Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Модераторы: Dj_smart, life, koolhatcker
Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Фазоимпульсный ПИД регулятор для 850Вт фрезера FERM. Обеспечивает стабилизацию от 3000 до 30000 об/мин. Три режима управления: "HC"-ручной с шагом 100 об/мин, "FC"-управление частотой (USB Planet CNC), "SC"-управление скважностью (MACH).
Родные потроха удалены. Обойма подшипника подпилена под датчик оборотов - оптопара в SMD. Через втулочку на вал установлен диск с шестью отверстиями. Каркас собран из алюминиевой полосы 15х2 и квадрата 10х10, тяга для концевика ВКЛ/ВЫКЛ из полоски 1.5мм.
Регулятор на двух платах: 1 - контроллер на ATMEGA8, датчик оборотов, индикатор 4 разряда , оптопара удаленного управления, концевик, две кнопки управления; 2 - блок питания 5в на трансформаторе, симистор с драйвером, детектор ноля сети, сетевой фильтр.
В выключенном состоянии кнопками -+ переключается режим управления. При одновременном нажатии кнопок -+ режим сохраняется в энергонезависимой памяти. Во включенном - при нажатии на -+ на индикатор выводится установленная частота.
При невозможности стабилизировать частоту вращения в течении заданного промежутка времени (директива в исходнике) выводится сигнал ошибки (не использую).
В архиве схема, плата, чертеж каркаса, модель и исходник.
http://cncfiles.su/download/2518
Видео
http://cncfiles.su/download/2519
Родные потроха удалены. Обойма подшипника подпилена под датчик оборотов - оптопара в SMD. Через втулочку на вал установлен диск с шестью отверстиями. Каркас собран из алюминиевой полосы 15х2 и квадрата 10х10, тяга для концевика ВКЛ/ВЫКЛ из полоски 1.5мм.
Регулятор на двух платах: 1 - контроллер на ATMEGA8, датчик оборотов, индикатор 4 разряда , оптопара удаленного управления, концевик, две кнопки управления; 2 - блок питания 5в на трансформаторе, симистор с драйвером, детектор ноля сети, сетевой фильтр.
В выключенном состоянии кнопками -+ переключается режим управления. При одновременном нажатии кнопок -+ режим сохраняется в энергонезависимой памяти. Во включенном - при нажатии на -+ на индикатор выводится установленная частота.
При невозможности стабилизировать частоту вращения в течении заданного промежутка времени (директива в исходнике) выводится сигнал ошибки (не использую).
В архиве схема, плата, чертеж каркаса, модель и исходник.
http://cncfiles.su/download/2518
Видео
http://cncfiles.su/download/2519
Последний раз редактировалось taran_ob 08 июл 2012, 02:44, всего редактировалось 2 раза.
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 1696
- Зарегистрирован: 05 сен 2010, 00:00
- Имя: Михаил
- Откуда: Конотоп=>Запорожье=> Харьков, Украина
- Контактная информация:
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
3 отверстия может оказаться маловато для поддержания низких оборотов, а так все красиво работает
вот только повторять я пока не буду - так как ухожу от коллекторников
вот только повторять я пока не буду - так как ухожу от коллекторников
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
для 6000 - достаточно.
Разве что по какой то причине не пройдет прерывание от датчика, но в таком случае значение частоты будет то которое измерили в предыдущем полупериоде сети. А это не особо испортит картину...
Разве что по какой то причине не пройдет прерывание от датчика, но в таком случае значение частоты будет то которое измерили в предыдущем полупериоде сети. А это не особо испортит картину...
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Немного подправил характеристики регулятора.
Данные для ПИД- частота в об/мин. Половина периода синуса разбита на 256 равных площадей(массив) с дискретностью 1мкс. Период вращения измеряю с дискретностью 1мкс, за полупериод средне арифметически. Частота регулирования 100Гц. Коэффициенты: П 0.3, И 0.01, Д 0.03.
Настройка пид геморрой конечно…
Я не специалист по регуляторам, но хочу для себя прояснить, как влияют коэффициенты на систему. Интуитивно себе представляю аналогию - маятник, который выводится из равновесия пружиной. В динамике эту пружину кто то еще и тянет. Для того чтобы стабилизировать положение маятника, нужно надавить на рычаг. Пропорциональный коэффициент – сила с которой на него давим, интегральный –как бы трение в оси вращения, а дифференциальный – это ускорение с которым мы давим на рычаг. Правильно ли я понимаю?
