"Народный контроллер" для теплового насоса

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

челябинский какой-то засекреченный весь, непонятно из чего и на чем
200 не 14, но и пиксель не шарманка... да и еще есть варианты, овеновский панельный на линуксе 12000р стоит добавить к нему блок входов выходов и твори что хочешь, у "производителей" близко такого нет, а у самодельщиков будет и уж всяко не дороже ихнего...

 

Поддерживаю полностью. Надо строить надежные системы. Если зимой проработав 1-2 месяца связь с контроллером будет потеряна, то это как минимум добавит нервов а как максимум выльется в поездку на объект.

По поводу дисплея:
1. Напомню о чем мы договорились раньше. Будет обязательно веб морда, через которую будет ВСЕ смотреться и настраиваться. Дополнительно будет дисплей (для домохозяек) на котором можно будет включить/выключить ТН, изменить целевую температуру (сделать потеплее, похолоднее), посмотреть состояние ТН (норма или останов по ошибке). По максимуму - дополнительно посмотреть (только) основные параметры (версия прошивки, последняя ошибка, ИП адрес и шлюз, ключевые температуры).
2. Использовать 2 или 4 строчные знакосинтезирующие индикаторы я не буду. Качество получаемого результата меня не устроит. С АОНми имел дело - считаю что это образец как не надо делать (правда тогда не было другой комплектации). Им место в массовой продукции где важна себестоимость и дисплей остро необходим. И стоимость разработки почти не влияет на стоимость 1 штуки (массовость).
3. Использоваться будет цветной графический дисплей. Пока я рассматриваю два варианта -
- 2.8 дюйма на чипе ili9341 общение через spi (можно использовать побольше и шину взять параллельную это почти не принципиально). Основной недостаток отсутвие GUI по этому все руками и очень большие трудозатраты на построение даже простого интерфейса. цена от 500 рублей. 7 дюймовый будет стоить около 3 тыс. При изменении разрешения экрана (смена дисплея) весь код надо адаптировать под новое разрешение. Либо сразу код писать учитывая переменное разрешение, что не добавит удовольствия
- дисплей nextion например 4.3 дюйма (есть разные размеры) разрешение 480х272 (кривое) встроенный высокоуровневый контроллер цена около 3.200 рублей. Визуальная среда разработки экранов (винды). Дисплей общается с контроллером по последовательному интерфейсу на уровне команд и данных, все рисуется дисплеем самостоятельно. Шрифты, картинки, логика хождения по меню все хранится в дисплее и разрабатывается визуально под виндами.
Пока мне нравится второй вариант.
По поводу стоимости. Я в проект сейчас вкладываю очень много своего времени. Если его пересчитать в деньги (хотя бы если брать 20, 30 % дохода по основной работе) по получается приличная сумма. По этому использую более интеллектуальный дисплей и сокращая время разработки я экономлю свои ресурсы. И результат получается другого уровня.
4. Будет еще режим отладки в котором контроллер будет слать инфо в отладочный порт.
5. Я уже не помню кто но была высказана идея "выноса" дисплея поближе к жилым помещениям, и это правильно! nextion скорее всего это позволит делать автоматом (последовательный интерфейс).

Все начиналось как контроллер на ардуино, так давайте придерживаться этого.
Запихивать в контроллер линух - смысл. С одной стороны операционка облегчает разработку (можно использовать сервисы операционки). Какие сервисы операциоки необходимы контроллеру и нет либ ардуино?
С другой стороны любая операционка это разделение ресурсов - и при разработке приходится это учитывать. Доступ к железу затруднен (надо использовать системные функции). Операционка это определенные рамки программирования.
Объясните мне преимущества использования таких контроллеров в нашем случае. Хотя я имею уже и опыт и наработки в этой области. Цены - контроллер 15 тыс, дисплей 6-8 тыс, зато все пишется на QT -) и нет проблем с интересом, сетью, базами данных, можно портировать под винды, и еще на 2 десятка архитектур.

