Jump to content

    
Sign in to follow this  
shasik

Управление нагревом печи по заданному закону

Recommended Posts

Не хочется Вас огорчать, но постоянная времени термопары без оболочки ~10с, в защитной оболочке ~3мин.

Не хочется вас огорчать, но то, что Вы называете постоянной времени не является свойством термопары.... А свойством теплообмена с измеряемым объектом. Любой термометр дает нам возможность измерять его собственную температуру... С любой скоростью... Что касается термопары, то ее можно хорошенечко прижать. А если в воздухе, то... площадь поверхности пропорциональна диаметру, а теплоемкость диаметру в квадрате...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вай-вай!

Зачем ругаемся?

Ашыпся я.

В таких случаях обычно пишут про пятницу и конец рабочей недели, но тут я просто затупил.

Вот сейчас специально посмотрел.

Размеры 120х120х120 мм - это внешние габариты. Внутренний объем - неизвестно, да и не так принципиально это.

 

Вес - неизвестен, т.е. сколько влезет. Могут положить 1 г, а могут и 1 кг (как я и говорил). Это я к тому вел, что моделька по ходу должна быть адаптивной или самонастраивающейся.

Согласитесь, что при нагреве с указанной точностью в 0,5 градуса/мин 1 мг и 1 кг параметры будут разные.

Для 1 мг - все определяется самой печкой. В случае если весь активный объем заполнен веществом, то прежде всего временные параметры изменяются.

Это как мне видится.

Что делать?

 

ЗЫЖ Там еще крышка есть. Могут и не закрыть. Параметры теплообмена со средой тоже уйдут.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Размеры 120х120х120 мм - это внешние габариты. Внутренний объем - неизвестно, да и не так принципиально это.

 

Вес - неизвестен, т.е. сколько влезет. Могут положить 1 г, а могут и 1 кг (как я и говорил). Это я к тому вел, что моделька по ходу должна быть адаптивной или самонастраивающейся.

Рисуйте модель. Как происходит передача тепла: нагреватель->стенки->воздух->датчик->воздух->обьект. Учесть мощность, теплоемкость, теплопроводность. В итоге сможете примерно прикинуть сколько нужно и с какой скоростью "вдувать" в нагреватель для получения нужной скорости возрастания температуры. По разности скорости для пустой печки и реальной сможете оценить примерный объем и тепловой "аппетит" загрузки.

ИМХО, если во внутреннем объеме не будет достаточно эффективной принудительной циркуляции воздука (как в духовке с конвекцией), то о такой

Согласитесь, что при нагреве с указанной точностью в 0,5 градуса/мин
точности при таком разбросе веса и размера можно даже не вспоминать (ИМХО, конечно)

Что делать?

 

ЗЫЖ Там еще крышка есть. Могут и не закрыть. Параметры теплообмена со средой тоже уйдут.

ИМХО, еще раз трезво оценить вменяемость заказчика - но это исключительно Вам решать. Кстати, а нужно учесть что мало того что дверцу не закроют, так еще и дышать и/или дуть на обьект смогут? Будут ли покладывать посторонние предметы в процессе нагрева (сосиски, кофе, бутерброды) ? :rolleyes:

 

Удачи!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для поддержания температуры в реакторе по заданному закону кроме нагревателя не забывют и линию охлаждения. И все встает на свое место. Бояться не надо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Для поддержания температуры в реакторе

Какой реактор?

Да это же шутка была.

Хватит уже издеваться.

Вот стоило человеку один раз ошибиться, и теперь каждый считает своим долгом пнуть его за это.

 

Охлаждения принудительного нет и не будет. В этом заказчик убежден.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для Tanya:

Конечно, я высказался слишком обобщенно, хотя для понимания проблемы этого достаточно.

Извините, но Ваше утверждение содержит несколько неточностей.

1.

то, что Вы называете постоянной времени не является свойством термопары....

Посмотрите параметр тепловой инерции в паспорте на термопару.

2. Измерение температуры с любой скоростью принципиально не возможно, все процессы имеют конечную скорость. Также инерцию имеет любое материальное тело нашей вселенной. Здесь вопрос только о соотношении требуемой скорости измерения температуры и скорости работы датчика. Пока это соотношение не в пользу разработчика. Хотя уже всплыл параметр 0,5 градуса/мин. Это вполне реально, при приложении некоторых усилий.

 

P.S. Прошу прошения, слегка ввел в заблуждение, соотношение плотностей к урану было не 20, а 50. 20 это приблизительная плотность урана г/см3. :biggrin:

txa_193.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Начинайте с самого тупого варианта типа простейшего ПИД, затем по ходу будете усложнять/дополнять.

Обязательно с самого начала приделайте удобную систему сбора/обработки данных, плюс интерактивное управление, чтобы на ходу смотреть, что получается и корректировать.

Даже я сейчас склоняюсь к мнению, что для изучения свойств незнакомой системы лучше погонять её вручную, промерить переходные процессы (как вверх, так и вниз), попробовать поуправлять. Там, глядишь, и алгоритм начнёт вырисовываться.

 

Я в своё время потерял кучу времени на отлаживание излишне сложной модели проточного регулятора, а в конце остановился на тупом двухрежимном автомате - первоначальный прогрев - выход в дельта-окрестность - тонкая регулировка.

Адаптивность - в последнюю очередь, когда чётко работает хотя бы частный вариант.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А зачем мне знать материал изоляции и прочее?

