logo als oven controller

PI of PID regelaar. Als je de temperatuur een bepaald traject wil laten volgen, dan ga je op bepaalde momenten moeten beslissen of je gaat verwarmen of niet.
Wellicht gaat het vermogen aan warmte dat je in te toepassing stopt niet gelijk zijn aan de hoeveelheid warmte die je nodig hebt.
Via een PWM modulatie van het verwarmingsvermogen kan je de hoeveelheid toegevoegde warmte regelen.
Indien je wenst dat de temperatuur langzaam stijgt, zal je het verwarmingsvermogen op een bepaalde waarde moeten instellen.
Dit stelt eigenlijk de P waarde (proportionele waarde) voor van je regelaar. Met andere woorden, als ik 1 graad per minuut wil stijgen, moet ik met een 1000 Watt verwarmings element een duty cycle van 50% instellen.
Heb ik echter een verwarmingselement van 5000 Watt, dan wordt de duty cycle 10%.

Na een tijdje verwarmen, zal je merken dat er toch steeds een afwijking bestaat tussen de gevraagde en de werkelijke temperatuur.
Als het verwarmingselement net niet voldoende vermogen had om de gevraagde temperatuur te halen, zal je nooit exact je gevraagde temperatuur bereiken. Indien je deze afwijking steeds sommeert over de verlopen tijd, wordt de som van de afwijkingen steeds groter, als die som een bepaalde waarde heeft bereikt, kan je beslissen om dit als drempel te nemen om extra bij te warmen.
In feite integreert men de fout over een bepaalde tijd. Hoeveel de geïntegreerde som meespeelt in het extra verwarmen wordt de I term (integrerende term) van de regelaar genoemd.

Analoog kan je ook proactief extra gaan verwarmen indien je je ingestelde waarde "snel" wil bereiken. Je gaat bij wijze van spreken gedurende een korte tijd te veel verwarmen en zo boven de ingestelde temperatuur terechtkomen, daarna ga je de temperatuur terug laten dalen. Dit wordt met de D-tem van de regelaar ingesteld, de differentieerde term.

Voor trage processen wordt de differentieerde term meestal weggelaten.

Hier staat ook een oven maar die gaat tot 1200 graden
In mijn voorraad liggen meerdere logo's maar nu begrijp ik dat ik dus geen regeling kan maken met deze controller en een pt100.
Mijn bedoeling is ook deze oven te kunnen programmeren b.v. Om een traject te maken voor een gietvorm van gips.
Eerst opwarmen tot 100 graden, dan smelt de was.l daarna verhitten in stappen tot 800 graden
Dan weer afkoelen tot 400 graden alvorens de vorm vol te gieten met zilver/goud.
Dus zowel temperaturen als ook de tijd programmeren.
Kortom ik heb geen oplossing maar vermeerder het probleem.

Ik zou daar gewoon een fuzzy / zelf lerend pid regelaartje voor gebruiken.

Een kleine omron of iets uit china doet het prima !

0-400oC
http://www.banggood.com/REX-C100-100-240V-Digital-PID-Temperature-Cont…

[Bericht gewijzigd door Sine op (31%)]

Met een redelijk recente logo kan dit wel, dmv van timers het setpoint verhogen, eventueel met een ramp zodat de gewenste temperatuur in tijd steeds verhoogd word ipv een sprong.

Je kunt ook een soort fuzzy logic bedenken, als je het proces goed kent dwz opstook vermogen en verliezen kan het zelfs zonder pi regelaar.

Op 21 juni 2015 19:51:38 schreef fred101:
GJ, ik heb ook die hele oude siemens met die display met keyboard en alles er rondom heen bewaard (uit de de linkse slijper). Zou het daarmee kunnen. Dan heb ik waarschijnlijk geen potmeters nodig.

