Паяльная станция: паяльник DSS-90 и фен DFS-90

[дядушка зуэ]

ой благодарю что обратили на меня внимание а то тут такая научная дискуссия, что мне стыдно стало что вынужденно влез на ее фоне
кстати платы Ваши мне очень понравились более удачных мне до сих пор не приходилось делать
вытравились просто изумительно да и под мой индикатор подходят как нельзя лучше
посмотрю как будет работать
7805 просто площадка предусмотренна на случай если мс не запустится
хоть она и предпочтителльней, но заморочней
вообщем буду учиться их готовить
а за массу имелось в виду участок от входа 24В до ключа?
учту на всякий случай

[Леонид Иванович]

в данном случае даже нет нужды заглядывать внутрь, чтобы оценить степень его кривизны, так как он полностью неадекватен поставленной задаче.

ПИД совершенно прямой. А то, что он неадекватен задаче - это другой вопрос.

Занимаясь стабилизацией температурного дачика, а не кончика жала, вы просто подменили объект регулирования и теперь рассказываете про +/-0.1 градуса на нем.

Сам понимаю, что стабилизация температуры датчика - это не то, что нам нужно. Но что Вы предлагаете? Другого датчика у нас нет.

если вами там действительно реализован честный ПИД, то он вовсе не нуждается ни в какой ПОС.

Почему честный ПИД не нуждается? ПИД прекрасно выполняет свою работу - поддерживает температуру датчика постоянной до ±0.1 градуса. Это доказывает отсутствие кривизны ПИД. Но для того, чтобы как-то исправить ситуацию на кончике жала, предлагается ввести ПОС.

А то, что вы описали, ПОС-ом не является.

Почему? Вот блок-схема, на ней синим цветом показана петля ООС, охватывающая регулятор, датчик и нагреватель, а красным цветом - петля ПОС, охватывающая регулятор.

По-настоящему скомпенсировать тепловое сопротивление жала можно лишь заранее имея параметры внешнего воздействия. А при ручной пайке мы таких параметров не имеем. Если вы уже где-то встречали пример такой компенсаци жала, дайте ссылочку на источник.

Почему? Чтобы скомпенсировать тепловое сопротивление, нужно лишь знать поток тепла. А он пропорционален мощности нагревателя, которую мы знаем. Никаких параметров воздействия знать не нужно (да и вообще, что это за параметры?). Ссылку сам был бы получить рад, но такого нигде не видел. Для фирменных станций рисуют графики улучшенного регулирования температуры, а как они получены - умалчивают. Вот я и предлагаю вариант реализации. Не стремлюсь сделать невозможное, хотя бы повторить улучшенные алгоритмы, которые рекламируются.

Если человек сообщает в качестве аргумента, что он делал достаточно "ПИД-контроллеров для различных объектов управления", а затем путается в этих терминах, это кое о чем говорит.

То, что я никчёмный человек, уже давно знаю. Можно не утруждаться лишний раз это доказывать.

А что будет, если его (ПИД) отключить вовсе ? Пусть выведет паяльник на рабочую температуру и отключится (оставив ШИМ работать на последнем значении коэффициента заполнения). Дальше, попаять немного.

Легко. Софт позволяет сделать это одним кликом (PID Enable). Пробовал паять тот же полигон, что и на предыдущем графике. Получилось вот что: температура датчика упала на 33 градуса, а припой мне вовсе не удалось нормально расплавить, только получил кашицу.

Мне возможно не хватает некоторых знаний о техниках аналогово-цифрового преобразования

Похоже на то. Можно почитать следующие документы:
http://www.atmel.com/images/doc8003.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/en/A ... 01152A.pdf
http://www.st.com/web/en/resource/techn ... 177113.pdf
http://www.silabs.com/Support%20Documen ... /an118.pdf

В моих представлениях, кратность оверсемплинга (N) практичнее выбирать из ряда "4 в степени N".

Только для того, чтобы была возможность заменить деление сдвигом. Но я процессорное время не экономлю и делаю обычное деление.

Вытянуть 13 бит из исходных 10-и может и не очень сложно, но что по поводу достоверности последних разрядов?

Опять же, здесь не идет речь об абсолютной точности. Интегральная нелинейность АЦП никуда не денется. Но монотонность достигается. Когда идет температурная развертка, я вижу гладкий график, значения последовательно меняются, проходя все значения через 0.1 градуса.

Это улучшит соответствие температуры на жале, но пайку то вряд ли улучшит.

А почему Вы думаете, что пайку не улучшит? Фирмы ведь рекламируют улучшенные алгоритмы. Такого я пока не делал, для начала хочу собрать USB-термометр с термопарой, чтобы можно было параллельно снимать график температуры на кончике жала. Но временно работы в данном направлении забросил.