По основной деятельности
(ПОВТОРНО) Все таки кто нибудь возьмет на себя смелость обобщить (написать) алгоритмы управления СО для частотника и старт-стопника? Или мне все на откуп. И только критика -)
Нужен вменяемый алгоритм управления шаговым ЭРВ в наших терминах (доковский документ). Для старт-стопника и частотника (скорее всего различий нет). С датчиком давления и без датчика. Можно разделить на два варианта.

 

@Pav2000, по дисплею:
nextion 4.3 очень понравился. Такой экран не стыдно будет на стенку повесить ... Не жалко за него 50$ раз можно вынести все из контроллера и расположить его на удалении от ТН и рулить по UARTу.
Не понял только сколько туда можно запихнуть экранов/графики? И SD карта только для обновления прошивки?

Очень интересно можно ли легко вместо 4.3 воткнуть 2.8 к примеру? он стоит в 3 раза дешевле (15$), а для вывода основных параметров и настройки его за глаза хватит... каждый выбрал бы на свой вкус дисплей => подрисовал графику легко в ПО прлагаемом к этим экранам => и все были б довольны.
Это был бы супер-идеальный вараинт (имхо)

Я увы не крутой "алгоритмист" ... попробую свои варианты сделать до понедельника и выложу...
Было б хорошо что б @SergCh отписался по ЭРВ...

 

По поводу ПЛК - как на нем будете контроллер ЭРВ делать?
по поводу дисплея - надо выбирать гарантированно доставабельный. Про nextion 4.3 я не уверен, что Вы его через год сможете купить.

 

Стр. 19. параграф 8.

Спойлер: Стр. 19. Параграф 8.

Функция регулирования перегрева включает вычисление положения вентиля, на основании снятия
фактического значения перегрева и соответствующего заданного значения.
Поскольку регулирование является пропорционально-интегрально-дифференциальным, в
дальнейшем алгоритм управления будет называться просто ПИД - регулированием.
ПИД является суммой трех различных действий:
Пропорциональное действие (П), определяется параметром K = пропорциональным
коэффициентом усиления.
Пропорциональное действие пошагово открывает или закрывает вентиль всякий раз, когда перегрев
увеличивается или уменьшается на 1 °C.
Следовательно, чем выше значение коэффициента усиления K, тем быстрее вентиль реагирует на
изменения перегрева.
Пропорциональное действие является основным, поскольку оно влияет на скорость реагирования
вентиля в целом, однако оно принимает во внимание только изменение перегрева, но не
соответствующее заданное значение.
Поэтому, если перегрев не изменится значительно, то вентиль фактически останется устойчивым, и
заданное значение перегрева не сможет быть достигнуто.
Интегральное действие (И), определяется параметром Ti = временем интегрирования (секунды)
Интегральное действие связано со временем и делает движение вентиля пропорциональным тому,
как далеко температура перегрева отклонилась от заданного значения. Чем больше отклонение, тем
более сильное интегральное действие; чем меньше время интегрирования (Ti), тем более
интенсивное интегральное действие.
Интегральное действие необходимо, чтобы гарантировать, что перегрев достигнет заданного
значения. Без него, фактически, одно только пропорциональное действие может установить перегрев
на величину, отличную от заданного значения.
Дифференциальное действие (Д), определяется параметром Td = производным временем
(секунды)
Дифференциальное действие связано со скоростью, с которой изменяется перегрев, то есть,
градиентом изменения перегрева момент за моментом. Это позволяет противостоять внезапным
изменениям перегрева, вводя корректирующее действие; эффект тем больший, чем больше время Td.
Пусковое открытие вентиля, определяет процент от полного открытия, на который перемещается
вентиль непосредственно перед началом регулирования перегрева и должен быть установлен так,
чтобы быть около нормального рабочего положения во время регулирования.
Для начального приближения, оно может быть определено вычислением соотношения охлаждающей
производительности испарителя к охлаждающей пропускной способности вентиля. Вентиль на 10 кВт,
установленный на 5 кВт испарителе, вероятно, будет работать при 50%-ом открытии.

