arduino + elettrovalvola proporzionale
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Lun, 16/05/2011 - 19:13
User+ 
Ciao a tutti, vorrei sapere se qualcuno ha realizzato con Arduino un comando per una elettrovalvola proporzionale da 5 volt 1,25W per gas metano.
Vorrei recuperare un piano cottura, ma devo controllare il flusso del gas.
grazie.
Lun, 16/05/2011 - 19:32
#2
User+
arduino+elv prop.
Grazie Giovanni per la risposta, tutto quello che posso indicarti per la elettrovalvola è che l'ho provata a 5 volt ma non si apre a differenza della sua etichetta mentre a 12 v si apre completamente. L'intenzione sarebbe di utilizzare un potenziometro con scatto per l'apertura della valvola e aumentando la sua resistenza si apre proporzionalmente anche l'elettrovalvola, Pensavo qualcosa con LM 317.
Cosa ne pensi?
Lun, 16/05/2011 - 19:53
#3
PowerUser 
Non sembra molto complicato
Non sembra molto complicato come progetto. L'unica difficoltà sta nel trovare una mappatura adeguata per il segnale da porre in ingresso alla valvola. Mi servirebbe solo qualche indicazione: La valvola è alimentata esternamente, oppure prende l'energia necessaria all'alimentazione direttamente dall'ingresso che uno mette per aprirla? (tradotto: ha 2 o 3-4 morsetti?) Per la realizzazione non ci sono problemi... In secondo luogo se vuoi comandarla presumo che vuoi regolare anche l'intensità del flusso. Qui va effettuata una specie di taratura manuale. Mi spiego meglio. Se ad esempio vuoi regolare il flusso di gas su 16 livelli, dovrai stabilire il livello minimo come prima cosa (che da quanto ho capito è superiore a 5V) e il livello massimo, che già lo sappiamo, è a 12V. A quel punto possiamo realizzare una scala intermedia facilmente, sia con un potenziometro, sia in maniera digitale. Probabilmente il metodo digitale è migliore perchè è possibile regolare con la massima precisione l'offset da dare alla valvola per l'apertura minima. In analogico credo che le cose siano un pò più complesse. Buona comunque l'idea di usare un LM317 (se non ricordo male è lo stabilizzatore regolabile), anche se probabilmente è preferibile un amplificatore di qualche tipo... potrebbe essere più comodo da pilotare nel caso si utilizzi un sistema digitale. La scelta in questo caso sarebbe legata alla prima domanda che ti ho posto (come si alimenta la valvola e quanto consuma). Comunque è un progettino interessante. Sono sicuro che con pochi sforzi riuscirai a ottenere un bel sistema! Se comunque mi fornisci i dati che ti ho chiesto penso di poterti aiutare senza difficoltà
Lun, 16/05/2011 - 20:39
#4
User+
Visto che stiamo entrando in
Visto che stiamo entrando in questioni tecniche ecco i dati che ho a disposizione:
Piano cottura a quattro fuochi, ciascuno ha una elettrovalvola normale a 24 volt alternata, ogni fuoco dispone di un accenditore piezoelettrico comune comandato a 220volt, inoltre ci sono quattro termocoppie di sicurezza nel caso di spegnimento fiamma, le quali dovranno togliere l'alimentazione alla elettrovalvola aperta.
Una elettrovalvola proporzionale a monte di tutte (entrata Metano) da 5 volt con una potenza massima di 1,25W Classe C Port.100mbar IP00.
Un led verde e un pulsante per l'alimentazione del piano cottura e un pulsante per l'invio segnale piezoelettrico contemporaneamente a tutti e quattro i fuochi, quattro led rossi uno per ogni fuoco posti sopra le manopole di regolazione, quattro "potenziometri" a scatto per l'accensione del fuoco prescelto e regolazione della fiamma.(oppure interuttori a contatto rotante)
Ho a disposizione un alimentatore stabilizzato con uscita 12 volt e 60 volt continui.
Ho a disposizione Arduino Uno e il necessario per assemblarlo.
La scala di regolazione deve essere da 0 a 12 con step di 2.
Ho iniziato da poco con Arduino,non sono sicuro ma mi sembra che abbia alcune uscite in PWM può essere utile per l'elettrovalvola di flusso?
Per quanto riguarda l'alimentazione delle elettrovalvole bisognerà usare quella dell'alimentatore non credo che Arduino riesca a pilotarle.
Se ho dimenticato qualcosa fammi sapere.
Ciao
Lun, 16/05/2011 - 21:16
#5
PowerUser
Benissimo, mi hai detto tutto
Benissimo, mi hai detto tutto quello che volevo sapere!
La difficoltà più grande che mi si presenta ora è che i fuochi hanno delle elettrovalvole che funzionano in corrente alternata... diciamo che se funzionavano in continua era tutto più semplice. Intanto però il fatto che disponiamo di un alimentatore da 60 volt migliora le cose, infatti credo che possiamo permetterci in qualche maniera di ricreare una tensione alternata. Mi avrebbe fatto assai piacere se i 60 volt provenivano da un alimentatore duale (+30 e -30), ma se ho capito bene non è così... Non c'è problema, si può rimediare. Purtroppo lo schema complessivo diventa abbastanza complicato. Per poter alimentare in alternata le valvole utilizzerei un amplificatore in classe AB. La mancanza di una tensione duale può essere ovviata utilizzando un ulteriore classe AB per creare la massa, sfruttando un riferimento realizzato con un paio di resistenze uguali. Questa necessità è necessaria per creare una corrente che sia davvero alternata. Il classe AB per realizzare la massa è essenziale in quanto se si collegasse, diciamo, il segnale alternato all'ingresso della valvola e la massa della valvola alla massa dell'alimentatore, non avremmo un segnale alternato, ma ad esso sarebbe sovrapposta una componente continua che potrebbe non andare bene nel nostro caso... Utilizzare un condensatore per disaccoppiare la continua di sicuro sarebbe scomodo perchè richiederebbe un condensatore di dimensioni molto generose. Quindi mi sembra una cosa comoda utilizzare un amplificatore stereo in classe B o AB per ogni fornello. Non credo sia molto costosa come soluzione.
Con permesso, io andrei a cenare. torno fra un pò.
Lun, 16/05/2011 - 22:12
#6
User+
Ti ringrazio per il tuo tempo
Ti ringrazio per il tuo tempo concesso, ora devo andare, al limite ci possiamo aggiornare a domani sera.Non è possibile utilizzare una fonte esterna ulteriore in alternata ma il segnale proviene da Arduino per comandare proporzionalmente le elettrovalvole? Dopo averle provate mi sono accorto che utilizzando un trasformatore a 24 volt alternati a 50Hz si aprono ma l'ago interno vibra, ecco il perchè dei 30Hz al massimo?
Se necessario per evitare tante complicazioni penso che siano sostituibili con quelle in continua, bobine ce ne sono di diverse tensioni 5/12/24.
Lun, 16/05/2011 - 23:15
#7
PowerUser
Mi hai risposto mentre stavo
Mi hai risposto mentre stavo per continuare. meglio così che mi hai eliminato qualche grattacapo. Se stai ancora in tempo a scegliere delle valvole in continua, buttati su quelle senza indugiare! Prima non parlavo di 30Hz, ma di 30 volt per l'alimentazione. Comunque se si può lavorare in continua non c'è alcun problema. mettiamo che comunque servono tensioni fino a 12V (ma anche 24 non farebbe assolutamente differenza), non dovrebbe essere un grosso problema realizzarle. Magari può essere usata la solita rete R-2R per realizzare la tensione e un transistor darlington per alimentare la valvola. È tutto abbastanza semplice. Io comunque prima non ho considerato l'opzione di un'altra fonte esterna perchè pensavo ci fossero a disposizione solo quelle che hai detto prima.
