Автоматика управления ТТ котлами своими руками

Газогенереторный, с самопальным дымососом.

 

На немце?(вентилятор горячего дутья)

 

Пришли платы, работа пошла только не так скоро как хотелось.
Концепция такая:
Плата контроллера-ардуино уно.
Плата разводки и управления.
плата ввода дисплей и клавиатура.
Блок питания.

В дальнейшем модернизация до 2 плат.

 

Схема регулятора оборотов асинхронного двигателя вентилятора (дымососа).
Я использовал такой вариант.
Без прерываний, ввиду токо что использую блок математики 2 ПИД регулятора (на двигатель вентилятора, на сервопривод заслонки)

 

@Prosto ja,
Для вас вариант регулятора оборотов асинхронного двигателя с прерыванием.
За основу берутся каждые 100 периодов на частоте 50Гц. и потом по прерыванию (начало периода)
пропускаем нужное количество периодов. Остальные выключаем.
Транзистор работает как ключ. Хорошо работает с инерционным ротором.

 

Простой аналоговый регулятор оборотов.
Оптимальное управление тиристором реактивными нагрузками, (двигатели, трансформаторы)
Имеет минимум деталей.

 

Я в самоделке заложил ПИД с 2 наборами коэфицентов.
Это для работы без рижима стоп.
При температуре теплоносителя ниже уставки меньше заданой величины (задаётся програмно) работаем с одними коэфицентами (быстрый выход на номинал и плавный подход к уставки)
При температуре теплоносителя ниже уставки больше заданой величины (задаётся програмно) работаем со вторыми коэфицентами (выход на минимальную мощность поддержания)
работаем без стопа.

1 ПИД регулятор работает на управление оборотами вентилятора (дымососа) в зависимости от температуры теплоносителя.

2 ПИД регулятор работает на положение сервопривода заслонки в зависимости от температуры дымовых газов.
При превышении температуры дымовых газов начинает работать режим ограничения.
При значильном превышении температуры дымовых газов работает аварийная защёлка.
При незначинельном превышении номинальной температуры дымовых газов выводится информация о необходимости чистки теплообменика.

 

Это мне непонятно. Зачем два набора коэффициентов? Это для одного регулятора? При конкретном объекте управления набор коэффициентов ПИД алгоритма настраивается один раз. Ну для ПИ регулятора это еще туда-сюда, два набора. А при учете диф. составляющей зачем?

 

Это для работы С ТТ котлом.
1 Набор для быстрого набора мощности и привод с максимальной мощности до минимальной.
2. Набор поддержания оптимальной минимальной мощности.
При работе котла наблюдаются скачки мощности.
При работе на максимум-средния и на минималке котёл ведёт себя по разному поэтому на одних коэфицентах тяжёло настроить оптимальную работу на всех режимах.

 