Данные для ПИД- частота в об/мин. Половина периода синуса разбита на 256 равных площадей(массив) с дискретностью 1мкс. Период вращения измеряю с дискретностью 1мкс, за полупериод средне арифметически. Частота регулирования 100Гц. Коэффициенты: П 0.3, И 0.01, Д 0.03.
Настройка пид геморрой конечно…
Я не специалист по регуляторам, но хочу для себя прояснить, как влияют коэффициенты на систему. Интуитивно себе представляю аналогию - маятник, который выводится из равновесия пружиной. В динамике эту пружину кто то еще и тянет. Для того чтобы стабилизировать положение маятника, нужно надавить на рычаг. Пропорциональный коэффициент – сила с которой на него давим, интегральный –как бы трение в оси вращения, а дифференциальный – это ускорение с которым мы давим на рычаг. Правильно ли я понимаю?
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 1696
- Зарегистрирован: 05 сен 2010, 00:00
- Имя: Михаил
- Откуда: Конотоп=>Запорожье=> Харьков, Украина
- Контактная информация:
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
taran_ob, почитай http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0% ... 0%BE%D1%80
там вконце есть ссылки, тоже полезно будет почитать, но твое толкование неверно, да и пример малоинформативен. если что, вечером опишу что да как в моем понимании, правда сам прошелся по тем ссылочкам в свое время
там вконце есть ссылки, тоже полезно будет почитать, но твое толкование неверно, да и пример малоинформативен. если что, вечером опишу что да как в моем понимании, правда сам прошелся по тем ссылочкам в свое время
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Конечно же я читал те ссылки. У меня все же есть не большой опыт, несколько лет успешно функционирует паяльная станция сфеном (на радиокоте). При настройке нагрева, выводил данные на пк, строил графики, и тд, так как температуру не услышишь и не потрогаешь... В данной теме можно обойтись слухом и показометром частоты.
Все статьи о регуляторах представляют собой всего лишь математические описания физических процессов (за исключением специфических примеров), доступные для понимания людям обладающими немного большими чем базовыми знаниями.
Думаю для многих здесь ЧПУ это хобби, как и для меня, и доскональное понимание автоматического регулирования не самоцель. По этому предложил модель, ну пусть не маятник, пусть ВЕЛОСИПЕД, все же умеют держать равновесие...
Все статьи о регуляторах представляют собой всего лишь математические описания физических процессов (за исключением специфических примеров), доступные для понимания людям обладающими немного большими чем базовыми знаниями.
Думаю для многих здесь ЧПУ это хобби, как и для меня, и доскональное понимание автоматического регулирования не самоцель. По этому предложил модель, ну пусть не маятник, пусть ВЕЛОСИПЕД, все же умеют держать равновесие...
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 982
- Зарегистрирован: 01 сен 2010, 00:00
- Имя: Владимир
- Откуда: Украина
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
И для чего это? Как это должно помочь управлению? Ето ведь не ШИМ, а СИФУ.. Здесь корректнее учитывать зависимость напряжения от угла коммутации тиристора, хотя ПИД-регулятор сам всё отрегулирует и без такого учётаtaran_ob писал(а):Половина периода синуса разбита на 256 равных площадей(массив) с дискретностью 1мкс.
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Напряжение от угла зависит не прямо пропорционально, для этого и массив... Хотя может это и лишнее, как нибудь попробую без.
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 982
- Зарегистрирован: 01 сен 2010, 00:00
- Имя: Владимир
- Откуда: Украина
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
taran_ob, массив соответствия угла открывания действующему напряжению - да, но не
taran_ob писал(а):256 равных площадей
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
так среднее значение напряжения за интервал времени это и есть площадь под частью синуса
http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_пар ... ского_тока
http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_пар ... ского_тока
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 982
- Зарегистрирован: 01 сен 2010, 00:00
- Имя: Владимир
- Откуда: Украина
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Я это понимаю, сейчас додул, что именно Вы имели ввиду под "равными площадями". Это же и есть коммутационная зависимость, просто Вы описали её по-своему .
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Проект заглох? Управление от МАСН`a не реализовано?
Не ждите чудес - чудите сами!
