Keramiikka uunin ohjaus.
shoef...@hotmail.com
Eli käytössäni on pienehkö keramiikka uuni jolla poltan jalometalli
valuissa käytettävät kipsi muotit. Nykyisellä käytännöllä joudun
viettämään koko polton ajan joko enemmän tai vähemmän uunin vieressä
lämpötilaa valvoen. Polton kesto on semmoset 8 - 10 tuntia pitkä
operaatio joten pientä automaatiota tarvittaisiin..
Ja laitteiston vaatimukset: Lämpötilaa pitäisi pystyä ensin nostamaan
sopivalla ennalta säädettävällä nopeudella noin 700 asteeseen jossa
pidetään ennalta säädettävä aika. Tämän jälkeen lämpötila lasketaan
valulämpöön jossa pidetään valuun asti. Lämmön nostossa muutama
välipysähdys olisi vielä parempi. Asteen tarkkuutta ei vaadita mutta
tarkempi = parempi.
Selvä, töissä olen havainnut että tällaisia ohjain yksiköitä löytyy
aivan valmiinakin mutta saatavuus ja hinta taitaa muodostua esteeksi
kun kohtuullisen halvalla pitäisi päästä.
Mutta mitenkäs onnistuisi vanhan tietokoneen käyttäminen? Onnistuuko
lämpötilatiedon syöttäminen koneelle esimerkiksi äänikortin kautta?
Olen antanut itseni ymmärtää (ehkä virheellisesti) että kyseisessä
käytössä oleva lämpötila anturi syöttää tiedon mittarille mV-luokan
jännitteellä. Eikö äänikortti juuri tulkitse jännitteen vaihteluita
suunnilleen tuolla alueella? Mikäli tiedon saisi sisään koneelle olisi
loput jo paljon helpompaa toteutettavaksi.
Eli jos on muita ideoita, valmiita ratkaisuja tai kehiteltäviä
ajatuksia niin kuulisin mielelläni
Tomi
Ville Voipio
> Ja laitteiston vaatimukset: Lämpötilaa pitäisi pystyä ensin nostamaan
> sopivalla ennalta säädettävällä nopeudella noin 700 asteeseen jossa
> pidetään ennalta säädettävä aika. Tämän jälkeen lämpötila lasketaan
> valulämpöön jossa pidetään valuun asti. Lämmön nostossa muutama
> välipysähdys olisi vielä parempi. Asteen tarkkuutta ei vaadita mutta
> tarkempi = parempi.
Olennaisin kysymys taitaa olla se, kuinka paljon lämpötila saa heilua.
Jos esimerkiksi kymmenen asteen heilunnat sallitaan, ohjaaminen
on paljon helpompaa kuin jos pitäisi päästä pariin asteeseen.
Yksinkertaisimmillaan systeemissä on komparaattori ja rele. Tuo
komparaattori kytketään siten, että se kytkee lämmitysvastuksen
päälle, kun lämpötila on pudonnut esimerkiksi viisi astetta
asetusarvon ali. Kun lämpötila on noussut viisi astetta asetus-
arvon yli, komparaattori avaa releen.
Tässä systeemissä asetusarvo syötetään komparaattorille samana
jännitteenä kuin mitä lämpöanturi antaa. Tuo hystereesi (eli
päälle/pois-lämpötilojen erotus) on tehtävissä kahdella
vastuksella.
Tämä osuus kytkennästä maksaa pari kymppiä riippuen releitten
hinnoista. Komparaattoripiiri maksaa alle kympin.
Toinen kysymys on sitten se, mistä tuon asetusarvon saa tempaistua.
Helpointa lienee ottaa sopiva DA-muunnin, joka kytketään tietokoneen
rinnakkaisporttiin. Tähän muuntimeen ajetaan sitten ohjeen mukainen
lämpötilakäyrä.
Toinen lähestymistapa olisi mitata uunin lämpötilaa AD-muuntimella,
ja siitä edelleen ohjata lämmitysvastuksen relettä tietokoneella.
Tämä lähestymistapa on kuitenkin aika paljon vaikeampi, koska
siinä tietokone joutuu osallistumaan säätöön. Lisäksi AD-muunnin-
kytkennät on keskimäärin helpompi ryssiä kuin DA-muuntimet.
Tietokoneella saisi kyllä tarkemman säädön, tuo "pam-pam" -säätö
antaa lämpötilan vaellella hystereesin rajoissa. Toisaalta jos
hystereesistä saa kohtuullisen, säätö on aika lailla pomminvarma.