Natuurlijk kan dat, maar het lijkt me overdreven :-)
Bovendien is dat nogal een beetje lastiger te leren dan die LOGO. Bovendien heeft Logosoft de beste simulator die er is. Ik zou het dus bij de Logo houden. Overigens zijn timers heel eenvoudig in te stellen via het schermpje op de Logo zelf, daar heb je geen potmeters voor nodig.

Die "hele oude" PLC is idd niet de nieuwste maar wel een die nog overal ter wereld volop in gebruik is. Misschien een idee om hem op Ebay te zetten. Voor je dat doet even checken wat de exacte typenummers zijn, maar ik ga er van uit dat het minimaal 500 a 600 euro waard is.

Sine, Chinees ?

Volgens de foto's is de regelaar Japans en het SSR uit Taiwan en wordt het spul voor 2 euro meer per vliegtuig vanuit Engeland verstuurd.

voor dat bedrag heb ik dat ding maar gelijk besteld. Ik ben benieuwd. Als ik het later alsnog met een logo of arduino wil doen heb ik de sensors en SSR alvast.

Pamwikkeling, bedankt voor de uitgebreide uitleg. Ik heb wel eens eerder temperatuur regelingen gemaakt maar die waren bedoeld om iets constant te houden. Dat was analoog en is een stuk eenvoudiger. Ik had er nog niet bij stil gestaan dat er om zo'n oven over een traject te sturen er veel meer bij komt kijken.

Ik heb toevallig vandaag weer eens een calibratie oven gerepareerd. Een mini versie dit keer. Die dingen bekijk ik nu qua regeling ook door andere ogen. Voor de niet ingewijde, je ziet ze niet zoveel hier voorbij komen hier wat fotos van een uitgebreidere: http://schneiderelectronicsrepair.nl/?p=53

Lijkt zo simpel, er zit ook niet echt veel in zo'n ding. Maar als je zo'n ding bv op 50 graden zet dan loopt hij heel snel naar ongeveer 51 graden. En zakt dan in een paar minuten terug naar precies 50,0 graden en blijft dat.
Deze gebruikt ook een fan die in snelheid geregeld wordt. Deze gebruiken ze als een soort "rem". Best grappig, die vliegt dan ineens. De fan draait altijd. De andere die ik hier heb gehad, hadden een piezo element. De fan draaide daar op vaste snelheid en alleen bij afkoelen. Sommige hebben nagenoeg geen overshoot. Maar dat waren uitgebreidere en veel grotere dan dit schattige mini-kacheltje ;-) Ik heb bij eentje ooit de stroom met een scoop gemeten en dat was een traploze analoge stroomregeling. Ik denk dat die kleine PWM gebruikt want de powermeter uitlezing sprong alle kanten op. Er zat maar 1 grote IGBT op het chassis geschroefd en het opgenomen vermogen varieerde van >600W tot een paar Watt als hij op de ingestelde temperatuur is.

Ik zou best zo'n ding willen. Dat is ideaal om bv tempco van componenten te testen. Sommige gaan van ver onder nul tot ver boven de 100 graden.

GJ, dan ben ik blij dat ik hem eraf heb gehaald (de logo is het ding wat jij er destijds opgebouwd hebt)

Het is binnen. De unit is zo klein dat ik hem ook in de oven kan inbouwen.
De SSR is Taiwanees, net als op de foto. De regelaar is van Berme, heet wel REX-C100FK02 maar is made in China en niet Japan zoals op de foto. (de boefjes)
Hij werkt op 100 tot 250VAC. Op de site staat in vet gedrukt rood: Power : AC 220V 50/60HZ
You can also find the controller kit in (110V-240V SKU188430)
Dus ze weten het zelf ook niet.

De oven heb ik al voorbereid. De oven behuizing is dubbel met daartussen een plaatje isolatie. Aan de onderkant van die ruimte zitten luchtingangen Bovenop heb ik een gat geknipt en er een fan op gemonteerd. Zo kan ik hem desgewenst langzamer laten opwarmen of sneller laten afkoelen.