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 1696
- Зарегистрирован: 05 сен 2010, 00:00
- Имя: Михаил
- Откуда: Конотоп=>Запорожье=> Харьков, Украина
- Контактная информация:
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
PopSOFT, для управления с мача 100% работает регулятор Виталия. а тут автор собирался шим-управление вешать, но не знаю об результатах нислова
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Не заглох! Только закончил станок, сейчас занимаюсь регулятором. Изменил каркас, схему, плату -смешанный монтаж. Управлением от мача (ШИМ) пока не занимался, ориентирован больше на USB Planet CNC (управление частотой) и ручной...
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Новая версия, с учетом всех рекомендаций и выявленных багов, выложил в первом сообщении.
На станке еще не проверял, может придется подстроить коэффициенты. Управление пока крутил только вручную и генератором, скважностью (мач) - только 50% . Хотелось бы дописать плавный пуск... По диапазону регулирования нет никаких программных ограничений, так что можно пробовать...
Очень лениво писать меню, по этому все настройки в директивах, комментарии старался писать подробные.
ПС номиналы на плате реальные, на схеме теоретические
На станке еще не проверял, может придется подстроить коэффициенты. Управление пока крутил только вручную и генератором, скважностью (мач) - только 50% . Хотелось бы дописать плавный пуск... По диапазону регулирования нет никаких программных ограничений, так что можно пробовать...
Очень лениво писать меню, по этому все настройки в директивах, комментарии старался писать подробные.
ПС номиналы на плате реальные, на схеме теоретические
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
taran_ob Хорошее дело делаете, спасибо. Как доберусь до шпинделя буду изучать вашу тему.
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Фреза Ф6 шпоночная. Пока страшно глубже. Нужно изучить режимы реза. Кстати где лучше про это почитать?
Коэффициенты ПИД 2/0.06/0.4
http://cncfiles.su/download/2525
Коэффициенты ПИД 2/0.06/0.4
http://cncfiles.su/download/2525
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
надо же, я почти месяц искал подобный проект в инете и у буржуев. Не нашел сделал сам на PICе. Только у меня ПД регулятор (без интегральной части). Датчик диск с 1 прорезью. У меня получилось от 70 оборотов в минуту держать. У меня ШИМ 250 герц. (ниже аппаратно не могу, надо кварц ниже). Ключ греется на 250 герц. Я запитую фрезер постоянкой 35 вольт. (можность где-то 40-50% от возможностей самого фрезера)
Я в своем решении решил не связываться с сетевым напряжением и запитал фрезер постоянкой и коммутирую транзистором RFZ44N через опторазвязку PC817.
P.S. вот блин, оказывается я даже уже читал эту тему и потом забыл про нее.
Я в своем решении решил не связываться с сетевым напряжением и запитал фрезер постоянкой и коммутирую транзистором RFZ44N через опторазвязку PC817.
P.S. вот блин, оказывается я даже уже читал эту тему и потом забыл про нее.
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Поделитесь ?Arpanx писал(а): надо же, я почти месяц искал подобный проект в инете и у буржуев. Не нашел сделал сам на PICе. Только у меня ПД регулятор (без интегральной части). Датчик диск с 1 прорезью. У меня получилось от 70 оборотов в минуту держать. У меня ШИМ 250 герц. (ниже аппаратно не могу, надо кварц ниже). Ключ греется на 250 герц. Я запитую фрезер постоянкой 35 вольт. (можность где-то 40-50% от возможностей самого фрезера)
Я в своем решении решил не связываться с сетевым напряжением и запитал фрезер постоянкой и коммутирую транзистором RFZ44N через опторазвязку PC817.
P.S. вот блин, оказывается я даже уже читал эту тему и потом забыл про нее.
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 28
- Зарегистрирован: 02 мар 2014, 00:05
- Имя: Владимир
- Откуда: Ярославль
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Фу, наконец-то сняли двухнедельное ограничение после регистрации. Автор темы, я так понимаю, более здесь не появлялся и спросить, задать вопросы будет не кому?
Кто есть в курсе ответить сможет, нужно регулировать вращение шпинделя через ремень соотношение около 1:4 мотор коллекторный, датчик на шпинделе, хотелось бы иметь регулировку оборотов от 200 до 5000. Возможно? Сколько отверстий надо сделать в диске? Датчики от принтеров есть.
