[Quantum1 1]

On 12/24/2022 at 9:55 AM, tonyk_av said:

Бред полный. У тебя в части напряжения получается классическая система регулирования с запаздыванием.

Помимо напряжения в сети есть ещё много дестабилизирующих факторов, влияющих на температуру, например, дверь в цех, открытие которой также может привести к изменению температуры. Будешь на все двери и форточки вешать конечники? :)))

 

Расплав в вакуумной камере, стенки реактора дополнительно охлаждаются....форточка на это не влияет)))

On 12/24/2022 at 9:55 AM, tonyk_av said:

А кривую температуры металла представляешь? У тебя все три фазовых состояния вещества. При плавлении и испарении температура будет скакать, примерно, вот так:

Конечно представляю. Не вижу в этом проблемы

On 12/24/2022 at 2:52 AM, quark said:

Так понимаю, единственный управляющий сигнал в вашей системе - положение движка ЛАТР-а, которое устанавливается при помощи шагового двигателя.
И, с его помощью, вы хотите добиться "быстрой" стабилизации потребляемой мощности, и "прецизионно поддерживать температуру тела с малой теплоёмкостью, при не самой стабильной сети питания нагревателя".

А это, вообще, реально получить при помощи такой системы? Хотя бы оценочные расчеты делали? Или вся надежда только на ПИД-регуляторы?

 

 

Да все верно, система конечно не идеальна. Но что имеем. Реакция температуры это примерно секунды, измерение мощности миллисекунды, реакция шаговика несколько десятком миллисекунд. Т.е. потенциально раз в 10-100 ускоряем реакцию.

 

[quark 48]

1 час назад, Quantum1 сказал:

Да все верно, система конечно не идеальна. Но что имеем. Реакция температуры это примерно секунды, измерение мощности миллисекунды, реакция шаговика несколько десятком миллисекунд. Т.е. потенциально раз в 10-100 ускоряем реакцию.

Анализ работы системы стоит начинать с рассмотрения ее "узких мест".
В данном случае, таким "узким местом" является механический привод движка ЛАТР-а, с его ограниченным временем реакции, и ограниченным механическим ресурсом.
ЛАТР может выдавать только дискретные значения напряжения и, следовательно, мощности, переключаясь с одного витка обмотки на другой. Если ПИД-регулятор "насчитает" какое-то промежуточное значение мощности, то будет происходить периодическое переключение с одного витка на другой. Если, как Вы говорите, характерное время для регулирования температуры - секунды, то для мощности оно будет еще меньше. Эффективное управление ЛАТР-ом с такой периодичностью невозможно. И долго он не "протянет" в таком режиме...

Изменено 24 декабря, 2022 пользователем quark

[Quantum1 1]

On 12/24/2022 at 2:28 PM, quark said:

Анализ работы системы стоит начинать с рассмотрения ее "узких мест".
В данном случае, таким "узким местом" является механический привод движка ЛАТР-а, с его ограниченным временем реакции, и ограниченным механическим ресурсом.
ЛАТР может выдавать только дискретные значения напряжения и, следовательно, мощности, переключаясь с одного витка обмотки на другой. Если ПИД-регулятор "насчитает" какое-то промежуточное значение мощности, то будет происходить периодическое переключение с одного витка на другой. Если, как Вы говорите, характерное время для регулирования температуры - секунды, то для мощности оно будет еще меньше. Эффективное управление ЛАТР-ом с такой периодичностью невозможно. И долго он не "протянет" в таком режиме...

 

Да я с вами абсолютно согласен, эти проблемы очевидны. Но кардинально изменить источник питания нет возмжности. У нас сеть не прям совсем плохая, будем надеятся что стабильность сети исчисляется минутами по опыту других приборов

[quark 48]

6 минут назад, Quantum1 сказал:

Да я с вами абсолютно согласен, эти проблемы очевидны. Но кардинально изменить источник питания нет возмжности. У нас сеть не прям совсем плохая, будем надеятся что стабильность сети исчисляется минутами по опыту других приборов

Простите, за совет. Но я бы, на вашем месте, пока отложил реализацию проекта и вернулся к постановке задачи - анализу исходных данных, технических требований и технических характеристик... Нет ничего хуже для разработчика - прийти в конце работы к осознанию, что данная задача выбранными методами не решается и ничего сделать нельзя. А время и деньги - уже потрачены...

 

[tonyk_av 31]

3 hours ago, Quantum1 said:

Расплав в вакуумной камере, стенки реактора дополнительно охлаждаются....форточка на это не влияет)))

У меня тоже в вакууме.