Per quel che riguarda l'accensione, non so bene come sia fatto il circuito nel tuo caso, ma mi sembra verosimile che possa essere azionato con un relè meccanico o a stato solido.
Per quel che riguarda l'elettrovalvola a monte di tutte, io personalmente preferirei realizzarla con un rubinetto manuale. Più che altro per andare sul sicuro, lo vedo più affidabile come sistema, considerando che si tratta di un sistema quasi di sicurezza. Se poi proprio preferisci poter aprire e chiudere agilmente il gas tramite un'elettrovalvola, nulla ti impedisce di metterla in serie a un rubinetto classico, da chiudere ad esempio per sicurezza quando vai in vacanza ecc.
Tornando un secondo al discorso alimentazione, ho cercato se c'è qualche amplificatore operazionale per controllare più comodamente la tensione da applicare alla valvola. In particolare cercavo una soluzione di tipo Rail to Rail, ma si trovano solo fino a 6V di dinamica, e comunque non fanno al nostro caso. Quindi nella scelta dell'alimentazione orientati per prenderne una che fornisce almeno 3-4 volt più di quanti ne servono alla valvola. Ad esempio se usi delle valvole da 5 volt andrebbe bene l'alimentatore da 12V che già hai...
Per quel che riguarda il pwm, credo che in questo caso sia abbastanza critico, per varie ragioni. Una è che il pwm andrebbe filtrato bene. Infatti se non viene filtrato a dovere, potrebbero presentarsi sulla valvola segnali a frequenza molto elevata, che probabilmente non influiscono sul funzionamento complessivo, ma potrebbero portare a delle vibrazioni meccaniche che accorcerebbero la vita dei componenti. In più c'è da aggiungere che se non vado errato, l'arduino ha 4-5 uscite PWM, ma il sintetizzatore è uno solo, che andrebbe commutato sulle varie uscite per ottenere dei segnali misti. Diciamo in linea di principio che è una cosa fattibile, se ci si riuscisse a farla per bene sarebbe una buona cosa perchè ti permetterebbe di usare un arduino in tutta tranquillità, però andrebbero studiati dei filtri analogici ad hoc che permettano davvero di trascurare i contenuti ad alta frequenza. Se si decide per questa pista, potrebbe essere d'aiuto il programma filter lab della microchip. L'ho provato proprio ieri e sembra essere abbastanza pratico. Se decidiamo comunque di impostare un sistema di questo tipo, è necessario realizzare una scheda con qualche operazionale, capacità e resistenze per effettuare il filtraggio. Ho fatto una prima simulazione al volo e dovremmo cavarcela grossomodo con 2-3 operazionali multicanale
Lun, 16/05/2011 - 20:03
#8
PowerUser
Rettifico: avevo dimenticato
Rettifico: avevo dimenticato che il tuo scopo era proprio quello di gestirlo tramite arduino! Il potenziometro comunque potrebbe essere applicato a un ingresso analogico per simulare il funzionamento di un rubinetto vero e proprio. Posso assicurarti che è davvero semplice.
Aggiungerei una domanda: Visto che devi realizzare un piano cottura, quanti fornelli devi azionare? se devi azionarne molti devo rettificare il mio suggerimento di usare una rete R-2R, a meno di non usare un integrato per ogni 1-2 fornelli. Fammi sapere, che eventualmente vedo se ci sono dei DAC abbastanza economici adeguati allo scopo. Questo renderebbe leggermente più complesso il sistema, ma potrebbe risultare leggermente più compatto
Lun, 16/05/2011 - 20:54
#9
User+
Aggiornamento
Aggiornamento, le quattro elettrovalvole uno per ogni fuoco devo funzionare proporzionalmente alla richiesta dello Step. la targhetta riporta 24 volt alternata 2,7Watt Casse C Port. 100mbar, Massima Freq. 30HZ è possibile?
In realtà quella a monte alimenta tutte e le quattro ogni una deve regolarsi in funzione delle esigenze dell'utente.
Provandole con i 24Volt consumavano 70mA ogni una.
Mar, 17/05/2011 - 00:34
#10
PowerUser
Prima non avevo letto questo
Prima non avevo letto questo messaggio. Quindi è questa la frequenza massima che dicevi! credevo ci fosse stato un malinteso... A me verrebbe da pensare che trattandosi di una frequenza massima, funzionino anche in continua... anche perchè da nessuna parte del mondo le reti elettriche sono da 30Hz. E quindi immagino si tratti più che altro di una frequenza massima di apertura/chiusura.
Puoi per caso fornire il modello preciso delle valvole?
Mar, 17/05/2011 - 14:41
#11
User+
L'elettrovalvola è della
L'elettrovalvola è della SIEBE cod. GVS1 39923 del 1999, in effetti le quattro elettrovalvole erano collegate sembrerebbe a dei LM317. Mhmm...Dovrei fare un'ulteriore prova.
Mar, 17/05/2011 - 15:14
#12
PowerUser
Allora, su internet non ho
Allora, su internet non ho trovato assolutamente niente riguardo a quel modello specifico, comunque tutto mi lascia pensare che sono valvole che funzionano in continua.
il circuito LM317 l'ho studiato nel dettaglio, e posso assicurare che non è adeguato a fornire correnti alternate. Inoltre il fatto che hai detto ieri, che quando hai applicato una tensione alternata a 50Hz le valvole facevano un rumore strano, e che la frequenza massima di funzionamento è 30Hz, rafforzano l'ipotesi che queste valvole funzionano in continua. Molto bene!
Sto provando a simulare un sistema per regolare le tensioni vicino la valvola. Faccio una simulazione al volo e ti faccio sapere il prima possibile...
Se le simulazioni vanno bene, probabilmente si riesce a fare tutto con un singolo arduino e qualche filtro attivo con operazionali (2 per ogni fornello). Altrimenti vediamo un pò...
L'alternativa è l'utilizzo di un microcontrollore per ogni fornello. Anche questa abbastanza semplice, forse più della prima. Ti faccio sapere cosa ne tiro fuori
Mar, 17/05/2011 - 19:38
#13
PowerUser
Per problemi tecnici non
Per problemi tecnici non posso al momento effettuare le simulazioni, comunque ci ho riflettuto un pò. La soluzione migliore è utilizzare 2 microcontrollori in tutto, sarebbe buono ad esempio usare due atmega 328 (quello che sta sull'arduino), programmandoli ad hoc. Hai detto che vuoi realizzare delle aperture della valvola a 12 livelli. Per effettuare questa cosa è necessario usare un convertitore digitale analogico da 4 bit, e quindi 4 pin digitali (ci bastano e ci avanzano). Siccome arduino ne ha 13, per 4 fornelli sono necessari 2 microcontrollori che funzionano insieme. le funzioni da implementare sono le stesse identiche: Il microcontrollore legge dalla porta analogica la tensione del potenziometro, la riporta su una scala a 12 livelli, e la manda in uscita su una semplice rete R2R oppure su una rete a scala per la conversione in analogico. La R2R è consigliabile perchè devi comprare solo 2 valori di resistenza diversi, quella a scala perchè è ancora più facile da implementare.