Eerst eens uitzoeken hoe het ding ingesteld moet worden. (er staat een engels manual op de site van bangoods)

Nou, ik weet niet wat handiger is. Vol open met de stopwatch in mijn hand of zo'n PID ding. Ik zit al de hele dag info te zoeken. Dit ding is een copie van de japanse C100 en mist een heleboel instellingen. Het Engelse manual op de site is van een ander merk en staat vol fouten.

Het TC of de PID regelaar zelf is knudde, het geheel wijkt ongeveer -30 graden af op 200 graden. Dit in vergelijk met een TC aangesloten op mijn Agilent. Die zit binnen graad goed. Beide maken direct contact met het rooster op 2cm van elkaar. Door de bouw van het TC is hij ook redelijk traag. Bij 25 graden geeft hij ongeveer 5 graden te hoog aan dus lineair is het ook niet.

Ik heb de AT, zelfleer mode gedraaid bij een set value van 240 graden.

Ik moet voor een "gemiddeld" profiel van kamertemp naar 150 graden in iets van 75 seconde. Ik stel hem in op 150. Dat haalde hij met de originele aan/uit thermostaat makkelijk. Nu doet hij er 192s over. Dan moet hij 60-120s constant blijven. Hij schiet dan door naar 165 (180 in werkelijkheid dus dat valt mee) In die tijd verzet ik hem naar 220 en na iets van 60 seconden start ik hem. Hij moet dan in een minuut of 2 naar 220 graden lopen. Hij doet er 100 seconden over om van die 165 naar 202 te gaan. Dat is 222 graden in werkelijkheid. Dan zet ik de PID uit en de fan aan en dan loopt hij in 2 minuten naar 120 graden. Dan doe ik de deur open en laat hem verder afkoelen.

Op deze manier een BGA van balletjes voorzien en dat lukte prima.
Maar dat is meer dankzij mijn Agilent en stopwatch dan door de PID

Het zelfleer (AT) kwam met de volgende parameters. Tussen haakjes default
P=73 (30)
I=65 (240)
D=16 (60)
Ar=73 (100) anti reset windup
De rest staat zo:
AL1=0000 = alarm, Er zit geen AL1 uitgang op, alleen een ledje op het front.
ARU=1 om AT te doen en wordt daarna zelf 0
R=0001, stond op 20 maar zou voor een SSR op 0000 moeten, alleen kan je niet lager dan 1
SC=0000, geen idee wat het is, wordt in het manual niet genoemd
LCK= lock, zou 0100 moeten zijn om te unlocken in een tabel, 000 volgens de tekst en 0000 in werkelijkheid.

Ik weet het niet, ik denk dat ik de PID functie uitschakel. Dan gebruik ik hem alleen als domme thermostaat en ongeveer thermometer. Als ik dan 30 graden lager mik en monitor met de Agilent is het in ieder geval bruikbaar.
Of toch maar een arduino sketch downloaden en dat gebruiken.

Maak anders eens 'n plaatje van het temperatuursverloop. Dan kan je vanalles zien, oscillatie, overdemping, etc.

Ik weet ook niet precies wat je autotuning doet. Misschien heeft je controller dat ding wel ingeregeld aan de hand van een systeemtest tussen de 0 en 50 graden. Voor 190 - 240 graden heb je echter wat agressievere waarden nodig, je verliest inmiddels meer warmte naar de omgeving.

Oja, last but not least: ligt je thermokoppel-compensatie niet te dicht bij je hete delen van je oven?

Dat ding heeft toch vast wel een autotune functie ?

-edit-

Jep, does ...

Gewoon autotuneren, werkt verbazend goed.

[Bericht gewijzigd door Sine op (41%)]

Sine: Gewoon autotuneren, werkt verbazend goed.

Fred:Ik heb de AT, zelfleer mode gedraaid bij een set value van 240 graden.

