Инкубаторный вопрос

Аранеус
Вторник 27 марта 2018 г., 2:22
Всем привет!

Пожалуйста, помогите мне с советом.

Я строю инкубатор и ищу правильные методы для поддержания определенной температуры.
В настоящее время я нашел:
  • Гистерезис
    Плюсы: легко написать код
    Минусы: не очень точный и имеет широкое распространение
  • Пид
    Плюсы: температура сохранения намного ближе к целевым
    Минусы: немного сложнее программировать (но я нашел библиотеку для этого)
Когда я собрал все вместе, начальное время нагрева было очень длинным (но это также может быть вызвано объемом моего инкубатора).

Вопрос:
Разумно сделать что -то вроде гибридного контроля температуры "Гистерезис + пид".
Пример: если целевой диапазон температуры внутри инкубатора 37 ± 2 ° C (но ближе к 37 лучше), контроль разделения на 3 «фазы»:
1) ниже нижнего предела (< 35 ° C): постоянно включать обогреватель
2) Внутри допустимого диапазона (35 ... 39 ° C): используйте PID
3) Выше допустимый диапазон: выключите обогреватель и включите вентиляцию (охлаждение с воздухом вокруг инкубатора)

Спасибо!

Rogerclark
Вторник 27 марта 2018 г., 3:29
Я бы не стал беспокоиться о библиотеке PID.

Расчет невероятно прост (псевдокод находится в Википедии), и я нахожу библиотеку Arduino для PID, сделав множество предположений об аппаратном обеспечении AVR, которые не были правильными.
Библиотека Arduino Pid предполагает, что вы читаете с помощью аналогового ввода и контроля с помощью аналогового вывода, что не было подходящим в моем случае, и я не буду для вашего.

ИМХО, вам нужно взять некоторые показания о времени отклика вашего инкубатора и построить модель внутри электронной таблицы
эн.глин. Сколько градусов в минуту изменяется при нагревании
Как быстро ваш датчик обнаруживает изменения и какое разрешение является вашим датчиком температуры

Re: гистерезис

Вы можете построить это в PID, так что это не/или между PID и не PID

Другие мысли

Вы можете подумать о том, чтобы сделать какой -то ШИМ на обогревателе

Если вы используете SSR, вы можете включать и выключать обогреватель много раз в секунду в секунду.

Или вы можете моделировать различные уровни власти (в течение более длительного периода E.глин. 10 секунд), но взятие вывода вашего пида и кормить его во что -то, что преобразует долю мощности E.G 0.000 до 1.000 в pwm e.глин. сила 0.1 может быть в течение 1 секунды, а затем отключен на 10 секунд
Или, возможно, для 0.Затем 5 секунд на 4.5 сек

Я подозреваю, что было бы проще заставить пид работать, если бы у вас была такая система.

Аранеус
Ср 28 марта 2018 г. 12:45
Спасибо за ответ!
[Rogerclark - Вторник 27 марта 2018 г. 3:29 утра] - Расчет невероятно прост (псевдокод в Википедии)
Да, я видел это, но я не понимаю, как корректировать константы KD, KI и KD.
[Rogerclark - Вторник 27 марта 2018 г. 3:29 утра] - Библиотека Arduino Pid предполагает, что вы читаете с помощью аналогового ввода и контроля с помощью аналогового вывода...
На самом деле, это не так. Вот парень, как использовать эту библиотеку с датчиками MCP9808 и TMP102 и заставил ее работать (извините, видео на русском языке):
https: // www.YouTube.com/watch?V = 9ODCSUAQULU&Т
Библиотека: https: // github.com/br3ttb/arduino-pid-library/
[Rogerclark - Вторник 27 марта 2018 г. 3:29 утра] - Вы можете подумать о том, чтобы сделать какой -то ШИМ на обогревателе
Если вы используете SSR, вы можете включать и выключать обогреватель много раз в секунду в секунду.
Да, я собираюсь использовать модуль SSR для управления обогревателем. Обогреватель будет нагревательной лампой 95 Вт (не уверен, будет ли этого достаточно для инкубатора 27*57*24 дюйма, вероятно, мне нужно было бы установить 2 из них).
Вы бы предложили использовать PWM с этим модулем https: // www.eBay.com/itm/dc-5v-4-channe ... SWTS1ZPTGU ? Или просто включить/выключить много раз в секунду?

Спасибо!

Rogerclark
Ср 28 марта 2018 г. 1:01
Для значений PID мне пришлось моделировать мою систему (которая является водонагревателем) в Excel

Я написал разные переменные в столбцы в Excel, а затем написал несколько простых расчетов для каждой ячейки, а затем перетащил ячейки, чтобы повторить их

Я установил 3 постоянные (k) значения, догадая, что будет работать, в моем случае его в основном Ki 0.005 и не так много в KP или KD, но ваша система будет другой

Вероятно, есть другие и лучшие способы сделать это.