 

я бы поточнее сделал. Но тут главное не переборщить. Для того, чтобы особо не дергать ЭРВ, видимо имеет смысл ввести "зону нечувствительности". Ну а за пределами этой зоны имеет смысл работать с точностью 0.1 градус.
Дифференциальную составляющую делаем равной 0. Ну, ввести в программу имеет смысл, но использовать ее - вряд ли.
Под остальным подпишусь.

 

По размеру дисплея и меню:
поддерживаю концепцию @Pav2000
Прилагаю фото панели ТН от NIBE, сфоткал сегодня на выставке.
Диаганаль около 8-9 см

 

Спасибо, потихоньку проясняется.
Вопрос - Ниже написанные утверждения верны?
- ЭРВ это шаговый двигатель 480 шагов (может быть другое количество шагов- константа в программе). Полного вращения нет - вращение от упора до упора. Концевиков нет, датчика положения нет. Все шаги рабочие - нету холостого выбега. Определение положения расчетным путем от 0
- перед началом работы ищем "0" типа 500 шагов вниз - все полностью закрыто и ЭРВ в положение "0" дальше например +100 шагов открываем ЭРВ.
- ЭРВ отдельный алгоритм он завязан на показания датчиков и существует БЕЗ привязки с работой компрессора (конечно компрессор включен). Т. е может быть реализован отдельной задачей.

Получается что начало работы следующее -
1. 500 шагов закрыть (может лучше открыть?) - это поиск нуля
2. Открыть на Х шагов - вопрос на сколько и от чего это зависит?
3. Включить компрессор
4. Далее управление по алгоритму.
и далее. ..

Разрешение датчиков 0.06 градуса. Точность абсолютной температуры обещают 0.5 градуса (после калибровки можно получить 0.3), точность изменения температуры будет стремится к разрешению.
Главное что бы не наблюдалось "циклирование" работы.
Дифференциальную составляющую делаем равной 0 - согласен, тем более не понятно как коэффициент определять.

По текущей деятельности.
Выбрал размер дисплея 4.3 дюйма. Основной недостаток кривое разрешение 480х272. Но ближайшие с "нормальными" разрешениями это 2.8 (320х240) или 5 (800х480). 2.8 это слишком мелко, а 5 будет многовато (хотя если менять то на него).
Вчера на авито купил nextion 4.3 (повезло совпало с моим выбором) за 3.5 тыс. на али 3.2 тыс.
Поигрался вечером с 1 (всего один !) час, результаты на картинках (на содержание не смотрим - это демонстрация возможностей). Проект прикрепляю. Причем половина времени ушло на понимание "китайской" логики - если элемент не влезает в размеры то элемент не выводится. Например картинка размером 500х500 не будет показывается пока ее размер не будет меньше 480х272 (я ожидал обрезку). Тоже самое с текстовыми полями - в маленьком поле нельзя вывести большим шрифтом - будет пустое поле. Пока понял потерял 30 минут. Сделано связанное меню из трех экранов.

1. В дисплее (выбранном) памяти 16 мег. Моя демо занимает чуть меньше 1 мега. Основное место занимают фоновые картинки (хранятся скорее всего без сжатия). У меня три экрана - три картинки - можно сделать один фон везде. Короче - места хватит.
2. Карта ТОЛЬКО для обновления прошивок. Обновлять можно через UART (что я сейчас делаю)
3. Желательно выбрать всем одни дисплеи с одним разрешением, т. к. при смене разрешения надо переделывать графику - она поползет. ИХМО вариантов 2 4.3 дюйма и 5 дюймов (менее распространен). Я готов купить еще один дисплей если кто то возьмется сделать полностью проект на нем.
4. Работа с дисплеем отдельная тема, нужен художик. Рекомендую загрузить редактор https://nextion.itead.cc/download.html там есть эмулятор на нем попробовать мой проект. Тогда будет понимание что можно реализовать. Можно проводить разработку не имея дисплея.