;-)

Wat ik begreep uit alle tutorials meet hij de prestaties. Volgens mij hoelang het duurt om op vol vermogen de SV te halen en wat het thermische "vliegwiel effect" is. Dus wat δTemp is bij δTijd

Voor mijn doel zou ik een andere moeten hebben.
Er zijn PID controllers waar je diverse trajecten achter elkaar in kan programmeren. En ook belangrijk, PID regelaars die kunnen koelen. Zo kan je veel actiever en strakker regelen. De meeste hebben 2 alarm setting waar je bv een waarschuwingslamp mee kunt sturen. (of een fan om sneller af te koelen)

Wat dat betreft is een infrarood kachel wel sneller denk ik. Maar die halen blijkbaar maar met moeite 220 graden en de warmte is veel lokaler.

Grafiel is min of meer gaussiaans (klok model) Heb ik op een papiertje getekend.

Veel tuningsmethoden, automatisch of niet, meten inderdaad gewoon de staprespons. Er wordt uitgegaan van een zogeheten eerste orde systeem, al dan niet met dode tijd of anders een benadering daarvan.

Dat ziet er zo uit:

Belangrijke parameters zijn dan de dode tijd (tijd tussen het veranderen van het vermogen v/d oven en het veranderen van de temperatuur), de systeemversterking (verhouding tussen de vermogensverandering en de uiteindelijke temperatuurverandering) en de tijdsconstante (zegt iets over hoe snel het lijntje stijgt).

Dat is niet het tunen, maar het meten van je proces. Vanaf daar kan je verder. De kunst is om het onder de goede condities te doen.

[Bericht gewijzigd door necessaryevil op (51%)]

Om toch even voor Fred op de C-100 kloon door te gaan deze topic-kick, anders wordt het een kaping van deze thread: http://www.circuitsonline.net/forum/view/130315

Ik herhaal mijn vraag zoals in de post van het "gestolen" topic:

Op 28 januari 2016 16:52:01 schreef fred101:
....
REX-C100FK02 en die wijkt 30 graden af.

Bedoel je dat de gemeten temperatuur afwijkt? (ik bedoel: als je het thermokoppel in een "ding" doet wat 100°C is dat er op het display een Δ 30°C is?)
Of dat hij 30°C afwijkt van de beoogde temperatuur bij het PID regelen?

TonHek
(Fred, dit is op deze manier wel een topic kaping....)

Dan ook maar even hier mijn reactie:

Fred, heb je wel het juiste type thermocouple geselecteerd (K, R, S, T etcetera)? Dat kan namelijk ook dit soort grote afwijkingen verklaren...

Ik ben de documentatie in de eerder gegeven links aan het lezen. Straks er even aan denken de PID er bij te pakken.

Het is al weer enige tijd geleden. Ik heb hem een keer voor reflow gebruikt en een aantal keer om tempco te bepalen en om dingen te drogen na een ultrasoon bad. Daarbij is een temperatuur profiel niet zo belangrijk. Er zit een tweede termocouple in wat ik aansluit op mijn Agilent DMM.

Die 30 graden zou best wel eens door foute instellingen kunnen komen. Ik had vreselijke ruzie met de menu's en setup van dat ding.

Als ik die links etc lees zijn er twee problemen. Al die klonen hebben mogelijk niet de zelfde menu structuur en niet allemaal de zelfde functies en volgorde/voorwaarden. Zoals dat je blijkbaar eerst iets met lock moet doen.

Het tweede probleem zijn de gebruikte parameters (en dan ook nog als afkortingen in de menus) Deze zijn blijkbaar ook niet allemaal gelijk bij al die klonen. Daarnaast moet ik zien te achterhalen wat de nummers/codes betekenen voor mijn PID.

Het maken van een temperatuur in zo'n ding is blijkbaar niet iets wat je even doet met een manual erbij. Daarvoor moet je eerst de nodige hoofdstukken theorie doorwerken incl alle wiskunde.