Qua puoi vedere le differenze.
http://www.allaboutcircuits.com/vol_4/chpt_13/3.html
Per riportare il segnale sulla valvola si può usare l'operazionale, come vedi anche sulla pagina che ti ho linkato, eventualmente abbinato a un transistor di media potenza per fornire l'alimentazione necessaria alla valvola per funzionare. In tutto ciò sarebbe meglio che la tensione di alimentazione sia almeno 3-5 Volt maggiore di quella delle valvole, ma non esageratamente maggiore. Questo per migliorare l'efficienza e la dissipazione di calore.
Tra le resistenze da acquistare ci sarebbe anche un potenziometro di un valore più o meno 10 volte più grande delle resistenze, per poter creare un guadagno adeguato del DAC, e regolarlo anche in un secondo momento senza problemi.
L'unico problema che mi viene in mente potrebbe esserci riguarda la possibile presenza di offset sull'operazionale. Questo potrebbe portare ad un'apertura indesiderata (assolutamente aggiungerei) della valvola. A questo si pò ovviare inserendo un relè sulla massa della valvola, in modo che quando è aperto non può passare corrente e la valvola resta chiusa.
A questo punto tutte le difficoltà elettroniche sono finite.
Ultima nota sull'alimentazione: può far comodo avere un alimentatore che eroghi la 5V da una presa per il microcontrollore, e i 17 volt circa (12+(4 o 5)...) da un'altra per alimentare le valvole.
Questo sarebbe auspicabile per evitare di dover ricorrere a un convertitore lineare per alimentare i microcontrollori, dato che potrebbe esserci un assorbimento di corrente non compatibile.
In definitiva riassumo lo schema che ti sto proponendo:
Un alimentatore con 2 uscite: una da 5 volt e una da 17 volt circa. Sull'uscita da 5 volt sono collegati 2 due microcontrollori ATmega328 (compatibili con arduino). Ad ogni microcontrollore sono associati due fornelli, quindi per regolare i livelli di apertura impieghiamo 4 pin per ogni fornello, e sempre col micro controlliamo un relè che ci assicura la chiusura del fornello. I 4 pin del microcontrollore utilizzati per regolare il livello di apertura vanno ad agire su delle resistenze che convertono in analogico il segnale digitale e lo mandano in pasto ad un amplificatore operazionale che potrebbe avere un transistor in uscita per alimentare le elettrovalvole. Infine ci sono appunto le elettrovalvole che su un capo hanno l'uscita del transistor, e sull'altro hanno un relè (lo stesso di prima)
I componenti da utilizzare sono dunque
2x atmega328
<50x resistenze
4x trimmer
4x potenziometro
4x operazionale
4x transistor
4x relè meccanici
credo di non aver dimenticato niente
Mar, 17/05/2011 - 20:01
#14
User++ 
@Giovanni...ma se ti
@Giovanni...ma se ti commissionassero la preogettazione di un controllo per aerei, cosa ti occorrerebbe? Un processore dalla potenza di un server Google? Diciamo che la tua soluzione è davvero troppo prolissa. Addirittura due microcontrollori e 50 resistenze per i dac...e addirittura i dac per cosa? per delle elettrovalvole?? Si vede che ti mancano le basi sugli azionamenti elettrici. C'è una soluzione molto più furba che richiede un solo micro, anche un solo Arduino va benissimo, e meno della metà dei componenti che hai proposto tu...te la spiego dopo, ora ho da lavorare...magari hai tempo per pensarci su!
Mar, 17/05/2011 - 20:36
#15
PowerUser
Per criticare la mia scelta
Per criticare la mia scelta dovresti portare avanti una tua tesi migliore e dire perchè la mia non va bene.
una rete r-2r, che è la più facile da implementare e la più adatta in questo caso si fa utilizzando 2 resistenze per ogni bit di risoluzione da generare. le valvole devono essere regolate su 12 livelli, e il logaritmo in base 2 di 12, arrotondato al numero intero successivo fa 4. quindi per ogni DAC ci vogliono 8 resistenze (dimmi dove sbaglio) (+ il trimmer che ho scelto per avere una maggiore flessibilità e un operazionale che ci vuole per forza)
Moltiplica questo risultato per 4 canali e ottieni l'occupazione di 16 piedini e 32 resistenze.
Io non ho scritto 50, ho scritto <50 proprio per mettermi con le spalle al sicuro, visto che potrebbero esserne necessarie altre per qualche problema che esce all'ultimo.
Se la soluzione furba è il pwm, sappi che l'ho valutata anche io, ma siccome dovrei andare ad azionare dei dispositivi che necessitano di funzionare in sicurezza, non me la sentirei di buttare diversi kHz in ingresso a un dispositivo che funziona in continua. Il segnale potrebbe essere filtrato, ma dei filtri sufficientemente selettivi sono scomodi da realizzare e necessitano di tanti componenti di valori diversi. Inoltre come ho detto in un post precedente, se vuoi realizzarlo con un arduino stai davvero scomodo a gestire 4 canali, visto che il generatore di pwm è solo 1 nel microcontrollore, anche se i canali su cui può uscire sono di più.
L'unica cosa che potrebbe essere facoltativa nell'implementazione che ho proposto, sotto il mio punto di vista è il transistor, però a patto che si scelga un operazionale in grado di fornire più di 1W di potenza.
Per utilizzare un solo microcontrollore è necessario con questo schema che abbia 4 ingressi analogici + 20 uscite digitali. Si trova, non è impossibile, ma non l'ho preso in considerazione perchè era stato richiesto nella discussione l'uso di Arduino.
Ci tengo infine ad aggiungere che la ridondanza di alcuni circuiti, come ad esempio il relè serve solo a garantire un'ulteriore sicurezza al sistema. Bisogna azionare rubinetti del gas, non sistemi di irrigazione.
Mar, 17/05/2011 - 21:16
#16
User++
La soluzione furba è invece
La soluzione furba è invece proprio il pilotaggio in PWM. Pensaci bene, non hai nemmeno bisogno di filtrare perchè è la banda della tua elettrovalvola che ti filtra la tua corrente. Infatti ciò che conta è la corrente, non la tensione. La tensione può anche essere impulsiva, ma è la corrente che deve essere continua. Tu devi pilotare un solenoide e questo genererà un campo magnetico proporzionale alla corrente che circola nell'avvolgimento. Il campo magnetico in questione genererà a sua volta un forza che in maniera proporzionale al campo magnetico aprirà il pistone della valvola vincendo la forza della molla. Fin qui credo niente di nuovo. Immagina di applicare un'onda quadra di tensione ad un solenoide. Com'è la corrente? bhè, la corrente è l'integrale nel tempo della tensione diviso l'induttanza L. Se la tensione è costante (e lo è alternativamente con l'andamento dell'onda rettangolare), l'andamento della corrente è lineare crescente e decrescente secondo l'andamento della tensione ad onda quadra che ci metti ai capi del solenoide. Ora, se l'induttanza del solenoide la si suppone costante (in realtà un pò varia con la frequenza, ma per quel minimo da poterla comunque considerare costante), il ripple di corrente alla frequenza di switching (supponiamo di 10kHz, ma per evitare ronzii si può andare anche su con la frequenza, fino a 30kHz, ad esempio, ci si arriva benissimo) e inversamente proporzionale alla frequenza, o se vogliamo direttamente proporzionale con il periodo di commutazione. Questo ti fa capire come all'aumentare della frequenza, la tua corrente è sempre più costante. Quindi si può benissimamente sfruttare questo principio (e lo si fa) per generare una corrente costante all'interno del tuo solenoide. Il ripple non è preoccupante, perchè la valvola lavora sul valore medio della corrente e al massimo, se in banda audio, puoi sentiro un tono uscente dal solenoide per effetto del flusso sulla meccanica ferromagnetica, ma andando su in frequenza (ripeto, 20kHz bastano e avanzano) si elimina immediatamente questo problema. Quindi, sfruttando la modulazione PWM, puoi riuscire a modulare il valor medio della corrente da dare in pasto al solenoide e teoricamente potresti addirittura regolare la valvola sul numero di livelli pari alla risoluzione del PWM. Tutti gli azionamenti moderni hanno un controllo di questo tipo, con il vantaggio che l'elettronica si riduce al minimo (in questo caso un mosfet + un diodo di libera circolazione per ogni fuoco)ed è molto più efficiente dal punto di vista del controllo stesso. Il mio commento non era sui relè, perchè gli avrei previsti anche io ai fini della sicurezza, ma lo stupore mi è sopraggiunto quando ho letto di 50 resistenze e due microcontrollori. Quindi in definitiva, ti basterebbero 4 potenziometri, qualche regolatore per le tensioni delle varie parti del circuito, 4 transistor, 4 diodi e qualche resistenza qua e la per pilotare i transistor.
