Контроллер муфельной печи.

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

Была у меня старая муфельная печь со сгоревшим блоком управления. Пришли две дочки и со слезами на глазах вывалили на стол всякие поделки из глины, и говорят - обжечь надо-бы. Стал я думать гадать, и вспомнил про старую печь. Ну тут и понеслось...

Потратил всего 23.7$

Arduino R3 UNO - 7$

LCD 1602 Keypad shield - 3.5$

MAX6675 Module + K Type Thermocouple Sensor for Arduino - 4.5$

UN3F SLA-05VDC-SL-A 5V 30A Relay Module For Arduino - 3.7$

Корпус (распаечную коробку) - 5$

Схема:

Знаю, что немного не правильно сделал питание, надо было +5 отдельно от блока завести на реле, а не через ардуинку. Но в целом работает нормально...

 

 

Вот что вышло, внешне вполне нормально, все блоки на разьемах, все разбирается без паяльника:

 

 

 

 

 

ну а вот результаты калибровки, снимал за 1 раз, но потом вручную подгонял значения:

вот результаты 10 минутной работы в режиме поддержания температуры на температуре 330с и 740с, в принцципе в заданый коридор (плюс минус 5с) укладывается.

теперь собственно программа, состоит из нескольких файлов, так удобнее разрабатывать и отлаживать.

Алгоритм расписывать не буду, долго, да и функционал то-же, хотя там есть интересные моменты типа автокалибровки и автоопределения открытия дверцы и т.д.:

 

файл term.ino

 

файл Screen_out.ino

файл Run.ino

файл other.ino

файл OnKeyUp.ino

файл LogSerial.ino

файл Beep.ino

 

 

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

yul-i-an
yul-i-an аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.12.2012

Отличная работа!

А Вы не думали использовать закон регулирования, я себе на дачу для конвектора собрал ПИ регулятор, (используеться медленный ШИМ на реле) отлично работает (+-0.03С).

Тут с ребятами разбирались (схема на семисторе с алгоритмом Брезенхема ВИДЕО), тоже отлично работает (+-0.5 но тут датчик температуры из диода на скорую руку)

Графики

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

Старый контроллер так и работал, но после ночного пробоя чуть пожар не случился (вовремя заметели) стал искать и другие варианты.

Я долго выбирал на чем делать, и остановился на реле по причине очень высокой инерционности (муфель закрытый), в виду этого инерционность (параметр ar_step) в среднем 20..30 секунд, была у меня идея использовать апромиксацию на основе кривой Бозье (легко считается и очень красиво работает), но в результате вышло все куда проще. Главное согласовать цикл вкл/выкл с остальными циклами (измерение, коррекция, ожидание).

Шим оправдан на муфеле с открытыми нагревателями :)

yul-i-an
yul-i-an аватар
Offline
Зарегистрирован: 10.12.2012

А как вы организовали проверку исправности термопары?

Мне с терморезистором надо чтонибудь придумать.

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

yul-i-an пишет:

А как вы организовали проверку исправности термопары?

Мне с терморезистором надо чтонибудь придумать.

модуль "MAX6675 Module" сам контролирует проблеммы с термопарой....

ultrabright
Offline
Зарегистрирован: 14.04.2016

программа, состоит из нескольких файлов

Можно вкратце, как их собрать в одну программу?

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

ultrabright пишет:

программа, состоит из нескольких файлов

Можно вкратце, как их собрать в одну программу?

создаешь папку "term" в нее кидаешь все файлы из сабжа, запускаешь файл "term.ino" откроется среда разработке с несколькими вкладками, на каждой вкладе будет свой файл.

если все правильно сделаешь, то будет так, при этом в один скетч ничего собирать не надо... очень удобно "прыгать" между основными блоками... Единственное ограничение нельзя запускать или открывать отдельно файлы отличные от "term.ino"

ultrabright
Offline
Зарегистрирован: 14.04.2016

Спасибо, я так и делал, но вылезала куча ошибок при проверке. Сейчас всё нормально. Когда проверю на железе, ещё поспрашиваю??

Я сам керамист и подумывал над контроллером под разнообразные режимы обжига, но дальше простого термометра пока не продвинулся. И ещё, почему не твёрдотельное реле и MAX31855 ??

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

более правильно было-бы сделать ШИМ на семисторе,

можно и твердотельное, но я сторонник старых подходов....

 

сразу предупреждаю, что у китайцев с термопарами беда, тип К фиг найдешь, я 2шт купил  и обе не те, MAX31855 конечно лучше, но в принцепе для меня пофиг...

вообще я делал как можно проще :)

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

ну и еще, если будешь использовать, то желательно (хотя и не обязательно)  калибровку вручную докрутить а потом занести ручные результаты, я делал что-бы графики получились "правильными", на автомате она конечно калибруется но довольно средненько...

ultrabright
Offline
Зарегистрирован: 14.04.2016

Собрал на макетке, вроде работает, непонятно только только с меню, там где нули, это зачем?

