów więc nie możesz mieć @maria-n'owi za złe, że zmienił poglądy, nawet gdy kilka lat temu miał inne.

2. Zaprzęgniecie czujników ciśnienia jeszcze trochę potrwa a nadto będzie się to wiązało z dodatkowymi kosztami:
a) samego sensora różnicy ciśnień koszt ok 90 PLN + obudowa
b) koszt dodatkowego interfejsu sensora różnicy ciśnień ( to już niewiele)
c) koszt elektrozaworu - silnik ok 50 PLN + koszt zaworka + koszt robocizny mechaniki,
d) koszt sterownika elektrozaworu - ok 35 PLN scalony układ sterowania silnikiem + interfejs

Więc może lepiej rozłożyć koszty, zanabyć teraz wersję podstawową, potem ją rozbudować, a od zaraz czerpać przyjemność z profesjonalnie prowadzonego procesu.

maria-n
100%
100%
Posty: 1365
Rejestracja: 2008-07-15, 14:52

Post autor: maria-n » 2011-12-04, 13:13

@nynek13
nie,nie zrobiłem się "dziwnie nerwowy". Bardzo nie lubię tego określenia, bo jak sięgnę pamięcią, zawsze ono kojarzyło się na tym forum z tym,że osoba pisząca owe słowa podejrzewała swego adwersarza o niecne czyny, czy zamiary. Mam nadzieję ,że w tym przypadku o to nie chodzi.Cieszę się że Masz obczytane forum. Weź jednak pod rozwagę to ,że ZACNY INŻYNIER ,nie tylko wpadł na to żeby zastosować system odbioru za pomocą "stałego refluxu". Także zaproponował sterowanie mocą w zależności od temp.(była zamieszczona taka tabelka ,o którą prosił andrzejg11) i na jej podst. napisał algorytm do swojego sterownika.I dopiero w tym kontekście zauważyłem racjonalność zastosowania takiego urządzenia. O innych zaletach takich jak np. dokładność pom.temp. czy wspomniany przez Ciebie pomiar ciśnienia dla wspomożenia procesu,nie wspomnę.

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 87 gości