Sterownik na Raspberry Pi - koncepcja,pytania

[kopesznik]

Jest taki mały komputerek o nazwie Raspberry Pi. Sporo na tym powstaje ostatnio projektów hobbystycznych, pomyślałem o zbudowaniu sterownika do obsługi kolumny (powiedzmy że w system ie LM).

Założenia byłyby takie:
- interfejs do czujników temperatury i modułu mocy (w oparciu o piny GPIO RPi)
- moduł mocy obsługuje grzałki i zawory
- algorytm zrealizowany w jakimś przyjaznym języku programowania, np. Pythonie
- komunikacja po wifi, GUI webowe, może na Androida?
- fizyczne przełączniki i wyświetlacz LCD mogą być ale nie muszą


Temat jest raczej dla kolegów siedzących w elektronice, mam parę pytań o peryferia jakie można zastosować:
- czujniki temperatury - myślę o cyfrowych 1-wire DS18B20 - czy rozdzielczość (ok. 0.05stC) wystarczy do prawidłowej kontroli procesu? wiem że są dokładniejsze analogowe czujniki, ale podłączenie ich wymagać będzie dodatkowej elektroniki

- kontrola mocy, co sądzicie o użyciu przekaźników SSR sterowanych bezpośrednio z wyj. GPIO i grupowej regulacji mocy grzałek, (jakie interwały zastosować?)

- do zaworów mogą też być zwykła przekaźniki

- zawór do kontroli odbioru na 220V, jest jeden typ NO, który (chyba) wszyscy tu stosują - ten za 160zł, naprawdę nie ma nic tańszego?

- zawór do chłodnicy na 220V , od pralki

Proszę o opinie i sugestie.

[zbyszko]

Elektronikiem to ja w zasadzie nie jestem ale zasugerować mogę .
Więc sugeruję zajrzeć do tematów niedoszłego mistrza laurenta: Sterownik, regulator.
To powinno rozjaśnić Ci trochę sytuację.
Jeżeli jeszcze będziesz miał jakieś wątpliwości, to na pewno rozwieją się po przeczytaniu tego tematu i ewentualnie tego.

[kopesznik]

Kolega kopesznik pewnie się już przywitał pod innym nickiem, zbyt obstukany jak na 16 czy 17 godzin na forum.

Koledzy (i koleżanki), obserwuje sobie forum od ok. roku. Nie, nie jestem inkarnacją jednego z tych użytkowników którzy zostali zrównani z ziemią po jakichś wygłupach i np. wstydzą się pisać pod starym nickiem

Tak więc przepraszam za brak przywitania się, co niniejszym chciałbym uczynić.

Ale wracając do meritum, przejrzałem wątki podane powyżej przez zbyszka (sporo wiedzy) i nadal proszę o odpowiedź lub komentarz do moich pytań.

Nie aspiruję do zaprojektowania i wykonania takiego kombajnu jak koledzy Marian/Andrzej bo raczej skończyło by się to wtopą. Sprawy takie jak pomiar ciśnienia, silniki krokowe do zaworów, itd. odpadają. Zakładam jednak, że jak dozbroję kolumnę w sensory temperatury, zawory i regulator mocy grzałek to będzie to podstawa do dalszych eksperymentów. Wybór tych elementów wiąże się z konkretnymi wydatkami, stąd też prośba o konsultacje.

Zdaje sobie sprawę, że poczynione założenia spowodują pewne ograniczenia typu niedokładność i brak pełnej automatyki.

W sumie z technicznych kwestii, na dzień dobry wydaje mi się naistotniejszy wybór technologi pomiaru temperatury:
1-wire (DS18B20) - z rozdzielczością 0.0625stC
czy też RTD (Pt1000) - z rozdzielczością 0.001stC, ale drogi i trudny (dla mnie) do zbudowania i skalibrowania.

Mam jeszcze parę pytań mechanicznych ale to może w innym wątku...

[zbyszko]

No i znowu flacha spada dla zbyszka .
Porównanie DS do PT.

