Termostato Di Precisione

[stefano_]

salve,

vi dico subito quello di cui ho bisogno:

devo portare l'acqua ad una temperatura costante di 130° e farla restare in EBOLLIZIONE per circa 20 minuti.

Utilizzando un classico termostato elettronico con sonda pt100 preciso che sia quando arriva a 130 gradi stacca la resistenza per poi riattaccarla a 128 per esempio in questo lasso di tempo che la resistenza è staccata l'acqua non bolle più.

Volevo sapere se c'è un controllo che sia preciso nel senso che inizialmente la resistenza si accende quando si avvicina alla temperatura prestabilita si spegne ad intervalli sempre più lunghi fino ad arrivare alla temperatura di 130° a questo punto non si deve spegnere per poi scendere a< 128° ma deve attivare la resistenza per un brevissimo lasso di tempo ad intervalli pressoche costanti in modo tale da mantenere l'acqua sempre a quella temperatura.

Scusate se sono stato lungo ed ho fatto un pò di confusione.

PS di elettronica non sono molto ferrato..... ma ce la metto tutta.

grazie 1000 a tutti.

[dlgcom]

Ci sono molte marche che fanno questi tipi di controlli .

Io ho usato sia omron che gefran .

Queste moduli hanno un pid che fa propio quello che dici.

Adirittura sono autoregolabili.

Prova a vedere nei sito ufficiale .

Modificato: 8 agosto 2005 da dlgcom

[claudiomarcon]

Ciao Stefano

Un termoregolatore elettronico fa al caso tuo: quella che chiedi è la tipica regolazione PID.

scusa per la brevità del messaggio ma sono di fretta!!!

ciao

[stefano_]

per dlgcom,

ho visto l' E5CS è questo

http://www.europe.omron.com/IT_it/cor/iab/...E5CS_series.asp

è quello che intendevi tu ?? Quanto può costare ??

Grazie 1000 ad entrambe per le vostre risposte

[stefano_]

ciao,

tempo fa avevo acquiastato un termostato la marca è tecnologic ed il modello è il TCPDE. I dati sono i seguenti

- 1 ingresso per termocoppie J o K o termoresistenze tipo PT100

- 1 uscita a relé o in tensione per pilotaggio SSR

- regolazione ON/OFF o PROPORZIONALE

- range di controllo da 100° ... 1200°C

- connessioni Octal o Faston

- alimentazione universale

non capisco se può fare al caso mio o no !!

Cosa à l' SSR ??

[dlgcom]

Si e' quello che intendevo io.

Purtroppo sono 5 anni che non vivo piu' in Italia , non so' cosa possa costare oggi.

SSR = Solid State Rele

Sono rele comunemente usati nel controllo della temperatura, non hanno parti mobili essendo completamente elettronici.

[stefano_]

ciao, e grazie ancora per le info, ma scusa l'ignoranza cosa significa che oltre al controllo on off può fare il controllo proporzionale ?? In pratica come funzionerebbe ???

Col on off quando arriva alla temperatura prestabilita apre il contatto del relè e quando scende al di sotto lo richiude ecc....

in quell'altro modo ???

Scusa ancora l'ignoranza e grazie 1000

[Livio Orsini]

...ma scusa l'ignoranza cosa significa che oltre al controllo on off può fare il controllo proporzionale ??....

[stefano_]

non ho capito tutto al 100% ma penso di esserci vicino comunque questo è quello che ho

http://www.imsystem.com/Strumenti/regolato...ogico_TCPDE.htm

ho 2 morsetti per l'alimentazione ( 220V)

2 morsetti per collegare la sonda tipo J e

3 morsetti del rele 1 comune 1 NO e i NC.

Come faccio a "parzializzare" la fase della sinusoide ( sarebbe dare meno tensione alla resistenza ??)

[claudiomarcon]

ciao Stefano

quello che indica Livio riguardo riguardo al controllo di tipo ON/OFF è perfetto, in più posso solamente aggiungere che normalmente, è possibile anche parametrizzare il tempo ciclo, cioè quanto deve durare la somma di tempo ON e di tempo OFF. All'interno di questo TC vengono modulati i tempi di ON ed OFF in base alla potenza richiesta, quindi se imposti un TC sufficentemente breve, non permetti all'acqua di perdere lo stato di ebollizione. Tieni presente che con TC bassi, come servono a te, il relè che energizza la resistenza di riscaldamento effettua una quantità enorme di cicli di apertura/chiusura, quindi se vuoi rendere il sistema affidabile nel tempo ti consiglio di installare un relè statico.

