(медленный) ШИМ для нагревателя

holodaleksey · #1

прошу подсказки.

плата 1. управление нагревателем посредством ШИМ. исполнительным устройством установлено ТТР (FOTEK SSR-25DA).
При Тдатчика = (Tset - 1/2Tdif) нагреватель включен 100%. При Тдатчика = (Tset + 1/2Tdif) нагреватель включен 0%.
Т.е., например, Tset=28, Tdif=2, тогда при 27 нагрев = 100%, при 28 = 50%, при 29 = 0%.
добился, где по мануалам, где "методом научного тыка" - плата 1 отрабатывает корректно. НО!: только в пределах 0-255.
т.е. если Тдатчика < 27 или >29 - начинается абра-кодабра со значениями (от) минусовых значений и до неопределенного максимума.

как сделать, что бы при снижении ниже 27 значения не уходили в минус, а после 255 не возрастали до бесконечности, ибо при таких раскладах ТТР работает неадекватно и непредсказуемо.

Олег · #2

Если вас устраивает как отрабатывает, то ставьте компараторы на 27 и 29 и при значениях выходящих за эти пределы подставляйте блоком SWITCH те значения которые вам надо.
Единственно не уверен что это ТТР будет адекватно с шимом работать. Может я и не прав.

holodaleksey · #3

по ттр: http://iarduino.ru/lib/rele_fotek.pdf

по SWITCH: мозги уже явно винтом, но не пойму как его (их) вставить??

Олег · #4

Даташит у меня есть, переключение этого реле осуществляется при переходе через ноль, то-есть максимум 50 Гц, а ШИМ у ардуино 490Гц. Не думаю что будет корректно работать.
По-поводу SWITCH:

Если температура выше 29, то выводится 255, если нет, то показания термометра. Это так, для примера.

DerAlex · #5

Если реле переменного тока значит внутри находится тиристор или симистор.Симистор открывается импульсом напряжения а закрывается при переходе напряжения через ноль.Открывающий импульс должен быть синхронизирован с сетью 50 герц.Лучше использовать скоростной счетчик для подобного управления.В этом блоке есть функция-управляемая линия задержки.

Добавлено (18.02.2016, 09:29)
---------------------------------------------
Фазное регулирование нагрузки переменного тока с помощью FLProg

Добавлено (18.02.2016, 09:42)
---------------------------------------------
Если реле со встроенной схемой определения перехода напряжения через ноль, то так же можно применить скоростной счетчик.
Только использовать функцию подсчета входных импульсов.Считать импульсы от одного до ста.Один импульс = 20 милисекунд,
100 импульсов = 2000 милисекунд=2секунды.Сответственно при одном импульсе 1 процент мощности, при 100 импульсах 100 процентов.

holodaleksey · #6

DerAlex, усложняете. но спасибо. опыт (мой и немалый) показывает, что для инерционных систем (приточные вентисистемы, обогрев конвекторами либо водой) подобные требования излишни. для исключения "шума" в сети достаточно детектора перехода в ТТР. (при желании, по открытиэ-закрытию ТТР посмотрите даташиты хоть по фотеку, хоть по кипприбору, хоть по омрону).

Олег · #7

Вот мужики честно, не понимаю, как данное реле может работать с ШИМом. Может кто с осциллограммами сможет объяснить?

holodaleksey · #8

Олег, тут что понимать под шимом. (осциллографа нет).
если (как я заметил) для большинства пользователей шим - это от 100 до 400 Гц - то это одно. но: для систем асутп, и более того, климата - частота до 50Гц - достаточна. системы инерционны, и порой достаточно даже 10Гц.

что касаемо работы ттр. (прим: фотек взял первый раз, до этого (и для себя, и для работы) использовал кипприбор.
это тут: http://kippribor.ru/o_tverdotelnih_rele_Kippribor
далее - цитата:

Классификация твердотельных реле KIPPRIBOR по способу коммутации
Твердотельные реле с контролем перехода через 0

Твердотельные реле с контролем перехода через ноль применяются для коммутации:

резистивных нагрузок: электрических нагревательных элементов (ТЭНов), ламп накаливания и т.п.
емкостных нагрузок: например, помехоподавляющих сглаживающих фильтров, имеющих в своем составе конденсаторы;
слабоиндуктивных нагрузок: катушек соленоидов, клапанов и т.п.