Re: SSR

Вы не можете достичь «последующего» эффекта, используя SSR, поскольку он не предназначен для работы, как контроллер на основе Triac или FET, так как будут проблемы с синхронизацией с частотой сети, поскольку SSR часто включается только во время нуля (хотя Ваш может отличаться)

Для моей системы я построил свою собственную силовую доску Triac, но это не обязательно для вас.

Вы можете попытаться изменить период ШИМ на 10 секунд и контролировать значение, чтобы минимум времени равен 0.25 секунд, так как это дало бы вам 40 шагов власти

Но это зависит от задержки / инерции вашей «системы» E.глин. масса коробки и т. д. и время для нагрева и т. д

Fredbox
Ср 28 марта 2018 г., 2:02
Что SSR будет включен или выключен для всего цикла переменного тока. Там нет затемнения, так как, по -видимому, имеет внутренний детектор с нулевым перекрестком, который контролирует запуск. Если вы хотите иметь возможность выполнять фазовый контроль, вам нужно будет использовать Triac с формой волны привода, запускаемой из нулевого пересечения. Доступны недорогие модули TRIAC - https: // www.aliexpress.com/магазин/продюсер ... 142EHXHSST Но вам все равно потребуется нулевой пульс для запуска. Простой схемы оптоизолятора, вероятно, было бы достаточным для создания импульса с нулевым перекрестком, так как время здесь не будет критическим. На этой плате есть несколько потоков об управлении переменным током с использованием нулевого пересечения.

На предыдущей работе я работал над вывесками на открытом воздухе с сотнями ламп накаливания за несколько дней, прежде чем светодиоды были обычно доступны. Контроллеры Triac в этих знаках никогда не полностью выключали лампы. Они вернутся примерно до 10%, поэтому нити всегда были теплыми. Это немного продлило жизнь луковицы. Лампы были заполнены криптоном и погашали почти сразу, когда была удалена власть.

Я беспокоюсь о том, что постоянно включать и выключать вашу тепловую лампу, может привести к тому, что она будет иметь более короткую жизнь.

Rogerclark
Ср 28 марта 2018 г., 2:18
Fredbox

Спасибо за ссылку на модуль TRIAC. Я думаю, что, хотя он говорит 5а, вам нужно поставить на этот триак, так как я использую 60a трияк на радиаторе, и они тепло на груз мощностью 2 кВт.

Кроме того, интересно, что вы никогда не выключаете лампы.

В моем случае купите диммерные модули «4000 Вт» у Aliexpress и т. Д., Удалите триак и радиатор и некоторые другие компоненты и припаяйте на свои собственные печатные платы.
Как это дешевле, чем покупать триак и радиатор отдельно.


Я почти уверен, что опубликовал код, который я использую для своего диммера, так как у STM32 есть фантастическая встроенная система, называемая One Pulse, где все, что вам нужно сделать, это настроить регистры конфигурации таймера для запуска из внешнего источника и установить задержку и ширина пульса и задержка импульса для стрельбы по триаку случая без необходимости в ISR и т. Д

Все, что вам нужно, это изменить переполнение таймера и сравнить регистры, когда вы хотите изменить задержку

Работает как очарование!

Аранеус
Ср 28 марта 2018 г., 5:02
[Fredbox - Ср 28 марта 2018 г. 2:02] - Если вы хотите иметь возможность выполнять фазовый контроль, вам нужно будет использовать Triac с формой волны привода, запускаемой из нулевого пересечения. Доступны недорогие модули TRIAC - https: // www.aliexpress.com/магазин/продюсер ... 142EHXHSST Но вам все равно потребуется нулевой пульс для запуска
Таким образом, с целью затемнения лучше использовать модуль с детектором с нулевым покрытием, таким как этот http: // robotdyn.com/ac-light-dimmer-mod ... -110В.HTML ?

Или даже сделать что -то на основе следующей схемы:
G5593.png
G5593.PNG (141.39 киб) просмотрено 440 раз

fpistm
Ср 28 марта 2018 г., 5:13
Я помог моему зятям сделать гусенный инкубатор, я использовал метод гистерезиса, и этого достаточно.
Гистерезис был настроен благодаря потенциометру.