Comunque, anche se non volevo, penso che il mio tono sia stato davvero da arrogante,e io sono il primo a non sopportarli i tipi così. Quindi per questo e davanti a tutta la community, a caratteri cubitali ti chiedo "SCUSA!".
Mar, 17/05/2011 - 21:57
#17
PowerUser
So bene come si comporta in
So bene come si comporta in frequenza un carico induttivo. tra l'altro proprio in questo momento sto preparando l'esame di elettronica a banda stretta (Amplificatori accordati, trasformatori a RF, reti di adattamento ecc.)
Io non sono esperto di comandi elettrici, però ho avuto in passato un'esperienza con un dispositivo che avrebbe dovuto funzionare solo in continua: una ventola brushless per computer. Per provare ho collegato questa ventola all'amplificatore audio di casa, non aveva senso fare questa cosa, ma ho provato, e la ventola SUONAVA!! ho anche fatto un video di questa cosa.
Prova a vedere qua (il video dovrebbe essere pubblico)
http://www.facebook.com/video/video.php?v=1016312860383
Anche io mi aspettavo che in qualche maniera la ventola girasse a una velocità proporzionale al segnale amplificato, ma non mi aspettavo che reagisse così velocemente ai segnali in ingresso. Se hai visto il video aggiungerei anche che le distorsioni non sono da attribuire alla ventola, ma al fatto che arrivava del vento nel microfono della macchina fotografica.
Il problema in questo caso non è di rumore. Il problema è di usura meccanica. In realtà non so che succede, ma mi aspetto che un dispositivo meccanico fatto per funzionare in continua ed avere una vita abbastanza lunga, potrebbe subire usura col passare del tempo se viene sollecitato con tensioni variabili velocemente. Posto questo, come ho già detto, realizzare un filtro decente non è una cosa banale.
Ultimo, ripeto che non è assolutamente banale realizzare con un mcu solo un controllo in pwm di 4 canali diversi. Infatti anche se ad esempio in questo catalogo
http://www.atmel.com/dyn/products/param_table.asp?category_id=163&family...
vedi che ci sono mcu con un sacco di canali pwm, non è assolutamente detto che ci sia un oscillatore regolabile per ogni canale. Se non ricordo male (potrei sbagliare) si trovano in giro mcu con pochi generatori pwm. Scrivere un codice capace di gestire in maniera adeguata 4 canali pwm senza 4 oscillatori, mantenendo 12 livelli di dinamica non mi sembra uno scherzo, A questo punto meglio usare uno stupidissimo dac, che almeno non si sbaglia. Infine 30 resistenze costano 30 centesimi, un mcu superfigo con tanti oscillatori, adc e tutto quanto immagino che costi sicuramente di più di due scarsi
Mar, 17/05/2011 - 22:19
#18
User++
Ma mi sa che stai facendo un
Ma mi sa che stai facendo un pò di confusione...in un modulatore PWM non hai da cambiare la frequenza, non un VCO...cambi la larghezza dell'impulso alto rispetto a quello basso, ma il periodo complessivamente resta uguale. Sai come si realizza in analogica un segnale PWM? Generi una portante triangolare a frequenza fissa e tramite un comparatore la confronti con una soglia regolabile. A seconda di dove si trova la soglia vari il duty-sycle dell'onda rettangolare all'uscita del comparatore. Nei microcontrollori non c'è una triangola analogica, ma un contatore il quale valore viene confrontato con un valore che va a mappare un certo duty-cycle e che a confronto sopravvenuto viene fatto commutare un pin di I/O. Spesso, questa modulazione avviene con due contatori tra loro complementari, un per il livello alto e l'altro per quello basso della PWM. Non riesco a capire cosa c'entri la frequenza. Seppure non dovessi disporre di una periferica PWM nativa, implementarla via software è davvero un gioco da ragazzi, si tratta solo di implementare un contatore che superata una soglia fa commutare un pin e arrivato all'overflow rimette il pin precedente a 0. Cosa c'è di così complesso in tutto questo? Poi la tua è una soluzione lineare, che comporta delle dissipazioni non irrisorie sui transistor di potenza. La soluzione Switching al contrario risente notevolmente meno di questo problema!
[...A questo punto meglio usare uno stupidissimo dac, che almeno non si sbaglia. Infine 30 resistenze costano 30 centesimi, un mcu superfigo con tanti oscillatori, adc e tutto quanto immagino che costi sicuramente di più di due scarsi...]. Parli di microcontrollori come dispositivi costosissimi...la Microchip te li invia gratis e con un compilatore C non ci metti niente a scrivere tutto il tuo firmware. Ho controllato, Arduino con le sue API gestisce una PWM ad una frequenza troppo bassa per l'applicazione (925Hz) ma con degli accorgimenti software ci si riesce a spingere verso una frequenza maggiore (sul sito di Arduino è descritto tutto alla perfezione)
P.S. Con la metodica analogica che ti descrivevo prima (triangola+comparatore+transistor) avresti utilizzato la tecnica PWM e la tua ventola avrerebbe girato davvero a ritmo di musica!...
Mar, 17/05/2011 - 22:20
#19
User++
comunque il video, per motivi
comunque il video, per motivi di privacy, non me l'ha fatto vedere...ma ho capito cosa lamentavi come problema sul pilotaggio della tua ventola.
Mar, 17/05/2011 - 22:18
#20
User+
Utente PREMIUM 
pwm e valvole
la soluzione proposta da electropower è un classico per il controllo delle valvole proporzionali, controllate appunto tramite il PWM. Mi è capitato di vedere sistemi idraulici progettati per funzionare 24 ore su 24 in cui sono state sostituite le classiche valvole ON/OFF con quelle proporzionali: il controllo era fatto tramite il PWM generato da un microcontrollore, e si generavano delle "rampe" bellissime, in pratica si poteva gestire l'erogazione del fluido graduale, sia in apertura che in chiusura, nulla a che vedere con il comportamento brutale delle valvole ON/OFF.
