Regulador de temperatura con PIC

[jors]

Hola a todos en primer lugar me llamo Carlos y este es mi primer post. Bueno les comento:
Tengo que controlar para un proyecto en la escuela la temperatura de un horno electrico (0ºC -- 900ºC) mediante un PIC 16F87 bueno la verdad esk creo k tengo bastantes cosas pensadas pero algunas no tengo claro que sean correctas. Las idea es sondar la temperatura con una termocupula tipo K, acondicionarla con un integrado ad595 introducirla al pic programarlo para que regule la temperatura segun una serie de puntos de temperatura y tiempo (creo k unos 16) introducidos por teclado (lo de la programacion cuando acabe la parte analogica jeje) y despues controlar la potencia entregada a las resistencias del horno mediante triacs.
Esto es lo k he pensado para hacer el proyecto, ahora bien tengo alguna duda respecto de el acondicionamiento de la señal del termopar puesto que la tension k me da el AD595 oscilara entre 0V-9V mas o menos y la señal al PIC tendra k ser de 5V tengo pensado introducir un circuito con operacionales convertir esos 0-9V a 0-5V, les parece buena idea?.
Y mi otra duda es que no domino muy bien el tema de la potencia, necesito regular la potencia entregada a las resistencias (funcionan con 220V) para conseguir que la temperatura suba deacuerdo a los puntos introducidos por teclado (es decir,por ejemplo si yo introduzco por teclado quiero 400ºC en 2 horas, y que se mantenga la temperatura durante otras 3 horas mas y luego se apage. En este caso el PIC deberia dar dejar pasar toda la tension de la red a las resistencias mediante el control de los triacs durante dos horas hasta alcanzar los 400ºC y luego reducir la tension entregada al minimo para no perder temperatura durante 3h y luego cortarla del todo) .¿¿como podria hacer esto con triacs?? Me refiro a analogicamente quiero decir que por ahora solo me interesa la configuracion del circuito fisico, de como programar el regulador ya me encargare mas adelante.
Igual no he posteado en el lugar adecuado pero como esto es sobre varios temas me parcecio lo mas correcto ponerlo aqui si no es asi lo siento.
Weno perdon por lo largo del post espero haberme explicado bien. Si alguien puede ayudarme se agraderia enormemente.
Saludos y Gracias por adelantado.

 

[Fogonazo]

Para controlar la potencia aplicada puedes optar por varios métodos:
1) Armar mas de 1 juego de resistencias que se conectan o no de acuerdo al gradiente de temperatura que deseas.
2) Control por fase para ajustar sobre 1 solo juego de resistencias la potencia deseada variando el ángulo de conducción.
3) Control por tiempo, enciendes las resistencias (Por ejemplo) durante un período de 10Seg. cada minuto, variando el tiempo de encendido varias el gradiente.
4) Combinar más de 1 de los métodos anteriores.

Cada uno posee ventajas y desventajas

Respecto al manejo en si de la potencia, dependerá de que potencia consuma el banco de resistencias del horno, puede ser desde un triac hasta un sistema trifásico de SCR´s en configuración "Back To Back"

 

[jors]

En primer lugar gracias por la respuesta Fogonazo.
No lo comente antes pero el horno ya existe y tiene un juego de 9 resistencias de las cuales no sabemos nada porque el horno no tiene ni placas de caracteristicas ni marca CE ni nada de nada (comprao en los chinos jejeje). Hemos medido con una pinza amp la corriente que circula maxima potencia y es de 12 A y a ojo hemos calculado que consumiran de 6000W a 10000W aun tenemos que confirmarlo pero lo haremos aunque halla que desmontar el horno.
Sobre las soluciones que me planteas (gracias por todas ellas) creo que la mas sencilla seria el control por fase variando el angulo de conduccion con un triac de potencia. puesto que por lo que he visto sobre triacs soportan bien esos 12A.
Esta tarde me ha surgido un problema con el convertidor A/D del PIC que es de 10bits y planeaba usar los 10 para tener una resolucion de 1ºC, pero me han comentado que se suele dejar un bit a modo de error entonces solo podria usar 9, ¿Seria muy problematico usar los 10bits? esque la otra solucion seria usar uno externo (de 12 o 16bits) con el que seguro que tendria problemas de ruido porque el ambiente es bastante industrial y el horno como dije antes no es de fiar. ¿que creen ustedes?
Otra opcion seria sacrificar la resolucion a 2º o 3º ya que si voy a medir cientos de grados...... Peroooo, no creo que a mi tutor le hiciera mucha gracia el caso es complicarnos la vida jejeje
Seguire informaciónrmando no solo de mis dudas si no de mis progresos (espero que sean muchos ) con el proyecto por si a alguien le resulta util la información.
Gracias por la ayuda y un saludo.