Als ik een arduino had gebruikt dan had ik het anders gedaan. Een set parameters die je kunt zetten voor een trajectdeel. En zo de optie om een stuk of 10 trajecten in te stellen. Die sequentieel op nummer volgorde worden uitgevoerd.
Parameters traject #n,
- de tijd om van Temp#n_begin naar Temp#n_eind te gaan
- Temp#n_begin en Temp#n_eind
- fan_aan en fan_uit
- Heater_aan Heater_uit

Gewoon simpel dus.

Maar misschien wordt het na het lezen wat duidelijker.

Fred

Inderdaad, ook ik kwam vele klonen van klonen van klonen tegen met ieder net even andere settings. Ik heb inmiddels hier op mijn laptop een stuk of 6 verschillende C-100 "manuals". Ook ben ik op de site van RKC wezen snuffelen. RKC zelf heeft in de loop der jaren de menustructuur en de ingave van parameters bij hun C-100 serie ook verandert. Het lijkt dus op dat de klonenbouwers geprobeerd hebben enigszins bij te blijven, maar er toch een eigen draai aan gegeven hebben.
Ik denk dat als je eenmaal de juiste manual voor jouw C-100 volgt en je er een beetje in verdiept je een acceptabele regelaar hebt.

TonHek

Pff, kan even geen PID meer zien. De tempaflezing klopt nu wel. Hij meet alleen in hele graden. Ze kunnen blijkbaar ook met 1 decimaal achter de komma aangeven. Geen idee hoe.

Ik weet nu heel grofweg waar de parameters voor staan. Maar dat is iets anders dan het kreng instellen. Tenminste voor een reflow profiel. Ik krijg het idee dat ze dat ook helemaal niet kunnen.

Voor meelezers die geen zin hebben in uren lezen en info zoeken

De mijne heeft:
4 sec SET:
AL1, alarm 1, geef thresholt in graden
ARU, auto tuner 0=uit, 1=aan
P, proportionele band breedte in graden. Het gebied waarbinnen hij probeert te blijven. Er boven gaat de heater uit, er onder blijft hij aan.
I, de integratie tijd, dat zegt wat over de snelheid waarmee hij regelt. Het heeft wat met under/overshoot te maken (denk ik)
D, de demping die de rimpels glad probeert te strijken die ontstaan door de traagheid van het proces tov de verwarming
Ar, anti reset window in procent van de PB, geen idee verder
R, proportional cycle, 1 tot 100s, ik denk de tijd tussen actie en reactie. Dus hoeveel het proces na ijlt.
SC, een correctie in graden. Die stond bij mij op 30 :-)
LCY, locked de data, 1000=unlock, anders kun je niks veranderen

Set+shift 4 sec:
Cod, geen idee, las ergens dat dit op 0001 moet om verder te gaan naar de instellingen hier onder.
SLH: zet door gebruiker in te stellen boven limiet, die zie je even in beeld na aanzetten.
SLL: idem maar dan laag
OH: on/off differential gap, geen idee, moet in graden.
AH1: alarm diff gap, ook geen idee. Ik denk een soort hysteresis
dF: ik las ergens, digitaal filter om de uitlezing/regeling wat rustiger te maken. Moet blijkbaar in seconden

Cod zelf geeft de volgende menus als je wet SET rouleert
SL1: sensortype, 0000=k
SL2: 0000=celcius
SL3: ? blijkbaar mag je hier niet aan komen
SL4: alarm 1, wat voor type je wilt
SL5: nvt, is alarm 2 maar dat heb ik niet
SL6/7/8: ? idem SL3, iets van het systeem
SL9/10/11 : Geen idee, staat nergens iets over geschreven.

Ik denk dat Autotune alleen kijkt hoe snel het ding omhoog kan.

