Автоматика Самовар

Долго мучил с чайником 1,7кВт и собрал наконец рабочую версию стабилизатора. Проблема была с задержкой измерения мощности PZEM-004T, а при регулировке сортировкой полуволн еще и неравномерностью измерений в течении 10,24 секунд. Пришлось пойти на ухищрения в алгоритме регулятора. Перебрал довольно много вариантов. И минус пара-тройка багов. Если кто решится повторять берите эту версию.
stab_v28_reguliator.zip

Насчет вентилятора на охлаждение, теперь подключаю их на 12В через ШИМ регулятор с ручкой управления, в нем обратный диод уже встроен, для плавности регулировки подбираю небольшой электролитический конденсатор, так, чтоб после включения ручкой он сразу начинал крутиться на своих минимальных оборотах, для 5 см кулера это около 1 мФ. Удобно, можно вентилятор вообще выключить, а можно выставить нужные обороты.

dranek, для информации - у pzem время отклика на изменение мощности в районе 2,5 секунды, соответственно, снимать с него показания чаще чем через 2,5 секунды нет смысла. Снять то можно, но верить этому нельзя

Volume, я регулирую раз в 3 секунды. Сам к этому пришел. Хоть показания снимаются и отображаются ежесекундно, реакция только после третьей. Сделал этот параметр настраиваемым в интерфейсе. Можно хоть 8 поставить.

Добавлено через 1дн. 3ч. 23мин.:

Сегодня провел дисциляцию и недорект с новым стабилизатором, Самоваром и ТЭН-ом 2 кВт.
По ходу исправил еще один баг и поднастроил алгоритм.
stab_v29_tested.zip
Что вынес?:
С отчетами Самовару все по прежнему, то вовремя, то нет, управляется чётко.

Фазовое регулирование хорошо работает, можно использовать. При стабилизации обычно после плавного выполнения задания примерно за 5-10 сек текущая установившаяся мощность на ТЭНе колебалась +-2-3 Вт от задания. Это 0.2-0.3%.
Настройки: фильтр выключен, период регулировки 3 сек, Коэффициент управления от 1 до 5.
Теоретически можно увеличить точность за счет того, что тут возможно увеличение количества ступеней регулирования в несколько раз. (не 1024, а 3000 например, 1024 взято для совместимости с другими методами)
Из минусов не получается регулировка в крайних положениях, т.е. от 0 до 20Вт нельзя, минимум 20Вт и последние 20 Вт тоже недостижимы. Это из-за особенностей алгоритма и схемы датчика пересечения с нулём. Но оно ведь нам особо и не надо.

С сортировкой полуволн всё не так хорошо. Мощность на разных заданиях болтает, фильтр похоже больше вредит, чем помогает. Добился колебаний около +-25 Вт. Оно то может в среднем и близко к заданию выходит, но оценить это трудно и выглядит не красиво. Для себя вывел критерий, что степень регулирования должна стабилизироваться на неком значении и колебаться около него +-1. Но не больно то получалось из-за неравномерности распределения полуволн.
Три более менее рабочих варианта настроек:
1) Период 4 сек, Купр = 1, фильтр включен. - Очень медленно.
2) Период 3 сек, Купр = 4, фильтр выключен. - Чуть быстрее, примерно также точно. Болтанка +-25 Вт
3) Период 10 сек, Купр = 8, фильтр выключен. - Медленно, дёргано, с перерегулировками, но в итоге точнее.
Причем на разных мощностях распределение полуволн разное, результат тоже, например 1500 Вт - измерение выходило на 1550, медленно снижалась в течении примерно 30 сек, затем резкая просадка и агрессивным регулированием опять на 1550.
(используется два вида регулирования:1) агрессивное при отклонениях более 10% на величину отклонения в Вт приведенную к 1023 умноженную на Купр/10 2) минимальное - просто +-1 шаг регулятора)
А вот 1200 и 1100 довольно легко выполнял с колебаниями в итоге +-10 Вт.
В общем ИМХО сортировка волн с точным регулированием по мощности от PZEM-004T труднореализуема, так чтоб более менее быстро и стабильно работало.
Можно конечно вымерять среднее за 10 сек и регулировать по нему, но это будет явно долгий поиск задания, хоть потом возможно результат получится примерно как с фазовым.
Видимо одинаковым подходом к этим двум методам не обойтись.
Как вариант могу конечно реализовать регулировку по отклонению исходного напряжения.
Предположить, что 230В это норма и по заданной мощности ТЭНа, заданию и текущему напряжению вычислять уровень регулирования от 0 до 1023. Но мне это не очень интересно, у нас уже есть Sem AVR.