Главное - иметь хороший датчик температуры с хорошей точностью (<0.5 °). Я использовал SI7021, который также измеряет влажность.
Мне пришлось управлять контролем влажности, чтобы гистерезис был достаточным для баланса между температурой/гулом.
Для развлечения я использовал встроенный волшебник, чтобы сделать графический интерфейс.
Гус.png
Гусь.PNG (179.21 киб) просмотрено 440 раз

Rogerclark
Ср 28 марта 2018 г., 7:31
Одна вещь, которую нужно принять во внимание с простым детектором с нулевым покрытием, заключается в том, что резисторы 22K должны будут рассеять 1.1 Вт каждый. (на 220В)
Таким образом, вам понадобится больше, чем обычные резисторы. (Наверное 2 Вт)

Кроме того, причина, по которой схема использует резисторы 2 x 22K, заключается в том, что большинство резисторов не рассчитываются на использование выше 100 В, поэтому даже 2 резистора не идеальны, а 3 или 4 резисторы лучше.

Rogerclark
Ср 28 марта 2018 г., 7:31
[fpistm - Ср 28 марта 2018 г. 5:13] - Я помог моему зятям сделать гусенный инкубатор, я использовал метод гистерезиса, и этого достаточно.
Гистерезис был настроен благодаря потенциометру.

Главное - иметь хороший датчик температуры с хорошей точностью (<0.5 °). Я использовал SI7021, который также измеряет влажность.
Мне пришлось управлять контролем влажности, чтобы гистерезис был достаточным для баланса между температурой/гулом.
Для развлечения я использовал встроенный волшебник, чтобы сделать графический интерфейс.
Гусь.пнн
Выглядит очень профессионально

fpistm
Ср 28 марта 2018 г. 8:23
[Rogerclark - Ср 28 марта 2018 г. 7:31] - Выглядит очень профессионально
Но это не :) По крайней мере, это функционально, ему удастся разводить гусей ;)

Аранеус
Ср 28 марта 2018 г. 15:49
[fpistm - Ср 28 марта 2018 г. 5:13] - Я помог моему зятям сделать гусенный инкубатор, я использовал метод гистерезиса, и этого достаточно.
Гистерезис был настроен благодаря потенциометру.

Главное - иметь хороший датчик температуры с хорошей точностью (<0.5 °). Я использовал SI7021, который также измеряет влажность.
Мне пришлось управлять контролем влажности, чтобы гистерезис был достаточным для баланса между температурой/гулом.
Для развлечения я использовал встроенный волшебник, чтобы сделать графический интерфейс.
Гусь.пнн
Спасибо, это приятно знать.
Но насколько близко к целевой температуре температура внутри?

Я думал использовать MCP9808 для чувства температуры.

П.С. Он предназначен для тестирования BMP (биометановый потенциал), поэтому влажность не является параметром, необходимым для контроля в моем случае)

fpistm
Ср 28 марта 2018 г. 20:28
MCP9808, по -видимому, имеет лучшую точность температуры, чем SI7021 для наибольшего диапазона температуры.
Точность:
- ± 0.25 (типично) от -40 ° C до +125 ° C
- ± 0.5 ° C (максимум) от -20 ° C до 100 ° C
- ± 1 ° C (максимум) от -40 ° C до +125 ° C
• Пользовательский разрешение измерения:
- +0.5 ° C, +0.25 ° C, +0.125 ° C, +0.0625 ° C


Температура внутри также в основном в зависимости от нагревательной способности, объема нагрева, воздушной цепи (вентилятор?).
Мы сделали несколько тестов и зарегистрировали все измерения на SD, чтобы нарисовать кривые благодаря Excel. (время отклика, поддерживать температуру,...)
В конце мы в среднем +/- 0.2 ° C вокруг порядка даже с атомийзером в действии.

Я не знаю BMP, так что это в основном зависит от ваших ограничений.

мак
Ср 28 марта 2018 г., 21:39
Я использовал MAX31865 (через SPI) с хорошим зондом PT100 в проекте и был поражен скоростью и точностью.
Модули доступны, начиная с 3,5 €: https: // www.aliexpress.com/item/dc-3v-5 ... 49117.HTML
Полезно читать: https: // электроника.Stackexchange.com/Q ... RTD-Probes

Col68
Ср 28 марта 2018 г., 22:17
Привет,

Я нашел невероятный проект для инкубатора яиц с контролем влажности и даже с системой для яиц с выстрелами и многим большим, учебные пособия, которые автор часто связан с контролем температуры и т. Д ... Все, что связано с вашим исследованием, здесь. Счастливого чтения.
http: // nicuflorica.блог.fr/search/label/инкубатор

Аранеус
Солнце 01, 2018, 17:25
[мак - Ср 28 марта 2018 г., 21:39] - Я использовал MAX31865 (через SPI) с хорошим зондом PT100 в проекте и был поражен скоростью и точностью.
Модули доступны, начиная с 3,5 €: https: // www.aliexpress.com/item/dc-3v-5 ... 49117.HTML
Полезно читать: https: // электроника.Stackexchange.com/Q ... RTD-Probes
Я только что получил пару из них. Спасибо, что указали на это.

Куда "Ардуино"?