Пид регулятор к шаговому двигателю

GrSashek · Сообщение **GrSashek** » 15 июл 2019, 09:13

Здравствуйте всем.
Подскажите пожалуйста, возможно-ли управлять шаговым двигателем через пид регулятор?
Есть проточный теплообменник к которому с одной стороны подходит кран холодной воды, а на другой стороне (на выходе) датчик температуры DS18B20. И вот на этом датчике нужно поддерживать заданную температуру открытием или прикрытием вентиля холодной воды на входе. Соответственно к вентилю холодной воды приделан (пришпандорен) шаговый двигатель с А4988
Здесь поискал по форуму нашёл пару блоков, но не могу приспособить их под свою задачу.

GrSashek · Сообщение **GrSashek** » 15 июл 2019, 09:16

Пытался сделать без пид регулятора, так на выходе температура начинала скакать и выходила со временем за аварийные пределы.

pan · Сообщение **pan** » 15 июл 2019, 09:49

почему нет? какая разница каким двигателем или еще чем-то управлять

Sancho · Сообщение **Sancho** » 15 июл 2019, 10:00

GrSashek писал(а): 15 июл 2019, 09:13 (пришпандорен) шаговый двигатель

В подавляющем большинстве современных приводов Belimo для систем HVAC установлены шаговики.
При инициализации он делает тестовый ход от упора до упора, подсчитывает кол-во шагов и потом распределяет равномерно на управляющий сигнал.
Вы можете заранее подсчитать шаги и круть в соответствии с необходимостью на нужное кол-во и в нужном направлении.
Темы о шаговиках Вам однозначно помогут. Их, тем, здесь достаточно.

ElectronicRTC

Ваша система инерционна (медленно отрабатывающая) и для неё вовсе не нужен ПИД-регулятор.
В данном случае наверняка точность достаточно 0.5 градуса ? Если так то можете просто алгебраически распределить разницу температуры и количество шагов. Хотя по сути это и есть пропорциональный регулятор. И и Д составляющие не нужны тут во избежании колебательных процессов.

GrSashek · Сообщение **GrSashek** » 15 июл 2019, 10:41

Sancho писал(а): 15 июл 2019, 10:00 Вы можете заранее подсчитать шаги и круть в соответствии с необходимостью на нужное кол-во и в нужном направлении.

Вот у меня так и работало, но

ElectronicRTC писал(а): 15 июл 2019, 10:05 система инерционна

и бывает уж очень температура переваливала за аварийные пределы.

Sancho писал(а): 15 июл 2019, 10:00 Темы о шаговиках Вам однозначно помогут. Их, тем, здесь достаточно.

Я их все достаточно хорошо изучил, но вот с пришпандориваньем блока пид регулятора к блоку шд, есть не большая проблема. А именно:
Заданна температура 45гр., на датчике 45,5, шд отработал 1 шаг на открытие, температура резко повышается и... вот здесь мои познания программирования и закончились. ШД вроде и делает ещё эННое кол-во шагов на открытие, но уже очень поздно.
Вот я и спрашиваю как или какой пид регулятор управляет шд?

Сообщение **Phazz** » 15 июл 2019, 10:56

[ref]GrSashek[/ref], тут есть блоки ПИД которые вам нужны viewtopic.php?p=60680#p60680

GrSashek · Сообщение **GrSashek** » 15 июл 2019, 11:11

Phazz писал(а): 15 июл 2019, 10:56 GrSashek, тут есть блоки ПИД которые вам нужны viewtopic.php?p=60680#p60680

Видать она мне попала промеж глаз.

Dev1 · Сообщение **Dev1** » 15 июл 2019, 14:57

Есть такая вещь как термостатический смесительный клапан (пример). Выбираете под ваш расход и проходное сечение. Выставляете нужную температуру и забываете.

Использовали кучу в системах горячего водоснабжения, системах теплых полов, работает изумительно, без танцев с бубном.

GrSashek · Сообщение **GrSashek** » 15 июл 2019, 15:07

Dev1 писал(а): 15 июл 2019, 14:57 Есть такая вещь как термостатический смесительный клапан (пример). Выбираете под ваш расход и проходное сечение. Выставляете нужную температуру и забываете. Использовали кучу в системах горячего водоснабжения, системах теплых полов, работает изумительно, без танцев с бубном.
Вернуться к началу

Я понял про что Вы говорите, я поглядывал уже на этот клапан, но ещё раз повторюсь, к сожалению у меня только холодная вода. Если мы конечно говорим об одном и том же, а то по ссылке товар уже продан

Dev1 · Сообщение **Dev1** » 15 июл 2019, 15:55

Мало данных, известно только проточный водонагреватель. Почему проточный а не накопительный, какие обьемы, для каких нужд... Тип ПВ, газовый, электрический... У проточного чтоб боле-мене получить стабильную температуру на выходе нужно боле-мене стабильный расход и давление ХВ на входе, причем с постоянной потребляемой мощностью на нагрев. Будет слишком малый расход на входе при большой мощности нагрева получите пар на выходе, опасно.

GrSashek · Сообщение **GrSashek** » 16 июл 2019, 03:55

Извините, а я про проточный водонагреватель и не говорил, я говорил про проточный теплообменник. У них немножко задачи разные. Мне можно конечно всю эту систему переделать на воздушное охлаждение, но это требует дополнительных финансовых вливаний, к чему на данном этапе я не готов.
Про давление воды на входе, это вообще не важно, она пусть хоть по капле капает - главное температура в теплообменнике должна быть постоянной. Давление воды в теплообменнике нулевое, после него в дренаж.
Я не про это. Для ШД нужен генератор, а я не могу понять что выходит с блоков пид регуляторов, у меня их уже целая куча. Пробывал штатный блок цеплять сразу к блоку ШД - не работает. Пробовал через генератор, двигатель крутит, но с постоянной скоростью и только в одну сторону, на DIR вообще не реагирует. И не зависимо от настроек Кр, просто живёт своей жизнью. Блок ШД мне предоставил Vacz, он на четыре мотора. Я его малость переделал под один, без пида он работает замечательно, а вот с ним ни в какую.