Wikipedia non è certo la Bibbia, però segnalo questo link:
http://it.wikipedia.org/wiki/Pulse-width_modulation, in cui si dice:
"Nel comando di valvole proporzionali (in oleodinamica) si usa utilizzare un comando di tipo PWM in cui si sovrappone all'onda principale, ad una frequenza di qualche kHz, una modulazione del duty-cycle (dithering) a bassa frequenza (da 50 a 200Hz) per mantenere in leggera vibrazione il nucleo e ridurre così l'isteresi della valvola. In alternativa viene usato un PWM a bassa frequenza (50-200Hz) in modo che sia il ripple della corrente a garantire la vibrazione necessaria. In questo caso la vibrazione non rimane però costante su tutto il campo di regolazione della corrente, con prestazioni leggermente inferiori."
Mar, 17/05/2011 - 22:29
#21
User++
Grazie Slovati per il tuo
Grazie Slovati per il tuo contributo. Addirittura quello che Giovanni lamentava come un problema che avrebbe portato ad usura meccanica, viene utilizzato apposta per ridurre l'isteresi della valvola. Non dimentichiamo infatti che il comportamento della valvola deve essere il più lineare possibile e avere un ciclo di isteresi dovuto al carattere ferromagnetico del materiale metallico che funge da pistone per la valvola significa perdere il controllo lineare della valvola stessa. Se in apertura la valvola si apre del 50% con un valore imposto dal potenziometro pari a 50, in fase di chiusura il 50% lo si raggiungerà a 60 come valore imposto dal potenziometro esterno (penso sempre all'applicazione per cui è stato aperto il post). La frequenza sufficiente bassa del dithering rispetto alla portante PWM sta a dimostrare la mia teoria (non mia, ma della fisica) cioè che all'aumentare della frequenza di switching quello che vede la valvola in termini di corrente è sempre più da approssimare ad un andamento continuo
Mar, 17/05/2011 - 22:39
#22
User++
Per la cronaca, ho voluto
Per la cronaca, ho voluto sperimentare che le uscite PWM di Arduino fossero indipendenti, e come pensavo io (d'altronde non poteva essere altrimenti, perchè non ha senso avere n canali PWM da cui esce in contemporanea lo stesso segnale) lo sono. Con la funzione AnalogWrite() imposti il canale che ti necessita e il duty e voilà, la tua PWM è bella e pronta, e diversa dagli altri canali. Converrai con me che non granchè senso disporre di canali PWM secondo la tua visione...per come ho avuto modo di spiegarti, generare un segnale PWM è semplice quanto bere all'acqua da un bicchiere, quindi sarebbe stato stupido da parte delle casse produttrici di micro non implementare n canali indipendenti di PWM. Tra l'altro, la modulazione PWM è nata quasi prettmente per la gestione intelligente di ponti H e per i controlli sugli azionamenti elettrici, e i ponti H, spesso, vengono sollecitati con combinazioni PWM che devono essere diverse tra le due gambe di transistor.
Mar, 17/05/2011 - 22:41
#23
User++
perdonami le sviste qua e la,
perdonami le sviste qua e la, ma sto lavorando ad un progetto (con le PWM...guarda caso) e scrivo questi commenti in tutta fretta...
Mar, 17/05/2011 - 23:15
#24
PowerUser
Comunque guarda
Comunque guarda qua
http://arduino.cc/en/Tutorial/SecretsOfArduinoPWM
è scritto esplicitamente
The ATmega168P/328P chip has three PWM timers, controlling 6 PWM outputs.
a seguire ci sono tutte le spiegazioni dettagliate, sia per gli atmega 168 e 328, ovviamente sono tutte informazioni reperibili senza difficoltà sui datasheet.
Comunque il ragionamento mio era errato solo per il fatto che a quanto pare queste valvole le si vuole far oscillare durante il tempo di apertura, e io volevo evitare proprio quello. In ogni caso ci troviamo già pronto il circuito per un azionamento in continua di qualcosa, nel caso ce ne fosse bisogno.
Il video rieccolo, ho modificato le opzioni della privacy
http://www.facebook.com/video/video.php?v=1016312860383
Mer, 18/05/2011 - 20:49
#25
User+
Ciao Giovanni,
ti scrivo come
Ciao Giovanni,
ti scrivo come ho scritto anche a @electropower, ho visto che ieri sera avete avuto esperienze diverse da scrivere oltre che a nozioni in temi aihmè, fuori portata per la mia semplice mente.
Però mi chiedevo se puoi spiegarti meglio come faresti a risolvere, in quanto sono ancora bloccato con queste C....o di elettrovalvole in 24V alt.che possono funzionare in continua, almeno così mi sembra di aver capito!
In un post parlavi di (Quindi, sfruttando la modulazione PWM, puoi riuscire a modulare il valor medio della corrente da dare in pasto al solenoide e teoricamente potresti addirittura regolare la valvola sul numero di livelli pari alla risoluzione del PWM. Tutti gli azionamenti moderni hanno un controllo di questo tipo, con il vantaggio che l'elettronica si riduce al minimo (in questo caso un mosfet + un diodo di libera circolazione per ogni fuoco).
Vorrei proprio realizzarlo questo piccolo progetto, grazie.
Mer, 18/05/2011 - 21:39
#26
PowerUser
Ciao, dalla discussione che
Ciao, dalla discussione che c'è stata è uscito fuori che la gestione della valvola non andava effettuata come dicevo io, ma va realizzato in PWM.
la difficoltà ora sta nello scrivere il software di gestione. purtroppo non sono attualmente capace di scrivere un software che consenta di gestire con precisione 4 fornelli con un microcontrollore. O meglio, sarei capace, ma dovrei imparare ora come realizzare questa cosa con un arduino. mi ci vorrebbe molto tempo e sinceramente non me la sento di dare una risposta potenzialmente sbagliata. Specialmente per il fatto che non stiamo giocando con le bolle di sapone, ma con dei fornelli.
Posso dirti che comunque con la soluzione del pwm la circuiteria si semplificherebbe molto. Probabilmente si riuscirebbe a realizzare tutto il necessario con 4 mosfet e qualche resistenza (come consigliato da electropower).
Io purtroppo ho poca esperienza con i mosfet di potenza, e quindi ti potrei suggerire una soluzione (altrettanto facile)realizzata a transistor BJT (che tra dispositivi di segnale e di potenza hanno poco di diverso).
Posso comunque suggerirti un principio di schema elettrico. Le dovute rifiniture le lascio a chi curerà la generazione del segnale PWM.
Lo schema che ho in mente è questo (Mi correggano anche gli altri se dico cose errate)
Il pin dell'arduino è collegato alla base del transistor BJT, l'emettitore del BJT è collegato a massa tramite una resistenza di un valore R che fra poco calcolo. Il collettore del transistor è collegato alla massa della valvola e l'alimentazione della valvola è collegata all'alimentatore tramite il relè di sicurezza.