В качестве лирики по регуляторам ПИД и подборе коэффицентов
"
Вот небольшая сказочка (написал давно на другом форуме, который в настоящее время совсем издох. то есть это издание второе, стереотипное):
Вообщем, садитесь поудобнее и слушайте...
Давным давно, в позапрошлом веке или в позапрошлом тысячелетии или ещё ранее, то уже сейчас точно неведомо, в Англии или в России или в Греции или в Тридесятом царстве, были предприняты первые попытки реализовать саморегулирующиеся системы. Однако получалось это не всегда, ни стого ни сего, арыки выходили из берегов не донося до садов живительную влагу, то паровые машины шли вразнос, губя создателей своих без вины, а то количество чиновников молниеносно увеличивалось на фоне стремительного обнищания народа.
Много мудрых мудрецов думали как бы делу помочь, как одолеть стихию непонятную? Звездочеты думали-думали, ничего путного не придумали. Физики с математиками думали-думали, несколько матмоделей придумали только и всего. А естествоиспытатели с алхимиками взяли и придумали PID-регулятор. Приладили его к чему-то, историки не успели записать к чему, посмотрели - хороша вещица. И давай с тех пор втыкать его куда ни попадя. Однако вот незадача - двенадцать раз втыкнут, ну всё хорошо, а на тринадцатый не подходит хоть ты тресни! Уж и сенсоры заморские ставили, актюаторы аглицкие врезали - ничего не помогает. Стали кликать математиков на помощь. Математики они хоть и бывают злыми иногда, и память у них хорошая, но всё ж народ незлопамятный - пришли. Посмотрели математики на PID регулятор - ересь да и только! Но делу то надо помочь... Кому пятилетку за три года надо делать, а у кому тред-юнион покоя не даёт. Вообщем согласились математики с алхимиками - будем для вас критерии сочинять. Правда последние уж не алхимиками звались, а называли себя гордо Инженерами по Автоматизации - с насиженных мест их химики к тому времени полностью вытурили.
Сочиняли критерии Найквист и Вайттекер, Вышнеградский и Михайлов, и еще много-много других мудрецов. Сочиняли затейливо и красиво. То ажурну загагулину на кресте нарисуют, то кружочки с крестиками, а то и просто плюсики да минусики вряд. Как ни стараются математики - доходит до Инженеров по Автоматизации неважно.
И тогда снизошло на Николса-Циглера прозрение - если по Сеньке и шапка, то каков регулятор такие и настройки его. И не надо людям голову морочить вовсе! Взял он и:
1. на работающем PID регуляторе, в относительно установившемся режиме, отключил D и уменьшил, на сколько это возможно, влияние I соответствующим образом изменив Ti (Внимание! некоторые контролеры имеют нетрадиционную ориентацию Ti, а некоторые, особо впечатлительные контроллеры от Ti=0 могут впасть в кому. Поэтому, ничего не обобщая, советую, прежде чем что-то предпринимать, обратится к документации на конкретный контролер и думать мозгами.).
2. потом стал Николс-Циглер увеличиваль, постепенно, с шагом около 10 % оставшийся коэффициент - Р, до возникновения автоколебаний в контуре - записал "Ко".
3. Записал величину периода этих колебаний - "То".
4. Недолго подумав решил что:
для PI K = Ko * 0.45 Ti = To / 1.2
для PID K = Ko * 0.6 Ti = To / 2 Td = To / 8
5. Но видно очень не долго думал Николс-Циглер, перерегулирование аж до 40%! Тогда поправил его Тирес-Любен:
K = Ko / 3.22 Ti = To * 2.2, а Td добавлять по вкусу.
С той поры Инженеры по Автоматизации вроде как посвящённые стали, много ещё чего понапридумывали и линеаризацию и декуплинг и всякие поправки для объектов без самовыравнивания, а тринадцатый регулятор всё равно не в дугу...
"

 

Изпоследних изысканий пришел к выводу
Управление ТТ котлом делать по параметрам:
1) Температура дымовых газов
2) Температура подачи теплоносителя
3) Температура обратки теплоносителя
Этого хватает для приемлемого управления в бытовом секторе до 80% применений
И 4) разряжение на выходе из котла. для остальных.

До 15кВт достаточно одного твердотельно регулятора РТ.

 

Можно добавить температуру в доме. У Rt проблема работы на минимальных мощностях. Легко загоняет котел в тление со всеми вытекающими. Лучше старт-стоп с актуатором и температурным реле. По цене не дороже.

 

Комнатный термостат самое простое в реализации
Как бы он есть в базе как и управление насосами Отопления и ГВС.

У меня с РТ другой минус при прогарании открывает на максимум и выхолаживает котёл. плюс при дозагрузке забывают закрыть его полностью.

 

@Senkiivan, ,у меня вот дилема, мой тт котел тлеющего типа самой маленькой мощности, но ее для меня много. набирает 90градусов и заслонка на цепи закрывает поддувало и пока теплоноситель остывает все затухает до такой степени, что не может потом загореться норм... решил нагнетатель поставить. собственно сам вопрос, что лучше предпринять в малобюджетном поиске автоматики? найти самоделкина понимающего или купить готовый блок? да и принцыпиально хочу купить только росс. производства. или может у Вас есть готовый но не востребованный, у меня подачи дров авто нет, ток чтоб поддерживал температуру ну там еще всякие продувки ну вы сами знаете. буду очень признателен за содействие.

 

Ктонибудь реализовывал сложно управление котлом с ТА?
Нужно собирать данные температур с датчиков (включая датчик температуры дымовых газов), управлять на их основе 2-мя насосами (одни в контуре котел-ТА, второй ТА-СО) и тэнами в ТА.
Всего по прикидке около 7-11 датчиков, 4 разных тэна, и 2 насоса. Часть датчиков должны просто выводить информацию или подавать сигнал (аварийные датчики - типо если котел закипел.)

Что примерно нужно на аурдино (программить немного умею - а вот паять не умею), справиться ли одна плата?, какие датчики использовать, как включать напряжение на тэны и на насосы?