3 hours ago, Quantum1 said:

измерение мощности миллисекунды

Десятки миллисекунд. 50 Гц -> 20 мс. И всё это шумит.

3 hours ago, Quantum1 said:

Реакция температуры это примерно секунды

Прежде чем говорить об этом, хотя бы разгонную характеристику надо снять. И снять реакцию на дестабилизирующие факторы.

 

ИМХО, по факту, после экспериментов, окажется, что достаточно тиристорного регулятора в число-импульсном режиме.

[quark 48]

18 минут назад, tonyk_av сказал:

ИМХО, по факту, после экспериментов, окажется, что достаточно тиристорного регулятора в число-импульсном режиме.

Я тоже так думаю. Тиристорный регулятор вместо ЛАТРА. С ЛАТРОМ ни чего хорошего не получится...

Но это чисто интуитивно, без расчетов. ТС стоит все посчитать предварительно, хотя бы оценочно.

Нюансы в ТЗ могут оказаться решающими...

 

[yamantau 15]

17 часов назад, Quantum1 сказал:

Так вот к этому моменту мощность при которой достигается нужная температура и интенсивность испарения, должна так же фиксироваться - от этого зависит однородность покрытия.

Если будет стабилизация только по температуре - тогда сам металл может неоднородно прогреваться, так как датчик фиксирует показатели только в одной точке, что соответственно приведет к проблемам в процессе. Смотря за мощностью мы, заранее отлавливаем ее изменения и корректируем, для того что бы это минимально, как только возможно сказалось на температуре.

 

Как выше коллега рекомендовал снять разгонные характеристики, плюсом я бы рекомендовал снять статическую характеристику в установившихся режимах по двум выходным переменным - температуре и интенсивности испарения при различных подводимых мощностях. Возможно, не факт, характеристика будет иметь горб, и здесь напрашивается экстремальный регулятор.

[tonyk_av 31]

42 minutes ago, quark said:

С ЛАТРОМ ни чего хорошего не получится...

Кстати, тиристорный регулятор можно будет перевести из ЧИМ в ШИМ, если вдруг понадобится быстрая реакция.

Ещё выбор алгоритма зависит от соотношения мощностей, которую может выдать нагреватель и той, что нужна для процесса. Например, в моём случае нагреватель мог в одной печке нагреть её вдвое больше, чем нужно, а в другой перегреть всего лишь на 10% больше от необходимого.

А вообще, температура в печке, когда там много металла- это довольно большая инерция. И датчик где-то снаружи, а не внутри расплава может врать неимоверно. Поэтому нужно сначала вникнуть в физику техпроцесса на уровне наблюдения и экспериментов на работающем оборудовании и только потом уже начинать думать чё и как.

Изменено 24 декабря, 2022 пользователем tonyk_av

[quark 48]

8 минут назад, tonyk_av сказал:

Кстати, тиристорный регулятор можно будет перевести из ЧИМ в ШИМ, если вдруг понадобится быстрая реакция.

Ох, не "грузите" Вы пока топикстартера этими проблемами (возможностями)... 🙂

Ему бы с собственным ТЗ разобраться, для начала...

 

[tonyk_av 31]

42 minutes ago, quark said:

Ох, не "грузите" Вы пока топикстартера этими проблемами (возможностями)... 🙂

Не буду. :)))

КМК, мы его ту не только нагрузили, но и сказали куда двигаться.

Я ТС в личку отправил напосмотреть кое-что для понимания вопроса. Надеюсь, отправленное будет ему полезным.

[Quantum1 1]

On 12/24/2022 at 5:31 PM, tonyk_av said:

Кстати, тиристорный регулятор можно будет перевести из ЧИМ в ШИМ, если вдруг понадобится быстрая реакция.

Ещё выбор алгоритма зависит от соотношения мощностей, которую может выдать нагреватель и той, что нужна для процесса. Например, в моём случае нагреватель мог в одной печке нагреть её вдвое больше, чем нужно, а в другой перегреть всего лишь на 10% больше от необходимого.

А вообще, температура в печке, когда там много металла- это довольно большая инерция. И датчик где-то снаружи, а не внутри расплава может врать неимоверно. Поэтому нужно сначала вникнуть в физику техпроцесса на уровне наблюдения и экспериментов на работающем оборудовании и только потом уже начинать думать чё и как.

 

Датчик стоит на поверхности самого расплава в керамической втулке, самого расплава несколько десяток грамм. С физикой как раз все понятно.