Lisäksi säädön voi testata täysin erillään muusta elektroniikasta.
> Mutta mitenkäs onnistuisi vanhan tietokoneen käyttäminen? Onnistuuko
> lämpötilatiedon syöttäminen koneelle esimerkiksi äänikortin kautta?
> Olen antanut itseni ymmärtää (ehkä virheellisesti) että kyseisessä
> käytössä oleva lämpötila anturi syöttää tiedon mittarille mV-luokan
> jännitteellä. Eikö äänikortti juuri tulkitse jännitteen vaihteluita
> suunnilleen tuolla alueella? Mikäli tiedon saisi sisään koneelle olisi
> loput jo paljon helpompaa toteutettavaksi.
Valitettavasti äänikortti ei käy, koska sillä ei voida mitata
tasajännitteitä luotettavasti. Muuten kyllä. Tietysti tuon jännitteen
voisi pilkkoa jollain eksoottisella kytkennällä sopivaksi sakara-
aalloksi, mutta se tuskin maksaa vaivaa.
(Ja säätöjä tehneenä täytyy vain todeta, että asia ei ole mitenkään
helppo, vaikka tuon informaation saisi tietokoneelle. Tarkka säätö
on aina vaikea tehdä niin, että se on toimiva ja nopea. Siinä tuo
hystereesillä tehty klassinen termostaatti on aika pistämätön. Se
on tasan nopein mahdollinen säätö, eikä sitä saa pahasti värähtelemään
ihan pienellä yrittämisellä.)
- Ville
--
Ville Voipio, M.Sc. (EE)
Janne Heikkinen
news:3b39c0be...@news.kolumbus.fi...
> Eli jos on muita ideoita, valmiita ratkaisuja tai kehiteltäviä
> ajatuksia niin kuulisin mielelläni
Termoelementti + AD627 + Joku A/D-muunnin + Joku mikrokontrolleri + MAX232
+ Softa PC:lle ohjaamiseen + polton ohjauspiiri em. mikrokontrollerin
I/O:hin.
Sitten vielä PC softa lähettelemään kännyyn SMS:inä hälytyksiä, jos
lämpötilat eivät ole
PC softalle annetun toivotun lämpötilakäyrän mukaisia. Myöskin uunin
'shutdown' SMS:n
kautta -> uuni päälle ja terassille ;-)
Janne Heikkinen
k...@ssh.fi.delete
> Olennaisin kysymys taitaa olla se, kuinka paljon lämpötila saa heilua.
> Jos esimerkiksi kymmenen asteen heilunnat sallitaan, ohjaaminen
> on paljon helpompaa kuin jos pitäisi päästä pariin asteeseen.
> Toinen lähestymistapa olisi mitata uunin lämpötilaa AD-muuntimella,
> ja siitä edelleen ohjata lämmitysvastuksen relettä tietokoneella.
> Tämä lähestymistapa on kuitenkin aika paljon vaikeampi, koska
> siinä tietokone joutuu osallistumaan säätöön. Lisäksi AD-muunnin-
> kytkennät on keskimäärin helpompi ryssiä kuin DA-muuntimet.
Ravistan hihasta, että ei se lämpötila ole niin kovin
tarkka. Tuollaisessa uunissa käytetään kuitenkin lämpötilan
mittaukseen termoparia, jonka epälineaarisuuksia tuskin on kompensoitu
mitenkään, joten heittoja siihen mikä todellinen lämpötila on tulee
varmasti, jos ei jollain kalibroidulla mittarilla tarkista antureita.
Pitääköhän sovelluksessa avata uunin luukku välillä ja missä anturi
on? Joskus vuosia sitten tuli kaverin kanssa väsäiltyä TKK:n
vesitalouden labralle uunin ohjausjärjestelmä ja siinä lämpötilat oli
tuossa 7-800 asteen tienoilla. Ongelmaksi muodostui uunin luukun
avaus. Kun luukku avattiin, niin uuniin tulvi huoneenlämpöistä ilmaa,
joka laski anturin lämpötilaa muutaman kymmenen astetta. Anturi oli
sijoitettu uunin takaseinän lähelle niin että se ei koskenut seiniin,
koska siinä oli edellisen ohjausjärjestelmän anturikin (jostain -50
luvulta) ollut. Roimasta lämpötilan pudotuksesta PI-säätö pillastui ja
pisti lämmityksen täysille ja noin minuutin kuluttua kun anturi taas
oli lämmennyt, niin uunin kiviin oli työnnetty niin paljon energiaa,
että lämpötila pomppasi yli.