Так что рекомендую собирать с симистором. Не смотря на гармоники в сеть.
ТЭН 3 кВт поделить на 2+1 кВт и на 2кВт работать, а на +1кВт разгонять. Так гармоник будет меньше.
А еще лучше соединить две спирали последовательно и подключить параллельно с третьей.
Получится 1.5 кВт, мне лично на рект на 2' с СПН достаточно, на 1.5 уже захлёбы ловлю, а пульсации будут минимально необходимые. Разгоняться только придется на индукционке или ждать.
Так и нагрев распределяется равномерней, шансы спалить ТЭН и прижечь содержимое куба снижаются.
Правильно всё пишет в мануале kuban. Давно заметил.

Пиво. Подготовка промывочной воды во время температурных пауз.

Большинство рецептов варки пива, после прохождения всех пауз и слива сусла используют промывочную воду температурой около 80°С, чтобы промыть дробину.
В чем может быть проблема. В максимально возможной мощности электросети. Если одновременно греть куб и емкость с промывочной водой, сеть может не выдержать нагрузки.

Решение есть. Греть воду в промывочной емкости в тот момент, когда по программе затирания выполняются температурные паузы.
Организовать это можно просто.
Управление (разрешение на работу) нагревателем промывочной емкости, завести на нормально закрытые (НЗ) контакты реле №4, которое управляет разгонным ТЭНом.

Алгоритм работы.
Если залить воду в промывочную емкость, подогрев можно включить, даже если Самовар не включен, поскольку контакты реле №4 замкнуты.
Когда включим Самовар и дадим команду на выполнение программы затирания, реле №4, которое управляет разгонным ТЭНОм куба, включится, разомкнет НЗ контакты и нагрев в промывочной емкости прекратится.
Когда будет достигнута заданная температура, реле №4 отключиться, контакты НЗ замкнутся и продолжится нагрев промывочной емкости.

Тем, кто реально использует разгонный ТЭН, а значит мощностей достаточно, сделать это просто. Реле №4 перебрасывая контакты, будет включать либо разгонный ТЭН куба, либо нагреватель промывочной емкости.

Пояснение к схеме.
Выключатель S1 предназначен для включения термостата, S2 замыкает разъем для работы устройства без Самовара. Автомат 16А служит для защиты и включения и отключения нагревателя.
Блок AC-DC 220-12 вольт и термостат с питанием 12 вольт используются для увеличения безопасности. Можно использовать термостат с питанием 220 вольт и твердотельное реле AC-AC.
Термостат STC-1000 имеет два режима работы: нагрев и охлаждение и соответственно два реле: одно отвечает за нагрев, второе за охлаждение, что позволяет использовать это устройство как самостоятельное, способное поддерживать заданную температуру в бродильной емкости без использования Самовара.

Для тех, кто не использует разгонный ТЭН.
Схема соединений точно такая же, но…
Согласно логике Самовара разгонный ТЭН отключается за несколько градусов до достижения целевой температуры и при нашем подключении получается перекрытие диапазонов:
Основной ТЭН все еще работает на полную мощность, а второй ТЭН уже включился.
Что избежать этого нужно в файле Samovar_ini.h, в строке
#define ACCELERATION_HEATER_DELTA 4
Значение 4 заменить на 0(ноль) или даже лучше на –(минус)0,3

При этом получим следующий алгоритм работы:
За 1°С до заданной температуры паузы (устанавливается в строке #define HEAT_DELTA 1)
Самовар даст команду регулятору выставить напряжение 100 вольт и начнет подавать напряжение на основной ТЭН импульсами ШИМ.
Когда температура достигнет заданной, основной ТЭН прекратит нагрев, реле №4 тоже отключится, контакты НЗ замкнутся и будет дано разрешение на нагрев промывочной емкости.

Если в строке #define ACCELERATION_HEATER_DELTA выставлено -0,3, то реле обесточится только тогда, когда температура куба будет выше целевой на 0,3°С, это дает гарантию, что два ТЭНа не могут быть включены одновременно даже на несколько секунд.

Добавлено 23.03.2025
Наконец-то добившись практически идеального выхода на температурные паузы, получилось то, что предыдущая настройка в строке
#define ACCELERATION_HEATER_DELTA
со значениями как 0, так и -0,3 не работает в полной мере. Вода в промежуточной емкости не успевает нагреться, потому, как температура сначала совсем немного проскакивает целевую. Примерно на 0,4, но затем понижается и либо равна целевой , либо ниже на 0,1-0,2°С. При этом ТЭН в дополнительной емкости просто не включается.
Была применена другая настройка.
При моих значениях:
Напр./мощность регулятора в режиме поддержания темп.: 150 вольт
#define HEAT_DELTA 2
В строке
#define ACCELERATION_HEATER_DELTA ставлю значение 1,5
И при этом ограничил мощность ТЭНа в промывочной емкости =1кВт
Все работает отлично.
Когда до целевой температуры остается 2° , на основной нагреватель начинает подаваться 150 вольт. Сначала непрерывно , потом импульсами.
За 1,5° до целевой включается нагреватель в промежуточной емкости на мощности 1 кВт.
Сеть не страдает от перегрузки. Второй ТЭН вполне успевает нагреть промывочную воду за время температурных пауз и поддерживать температуру