[a5021]

Почему честный ПИД не нуждается? ПИД прекрасно выполняет свою работу - поддерживает температуру датчика постоянной до ±0.1 градуса. Это доказывает отсутствие кривизны ПИД.

На вашем графике видно, что полное отключение ПИДа не снижает точности удержания температуры. Все те же 0.1 сферических градуса, если нагрузки, конечно, нет.

Вот блок-схема, на ней синим цветом показана петля ООС, охватывающая регулятор, датчик и нагреватель, а красным цветом - петля ПОС, охватывающая регулятор.

У вас так паяльник сгорит. Вам эту красненькую "ПОС" надо от выхода ПИДа оторвать и к Tset прицепить. Не упрямиться, а сделать нормальный Feed-forward. А потом собраться с духом, и выпилить этот ПИД к едрене-фене вообще.

Легко. Софт позволяет сделать это одним кликом (PID Enable). Пробовал паять тот же полигон, что и на предыдущем графике. Получилось вот что: температура датчика упала на 33 градуса, а припой мне вовсе не удалось нормально расплавить, только получил кашицу.

Мне сейчас вот какая мысль пришла: если бы этот ваш ПИД не трясся так над своими 0.1 градусами, а мог или давал отследить наклон кривой падения температуры, хотя бы его начало, то эта информация позволила бы составить хоть какое-то представления о характере нагрузки. А так это чидило подбросил чуть мощности, заэкранировался нагревателем от нагрузки и сидит в ус не дует. А тут бы не ПИД, а что ни на есть feed-forward пригодился. С учетом наклона поддал бы жару и фиг с ним, что там этот ПИД подумает. Такое вот опережение.

Похоже на то. Можно почитать следующие документы:
http://www.atmel.com/images/doc8003.pdf
http://ww1.microchip.com/downloads/en/A ... 01152A.pdf
http://www.st.com/web/en/resource/techn ... 177113.pdf
http://www.silabs.com/Support%20Documen ... /an118.pdf

Атмеловский и СТМовский я видел. Микрочиповский щас пробежал, то же самое, что повторяют эти два. Последний почитаю на досуге. Там начало вроде чуть отличается.

Только для того, чтобы была возможность заменить деление сдвигом. Но я процессорное время не экономлю и делаю обычное деление.

Вот и плохо, что не экономите. От того и берутся такие толстые кванты управления. В общем смысле, чем чаще идут семплы, тем точнее можно отследить бросок по нагрузке и наклон. Это если следить за этим, конечно. А обычное деление тут вообще нафиг не сдалось. Лучше еще 56 семплов добрать и сдвигом до 13 бит (если уж вам так надо) выравнять. Пророки атмела, микрочипа и ст утверждают, что так оно для кармы полезнее будет.

Код: Выделить всё

for (int i=0; i<256; i++) sample += getADC(probePin);
sample >>= 5;

Опять же, здесь не идет речь об абсолютной точности. Интегральная нелинейность АЦП никуда не денется. Но монотонность достигается. Когда идет температурная развертка, я вижу гладкий график, значения последовательно меняются, проходя все значения через 0.1 градуса.

И охота вам эту колбасу в микрограммах взвешивать же.. Бездумно тратите процессорное время вместо того, чтобы за нагрузкой следить.

А почему Вы думаете, что пайку не улучшит? Фирмы ведь рекламируют улучшенные алгоритмы.

Ну давайте я тоже буду рекламировать свой улучшенный алгоритм релейного регулятора, но исходников не покажу. Вы поверите, что он лучше вашего ПИДа?

Такого я пока не делал, для начала хочу собрать USB-термометр с термопарой, чтобы можно было параллельно снимать график температуры на кончике жала. Но временно работы в данном направлении забросил.

Там какой-то отличный от примененного в станции алгоритм измерения планируется? Логичнее, на мой взгляд, просто кусок станции в этой части повторить.

PS. Я тут ардуину еще поковырял. Делитель на АЦП уменьшил, чтобы побыстрее было и битности в оверсемплинге (64х) добавил (а, что, все так делают . В режиме удержания (+350С) получились почти периодические колебания +1 градус -0.5 градуса с частотой около двух герц. Что любопытно, фронты несимметричные. Нагрев быстрее идет, а остывание с завалом.

PPS. И, да, операционникопоклонники, разрядность АЦП теперь принято программно регулировать, т.ч. точность может быть любая. Ваши невежественные верования посрамлены в очередной раз!

[tiler]

ПИД совершенно прямой. А то, что он неадекватен задаче - это другой вопрос.

Так это главный вопрос. Как говорил Мао Цзэдун: "Какая разница, какого цвета кошка, если она не ловит мышей. Топить надо таких кошек".