On 12/24/2022 at 5:03 PM, yamantau said:

Как выше коллега рекомендовал снять разгонные характеристики, плюсом я бы рекомендовал снять статическую характеристику в установившихся режимах по двум выходным переменным - температуре и интенсивности испарения при различных подводимых мощностях. Возможно, не факт, характеристика будет иметь горб, и здесь напрашивается экстремальный регулятор.

Характеристики все есть. Что происходит до расплава абсолютно не важно, т.к. там идёт очень медленный и плавный нагрев. ПИД начинает стабилизировать только когда уже процесс начат, т.е. расплав правильно  "пылит"...

 

Анализом того насколько правильно пылит расплав, занимается никак не система поддержания температуры, а другая часть ПО. Она уже и выдает желаемую температуру поддержания ПИДам. А там уже и всякие графики/параметры режимов, которые заранее обкатаны и исследованы. Напрямую смешивать это с ПИДами не рационально.

On 12/24/2022 at 5:43 PM, quark said:

Ему бы с собственным ТЗ разобраться, для начала...

Где я по вашему "не разобрался"?

 

Изменено 25 декабря, 2022 пользователем Quantum1

[Quantum1 1]

On 12/24/2022 at 4:48 PM, quark said:

Я тоже так думаю. Тиристорный регулятор вместо ЛАТРА. С ЛАТРОМ ни чего хорошего не получится...

Но это чисто интуитивно, без расчетов. ТС стоит все посчитать предварительно, хотя бы оценочно.

Нюансы в ТЗ могут оказаться решающими...

 

Без всякой интуиции, тиристорный рег на 3кВт = куча трудно выводимых помех как в эфир, так и в сеть.... Рядом есть прецизионное оборудование... Это же не ТЭН в бочке воду греть в бане... 

[quark 48]

39 минут назад, Quantum1 сказал:

Где я по вашему "не разобрался"?

"Не разобрались": соответствуют ли реальные возможности вашей системы управления требованиям ТЗ.

19 минут назад, Quantum1 сказал:

Без всякой интуиции, тиристорный рег на 3кВт = куча трудно выводимых помех как в эфир, так и в сеть.... Рядом есть прецизионное оборудование... Это же не ТЭН в бочке воду греть в бане...

Тиристорное регулирование, реализованное по принципу "пропуска периодов в сети", практически, не дает помех.

P.S. Переключение ЛАТР-а с обмотки на обмотку, как раз, будет генератором помех.

Изменено 25 декабря, 2022 пользователем quark

[tonyk_av 31]

3 hours ago, Quantum1 said:

тиристорный рег на 3кВт = куча трудно выводимых помех как в эфир, так и в сеть....

Это справедливо для ФИМ. Я ведь не зря говорил про ЧИМ, которая почти не даёт помех. Плюс нужно правильно разводить кабели и компоновать оборудование в шкафу. Уже приводил пример, что у меня в шкафу работало два ПЧ по 5.5кВт каждый и ПЛК с модулями измерения, имевшими класс точности 0.02%. Так что помехи можно успешно давить.

 

2 hours ago, quark said:

P.S. Переключение ЛАТР-а с обмотки на обмотку, как раз, будет генератором помех.

Вот именно. Плюс механический износ. И зачем это такое надо? ИМХО, зря ТС заморачивается за такое.

 

3 hours ago, Quantum1 said:

Что происходит до расплава абсолютно не важно

Очень даже важно, потому что...

 

3 hours ago, Quantum1 said:

...ПИД начинает стабилизировать только когда уже процесс начат

Вот тут ты, КМК, не разобрался.

Выше коллеги разными словами абсолютно правильно объяснили, что И-составляющая закона регулирования это накопленное или, другими словами, суммарное (интегральное) отклонение текущего значения от заданного значения (уставки), накопленное за како-то время. Теперь представь, что у тебя, например, уставка 100 градусов, а ты включаешь регулятор при 99.9 градусах. Что получится: П=0, И=0 и какая-то дрожь от Д. И какое будет управляющее воздействие? Решение, конечно, есть, и не одно.

[Impartial 0]

On 12/24/2022 at 12:05 PM, Quantum1 said:

Конечно представляю. Не вижу в этом проблемы

В этом как раз проблема. Вы рассматриваете только характеристику нагрева. А где кривая охлаждения. 

У вас регулятор не управляет охлаждением. Постройте характеристику охлаждения и изменяйте коэфициенты регулятора в зависимости от того какой процесс выполняется - нагрев или охлаждение.

А вообще, если вы не можете управлять какой либо частью характеристики процесса регулирования, то задача, с помощью ПИД не решается.

В вашем случае интегратор будет переполняться при остывании.

Изменено 30 декабря, 2022 пользователем Impartial