Interface entre Controle PID com AOPs e Etapa de Potência com BTA12 800

Pessoal,

 
É sério, a coisa complicou. Embora boa parte do circuito já veio pronta, restando apenas conferir alguns cálculos e configurações, ele têm 3 problemas de estágio:
 
- Na montagem física foi usado transistor na configuração emissor-comum como sensor, mas o que estamos montando, baseado no texto original, é com LM35DZ;
 
- O estágio PID, propriamente dito, precisou de algumas adaptações com relação aos AOPs utilizados, mas é basicamente 90% como o original;

- A etapa de potência CONSISTIA de tiristores em antiparalelo e snubber, mas precisa de um transformador de pulso, cujos detalhes não se fala nada no material! Nesta etapa vamos utilizar um circuito de controle de aquecimento do chuveiro com TRIAC mesmo, bem mais simples e robusto (além de estar pronto e funcionando!).
 
Aparentemente o controle PID e o sensor estão funcionando bem, usei um ferro de solda (pra aquecer o sensor) e multiteste digital de precisão para testar as tensões nos pontos de saída, inclusive os controles realizados pelos diversos potenciômetros de ganho (Kp, Ti, Td) e SetPoint. 
 
O problema agora é que não sabemos se podemos conectar o sinal de saída diretamente o lugar do potenciômetro que controla o TRIAC do elemento de aquecimento do chuveiro?
 
Estou enviando em anexo os esquemas do estágio PID e do de POTÊNCIA para que tirem suas próprias conclusões. Não sabemos se precisamos transformar os sinais para controle por corrente ou tensão, pois o artigo, embora trate do assunto, o faz de modo muito superficial (na realidade, as informações de todo ele são muito pobres e não consigo contato com os autores originais).
 
Nosso TRIAC é um BTA12 800. Sim, é maior do que precisamos, mas é de graça, pois temos alguns destes chuveiros pra desmontar.
 
Pretendíamos (e até compramos) usar o TCA785 pra usar seu sinal em substituição do potenciômetro, mas temos outros CIs dedicados a PWM aqui, como o UC3842N que pode ser excitado com um 555... enfim, PWM não seria o problema, MAS, dá pra ligar direto à etapa que já existe SEM problemas ou ajustes necessários?
 
Qualquer LUZ sobre o assunto nos é útil.

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Gerson Sena.

"Quando a hora é chegada, findo é o tempo de preparação".

"O futuro é tão brilhante quanto sua fé".
- Thomas Spencer Monson.

Técnico em Eletrônica CREA 220039744-5 (RS141894)
Acadêmico Engenharia Elétrica Universidade Federal do Pampa.
 Formando Técnico em Automação Industrial - CTISM - UFSM - EaD
Técnico Administrativo em Educação - Eletroeletrônica - Universidade Federal do Pampa
Conselheiro (Representante Discente) no Conselho do Campus Alegrete - Unipampa

Coordenador Geral Discente do Grupo de Automação Unipampa - GrAU.
Especialista em Tecnologia na Jurisdição Alegrete Brasil de A Igreja de Jesus Cristo SUD (514705).
Presidente do Quórum de Élderes em A Igreja de Jesus Cristo dos Santos dos Últimos Dias - Jurisdição Ala Nova - Alegrete (239135).

http://lattes.cnpq.br/2879064516987039

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Respostas a este tópico

Permalink Responder até Eduardo castellani em 29 junho 2013 at 9:58

PENA QUE NINGUÉM LHE RESPONDEU, ESTOU COM O MESMO PROBLEMA, TENTAR ENTENDER O PID E VER SE POSSO APLICA-LO AO MEU PROJETO.

ABRAÇO

Permalink Responder até Mauro Assis em 29 junho 2013 at 11:23

Eduardo, acho que posso ajudar com isso, veja lá no meu blog a série sobre PID: http://automatobr.blogspot.com.br/2013/05/controle-de-potencia-em-c...

No caso do Gerson mostra uma abordagem diferente, mas às vezes a teoria ajuda.

Permalink Responder até Eduardo castellani em 29 junho 2013 at 14:36

Ok, obrigado.

Permalink Responder até Gerson Evandro de Oliveira Sena em 1 julho 2013 at 20:41

Castellani,

Posso te enviar meu TCC, dependendo do teu trabalho talvez ajude, mas nosso foco era controle térmico (cada tipo de variável controlada tem suas características próprias que precisam ser respeitada)...