Сам понимаю, что стабилизация температуры датчика - это не то, что нам нужно. Но что Вы предлагаете? Другого датчика у нас нет.

А другого и не надо. Надо просто с этим объективно работать, не зацикливаться на ПИД, делая из него фетиш, приспосабливая даже туда, где он вроде как и не нужен.

Вот блок-схема, на ней синим цветом показана петля ООС, охватывающая регулятор, датчик и нагреватель, а красным цветом - петля ПОС, охватывающая регулятор.

То, что обозначено на рисунке красным цветом, не имеет никакого касательства к выходному сигналу интересующей нас системы(т.е. к параметрам реакции регулируемого элемента) Другими словами, по определению, принятому в теории САУ, эта линия вообще не является ОС. Если же вам вздумалось увеличить P(управляющее воздействие) на некую константу, то вовсе не обязательно было обозначать это на рисунке линией, чем-то внешне похожей на ОС. Тем более не обязательно придумывать для feed-forward собственных названий.

Ссылку сам был бы получить рад, но такого нигде не видел.

Этим все сказано.

То, что я никчёмный человек, уже давно знаю. Можно не утруждаться лишний раз это доказывать.

Создается впечатление, что вы будто специально подставляете себя в качестве объекта для обсуждения. Сначала позволяете себе ссылаться на элементы личной биографии в качестве одного из аргументов, и вот теперь опять.

[zsexdrcft]

Создается впечатление, что вы будто специально подставляете себя в качестве объекта для обсуждения.

А вы мимо пройти не можете. Немного тролями попахивает.
А как для меня, то я из этой лекции подчеркнул много чего полезного.

[Vseryj]

Троль и есть. Я поражаюсь терпению Л.И. отвечать на бред и наезды.

[Леонид Иванович]

На вашем графике видно, что полное отключение ПИДа не снижает точности удержания температуры. Все те же 0.1 сферических градуса, если нагрузки, конечно, нет.

Ну да, пока ветер не дунул. Ничего удивительного - нет возмущений, нет колебаний температуры.

Вам эту красненькую "ПОС" надо от выхода ПИДа оторвать и к Tset прицепить. Не упрямиться, а сделать нормальный Feed-forward.

Tset не несет никакой информации о теплоотдаче с кончика жала. А мощность - несет. Используя в качестве параметра тепловое сопротивление жала (которое можно получить экспериментально при калибровке), в моей схеме возможно скомпенсировать колебания температуры на кончике жала. Это можно показать с помощью формул, используя электрический эквивалент тепловой системы. Впрочем, об этом уже говорили.

А потом собраться с духом, и выпилить этот ПИД к едрене-фене вообще.

Не вижу оснований.

если бы этот ваш ПИД не трясся так над своими 0.1 градусами, а мог или давал отследить наклон кривой падения температуры, хотя бы его начало, то эта информация позволила бы составить хоть какое-то представления о характере нагрузки. А так это чидило подбросил чуть мощности, заэкранировался нагревателем от нагрузки и сидит в ус не дует.

Вся информация об изменении нагрузки содержится в величине мощности. Например, на основе анализа первой производной от мощности получается детектировать состояние паяльника "работа-подставка".

Вот и плохо, что не экономите. От того и берутся такие толстые кванты управления.

Квант 100 мс не от этого. Я могу поменять в исходнике одну константу, и квант станет 50, или даже 10 мс. Но от этого картина регулирования не изменится, так как паяльник - слишком инерционная система. Поэтому оставил 100 мс, при этом лучше фильтрация измеренной температуры.

А обычное деление тут вообще нафиг не сдалось. Лучше еще 56 семплов добрать и сдвигом до 13 бит (если уж вам так надо) выравнять.

К чему эти магические числа? А без деления мне все равно не обойтись, когда я перевожу код АЦП в градусы с учетом цифровой калибровки. И делаю это деление один раз, сразу учитывая коэффициент передискретизации.

Бездумно тратите процессорное время вместо того, чтобы за нагрузкой следить.

У меня этого процессорного времени - как гуталина на гуталиновой фабрике. Было бы странно, если бы процессор с 8 MIPS не справился с управлением системой, постоянная времени которой исчисляется секундами.

Ну давайте я тоже буду рекламировать свой улучшенный алгоритм релейного регулятора, но исходников не покажу. Вы поверите, что он лучше вашего ПИДа?

Конечно поверю, когда посмотрю графики.

Там какой-то отличный от примененного в станции алгоритм измерения планируется? Логичнее, на мой взгляд, просто кусок станции в этой части повторить.

Да, там и будет повторен кусок станции, отвечающий за измерение температуры. Вот только никак руки не доходят переразвести плату и собрать все это в корпус. Такой термометр никогда не помешает на рабочем столе, он понадобится для калибровки паяльника при работе с разными жалами.