Ora il ragionamento che ho fatto io è il seguente:
Disponiamo di un uscita a 5 Volt dall'arduino e dobbiamo alimentare un dispositivo del quale conosciamo tensione di alimentazione (V) e potenza assorbita(P). Calcoliamo la corrente massima assorbita (I) facendo I=P/V
Questa corrente in pratica è fissata dalla resistenza posta sotto l'emettitore del transistor. Infatti la corrente Ic che scorre sul collettore del transistor è grossomodo (5-0,7)/R = 4,3/R
Se uguagliamo la corrente di collettore e la corrente che deve scorrere nella valvola otteniamo che R= (Valim * 4,3 )/(Passorbita)
Un ultimo ragionamento. Siccome se vogliamo usare un arduino, o comunque un microcontrollore solo il duty cycle massimo probabilmente non sarà 1, ma sarà ad esempio 0,5, è possibile correggere il valore di R, moltiplicandolo per il duty cycle massimo. (ho fatto i conti su un foglio, dovrebbe essere giusto, per farti un esempio: non ricordo bene i valori, ma mi pare che una valvola funziona a 24Volt e assorme 1,5 Watt o giù di lì. fissato il duty cycle massimo a 0,5 trovo che R=(24 * 0,5* 4,3)/1,5 = 34Ω e sarebbe comodo se le resistenze fossero da 1W per stare tranquilli. Probabilmente ci sono metodi più efficienti, ma a me è venuto più spontaneo questo.
Probabilmente non sarò io a scrivere il codice. Se qualcuno lo fa per me tenga conto di questa cosa.
Gio, 19/05/2011 - 14:55
#27
User+
Ciao, grazie per i
Ciao, grazie per i suggerimenti se riuscissi a disegnare come bozza del possibile circuito,sarebbe utile, per il problema del software non ci sono grossi problemi lo faccio scrivere ad un amico che conosce bene C e Java.
Per le elettrovalvole stò cercando di rintracciarle in DC.
Gio, 19/05/2011 - 15:08
#28
User++
se riesci a rintracciarle in
se riesci a rintracciarle in DC tanto meglio. Il dimensionamento dettato da Giovanni può andare bene, solo che dovresti aggiungerci un diodo in parallello ai cavi uscenti da ogni valvola, con il catodo puntato verso il terminale positivo della valvola. Questo per garantire il ricircolo di corrente quando si spegne il bjt, altrimenti per l'effetto induttivo del solenoide avresti delle sovratensioni Vce ai capi del transistor che non gli fanno di certo bene. Il diodo dovrebbe inoltre essere del tipo fast rescovery.
Ven, 09/12/2011 - 01:08
#29
Ma sei il mio vicino?
Ma sei il mio vicino?
Mer, 18/05/2011 - 20:27
#30
User+
Ciao @Electropower, ho visto
Ciao @Electropower, ho visto che ieri sera con @Giovanni avete avuto esperienze diverse da scrivere oltre che a nozioni in temi aihmè, fuori portata per la mia semplice mente.
Però mi chiedevo se puoi spiegarti meglio come faresti a risolvere lo stesso quesito che ho chiesto a Giovanni, in quanto sono ancora bloccato con queste C....o di elettrovalvole in 24V alt.che possono funzionare in continua, almeno così mi sembra di aver capito!
In un post parlavi di (Quindi, sfruttando la modulazione PWM, puoi riuscire a modulare il valor medio della corrente da dare in pasto al solenoide e teoricamente potresti addirittura regolare la valvola sul numero di livelli pari alla risoluzione del PWM. Tutti gli azionamenti moderni hanno un controllo di questo tipo, con il vantaggio che l'elettronica si riduce al minimo (in questo caso un mosfet + un diodo di libera circolazione per ogni fuoco).
Vorrei proprio realizzarlo questo piccolo progetto, grazie.
Gio, 19/05/2011 - 10:33
#31
User++
Sto ancora formulando una
Sto ancora formulando una soluzione ottimale per il tuo problema, perchè il fatto che le valvole siano in AC complica notevolmente la logica di controllo rispetto a quanto ti avevo detto in precedenza. Le valvole in AC non possono essere alimentate in DC perchè si scalderebbero troppo e si arriverebbe alla fusione dell'isolante che riveste il filo dell'avvolgimento del solenoide portando ad avere, in alcuni punti, la riduzione del numero efficace di spire. riducendosi il numero di spire si riduce anche la reistenza del solenide, quindi aumenta la corrente e il processo non può che convergere verso un punto di distruzione, o del solenoide oppure del transistor che lo pilotano. La soluzione sarebbe quella di utilizzare un ponte H, ciò anzicchè un transistor più diodo di libera circolazione in parallelo alla bobina, ti occorrerebbero 4 transistor + 4 diodi (in commercio ci sono transistor che integrano al loro interno già il diodo di ricircolo, anzi questo spesso è un effetto parassita dei mosfet di potenza, quindi senza particolari passi tecnologici aggiuntivi hai dei dispositivi per la commutazione di potenza già opportunamente protetti dalle extratensioni che si verificano quando vai a pilotare un qualunque carico induttivo). Lasciami un altro pò di tempo perchè purtroppo devo conciliare questo progetto con il lavoro. Ti dico subito che se le valvole fossero state in DC avremmo risolto un buon 3/4 dei nostri problemi, però non ti nascondo che proprio in questo momento, mentre scrivo a te, forse mi sta frullando per la testa una soluzione per AC che torna ad avere la semplicità del pilotaggio DC. Fammi pensare bene ai possibili dettagli e se effettivamente l'idea che ho in testa può funzionare o meno! ;) Ti faccio sapere il prima possibile!
Gio, 19/05/2011 - 11:48
#32
PowerUser
Prima Mauro ha detto che la
Prima Mauro ha detto che la frequenza massima di funzionamento è 30Hz. Mi sembra una cosa un pò strana... che senso ha realizzare una cosa che funziona in alternata a 30Hz? Non è nemmeno pilotabile con un trasformatore standard... bisognerebbe proprio creare una tensione alternata a quella frequenza... mi sembra un pò strano. Avevo ipotizzato in un post precedente che 30Hz non è la frequenza da mettere in ingresso, ma la frequenza massima di apertura e chiusura della valvola.
Purtroppo non posso aggiungere molto altro perchè su internet non è disponibile alcuna documentazione per quella valvola. La mia ipotesi è basata solo sull'assurdità di un sistema che funzioni in AC a 30hz.
Gio, 19/05/2011 - 14:26
#33
User++
Guarda, nell'ambito della mia
Guarda, nell'ambito della mia attività di progettista, al momento non ho ancora avuto a che fare con valvole proporzionali in AC. Quei pochi progetti di azionamenti su macchine indstriali che necessitavano di elettrovalvole, queste erano DC e la scelta era dettata per lo più dalla semplicità di implementazione del controllo. Infatti con un transistor e un diodo per valvola te ne esci, il resto lo fa il controllore e la modulazione PWM. Ho lo strano presentimento che la frequenza di 30Hz sia in realtà un valore minimo, al di sotto del quale il regime di funzionamento diventa così lento da surriscaldare ececessivamente il solenoide. Anch'io ho provato a cercare in rete un datasheet della valvola, ma niente da fare. Almeno per capire se la frequenza è un valore minimo o massimo. 30Hz come valore minimo mi sembrano però un pò pochi...credo che a tale valore più che regolare l'apertura della valvola la si fa vibrare, e a bassa frequenza credo che non le faccia benissimo in termini di sollecitazione meccanica. Se si tratta di frequenza minima (perchè tra le prime informazioni date da Mauro c'è proprio il regime di funzionamento e di targa, o almeno penso, è riportato 24VAC) allora a 50Hz funziona più che bene e allora la mia idea era quella di creare un controllo tramite Triac, un pò come avviene nei dimmer per le lampade ad incandescenza con la sola differenza che in questo caso (nel nostro) il carico è induttivo e non resistivo. Diciamo che la soluzione potrebbe assomiliare ai dimmer dei ventilatori da soffitto. L'altra soluzione protrebbe vedere una scheda che implementa un ponte H per valvola. Si riesce infatti ad emulare una sorta di sinusoide modulata in PWM sempre tramite il principio del filtraggio intrinseco che il solenoide (induttivo) attua sulla corrente. Purtroppo, quest'ultima soluzione richiede una qualcosa di più di un semplice Arduino e quindi bisogna stabilire anche quale micro scegliere, con quali risorse e soprattutto deve essere alla portata di chi lo dovrà programmare. Sembra una cosa stupida, ma non lo è affatto. Come forse avrò avuto già modo di dire in altri post, io con i microcontrollori non ci so fare tantissimo e non ho poi così tanto tempo per mettermi a seguire a tempo pieno questo progetto. Al massimo, quello che posso fare, è illustrare una soluzione hardware che possa fungere da stadio di potenza pre pilotare la valvola, ma il micro ci vorrà comunque e da solo, senza un minimo di firmware, serve a ben poco.