Ehkä tuon olisi saanut korjattua kertoimia säätämällä tai tekemällä
softaan nopean pudotuksen tunnistuksen tai pistämällä mikrokytkimen
tutkimaan onko luukku auki. Aika ja budjetti loppui kesken ja vehje
oli kuitenkin sellaisenaankin ihan käyttökelpoinen, niin tekemättähän
nuo muutokset jäi...
--
Keijo Länsikunnas -k...@ssh.com-
SSH Communications Security Corp.
Janne Heikkinen
<k...@ssh.fi.delete> wrote in message news:uvglht...@ssh.fi.delete...
> Ville Voipio <vvo...@kosh.hut.fi> writes:
> Ravistan hihasta, että ei se lämpötila ole niin kovin
> tarkka. Tuollaisessa uunissa käytetään kuitenkin lämpötilan
> mittaukseen termoparia, jonka epälineaarisuuksia tuskin on kompensoitu
> mitenkään, joten heittoja siihen mikä todellinen lämpötila on tulee
> varmasti, jos ei jollain kalibroidulla mittarilla tarkista antureita.
Kaupan hyllyltä saa +-2.5C:n termoelementtejä ja sen epälineaarisuuden
kompensointi(linearisointi) onkin mittarin tehtävä. Jos A/D liitetään tieto-
koneeseen, voi se tietokoneen softa tehdä linearisoinnin ihan standardi
termoelementien lämpötila/termojännite-taulukoiden mukaan.
Linearisointi on parempi sana, koska kompensoinnilla tarkoitetaan yleen-
sä kylmäpistekompensointia termoelementtien yhteydessä.
Janne Heikkinen
Matti Haven
viestissä:i3kk81y...@kosh.hut.fi...
> Yksinkertaisimmillaan systeemissä on komparaattori ja rele. Tuo
> komparaattori kytketään siten, että se kytkee lämmitysvastuksen
> päälle, kun lämpötila on pudonnut esimerkiksi viisi astetta
> asetusarvon ali. Kun lämpötila on noussut viisi astetta asetus-
> arvon yli, komparaattori avaa releen.
>
> hinnoista. Komparaattoripiiri maksaa alle kympin.
Ihan tavalliset releet eivät taida tuota uunin tehoa kestää(W?),
kontaktorit maksavat muutaman satasen.
Ville Voipio
> Ihan tavalliset releet eivät taida tuota uunin tehoa kestää(W?),
> kontaktorit maksavat muutaman satasen.
Näinhän se on. Lähinnä ajattelin, että kai tuossa systeemissä sentään
on jo nyt jonkinlainen termostaatti. Sen perässä luulisi jo valmiiksi
olevan kiuastyyliin kontaktorin. Jollainhan sitä lämpöä kai nytkin
säädetään. (Vai säädetäänkö?)
Kristian Ukkonen
shoef...@hotmail.com wrote:
> Eli käytössäni on pienehkö keramiikka uuni jolla poltan jalometalli
> valuissa käytettävät kipsi muotit. Nykyisellä käytännöllä joudun
> viettämään koko polton ajan joko enemmän tai vähemmän uunin vieressä
> lämpötilaa valvoen. Polton kesto on semmoset 8 - 10 tuntia pitkä
> operaatio joten pientä automaatiota tarvittaisiin..
Riippuu ihan mitä saa maksaa. :)
Halvin tapa olisi laittaa puolijohderele kiinni
printteriporttiin ja AD muunnin lukemaan lämpötila.
Muutaman satasen rakennelma. Softaan diskreetti
PID säätö, joka ohjaa PWMllä puolijohderelettä.
Valmiin PID säätimen saa reilulla tonnilla.
Suosittelisin vakavasti, jos halua ei ole
rakenteluprojektiin, vaan muottien lämmittämiseen.
Esim West2300 on kohtuuhintainen, modbus ohjaus
(rs485) yms.. Paremmat säätimet osaavat rampit
suoraan.
Kristian Ukkonen.
shoef...@hotmail.com
>on jo nyt jonkinlainen termostaatti. Sen perässä luulisi jo valmiiksi
>olevan kiuastyyliin kontaktorin. Jollainhan sitä lämpöä kai nytkin
>säädetään. (Vai säädetäänkö?)
>
valohimmentimellä (sellainen isohko hehkulampuille tarkoitettu). Eli
alkuun täysillä lähelle oikeaa lämpötilaa ja sitten arvotaan sopivia
tehon pienennyksiä ja toivotaan että osutaan sopivaan lämpötilaan ja
saadaan se pidettyä.
Tomi