Per quanto riguarda la regolazione proporzionale invece, nei termoregolatori si intende la regolazione del sistema riscaldante tramite un segnale analogico (0-10V oppure 4-20mA) proporzionale alla potenza necessaria, questo sistema si usa, ad esempio con elementi riscaldanti a scambio termico regolati da una valvola del vapore. Nel caso di riscaldamento a resistenza si deve lavorare con sistema ON/OFF a meno che il segnale proporzionale non lo si utilizzi per comandare un regolatore di potenza che effettua la parzializzazione di fase come indicava Livio oppure generi una modulazione PWM.

ciao

[Livio Orsini]

Non sono sicuro, perchè mancano le informazioni, ma il tuo regolatore lavora solo in modo on-off. Cambia solo la strategie di regolazione.

Nel caso di regolatore on-off co istresi di 3C, significa che se punti a 130C la resistenza sarà alimentata, in teoria, fino alla temperatura di 131,5 e verrà nuovamente alimentata quando la temperatura cala fino a 128,5C.

Se, invece, usi il modo proporzionale il regolatore lavora in modo on-off come ho descritto nel messaggio precedente. Però essendo l'attuatore un relè, presumibilmente elettromeccanico e non allo stato solido, la regolazione non potrà essere molto fine. Il tempo di ciclo di 25" mi sembra adatto al tipo di regolazione.

La banda proporzionale di 10C significa che entro questa banda regola proporzionalmente, al di sotto è sempre acceso e al di sopre è sempre spento.

In altre parole, sempre puntando a 130C, la resistenza sarà sempre alimentata fino a 125C, poi si avrà una regolazione proporzionale all'errore fino a 135C, dopo di che la resistenza viene sempre disalimentata.

Quindi devi solo collegare la sonda ai due morsetti, e la resistenza ai contatti NC del relè.

[stefano_]

scusate ma se prendo una termoresistenza "precisa" ed un pic trmite un partitore creo un riferimento 0 - 5 v da mandare all'adc del pic ed il resto lo faccio tutto tramite software ... è una cosa possibile ??

Penzo di si ma non mi è chiaro i calcoli che dovrei fare. Avevo in mente di attivare un uscita con una frequanza inversamente proporzionale alla tensione acquisita dell'adc e comandare la resistenza riscaldante tramite triac che ne dite ??

E' una cosa precisa ?

[dlgcom]

Certo che e' possibile , infatti i controlli commerciali montano un microcontroller ...

i passi sono

-dimensionare il circuito di ingresso per trasformare la resistenza in una tensione 0-5v.

-Linearizzare questa misura, come sai , questi sensori non sono lineari.

-Fare una routine PID per poter controllare il tuo carico.

-comandare un display per visualizzare e modificare la temperatura.

Se e' nelle tue possibilita' sicuramente il rusultato sara' molto piu' economico.

[stefano_]

Premetto che non sono molto esperto di elettronica ( puro hobby):

per comandare i display non ci dovrebbero essere problemi

per quanto riguarda il segnale di ingresso, avendo una termocoppia che per esempio tira fuori 5uV per grado e la temperatura massima misurabile è 200° io avrò un segnale che varia da 0 per esempio a 0° a 1000uV = 1mV alla massima temperatura quindi il segnale da 0 ad 1 mV lo devo amplificare magari con degli operazionali in modo tale che diventi 0 5V.... vado bene fin qui oppure ho detto un mucchio di cavolate ???

Per linearizzare il segnale cosa intendi scusa l'ignoranza.....

se è il caso poi ti dico come ho intenzione di fare per la regolazione vera e proria

" routine PID "

grazie

[Livio Orsini]

Visto la gamma di temperatura non ti conviene usare una termo coppia. Devi amplificare 5000 volte! Rischi di misurare qualche cosa che ha poco a che vedere con la tua temperatura.

Meglio sarebbe usare una PT100, stabile, lineare: 0C ==> 100ohm, 200C ==> 177ohm. Ti basta metterla in serie ad un'altra 100 ohm (alta stabilità) ed alimentarla con un generatore di corrente costante da 1mA Passi da 0.1v (0C) a 0.177v (200C). Quindi per avere 5v ti basta amplificare per 65, che è molto più facile che amplificare per 5000.

Poi attenzione a come fai il PID. Se vuoi una buona stabilità non basta devi aggiugere anche il feed forward.

Se non hai molta dimestichezza con le regolazioni leggiti il mio tutorial sui controlli, lo trovi nella sezione didattica.

[stefano_]

grazie per le info,

ho terminato proprio ora la lettura del suo tut... molto interessante ma almeno per me non è stato così semplice da capire anzi....

comunque la mia intenzione era quella di adottare la tecnica "burst" modulazione PWM

in base al segnale che ricevo in ingresso vario in maniera inversa la frequenza in uscita con la quale attivo la resistenza.

Per quanto riguarda il controllo vero e prorpio avevo in mente di attivare la resistenza con la massima frequenza e di diminuire la frequenza man mano che la temperatura aumenta fino ad F = 0.

volevo realizare il tutto tramite pic e per attivare la resistenza magari un triac....

mi sembra tutto troppo facile soprattutto per me che non son esperto !!!!!!