Maar ik wil in 75 seconden naar 150 graden, dan 120 seconden op 150 blijven, dan in 60 seconden naar 220 graden. Dan in 2 minuten weer terug naar 120 graden en daarna rustig terug naar kamer temperatuur.
Maar ik vermoed dat ik daar iets anders voor nodig heb.

@Fred

Kom je naar Rosmalen 19 maart?

Heel veel jaar geleden (omstreeks 1988) heb ik een RKC Rex P-100 PID (autotune) programmeerbare "ramp" controller gekocht. Maar nooit gebruikt.
Hij kent, dacht ik, 8 (of 16) patronen. dat wil zeggen dat je dus 8 verschillende opwarm grafieken er in kan zetten, met ieder patroon: 8 (of 16) mogelijke temperatuur instellingen die ieder in een instelbare tijd bereikt worden, of op die temperatuur gehouden moeten worden.
Uitgang voor de Heater, is relais (klein stuurrelais, niet geschikt om direct aan je oven te hangen. Instelbaar alarm (relais). 4 vrij programmeerbare (b.v. ingestelde tijdzoemer, bereikte temperatuur etc.) uitgangen (ik meen open collector), fail uitgang, end uitgang.
Ingangen: extern SetValue verhogen/verlagen, reset, hold, run.
Ook heeft deze controller RS-232 communicatie. (het zou mogelijk moeten zijn om alle parameters via de PC er in te zetten, ook uitlezen van alle gegevens uiteraard)
Temperatuuropnemer is PT-100 driedraads.
Interesse?

TonHek
(manual is vermoedelijk vanwege de vele verhuizingen... foetsie.
Maar weet bijna zeker dat RKC japan je er nog wel aan kan helpen)

Edit: O ja... je kan de patronen ook achter elkaar "koppelen" zodat er een veelvoud aan mogelijkheden is.

Mocht fred dit niet op tijd zien: hij komt naar Rosmalen, je vindt hem in de stoel achter onze stand :)

De meesten doen het met een Arduino.
Als je googled op "Arduino reflow oven" vind je heel veel.

@Bram
Klopt. Dat was ook een optie die Fred al aanhaalde. Ik ben ook wel eens bezig geweest om die Arduino reflow artikels (of is het nou "artikelen"?) te lezen. Maar ja.. "vroegah" was er nog geen arduino. En die RKC die ik heb liggen, ik weet dat ik er nooit meer iets mee ga doen. Heeft natuurlijk wel veel mogelijkheden, autotune per segment, en weet ik wel niet wat allemaal. En hij is kant en klaar.. (heeft alleen al heeeel lang geen draadje aangesloten gehad).
Maar als ik Fred er een beetje blij (ruilhandel.. iets van de stand) mee kan maken.. prima!

Bram, tot morgen.

TonHek

Hi Ton, ik ben idd de hele dag permanent op de CO stand. Zo'n controller kan precies wat ik wil en wat ik hoopte dat de huidige kon doen.

Ik zal hem meenemen..

TonHek

Edit. @hefit hieronder.
Mooi gemaakt. Die controller in de video is ook een echte Ramp/Soak. Geen kloon Rex C-100 zoals Fred nu heeft.

[Bericht gewijzigd door TonHek op (68%)]

Op 3 februari 2016 01:40:38 schreef fred101:
Pff, kan even geen PID meer zien. De tempaflezing klopt nu wel. Hij meet alleen in hele graden. Ze kunnen blijkbaar ook met 1 decimaal achter de komma aangeven. Geen idee hoe.......
Maar ik vermoed dat ik daar iets anders voor nodig heb.

Deze youtube video zegt meer dan woorden;
https://www.youtube.com/watch?v=mbOnXJN2IcI&hd=1

@Fred,

Haal jij met 800 Watt die ramp-up temperatuur ?
Of komt dat niet zo spits hoe lang hij er over doet ?
Ik lees ergens tussen de 1 en 5 Graden C / seconde.