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Questo argomento contiene 51 risposte, ha 5 partecipanti, ed è stato aggiornato da  linus 2 anni, 11 mesi fa.

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  • #57672

    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.

    #69178

    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)

    #69179

    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?

    #69180

    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

    #69181

    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

    #69183

    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

    #69185

    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.

    #69187

    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.

    #69190

    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.

    #69191

    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

    #69192

    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?

    #69205

    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.

    #69206

    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

    #69213

    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

    #69215

    electropower
    Membro

    @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!

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