GrSashek · Сообщение **GrSashek** » 16 июл 2019, 03:56

Блок ШД попробую скинуть чуть-чуть попозже.

vacz · Сообщение **vacz** » 16 июл 2019, 06:07

Выложите свой проект (если не секретно). Возможно, что то нужно поправить. Блок ШД не будет реагировать на другие параметры после пуска, до завершения уже заданного значения.

GrSashek · Сообщение **GrSashek** » 16 июл 2019, 06:34

Да, почему секрет-нет.
Просто на отправке переменных в UART сидит экран Nextion, который категорически не хочет работать ни с генераторами, ни ШД.

Управление Вентилем (Уно).flp

Вот и пришлось вешать ещё один контролер, управляющий непосредственно ШД.

Отправлено спустя 7 минут 10 секунд:
Здесь решил для начала победить штатный блок, а затем думал подобрать уже который больше всего подходил бы к моим хотелкам. Но вот в таком единственном виде работает как было описано выше. В других вариантах двигатель пищит и всё

vacz · Сообщение **vacz** » 16 июл 2019, 14:16

Один из примеров работы блока ШД с датчиком температуры:

B.PNG

[spoiler]

pin5.PNG

t.PNG

[/spoiler]
Блок на один ШД с Pin5.

Generator.HD.pin5.mod_(CODE).ubi

вентиль.flp

Попробуйте запустить проект пока без Nextion. Когда убедитесь, что все работает можете прицепить и Nextion. (без UART. У Nextion есть свои блоки задать и получить параметр. И подключайте их с детектором изменения числа).

GrSashek · Сообщение **GrSashek** » 17 июл 2019, 15:02

vacz писал(а): 16 июл 2019, 14:16 Попробуйте запустить проект пока без Nextion. Когда убедитесь, что все работает можете прицепить и Nextion. (без UART. У Nextion есть свои блоки задать и получить параметр. И подключайте их с детектором изменения числа).

Запустил ка Вы посоветовали, не работает. С кнопок - крутит, а по датчику стоит.
Но я делал чтобы у меня работало по этой схеме, на экране оно работает классно, но на месте оказалось - вентилю либо не хватает шагов на реагирование, либо их очень много и мотор прямо на глазах начинает пакостить. И гистерезис делал в 2 градуса, и опрос датчика в 5-10 секунд. Температура бывало секунд за 5 на 15-20 градусов подскакивала, либо опускалась, а двигатель на фиксированных шагах не мог угнаться за ней. Я исходя из этого и пришёл к выводу, что нужен в моём случае пид регулятор.

Отправлено спустя 3 минуты 57 секунд:
Этот блок ШД который Вы мне предоставили, я так же упростил на 1 ШД для проверки.

vacz · Сообщение **vacz** » 17 июл 2019, 20:58

Попробовал в железе. Действительно, работает не корректно. Немного изменил проект. В проекте установлена температура от 32 до 33 градусов. Двигатель Nema17 с шагом 1/4. Закрывает / открывает периодически, пока температура не придет в норму. Вроде работает нормально. В проекте стоит дисплей, для проверки.

вентиль-2.flp

[bbvideo]https://youtu.be/9uBFucK0SMw[/bbvideo]

GrSashek · Сообщение **GrSashek** » 18 июл 2019, 05:29

Да, сейчас заработало. А можно сделать, чтобы количество шагов менялось от разницы температуры? Если разница 0 - стоим, разница 1 - 1 шаг, разница 10 - 300 шагов. Ну это так к примеру.
А дальше происходит вот что - температура повышается - делаем Н шагов, (конечно через определённое время), она все равно растёт - мы ещё делаем Н шагов на открытие. Разница температуры составляет градуса 2-2.5. Температура на датчике остановилась и составляет 35 гр. Затем 34.9, а двигатель в это время опять открывает вентиль воды на Н шагов, вместо того чтобы стоять. Затем температура 34.0 - он открывает вентиль ещё больше и... температура на датчике валится резко вниз, и составляет не 32.5, а 15, а двигатель делает Н шагов на закрытие и т.д. Разболонсировка происходит не только на повышение температуры, но так же и на понижение. И здесь должно меняться не только количество шагов но и время опроса, причём всё по гибкой системе.
Ну как то так.

Отправлено спустя 1 минуту 54 секунды:
По моему это ПИД?

Dev1 · Сообщение **Dev1** » 18 июл 2019, 13:03

Смотрите график температуры при настройке ПИДа, без него сложновато понять что происходит. Да и нужно понимать как работает ПИД и что подкручивать в определенные моменты(видны будут на графике). У нас на газгольдере есть система подогрева воды как гидрозатвора чтоб зимой не замерзло. Там обогревают паром. Сами понимаете температуру пара и температуру воды держат где то 25-30. Там клапаном пара регулируют электро-задвижкой. Управляет этим контроллер импульсами. Выдает всегда 1 импульс, а вот пауза между импульсами уже зависит от разницы между заданной температурой и реальной. Средняя пауза между импульсами где то 20-30 сек., большой обьем и нужно выждать пока все перемешается. Это как альтернатива, если с ПИДом не получится.

FlProg