Принцип "черного ящика" не сработает? Подать максимальную (или максимально допустимую мощность), снять переходную характеристику, и по ней оценить инерционность. А за счет чего эта инерционность получена мне не интересно. Для меня главное знать зависимость напряжение-температура.

Ну, это я писал на тот случай, если есть желание оценить тепловые параметры печи в теории, до того, как вам ее "живую" предоставят.

А так, можно и практически. Хотя все равно может пригодиться, поскольку вам все же не лишне будет кое-какие тепловые расчеты произвести, чтобы добавлять в алгоритм различные ограничения для исключения перегрева.

 

Правильный выбор параметров ПИД'а не позволит нам избежать перегрева?

Т.е. не удастся ли при правильном выборе постоянных времени всегда немного недогревать :)?

Или как ввести предсказание?

Или не получиться ли отстраиваться от возможного перегрева? Ведь измерять температуры в печи и соответственно контролировать мощность нагревателя мы можем с гораздо большей точностью, чем требуется обеспечить. Для максимальных 450 градусов +/-1% даст нам 9 градусов запаса (в сумме) и 4,5 градуса допуск на недогрев.

Наверное можно сильно зарезать коэффициенты ПИДа. Это поможет не перегревать, но снизит быстродействие, т.е. увеличит ошибки при выходе на режим (на монотонную функцию) и при изгибах кусочно-линейных функций.

Все-таки можно попытаться порегулировать ПИДом с изменяемой уставкой. Только обязательно нужен безударный режим в направлении увеличения мощности и контроль тепла (из вычислений, см. выше).

Но это все ИМХО, в точности такую задачу я сам не решал.

 

Кроме того и сам процесс нагрева достаточно медленный. Максимальная скорость нагрева - 1 градус/с . Даже если мерить температуру 10 раз в секунду у нас будет возможность 10 раз предугадать перегрев. Другое дело, как это сделать.

Скорости нагрева и измерения температуры как таковые не важны - все относительно..

Как уже говорили, важно расположение термодатчика и скорость отклика на подачу энергии. Чем отклик быстрее, тем лучше будет работать ПИД.

Чем этот отклик дольше, тем хуже, вплоть до полной неработоспособности ПИДа и необходимости применения модели.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для Tanya:

Прошу прошения, в предыдущем посте не указал прямо, что паспорт на хромель-альмюлевые, копелевые и т.д. термопары в прикрепленном файле.

К сожалению цитату из него вытащить не получается, видимо шрифты не совпадают, вместо текста только какие-то зяблики. :huh:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Иссылочку или просто название книги

 

А методом - задан закон изменения температуры, включили дождались пока отклонение тепературы не выйдет за заданные пределы, выключили, дождались полного охлаждения, скорректировали мошность, снова включил, и так далее не пробовался?

 

Из физических законов у Вас внутри сжимаемый газ, который при нагреве расширяется и уходит через щели, нагрев стенок печи, нагревателя, материала внутри, кроме температуры окружающей среды, наверное нужно ещё знать начальную температуру стенок, Вы же часто ей будете пользовать, качественную оценку можно получить из школьного курса физики, от формы печки можно отвлечся.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Для Tanya:

Прошу прошения, в предыдущем посте не указал прямо, что паспорт на хромель-альмюлевые, копелевые и т.д. термопары в прикрепленном файле.

К сожалению цитату из него вытащить не получается, видимо шрифты не совпадают, вместо текста только какие-то зяблики. :huh:

Не путайте.

Это не термопара, а термопреобразователь термопарный... Там снаружи корпус толстый, а внутри... керамика.... много... и проволока миллиметровая...

Эта штука специально предназначена для монтажа пьяными монтажниками посредством кувалды в какой-нибудь котельной... Выдержит ядерный взрыв...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для Tanya:

Насчет пьяных монтажников - это Вы напрасно, киповцы как правило работают трезвыми, это полезнее как для зарплаты, так и для здоровья (в смысле травматизма). Такую защиту ставят на термопары для обеспечения хоть какого-то срока службы, чтоб менять хотя бы не 2 раза на день (это в промышленных установках, не лабораторных), реально при температуре 200-500 градусов срок жизни даже с такой защитой от 1 недели до 1 года (бывает).

Если не понравились те, то посмотрите на эти: :closedeyes:

Termopari.rar

Edited by 314

Share this post


Link to post
Share on other sites
Для Tanya:

Насчет пьяных монтажников - это Вы напрасно, киповцы как правило работают трезвыми, это полезнее как для зарплаты, так и для здоровья (в смысле травматизма). Такую защиту ставят на термопары для обеспечения хоть какого-то срока службы, чтоб менять хотя бы не 2 раза на день (это в промышленных установках, не лабораторных), реально при температуре 200-500 градусов срок жизни даже с такой защитой от 1 недели до 1 года (бывает).

Если не понравились те, то посмотрите на эти: :closedeyes:

Как сказал поэт -

- Я глупостей не чтец, а пуще - образцовых. (Впечатления от прочтения...)

 

И термопары разные видела (и делала), и характерное время для выравнивания температуры проволочки в жидких и газовых средах в зависимости от диаметра прекрасно знаю, - измеряла сама.

И пьяных киповцев видела... Видимо-невидимо...

И дело тут не в термопаре, а в месте, куда ее поставят...

Мне так кажется.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this