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Vidéo: Système de contrôle automatique de plaque chauffante (HPACS) : 3 étapes
2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05
Ce projet vise à fournir un moyen simple et intuitif de comprendre comment effectuer un réglage PID automatique à l'aide d'un appareil de chauffage. Ce que j'ai fait est basé sur la méthode d'Åström-Hägglund pour dériver des paramètres en utilisant le contrôle bang-bang pour révéler les caractéristiques du système et ensuite choisir des paramètres en fonction de cette connaissance. Il n'y a rien de secret et des informations peuvent être trouvées ici: https://en.wikipedia.org/wiki/PID_controller#Loop… Et pour choisir les paramètres, vous pouvez lire un peu ici: https://en.wikipedia.org/ wiki/contrôleur_PID#boucle…
Pour le rendre agréable, une interface IHM Nextion 3.2 est ajoutée pour la saisie de l'utilisateur et l'affichage de différentes variables en temps réel. MAIS j'ai également créé une version terminal série de la bibliothèque qui rend le projet beaucoup moins cher !
La vraie histoire de fond est que j'ai en partie promis à mon père de faire un contrôle de température pour faire fondre la cire d'abeille, en partie je voulais rafraîchir ma théorie de contrôle de base et enfin je voulais me pencher sur le réglage automatique des contrôleurs PID. A côté j'ai aussi réussi à l'utiliser pour le Sous Vide en faisant de jolis steaks et sauce béarnaise dans le cadre des tests !
ATTENTION
Je travaille ici en 230 V ce qui est dangereux si vous ne savez pas ce que vous faites ! Je suis électricien et électronicien donc j'ai une certaine expérience ici - mais NE travaillez PAS avec du 230 V si vous n'êtes pas à l'aise avec et faites bien attention à ne pas toucher les fils sous tension ! Aussi, méfiez-vous des relais SS bon marché en ce qui concerne les risques d'incendie possibles, car cela a été vu par certaines personnes (pas par moi cependant).
Fournitures
- Une plaque chauffante WASCO bon marché (pourrait être meilleure - par exemple une plaque à induction Ikea)
- Un relais SS bon marché
- Un capteur de température Dallas onewire
- Un méga Arduino
- (Facultatif) Une interface/écran IHM Nextion 3.2"
- Alimentation 5V pour l'Arduino
Étape 1: Assemblage
J'ai seulement construit un boîtier pour la version IHM du projet puisque c'est ce que j'ai fini par utiliser. J'ai donc fabriqué un boîtier pour le montage de relais, d'IHM et d'Arduino. J'ai aussi fait une pince pour le capteur de température juste parce que je pouvais…
Étape 2: Codage
Tout le code pour IHM et Arduino est disponible sur mon dépôt Git pour le projet.
J'ai beaucoup commenté dans le code pour essayer de le rendre plus facile à lire et à comprendre. Mais essentiellement, j'ai configuré un PWM très lent pour la plaque chauffante et une interruption de minuterie pour la machine d'état/le contrôle et c'est vraiment tout.
Ensuite, il y a bien sûr la routine de réglage et le contrôle lui-même + IHM ou interface série…
Je fais quelque chose dont je ne suis pas un grand fan dans ce code, et c'est d'utiliser l'impression en série dans une interruption de minuterie. L'impression en série prend beaucoup de temps et devrait vraiment être évitée dans une interruption de minuterie…
Le réglage fonctionne comme suit:
- Réglez le cycle de service PWM sur 40 %
- Attendre que la température de consigne soit atteinte
- Réglez le cycle de service PWM sur 0%
- Attendre que la température soit en dessous du point de consigne
- Répétez les étapes 1 à 4 jusqu'à ce que, par ex. 3 périodes avec presque la même durée et la même amplitude sont observées
- Calculer les paramètres pour le PID sur la base de ce qui précède
Assez simple;)
Étape 3: Tester
Maintenant que le codage est terminé, il est temps de tester. Dans la section précédente, j'ai montré graphiquement le réglage à partir d'un test - donc pour cela, il n'y a pas grand-chose à dire. Mais quelques tests utilisant les paramètres obtenus sont montrés ici.
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