Passa teu e-mail por aqui mesmo, ou manda uma mensagem para chgsena@gmail.com e conversamos.

Permalink Responder até Joe Nova em 29 junho 2013 at 20:04

Olá Gerson

No primeiro momento percebo que o seu PID analógico trabalha com tensões simétricas já o seu PWM , me parece que não.

assim não dá para conectar diretamente, vc pode até danificar o seu PWM.

creio q vc devera compatibilizar a variação das tensões antes veja aqui

http://labdegaragem.com/forum/topics/as-tens-es-sim-tricas-e-o-ardu...

o seu transformador de pulsos e SCR podem sim ser substituido por um triac e um fotoacoplador, veja aqui, logo nos primeiros posts

http://labdegaragem.com/forum/topics/triac-com-arduino?xg_source=ac...

Boa Sorte

Permalink Responder até Gerson Evandro de Oliveira Sena em 1 julho 2013 at 20:37

Obrigado, Joe!

Algumas das poucas boas dúvidas que restaram (já que não chegamos a montar essa parte) foi sobre esse camarada aí, o TCA785.

Nos lugares onde li, e no próprio datasheet, ele é super recomendado para controle de triacs... parece que ele consegue gerar o sinal necessário para 'podar' o TRIAC em ângulos específicos por meio de um sinal em rampa (variação de CC) aplicado em sua entrada... 

Como nosso PID 'caseiro' com AOPs gerava justamente uma variação CC em sua saída relacionada com as mudanças de ajuste e contra-ajuste (captado e esperado pelos sensores) acredito ainda que seria só ligar 'nosso circuito' no local apropriado e alguma coisa conseguríamos controlar... o que deu insegurança em parte foi essa dúvida aí se daria certo e também como ligar o TRIAC no tal TCA785 de modo seguro... um TCA desses nos custou mais de R$ 18,00 cada, e só tínhamos dois (morando no oco do fim do mundo e com poucos dias pra terminar, não dava pra arriscar com os prazos).

Se puder dar uma luz sobre isso, agradeço.

Permalink Responder até Joe Nova em 2 julho 2013 at 19:34

 

Olá Gerson

 

Não conheço o TCA 785  a ponto de saber  se sua entrada (pino 11) vai suportar tensões negativas ou mesmo se funciona bem na presença delas.

Quando vc testou a saída do PID (saída VC1) vc percebeu tensão negativa em algum momento ?, quando aqueceu e esfriou o sensor, e quando girou R21 para o máximo e minimo ?

 

Dependendo do q será necessário para o TCA 785 funcionar corretamente, dentro da escala desejada, pode ser que apenas uma rede resistiva resolva.

Ou se não há tensoes negativas em hipotese alguma na saída do PID e o +VCC é o mesmo para os dois circuitos é só conectar e ajustar os ganhos que funciona.

 

 

Permalink Responder até Augusto Cesar Barreto em 30 junho 2013 at 0:02

Gerson, quanto ao potenciômetro, pode ligar sem medo, e quanto a ligar o 555 à etapa já existente pode ligar também, mas se fosse comigo, eu usaria um acoplamento óptico para garantir que não haveria problemas.

Vai funcionar e vai ficar seguro !

Permalink Responder até Gerson Evandro de Oliveira Sena em 1 julho 2013 at 20:19

Pessoal,

Obrigado pelas respostas... não tão tardias em relação ao conhecimento, apenas que agora o TCC já foi entregue... rssss.

Um colega e eu utilizamos esse circuito como parte de um controle térmico para uma chocadeira de faisões (tá, podem ser galinhas, os ovos eclodem com as mesmas características), mas nossos faisões se multiplicaram e já dão alegria ao meu colega, que além de hobby usa eles pra fins de comércio ou presente...

O caso é que acabamos abandonando o projeto com TRIAC, usamos um circuito pronto de potência (comercial), apenas retiramos a parte de controle e sensores e colocamos o 'nosso projeto'... funcionou que uma beleza, mas não com todos os detalhes que no início planejamos (digamos que vários componentes não foram utilizados...).

E como o TCC estava às portas e tínhamos material para até 3 TCCs, resolvemos optar apenas pelo assunto do PID em si e provar sua aplicação, deixando todo o desenvolvimento da etapa de potência 'para um outro dia'...

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