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

ultrabright пишет:

Собрал на макетке, вроде работает, непонятно только только с меню, там где нули, это зачем?

это настройка калибровки, там 10 нулей, по одному нулю на каждую температуру калибровки, "0" означает, что полку калибровать не нужно (предположительно она уже откалибрована). "_" это признак того, что калибровать заданую полку нужно...

для начала калибровки нужно установить "_" в желаемом диапазоне (можно и все, но я советую начинать с малого) и опять 5 удерживать красную кнопку до писка (5 сек) после этого запустится режим калибровки для диапазонов отмеченых "_"

svarog05
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2014

Здравствуйте, как раз делаю контроллер муфельной печи, но разбирать чужой код ужас как не люблю. Не могли бы вы описать логику вашей программы. Если быть точнее логика и так понятна. Хотелось бы получить разъяснения по вашей таблице. А то у меня как раз с этим затык случился))). Идей миллион, но "всё смешалось в датском королевстве"))). Заранее благодарю.

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

если не хочется разбиратся - есть функция автокалибровки, она сама заполнится более менее правильными значениями...

Luck2071
Luck2071 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.02.2017

Здравствуйте. Возможно дабавить в схему еще 5 термопар и 5 датчиков?

Насколько измениться код программы?

 

Luck2071
Luck2071 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.02.2017

Прошу прощения "... и 5 тэнов?"

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

Luck2071 пишет:

Прошу прощения "... и 5 тэнов?"

смотря что Вы хотите от этих 5 тенов, напишите подробнее

Luck2071
Luck2071 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.02.2017

Плавильная печь для вытяжки металла из расплава.

При уменьшении уровня метала в тигеле тэны выключаются для уменьшения воздействия температуры на сам стержень.

На примере индукционки…

Только вместо индукции спирали (5 шт) и вытянутый тигель.

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

эмммм... я конкретно с такой технологией никогда не работал, но думаю там все совсем не просто.... 

судя по всему там важен не нагрев а отвод тепла от вытягиемого металла.

 

 

я бы не взялся решать такую задачу без теоретической подготовки не смотря на институтское образование "машиностроение и металообработка" и приличного опыта во всяких расплавах и прочем похожем...

задачка достойна как минимум докторской десертации.... 

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

добавлю - переход металов из одного фазового состояния в другое выделяет или поглащает энергию, по этому контроль температуре в зоне разных фаз должен быть какой-то очень хитрый, иначе либо жидкий метал встанет колом или заготовка стечет....

Luck2071
Luck2071 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.02.2017

Спасибо за коментарий. Но Вы так и неответили о возможности доработки Вашей схемы.

Алгоритм простой - по мере уменьшения веса тигеля снижается температура нагревателя 1 потом 2 и т.д., а система охлождения уже готова. Остался вопрос о нагреве и плавном остывании.

vde69
Offline
Зарегистрирован: 10.01.2016

Luck2071 пишет:

Спасибо за коментарий. Но Вы так и неответили о возможности доработки Вашей схемы.

Алгоритм простой - по мере уменьшения веса тигеля снижается температура нагревателя 1 потом 2 и т.д., а система охлождения уже готова. Остался вопрос о нагреве и плавном остывании.

думаю моя схема слишком инерционна для подобного аппарата...

но если все-же делать на моей схеме - то ее можно оставить вообще без изменения, ее задача поддержка температуры в тигле и не более, а вот задачу с изменением уровня расплава в тигле я предлагаю решать по другому, пусть сам тигель поднимается по мере необходмости и верхняя часть выходит из зоны нагрева. 

конкретику отвода тепла снизу можно думать исходя из материала тигеля, например для графитовых - можно оставить просто в виде гильзы, для корундов немного сложнее, видимо придется городить некое охлаждение снизу... 

короче я-бы решал задачу чисто механическими средствами, всякими экранами и прочим... 

Luck2071
Luck2071 аватар
Offline
Зарегистрирован: 01.02.2017

Идея хорошая, но конструктивно уже все подготовлено включая охлаждение. Для проектирования и перерасчета новой установки понадобиться много времени и средств. Поэтому и ищу схему для управления почти готовой печи. 

Тогда может посоветуете где поискать такую схему?

AVMoz
Offline
Зарегистрирован: 24.07.2017

Не совсем понял как калибровку вручную докрутить, изменяю значения масива - заливаю на мк - значения НЕ изменяються, из эпрома читаються старые. Если сделать автокалибровку значения в эпроме изменяються. Возможно что-то не так делаю, подскажите пжл.

JMA61
Offline
Зарегистрирован: 03.09.2017

Здравствуйте!

Я ищу программиста для написания (платно) скетча подобного контроллера для электропечи. Обращаюсь к Вам, поскольку Вы в теме. Если Вас это заинтересует, то напишите, пожалуйста, на jarovne@mail.ru. Я вышлю Вам техзадание, после ознакомления с ним Вы назначите цену.