Что любопытно, фронты несимметричные. Нагрев быстрее идет, а остывание с завалом.

У меня тоже заметна некоторая несимметрия. На графиках, которые я здесь выкладывал, было приведено начало нагрева, когда жало и весь конструктив паяльника относительно холодные. Если подождать пару минут, скорость остывания уменьшается. Но чем выше установлена температура, тем несимметрия меньше. График для установившейся температуры присоединил. В конце графика показан переход на ПИД.

не зацикливаться на ПИД, делая из него фетиш, приспосабливая даже туда, где он вроде как и не нужен.

У меня на него далеко идущие планы. Именно наличие ПИД позволит делать эксперименты с алгоритмами компенсации теплового сопротивления жала.

по определению, принятому в теории САУ, эта линия вообще не является ОС.

Является. Охватить ОС можно не только всю систему от входа до выхода, но и любую ее часть. В радиотехнике это называется "местная ОС".

Если же вам вздумалось увеличить P(управляющее воздействие) на некую константу, то вовсе не обязательно было обозначать это на рисунке линией, чем-то внешне похожей на ОС. Тем более не обязательно придумывать для feed-forward собственных названий.

Я не собираюсь увеличить P на некоторую константу, а собираюсь повысить температуру датчика на величину, равную P * k. Какое значение мощности при этом установит ОС, мне не важно.

Этим все сказано.

Фирмы-производители паяльного оборудования приводят в открытых источниках только результаты замеров для своих модифицированных алгоритмов управления. Ссылок на сами алгоритмы в открытом доступе нет. Что именно этим сказано?

[Victor_P.]

steslia, что ж Вы так не любите экспериментировать . Попробуйте увеличте I, должно помочь.
Кстати, D можете попробовать убрать в 0, во всяком случае я особого ее влияния не замечаю, даже задумываюсь ее выбросить и оставить чистый ПИ алгоритм.

[Леонид Иванович]

Это верно, здесь достаточно ПИ-регулятора.

[a5021]

И как раз D очень не любит шум в канале.

Это верно, здесь достаточно ПИ-регулятора.

Лед тронулся, господа присяжные заседатели. Потом уберем И, а под конец и П.

[Леонид Иванович]

Шума здесь как раз нет, но и динамика особо не нужна. Поэтому наличие Д-компоненты не обязательно. Хотя она и не мешает. У себя в станции не собираюсь ни от чего отказываться.

[Леонид Иванович]

Младший разряд шумит везде. Хорошо, перефразирую - здесь низкий уровень шума - так пойдет?

ПИД у себя в станции я применил не просто так, как говорил выше, на него у меня большие планы. С его помощью буду пытаться сделать компенсацию теплового сопротивления жала.

Что касается нужен/не нужен - каждый имеет право выбирать. Сделайте станцию с релейным управлением, кто мешает? Имеют право на жизнь оба варианта. Например, Goot делает станции с релейным регулированием, но верхняя 900-линейка имеет PID-регулирование:

[Леонид Иванович]

Раз такое большое отклонение температуры, то нужно менять резистор R18. Если с 60 кОм показания близки к номинальным, так нужно и оставить. Ошибки на первом этапе нужно отключить с помощью управляющего софта и снять график нагрева без них.

[zsexdrcft]

Вот. Напряжение после выпрямителя 23.5В. Под нагрузкой 22.5В Прибор меряет приблизительно, может немного завышать

[Леонид Иванович]

Вроде, всё отлично. Какие еще проблемы остались?

[zsexdrcft]

Как сделать, чтобы ошибки не вываливались? Но и в случае чего не отключать их...

[Леонид Иванович]

Чтобы не вываливалась ошибка нагрева ErH, нужно в настройках уменьшить порог скорости роста температуры. А вообще, обработка ошибок особо не нужна. Особенно ошибка нагрева, которая делалась для быстрого определения обрыва нагревателя.

[zsexdrcft]

Оромное мерси, поставил 3гр/с и всё заработало. Чувствую напряжение маловато, ну и ладно. И так всё отлично.
Я вот думал, а нельзя ли каким-нибудь термоклеем или термосиликоном капельку на термопару капнуть, чтобы основание жала было в контакте с термопарой. Сегодня делал глушак на машине, и применял высокотемпературный герметик - до 1000гр. только он как керамика становится, но очень хрупкая...

[Леонид Иванович]

Можно для опытов вложить в жало комочек медной фольги. Чтобы убедиться, что все эти меры не помогают. Термопара получает тепло прямо от нагревателя. А его температура намного выше, чем жала.

[zsexdrcft]

Тогда выход один - делать термопару внешней и прикладывать к жалу, только как это будет выглядеть...? А вообще, оно и так не плохо.