При подаче управляющего сигнала на твердотельное реле с контролем
перехода через ноль, напряжение на его выходе появляется в момент
первого пересечения линейным напряжением нулевого уровня. Это позволяет
уменьшить начальный бросок тока, снизить уровень создаваемых
электромагнитных помех и, как следствие, увеличить срок службы
коммутируемых нагрузок.
Однако ТТР с контроем перехода через ноль не могут коммутировать
высокоиндуктивную нагрузку, когда cos φ<0,5 (например, трансформаторы
на холостом ходу).

Диаграмма срабатывания ТТР KIPPRIBOR с контролем перехода через ноль.

и да, действительно: не имеет смысла применять подобные ТТР для регулирования на частотах выше 100Гц )))

Олег · #9

То что написано сейчас правильно, сам так делаю. Но в проекте вы подключаете ШИМ выход, в Ардуино он 490Гц и я не понимаю как в данном проекте будет работать это реле.

holodaleksey · #10

просто: (например) ттр примет последовательность 8 импульсов при 400Гц как 1 импульс при 50Гц, большей разрешающей способностью оно же не владеет.

holodaleksey · #11

пример: как это реализовано в овен лоджик для работы с сигналами напряжения.

Олег · #12

Это проверено на практике или в теории? У меня пока в теории получается такая картинка, переключение происходит в момент перехода через ноль и уровня на входе. Так-как частота ЩИМ 490 Гц и меняется только скважность, а частота сети может варироваться в пределах одного герца, то получается очень неустойчивая конструкция.
Если частота будет, например (такого не должно быть, но все-же) 49Гц, то мы на выходе будем иметь или постоянно ноль или постоянно 1, независимо от скважности. А если частота 50 Гц, то состояние меняться будет, но не так, как определено ШИМом, а чисто из-за сдвига частот.

DerAlex · #13

Будет как попало работать из за не синхронности частоты сети и частоты ШИМ.Будут постоянные биения.Не услышали меня похоже.

holodaleksey · #14

пост 10 - работает без нареканий со стороны заказчика и обслуги на 6 объектах, срок правда маловат: 2 - второй год, 4 - первый.

при применении перехода через 0 - сдвиг будет всегда, при применении фазового перехода - будут шумы по питанию. выбирайте. или делать как предлагает DerAlex, андронный коллайдер))

Олег · #15

Я не совсем понял что в десятом посте и откуда 400Гц? И просто не понимаю как такое подключение может стабильно работать.

DerAlex · #16

Зачем тут вообще ШИМ нужен который работает на частоте 490 герц а управляет симистором в сети 50 герц ?

Добавлено (18.02.2016, 18:45)
---------------------------------------------
Симистор включается по фронту импульса и какая длительность импульса без разницы.

DerAlex · #17

holodaleksey · #18

в 10 посте - реализация (уже неоднократная) на других контролерах, во вложении - кусок алгоритма скриншотом.
400 - например.

Олег, что принимаем за стабильную работу?
А) абсолютное согласование команды и отработки внешним исполнительным устройством, или
Б) достижение требуемых параметров в допустимых комфортных пределах (в данном случае температуры)?
В) требуется и то и другое.

Олег · #19

Стабильная работа на мой взгляд это правильное отрабатывание команд контроллера. Если контроллер дает команду на включение 33%, значит реле и должно включать нагреватель на 33 %. На мой взгляд для этого реле если сделать медленный шим частотой 1 Гц, например, то он будет работать стабильно, так как реле предусмотрено как раз для такого включения.
При включении с ШИМом 490Гц, как я уже писал будет большая нестабильность. Если у вас сделано по алгоритму который вы описали в начале темы 0-50-100, то работать, наверно будет, но 50 будет плавать в каких-то пределах, может 30-70, может еще как.
Для нагревателя это может и не принципиально и вас все устраивает, но если когда-то получится десятикратное превышение частоты ШИМа над частотой сети, то система встанет. Имхо.

holodaleksey · #20

Олег, могу просить пояснить отчего система встанет? если у неё обратной связи от исполнительного нет. или встанет в данном случае - не отработает команду? так опять же с чего, если обратной связи от исполнительного нет.
имхо, при падении температуры произойдет увеличение рассогласования между уставкой и текущим значением, и регулятор выдаст команду на увеличение управляющего сигнала.