Di cosa mi dimentico ??? C'è qualche ( probabilmente più di uno ) valore o grandezza che ho trascurato ??? Cosi mi sembra che riesco a mantenere una determinata temperatura in maniera mooolto precisa o sbaglio ???

[Livio Orsini]

Ti consiglio di mettere una soglia, per esempio 20-30 gradi in meno della temperatura di set point. Fino a quella soglia dai sempre tensione alla resistenza ed escludi il PID (così non carichi l'integrale). Poi misura come varia nel tempo la tmperatura con potenza al 100% , 75%, 50% e 25% così ti fai un'idea del tempo di ciclo. Pensa che se usi come attuatore un relè statico (triac) con zero crossing (te lo raccomando vivamente) hai una risoluzione di 10 ms (2 perido) quindi se imponi un tempo di ciclo di 10" puoi variare il burst di0.1%, il che ti permette di avere una buona regoalzione. Riepilogo: 10" di ciclo ==> 10"chiuso = 100%, 10ms chiuso = 0.1%. Devi farti due timer uno a 10"m il cui interrupt chiama la sub PID. In uscita del PID hai il tempo di chiusura, tempo che andrà a programmare il timer che comanda l'apertura dell'attuatore.

[stefano_]

ciao Livio, e grazie per le risposte.

Adesso si che non ci capisco più nulla... non ho capito dal "poi" in poi he he... allora

ok per la soglia così facendo risparmio tempo. Ii punti che non ho capito sono:

1) quando dici di vedere come varia la temperatura col variare del tempo con potenza 100% 75% 50% e 25% per farmi un idea

del tempo ciclo,cosa intendi ? con acqua fredda do 100% e vedo il tempo che impiego ad arrivare a 130° poi sempre ad acqua fredda

con potenza a 75% vedo il tempo che impiego ad arrivare sempre ai 130° ??? ecc... oppure prima arrivo alla soglia prestabilita

e solo a quel punto faccio le prove? Non mi è chiara l'utilità di queste prove.

2)per un tempo ciclo di 10 secondi cosa si intende per tempo ciclo?

3)devi farti 2 timer uno a --- 10"m --- quanto tempo è ? 10ms vero?

ho riletto 10 volte la routine PID che hai scritto ma mi scuso ancora dell'ignoranza ho capito pochino....

alle variabili K ( P I e D) ed ai relativi valori minimi e massimi che valori gli devo assegnare ? come valori certi ho solamente la temperatur ache voglio ottenere e quella invece che realmente ho..

ora mi si è complicata di non poco la vita, se pensi che non sia il caso di andare avanti dimmelo chiaramente così non ti rompo più le scatole.

Ciao e grazie 1000 ancora.

[Livio Orsini]

1) quando dici di vedere come varia la temperatura col variare del tempo con potenza 100% 75% 50% e 25% per farmi un idea

[stefano_]

dare il 100% per 10 secondi poit 75% sempre per 10 secondie così via quando sempre ad acqua fredda oppure una volta che sono arrivato alla soglia prestabilita ??? e poi una volta che se + o - il tempo di risposta cosa me ne faccio? presuppongo che questo si una delle costanti "K" inserite nella tua routine vero ??

[Livio Orsini]

Non c'è bisogno di ripartire sempre da acqua fredda! Basta solo misurare ol differenziale di temperatura per differenziale di tempo. Poi in funzione delle variazione di temperatura decidi se 10" sono troppi, o pochi o vanno bene. Se la variazione, con il 100%, è dell'ordine del grado OK. TUtto questo molto empiricamente.

[stefano_]

ok ora ci sono .......per quello che riguarda l'impostazione del tempo ciclo,

e per la funziopne PID come faccio a sapere i valori da assegnare alle variabili Kp,i e d ?

io di sicuro so solo la temperatura effettiva dell'acqua e la temperatura di set point, quindi mi posso ricavare l'errore ma per le altre variabili che valori utilizzo ??

grazie

[Livio Orsini]

....e per la funziopne PID come faccio a sapere i valori da assegnare alle variabili Kp,i e d ?

[stefano_]

ok, per adesso grazie 1000 cercherò di tirar fuori qualcosa di buono da tutta questa storia e poi chissa, magari va pure bene he he...

[stefano_]

ciao,

eccomi di nuovo quà. Mi sono documentato un pò leggendo altre info sulla regolaèzione pid ed oltre a vedere che per me penso sia una cosa troppo complicata da implementare ho pensato che forse non mi serve nemmeno un controllo che fa tutto ciò.

Detto questo avevo pensato semplicemente di stabilire una soglia sotto la quale la resistenza sta sempre accesa, superata la quale invece inizio un controllo pwm della resistenza. In pratica più aumenta la temperatura più diminuisce la frequeza. che ne dici secondo te può essere un buon compromesso semplicita/prestazioni ???

Grazie.