Кто есть в курсе ответить сможет, нужно регулировать вращение шпинделя через ремень соотношение около 1:4 мотор коллекторный, датчик на шпинделе, хотелось бы иметь регулировку оборотов от 200 до 5000. Возможно? Сколько отверстий надо сделать в диске? Датчики от принтеров есть.
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Автор темы тут , правда уже успел забыть все нюансы, но ...
Если увеличить число отверстий в 6 раз, то можно стабилизировать в диапазоне 500-5000 rpm. Реально диапазон не много шире.
Для правильности показаний тахометра нужно корректировать исходник.
Энкодер от принтера не подойдет.
Если увеличить число отверстий в 6 раз, то можно стабилизировать в диапазоне 500-5000 rpm. Реально диапазон не много шире.
Для правильности показаний тахометра нужно корректировать исходник.
Энкодер от принтера не подойдет.
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 28
- Зарегистрирован: 02 мар 2014, 00:05
- Имя: Владимир
- Откуда: Ярославль
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Ой, как хорошо, что вы здесь!!! У меня такое желание повторить вашу схему, вот только не пойму, как им работать, две кнопки и на плате ещё выключатель? Какими ещё компараторами можно заменить те, что на схеме? У меня в планах сделать замену клинового ремня на поликлиновой, модернизация шкива- одев на него чашку, а для оптопары в ней сделаю пропилы, сколько говорите надо сделать, 36? Не вопрос, сделаю (каждые 10 градусов).
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Микрик на плате - вкл/выкл. В выключенном состоянии двумя кнопками переключается режим управления. Во включенном, при условии, что выбран ручной режим, переключается скорость(дискретно). Отверстий 36. Компаратор - не принципиально.
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 28
- Зарегистрирован: 02 мар 2014, 00:05
- Имя: Владимир
- Откуда: Ярославль
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Спасибо, буду собирать.
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 28
- Зарегистрирован: 02 мар 2014, 00:05
- Имя: Владимир
- Откуда: Ярославль
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Спасибо, буду собирать. Микрик с фиксацией, получается, включить-выключить..
Ещё вопрос, для того, что бы подключить шпиндель из мотора постоянного тока, нужно всего лишь установить диодный мост, так ведь? Ну и трансформатор (у меня на 24 В)если нужен...
Ещё вопрос, для того, что бы подключить шпиндель из мотора постоянного тока, нужно всего лишь установить диодный мост, так ведь? Ну и трансформатор (у меня на 24 В)если нужен...
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
У меня микрик без фиксации, фиксация организована штатной кнопкой которая давит на микрик. На счет постоянки и трансформатора у меня сомнения, ведь регулятор фазоимпульсный. В 18 сообщении Arpanx говорил, что делал регулятор для постоянки.
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 28
- Зарегистрирован: 02 мар 2014, 00:05
- Имя: Владимир
- Откуда: Ярославль
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Симистор он ведь позволяет реализовать фазоимпульсное управление, а для транзистора нужно ШИМ. Или я путаю?
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Все верно. Просто я не встречал схем с коммутацией первички для регулировки частоты вращения DC мотора. Обычно коммутируют ШИМом вторичку. Хотя почему бы и нет, только кондер после моста наверно не нужен.
-
- Станкостроитель
- Сообщения: 28
- Зарегистрирован: 02 мар 2014, 00:05
- Имя: Владимир
- Откуда: Ярославль
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Может мы об одном и том же, но по разному говорим? Я имел ввиду трансформатор 220/24, выпрямитель и потом симистор для управления мотором, а не первичку.taran_ob писал(а):Все верно. Просто я не встречал схем с коммутацией первички для регулировки частоты вращения DC мотора. Обычно коммутируют ШИМом вторичку. Хотя почему бы и нет, только кондер после моста наверно не нужен.
Уже подвернулся моторчик 24V DC с встроенным энкодером на 50 импульсов за оборот. Могу на нём тоже проверить схему. Эх, завтра же начну изготавливать ПП, всё вроде есть уже, даже малюсенькие компараторы нашёл на плате частотника от кондиционера.
Re: Замена штатного регулятора фрезера на ПИД
Симистор во вторичке после моста работать не будет! Схема и логика обсуждаемого проекта рассчитана на коммутацию переменки. Можно попробовать коммутировать вторичку, затем мост, после мотор. Но это как то не красиво, имхо.