@Mauro: tu ha esperienza con microcontrollori che non siano Arduino? se si, con quali?
Infine, anche l'atmega328 programmato come si deve (svincolandosi momentaneamente dalle api per Arduino) credo che abbia tutte ciò che può servire per modulare sinusoidalmente una PWM, anche se forse qualche pin digitale deve diventare PWM via software (magari gestendo il tutto tramite interrupt di un timer per garantire una frequenza di PWM fissa indipendentemente dal codice del mainloop).
Gio, 19/05/2011 - 15:14
#34
User+
Ciao, grazie per la risposta
Ciao, grazie per la risposta vedo con piacere che una soluzione si sta realizzando.
Partiamo dal fatto che il Firmware non è un problema, è la parte hardware che sono preuccupato, mi sono già attivato per trovare le quattro elettrovalvole in DC. Ma avrei bisogno quando possibile e in relazione alla tua disponibilità e senza impegno, di una bozza di disegno del circuito e di valori dei possibili componenti, per partire a costruire e provare.
Il mio campo d'azione è la Robotica Industriale,"robetta", niente a che vedere rispetto alle vostre esperienze.La mia esperienza si limita a risolvere e mettere in pratica le richieste e problematiche del cliente.
Gio, 19/05/2011 - 17:53
#35
User+
Ho visto che hai esperienza
Ho visto che hai esperienza nei solenoidi, spiegami perchè alimentando le elettrovalvole a 24V alternati come da targhetta lo spillo oscilla invece di rimanere aperto fermo?
Gio, 19/05/2011 - 18:07
#36
PowerUser
Utente PREMIUM
perchè oscilla
Nei dispositivi elettrici per non farli oscillare viene inserita una spira a 90° rispetto al solenoide che crea un flusso massimo quando la semionda positiva raggiunge lo zero, se vedi alcuni campanelli elettrici di capisci subito perchè oscilla, poichè quando la tensione elettrica raggiunge lo zero, l'ancorina viene rilasciata non essendo più sottoposta ad una forza attrattiva, in quel caso è fatto di proposito, mentre nei relè meccanici è necessario adottare questo accorgimento.
Gio, 19/05/2011 - 22:11
#37
User++
Bhè, mi viene da dire che se
Bhè, mi viene da dire che se lo spillo oscilla quando lo alimenti in alternata è perchè non ha la corrente sufficiente per tenerlo fermo. Praticamente l'elettromagnete vorrebbe tenere attratto a se e in maniera stabile lo spillo, ma purtroppo non ce la fa perchè non ne ha abbastanza. Poi ci potrebbe essere una motivazione anche relativa alla fisica della valvola. Ad esempio, tu avrai provato la valvola a vuoto, senza che nessun fluido l'attreversasse da parte a parte. Può essere che la pressione del fluido sia tale da garantire quel minimo di forza in più che agevola il solenoide nel tenere su lo spillo. In pratica il fluido agisce da smorzante per le vibrazioni, quindi dovresti provare la valvola diciamo nelle sue condizioni operative. Poi inoltre devi considerare il ciclo di isteresi di cui è caratterizzata la caratteristica di magnetizzazione del pistone, perchè essendo metallico della magnetizzazione residuo ci resta. Immagina che in regime alternato l'elettromagnete è percorso da una corrente che per metà periodo è positiva e per l'altra metà è negativa, con il dettaglio che per via dell'isteresi l'entità della magnetizzazione non è uguale su entrambi i semiperiodi, quindi può essere che il pistone oscilli attorno alla sua posizione di equilibrio. Alzando la frequenza della sinusoide le cose dovrebbe andare meglio. Poi sinceramente non so se esistono valvole per gas e valvole per liquidi, se si penso che una per liquidi non possa essere adattata per lavorare con i gas, per il discorso che ti ho fatto prima sul potere smorzante del particolare fluido. Mi informerò anche su questo...come vedi un progetto che può sembrare semplice in mano agli ingegneri diventa complicatissimo, perchè sono così pignoli che non si lasciano passare inosservato nemmeno il minimo dettaglio...brutta razza...:D...scherzo naturalmente!!
Mar, 17/05/2011 - 20:37
#38
User+
@electropower...,
l'amico
@electropower...,
l'amico Giovanni ha cercato di indicare delle possibili soluzioni, in relazione ad una richiesta un pò particolare, non mi sembra che con arroganza abbia indicato che sia l'unica anzi con è stato cortese rispondermi nell'aiutarmi, il Forum serve a questo a valutare chi riesce a trovare una soluzione ottimale tra gli iscritti.
Quindi Electopower se hai la possibilità di dimostrare una soluzione migliore bene, c'è sempre da imparare anche a 90 anni.
Gio, 19/05/2011 - 17:17
#39
PowerUser
Utente PREMIUM
la mia soluzione
la soluzione più semplice è fare un loop di acceso/spento tipo in modo da simulare la PWM, variando i tempi di accensione e spegnimento variabili essendo f=1/t, 30Hz corrispondono a circa a 33,3 millisecondi, impostabili nell'arduino due loop da 16 ms, ma secondo me, nascono altri problemi causati dalla distanza dell'elettrovalvola all'arduino e da fattori esterni.
Gio, 19/05/2011 - 17:35
#40
User+
Ciao Linus, penso che hai
Ciao Linus, penso che hai letto tutti i post, vorrei capire meglio la tua idea.
Parli di una soluzione più semplice per simulare la PWM nel profilo software, ma nel segmento hardware cosa ne pensi?
Gio, 19/05/2011 - 17:56
#41
PowerUser
Utente PREMIUM
se c'è scritto
Si, ho letto tutto il post che ritengo interessante, sulla parte hardware penso che essendoci scritto 30 Hz, il pacco dell'elettrovalvola deve poter funzionare sino alla frequenza di 30 Hz, (mi chiedo quale sarà la minima f) ovvero il nucleo ferromagnetico deve essere progettato per funzionare in AC e dimensionato per lavorare ad una frequenza max 30 Hz, quindi non un blocco unico.