[andrzejg11]

Osobiście nie brałbym się za sterowanie w oparciu o RPi. Bawiłem się ostatnio tym komputerkiem i rozpoznawałem jego możliwości również do naszych celów. Moim zdaniem nie nadaje się on do pracy w systemach, które opierają się o sterowanie w czasie rzeczywistym (a z takim właśnie sterowaniem mamy do czynienia). Komputerek ten pracuje pod kontrolą Linuxa (Debian), co wiąże się z opóźnieniami w realizacji funkcji sterowania, a to jest niedopuszczalne. Podobnie oprogramowanie zrealizowane w języku wysokiego poziomu spowoduje kolejne opóźnienia.
Natomiast wydaje się, że dobrym pomysłem byłoby wykorzystanie RPi jako substytuta laptopa czy też tableta w celu wizualizacji procesu - z wykorzystaniem interfejsu GUI czy też serwera www. Wówczas dedykowany sterownik, który pracuje w czasie rzeczywistym - za pośrednictwem GPIO (RS232 lub I2C) mógłby przesyłać informację o procesie do programu synoptycznego. W tej sytuacji można wykorzystać wszelkie dobrodziejstwa linuxa jako platformy serwerowej dla innych systemów operacyjnych, zwłaszcza, gdyby program synoptyczny został napisany w javie.
Również ustawianie parametrów mogłoby się odbywać z poziomu RPi.
Analizując zagadnienie pod kątem kosztów na pewno system w oparciu o RPi będzie tańszy w stosunku do np. laptopa, natomiast nie widzę tutaj przewagi cenowej w stosunku do układów sterujących opartych na dedykowanych procesorach np. typu MEGA f-my Atmel.

[kopesznik]

Andrzej,
Zobaczymy co się da zrobić. Jak dam czujniki 1wire to i czas pomiaru i dokładność jest (wg. niektórych) do d..py. Tak więc jak jeszcze Linux zabałagani to świat się nie zawali. To tylko hobby.

Na razie założę sensory i poobserwuję co pokazują przy ręcznej kontroli procesu. Założę osobny temat, może poradzicie jak to ustrojstwo najlepiej łączyć.

A wracając do tematu:
- mam dziwną awersję do mikrokontrolerów, C, assemblera, wiem, że "tędy droga" ale jakoś się nie mogę przemóc (trauma z młodych lat)
- ekonomiczna strona projektu jest ważna, ale przy industrializacji projektu, póki co to 50zł +/-

PS. W sumie to nie Politechnika, ani nawet elektroda.pl, ale poziom niektórych kolegów tutaj naprawdę wymiata. Ogarniacie każdy temat

[laurentp]

...
Więc sugeruję zajrzeć do tematów niedoszłego mistrza laurenta...

Sarkazm niepotrzebny, powoli, może jednak się uda. Po jednym temacie na raz. Na razie "męczę" sterowanie mocą, ugrzęzłem w próbach pomiaru RMS (wartości skutecznej) "gołym" mikrokontrolerem... A temat termometru precyzyjnego czeka sobie w kopercie (części, prawie wszystkie).

[zbyszko]

@laurentp
No wiesz, przecież zawsze byłem z Tobą, ale wreszcie coś zrób!
Jak do tej pory tylko się przechwalałeś.
A żeby była jasność, jak zrobisz sterownik w pierwotnej wersji to ja wlezę w d...ę komu trzeba i post będzie znacznie mniej sarkastyczny .
Np taki:

zbyszko napisał/a:

Więc sugeruję zajrzeć do tematów naszego mistrza laurenta: Sterownik, regulator. :

Czy taki układzik Ci pasi

[laurentp]

...No wiesz,przecież zawsze byłem z Tobą, ale wreszcie coś zrób!...

Wygląda, że "upolowałem" paskudny problem w sterowniku mocy.
Pierwszy test, i DZIAŁA (prawie) jak miał działać...

Cierpliwości.

@andrzejg11: Zgodzę się w 200%... W "warstwie" przy samych czujnikach / sterowaniu AVRy są nie do pobicia. Cenowo i programistycznie.
Natomiast Linux, na Rpi (albo routerze z USB), jako "warstwa prezentacji" - jak najbardziej. Ba, można pomyśleć o modyfikacji projektu "anyremote" na Androida (jako "darmowy", bo za "1zł"), jako "panel operatorski"

[tomasz256]

Wg mnie, do sterowania wystarczy Arduino z gotowców
Zrobiłem układ na RPi oparty o sieć Modbus i nie zauważyłem widocznych gołym okiem opóźnień.
Nie wydaje mi się, by potrzebny był jakiś mega szybki sterownik do sterowania temperaturą, (ważniejsza tutaj jest rozdzielczość) przy odpowiednio dobranych grzałkach elektrycznych i zastosowaniu sterowania PWM.
Również przy sterowaniu zaworem gazowym wystarczy dobrze dobrać parametry PID
To tak z codziennego doświadczenia tyle, że nie przy destylacji;)