Общие впечатления о дисплее
- все сразу заработало, соединилось и загрузилось
- руссификация есть но как то кривовато работает или я не разобрался (в проекте надо выбрать правильную кодировку, последняя цифра 5).
- сглаживания шрифтов нет (это и не ожидалось), по этому шрифты надо подбирать. В редакторе есть встроенный генератор из трутайп шрифтов во внутренний формат дисплея. Можно использовать много шрифтов.
- проект не спеша но развивается. Вышло новое обновление редактора в начале месяца, добавлены новые визуальные элементы. Но правильное слово - вяло. Есть форум но вялый
- скорость работы приличная, даже через защитную пленку тачь работает.
- у редактора много возможностей до некоторых кнопок и элементов я еще не добирался.
- можно получить очень профессиональный результат за разумные сроки и усилия.

Ну наверное через год купишь, а вот через два нет. Тогда придется (если будет необходимость) переходить на другой но схожий дисплей. По мне так по окончанию проекта я куплю еще один в ЗИП и все. Разработчики дисплея (itead) анонсировали следующее поколение. Как я понял в редакторе будет совместимость.
Любой навороченный дисплей (и на ili9341 иже есть 94хх серия) будет иметь короткий жизненный цикл. Исключения европейские промышленные бренды но там цена не гуманна -)

Надо еще отработать взаимодействие с ардуиной.

 

@Pav2000, по ЭРВ
вот еще документ хороший, в идеале ЭРВ должен работать по алгоритму рис 5, если это возможно...
или хотя бы по рис 4, если сложно адаптивный перегрев сделать...

 

А по дисплею... я то не против 4.3, но зачем такой дорогой-большой экран?
50$ не мало...что бы просто установить температуры/настройки и вывести парочку текущих параметров, остальное через веб морду вполне можно наблюдать-управлять...

Хотя скачал прогу, пощелкал. Кому надо может себе перерисовать экраны под любой экран / разрешение.

 

Берем даташиты на дисплеи. Там есть такой параметр как рабочая область. Берем лист бумаги. На нем чертим прямоугольники видимых областей (в масштабе 1:1) интересных дисплеев с одним общим углом. Смотрим и принимаем решение. И еще кнопки должны быть большие (резистивная матрица).

Я предполагаю дисплей вешать на стене в большой комнате - должно быть сделано очень хорошо -)
Для меня стоимость 50USD утонет в трудозатратах разработки.

 

при первом включении открываемся на половину, в дальнейшем на величину которую запомнит статистический счетчик а программе который вычисляет среднее значение

 

да

20-30 шагов для гарантированного открытия

для старт-стоп - да, для инвертора - мне кажется надо увязывать с производительностью компрессора в данный момент

я думаю, что при простои ЭРВ должен быть закрыт, что бы жидкий хладагент не мигрировал, либо придется ставить соленоид и его закрывать, а это лишняя деталь и кусок кода

картинки ужать не проблема, есть опыт для старых платежных терминалов, там они не более 150 - 200 кб.
Какие форматы поддерживает экран?

жду заданий

 

Да, всё так. Ноль ищем именно закрытием на 500 - 550 шагов.
Затем открываем, но не на 240 шагов, а на небольшую величину, около 100 шагов.
Надо предусмотреть минимальное количество шагов (около 70), чтобы клапан во время работы не смог закрыться полностью.
После остановки компрессора клапан должен закрыться полностью. Желательно запомнить своё положение, чтобы при повторном включении не искать снова нулевую точку.

 

У тебя 66? Оставил на столе и ушел, температуры сравнялись, результат = 66 шагов.
Производительность, конечно мизерная. Шаги и производительность - далеко не прямо пропорциональная функция...
Цифра не ахти