Oltre alle caratteristiche citate dovresti misurare la resistenza del solenoide per verificare che può funzionare anche in AC, o almeno è stato progettato per funzionare in AC, ciò si può notare anche dalla diversa resistenza dell'avvolgimento, in quanto in corrente continua V=R*I, mentre in alternata sarà uguale a V=Z*I, è qui entra in gioco la reattanza induttiva dell'avvolgimento, per cui il c.c. la R sarà sicuramente più piccola rispetto a quella prodotta per funzionare in AC, per questo il solenoide riscalda in modo non corretto e oltre le specifiche.
La mia idea è quella di simulare la variazione di tensione, non importa se è sinusoidale o meno, ma è tale da far emulare una tensione variabile, così da generare anche una reattanza induttiva per l'oscillazione della tensione prodotta.
Gio, 19/05/2011 - 18:26
#42
PowerUser
Utente PREMIUM
errata
volevo dire più grande, mannaggia all'edit ;)
Gio, 19/05/2011 - 18:37
#43
User+
Si, ho capito la resistenza
Si, ho capito la resistenza delle elettrovalvole è di 200-210 Ohm , ma allora nella mia prova che ho fatto prima oscilla perchè i 24 Volt sono a 50HZ?
Ok, potrebbe essere giusto come procediamo, e con Arduino come lo collego§?
Ven, 20/05/2011 - 06:02
#44
PowerUser
Utente PREMIUM
volevo capire
Non ho compreso se le tue elettrovalvole sono ON/OFF o valvole proporzionali, ovvero c'è qualcosa che non mi quadra, inizialmente parli di elettrovalvole di un piano cottura che dovrebbero essere ON/OFF poichè quando rilevano una fuga di gas dovrebbero chiudersi.
Le elettrovalvole proporzionali che non costano poco vengono utilizzate nei bruciatori di grosse dimensioni e servono alla regolazione del gas.
Visto che la frequenza massima di funzionamento dell'elettrovalvola è 30 Hz, e tu l'hai fatta lavorare oltre le specifiche ovvero 50 Hz, ovvero a una frequenza quasi doppia dalla massima, è normale che la corrente assorbita aumenti così tanto, mentre la forza necessaria a far spostare il pistone dell'elettrovalvola non ha la forza necessaria a spostarsi poichè questa è inversamente proporzionale alla frequenza.
Non puoi, secondo me, collegare direttamente l'arduino, sia per la tensione in uscita, sia per la corrente assorbita dall'elettrovalvola, ma dovresti pilotarla con un transistor un diodo di ricircolo e una resistenza di caduta. Cerca in rete, pilotare relè con arduino, per maggiori approfondimenti e circuiti.
Ven, 20/05/2011 - 20:16
#45
User+
Ciao Linus,
purtoppo dalla
Ciao Linus,
purtoppo dalla descrizione delle elettrovalvole non si riesce a capire se si tratta di proporzionale o del tipo ad On/Off. Il pensiero che sia proporzionali è mio seguendo una mia logica (forse sbagliata), se come dici tu le elettrovalvole dei piani gas cucina sono On/Off allora spiegami come un regolatore elettronico (Potenziometro o altro) riesca regolare l'intensità della fiamma in sei step. La logica On/Off apre e chiude completamente la elettrovalvola quindi la fiamma o è spenta o è al massimo giusto?
I piani di cottura classici hanno la manopola che funge anche da regolatore essendo lei stessa un rubinetto "meccanico". quindi ecco spiegata la logica delle elettrovalvole proporzionali, ma ti confermo che non ho la certezza. Farò qualche foto.
Ven, 20/05/2011 - 09:42
#46
PowerUser
per collegare la valvola
per collegare la valvola all'arduino ho proposto uno schema qua
http://it.emcelettronica.com/forum/arduino-elettrovalvola-proporzionale#...
è anche abbastanza semplice.
comunque continua a sembrarmi strano che funzionano in AC a 30Hz... Riusciresti a farci vedere una foto?
puoi caricarla qua http://tinypic.com/ e poi ci dai l'indirizzo
Ven, 20/05/2011 - 20:16
#47
User+
Ciao Giovanni, ti invierò
Ciao Giovanni, ti invierò sicuramente una foto.
Ven, 20/05/2011 - 21:14
#48
User+
Foto elettrovalvola
Ecco la foto che mi avevate chiesto:
http://i54.tinypic.com/2yn2tfl.jpg
Ven, 20/05/2011 - 21:55
#49
User++
ho visto la foto e ancora non
ho visto la foto e ancora non riesco a capire in quale regime si trova a lavorare normalmente questa valvola. Come è possibile che è in AC con frequenza massima di 30 Hz...dov'è la convenienza nel costruire una valvola che dovrà essere pilotata ad una frequenza diversa da quella di rete? I 50Hz tipici della rete escono già abbondantemente dalle specifiche di funzionamento della valvola...sto provando a contattare un collega che molto probabilmente ne sa più di me sull'argomento elettrovalvole. Vediamo cosa dice lui...
Mar, 24/05/2011 - 19:44
#50
User+
arduino+elv prop.
Ciao a tutti,rinnovo la mia richiesta di aiuto per le elettrovalvole 24 volt alternata a 30hz gestite con Arduino.
Ven, 09/12/2011 - 10:37
#51
PowerUser
Utente PREMIUM
Da manuale
Prima di poter gestire la tua elettrovalvola proporzionale devi capire come funziona e successivamente passare alla programmazione dell'Arduino. Comunque credo che la mia soluzione precedentemente proposta possa funzionare poichè si basa sulla tecnica di pilotaggio tramite PWM. In questi giorni sono riuscito a reperire un Manuale di pneumatica, che tratta anche di elettrovalvole proporzionali il quale recita:
"La terza tecnica è quella di modulare nel tempo il controllo di una valvola.
La modulazione, in generale, può essere fatta sulla frequenza di un segnale, sulla sua
durata (a parità di frequenza) e sull'ampiezza. La modulazione che viene effettuata con elettrovalvole veloci usate nei circuiti pneumatici è quella sulla modulazione della durata del segnale di comando. [cut] Il comando avviene con impulsi a frequenza fissa (da 5 a 30 Hz,[cut]) di periodo T; viene variato il rapporto tra il tempo di apertura dell'elettrovalvola t1 e il tempo di chiusura t2. Il rapporto tra tempo di apertura e il periodo del ciclo prende il nome di duty cicle e varia da un valore minimo, compatibile con l'apertura della valvola e 1,che corrisponde a valvola sempre aperta."
Adesso, tralasciando l'Arduino per un momento, per capire se ciò corrisponde al vero e che la valvola possa essere pilotata in questo modo è possibile costruire un oscillatore di potenza tramite un NE555 in cui puoi variare sia la frequenza che il duty cicle.
Qui trovi un esempio di calcolo con relativo schema elettrico, dovrai aggiungere la relativa parte di potenza per pilotare l'elettrovalvola.
http://totusterra.com/555timercalc.html
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3 settimane 1 ora fa
Non l'ho mai fatto, ma non mi sembra una cosa impossibile da realizzare con arduino, magari potrebbe essere necessario qualche componente esterno, ma niente di impossibile. Se c'è bisogno di una tensione analogica compresa in un certo intervallo potrebbe essere sintetizzata facilmente con una rete R-2R e potrbbe essere posto in uscita un Buffer con un operazionale e/o un singolo transistor per comandare la valvola. Se ci fai avere le specifiche più precise della valvola che vuoi utilizzare possiamo darti una indicazione più precisa. In ogni caso ti assicuro che si può fare. Bisogna solo stare attenti perchè si scherza con il fuoco (nel vero senso della parola)