Плавное управление ТЭНом 220 В

[jump]

Классно было бы "предугадать" выход на заданную температуру исходя из скорости нагрева/охлаждения

значит ОС по температуре есть?
если да, то можно и подобрать практически по скорости, при подходе к заданной точке - снижение и компенсация. делали когда-то, но не для всех объектов подходит

[makakus]

Я уже задавал вопросы. ответов нет. Прикинемся следователями и будем анализировать показания.

››Сегодня ТЭН управляется простым включением/выключением.
Кто включает/выключает? Руководствуясь чем?

››За счет мощности ТЭНа и потерь тепла через стенки устройства, очень сильно скачет температура. Классно было бы "предугадать" выход на заданную температуру исходя из скорости нагрева/охлаждения. А после выхода на заданную температуру компенсировать потери за счет включения ТЭНа на заданную мощнось.

C какой скоростью растёт температура? С какой падает?
Меняется ли скорость нагрева/охлаждения по ходу жизни или нет?
›› выход на заданную температуру
Кем она заданная? Заданная на всю жизнь одна или меняется?
С какой точностью?

›› ..включения ТЭНа на заданную мощнось
Кем, исходя из чего заданную?

Вот ответьте на эти вопросы почитайте про ПИД в рамках теории автоматического управления и будет вам не только щастье сейчас, но и перспектива на будущее.

[Vastok83]

Если без шуток, то и я так думаю. Если действительно надо решить эту задачу, с учетом таких суровых начальных условий - что в нашем распоряжении есть только одна выходная ножка контроллера, и нет входов для прерываний и контроля перехода через ноль.

Решить проблему перехода через 0 можно аппаратно.

Во вложении 75-ая страница из книги Рюмика. Мне подходит схема (Б) как наиболее простая.
Там есть вариаты с гальванической развязкой: через оптопару и через трансформатор. На какой остановимся - посмотрим.

Если использовать этот сигнал как источник тактирования таймера, то прерывания будут не нужны.

Программа любой момент может изменить скважность...

Тогда можно взять оптосимистор с контролем Zero Crossing, MOC3063, прицепить его к управляющему электроду более мощного симистора, способного коммутировать этот ТЭН, и тупо подавать на отпирание оптосимистора длинный постоянный уровень. Длительность этого управляющего сигнала будет определяться алгоритмом ПИД, исходя из измеренного текущего значения температуры.

Отпиранием будет тупо рулить таймер т.к. он будет иметь ту же частоту что и ток в сети.

Про алгоритм ПИД не слышал. Спасибо, почитаю.

Это в том случае, если вообще есть обратная связь по температуре.

Обратная связь есть. Прикручен датчик по апноуту avr318.

А если, как было сказано, нужно обеспечивать среднее значение мощности, то то же самое, можно не глядя, подавать на управление оптосимистором ШИМ с очень низкой частотой. С периодом 1...2 секунды. И симистор будет в открытом состоянии в течении нескольких полупериодов подряд.

В текущей модели проверка 3,5 секунды. Работает ужасно. Разлет 1,5 градуса когда корпус устройства не прогрет и 0,6 когда прогрет. Потери через корпус довольно большие по определению. Прошу корпус не обсуждать ибо там много тонкостей и потери в любом случае будут.

Конечно, при таком способе управления количество рабочих полупериодов может быть и четным, и нечетным. Ну и что ж тут такого? В данном случае не вижу ничего страшного. ТЭН - это ж не первичка транса, постоянная составляющая ему не страшна. Да и мощность 400 ватт - смешная.

Зато такое решение полностью соответствует требованиям топикстартера - никаких прерываний, и только одна ножка на выход управления.

Если использовать таймер с кратностью частоте переменного тока, то проблемы нечетности можно избежать.

[Scadauser]

Классно было бы "предугадать" выход на заданную температуру исходя из скорости нагрева/охлаждения

Это и есть работёнка для ПИДа

[Vastok83]

А у Вас в системе датчик температуры предусмотрен?

Да. Предусмотрен.

[makakus]

проблемы нечетности

3,5 секунды это 350 полупериодов сети. Почему вас волнует 0,3% асимметрии для ТЭНа небольшой мощности?

[jump]

Мне подходит схема (Б) как наиболее простая

без гальваноразвязки пострадает кто-либо: контроллер, пользователь

В текущей модели проверка 3,5 секунды. Работает ужасно. Разлет 1,5 градуса когда корпус устройства не прогрет и 0,6 когда прогрет

какой запас по мощности, чтоб вести регулирование?
датчик расположен снаружи?

[Vastok83]

Я уже задавал вопросы. ответов нет. Прикинемся следователями и будем анализировать показания.

Стараюсь отвечать на вопросы... Возможно я их пропускаю по тексту.

››Сегодня ТЭН управляется простым включением/выключением.
Кто включает/выключает? Руководствуясь чем?

Температуру задает пользователь кнопками на устройстве.

C какой скоростью растёт температура? С какой падает?
Меняется ли скорость нагрева/охлаждения по ходу жизни или нет?

Зависит от многих факторов. Скорость можно измерить. Но если устройство использовать в других внешних условиях, то скорость будет иной. Величина как бы не постоянная, но измеряемая.

›› выход на заданную температуру
Кем она заданная? Заданная на всю жизнь одна или меняется?
С какой точностью?

Точность 0,1 градуса. Заданная температура меняется, но частота изменения изменения задается часами и сутками.

›› ..включения ТЭНа на заданную мощнось
Кем, исходя из чего заданную?

Вы в третий раз задали этот вопрос в этом посте... я ответил на него выше.

Вот ответьте на эти вопросы почитайте про ПИД в рамках теории автоматического управления и будет вам не только щастье сейчас, но и перспектива на будущее.

Про ПИД я понял... Спасибо.

[Alex9797]

Если продолжить фантазии на заданную тему, то я бы предложил еще один вариант, радикальный.
Если в имеющемся контроллере такой напряг с ножками, то можно было бы взять вообще отдельный процессор, и организовать на нем ПИД-регулятор температуры. И программу для него удобно было бы отлаживать. Ведь при этом не затрагивалась бы программа основного контроллера. А общаться между собой они могли бы по последовательному интерфейсу, через ту самую ножку, которая единственная. Контроллер по ней закачивал бы в регулятор заданное значение температуры, а тот бы корячился из всех сил, чтобы выполнить задание как можно точнее и лучше.

И все необходимое для этого проца легко можно было бы организовать - и инфу о моменте перехода через ноль, и сигнал с термодатчика, и все остальное.
Лично я бы именно так и сделал.

[Vastok83]

3,5 секунды это 350 полупериодов сети. Почему вас волнует 0,3% асимметрии для ТЭНа небольшой мощности?

Не кошерно )))
На самом деле, за 3,5 секунды ТЭН (при прогретом устройстве) успевает поднять температуру внутри на 0,7-1,5 градуса (в зависимости от условий в которых находится устройство). Такой разлет не дает выдержать точность в 0.1 градуса.

Более слабый ТЭН ставить нельзя поскольку он не может компенсировать потери тепла, если пользователь задаст максимально возможную температуру для устройства. (Устройство из-за потерь не достигает заданной температуры)

Собственно из этого и потребность включать ТЭН на процент от мощности.