Бета, версия 30.
Добавил режим стабилизации по напряжению, в сочетании с сортировкой полуволн это считай Stab AVR.
Для этого нужно в настройках правильно указать мощность ТЭНа приведенную к 230В, т.е мощность измеренную в режиме разгон дважды разделить на напряжение при этом и дважды умножить на 230.

В настройках фазового регулятора добавил смещение времени открытия симистора, это позволило настроить работу практически на 100 % диапазона ТЭНа.
На сегодняшний день работоспособны два сочетания основных настроек:
1. Фазовая регулировка по мощности.
2. Регулировка сортировкой полуволн по напряжению.
Остальные требуют доработки.
Плюс добавлена проверка поступления данных в браузер, если в течении 10 сек их нет страница пытается обновиться. Это нужно, чтоб инфа на ней была актуальна в случае перезагрузки стабилизатора.
В качестве иконки на вкладке браузера вставлена ссылка на картинку из документации Самовара с сайта. Если нельзя уберу. Просто картинку в код встраивать неудобно, а ради неё файловую систему разворачивать ИМХО излишне.
stab_v30_stab_mode.zip

dranek, У вас случайно не завалялось платы под самовар которую вы разработали,готов приобрести

yurast, не завалялась. С такими вопросами лучше в ЛС.
А откуда вы? В профиле пусто.
В Москве можно у logvinov спросить исходные платы. Может согласится вам и мой вариант вырезать.

dranek, Профиль создал не знаю почему пусто,из Анапы,покрутил обе платы хочу вашу,файлы что выложенные в общем архиве можно просто скормить фрезеру или это для изготовления платы с маской и все такое ?

yurast, да, сейчас Анапу разглядел. Чтоб скормить фрезеру надо сначала G-код получить. Есть отличная бесплатная прога GGEasy. Она для этого имхо идеальна. Но для новичка будет с непривычки сложновата. Посему для одной платы лучше поискать владельца фрезерного ЧПУ, они обычно уже всё это знают.
Кроме того, те же гербер файлы можно под ЛУТ использовать или фоторезист. Инструкций хватает в сети, и даже без хлорного железа.

dranek, Да так и собирался к владельцам фрезера обратится,т е дать им ваши файлы и они сами все сделают ?

т е дать им ваши файлы и они сами все сделают ?yurast, 30 Марта 25, 18:00

Если б я состоял в братстве ЧПУ Фрезеровщиков, возможно мог бы поручиться за братьев, но не состою. Если они до этого платы вырезали, проблем не должно быть.

Вырезать можно, это не проблема, но пустая трата времени. Напиши несколько программ,Вырежи,просверли отверстия,пока сверлишь,несколько свёрл сломаешь, так как там отверстия 1-1.5.после облудить надо, прозвонить

пустая трата времениlogvinov, 31 Марта 25, 09:31

Вот это https://oshwlab.com/dranek/izmeritel_copy вырезал с получением G кодов за пару часов. С картой высот. Все фрезы и сверла целы. Отверстия 0.8, 0.9 и 3 мм. За полчаса залудил пятаки. И это единичный экземпляр, опытный образец.
А я еще и 10 плат за всё время не фрезеровал. Вопрос практики просто.

Подскажи, У меня на программе ПИВО выбран режим брожение на 23 градусах. Уже 25 градусов, а подогрев продолжается. Почему???

Обновите вкладку "Программа" без кэша браузера - Ctrl+F5. Посмотрите программа не изменилась ?

я уже вручную отключил. Но заметил что на многих режимах не отключается, пока затирание делал. Вручную все переключал. И в телеграмм перестали сообщения приходить

. Но заметил что на многих режимах не отключается, пока затирание делал.Toljnuch, 31 Марта 25, 13:19

Т.е проскакивает заданную температуру?

Не происходят действия по заданной температуре. Не отключается при превышении температуры нагрев в основном

Разобраться я бы сказал что нужно. А смысл программы если она не работает? просто сейчас в кубе брожение и не смогу греть больше чем нужно

регулятор стоит из китайских запчастей проект. разгонного тэна нет

Добавлено через 3мин.:

Напр./мощность регулятора в режиме поддержания темп.:
220.00
V
Напр./мощность регулятора в режиме нагрева и кипения:
3000.00
V

А у меня в режиме поддержания темп. продолжает греть на 3000