 

[Fogonazo]

No lo comente antes pero el horno ya existe y tiene un juego de 9 resistencias de las cuales no sabemos nada porque el horno no tiene ni placas de caracteristicas ni marca CE ni nada de nada (comprao en los chinos jejeje). Hemos medido con una pinza amp la corriente que circula maxima potencia y es de 12 A y a ojo hemos calculado que consumiran de 6000W a 10000W aun tenemos que confirmarlo pero lo haremos aunque halla que desmontar el horno.

Si van a investigar observen la posibilidad de accionar las resistencias por separado, se puede lograr un control mucho mas preciso.

Sobre las soluciones que me planteas (gracias por todas ellas) creo que la mas sencilla seria el control por fase variando el angulo de conduccion con un triac de potencia. puesto que por lo que he visto sobre triacs soportan bien esos 12A.

No precisamente, la más sencilla es el control On-Off modulando el tiempo de encendido-apagado, además que con esa potencia se generaría mucha interferencia electromagnética si el control es por fase.

Esta tarde me ha surgido un problema con el convertidor A/D del PIC que es de 10bits y planeaba usar los 10 para tener una resolucion de 1ºC, pero me han comentado que se suele dejar un bit a modo de error entonces solo podria usar 9, ¿Seria muy problematico usar los 10bits? esque la otra solucion seria usar uno externo (de 12 o 16bits) con el que seguro que tendria problemas de ruido porque el ambiente es bastante industrial y el horno como dije antes no es de fiar. ¿que creen ustedes?
Otra opcion seria sacrificar la resolucion a 2º o 3º ya que si voy a medir cientos de grados...... Peroooo, no creo que a mi tutor le hiciera mucha gracia el caso es complicarnos la vida jejeje

Si el horno alcanza los 900º, 1º sería una resolución de casi 1/1000, demasiado a mi gusto.

 

[jors]

Si van a investigar observen la posibilidad de accionar las resistencias por separado, se puede lograr un control mucho mas preciso.

No precisamente, la más sencilla es el control On-Off modulando el tiempo de encendido-apagado, además que con esa potencia se generaría mucha interferencia electromagnética si el control es por fase.

Si el horno alcanza los 900º, 1º sería una resolución de casi 1/1000, demasiado a mi gusto.

Bueno pues aqui sigo con mi proyecto, investigando he encontrado el integrado MAX6675 que espero que me resuelva el problema ya que posee conpensador de union fria para el termopar, y ademas tiene un convertidor A/D de 12 bits que me permitira conectarlo mediante SPI al pic directamente. Con esto creo que tendre resolucion suficiente para dar el 1ºC.
Lo que no tengo muy claro es si necesitare alguna clase de filtro entre el termopar y el MAX6675 para evitar ruidos o se conecta simplemente?.
Respecto a lo que dices de la resolucion estoy totalmente de acuerdo contigo pero me piden 1ºC, ademas necesito mostrar cada grado de la temperatura en una pantalla.
Respecto a la parte del control de potencia la idea es utilizar un triac "cero cross" para mandar trenes de impulsos segun un programa PID del pic a las resistencias, ya que segun he leido generaria menos interferencias que "trocear la seña".
¿Que les parece?
Gracias y un saludo.

 

[jaga]

Hola buenas, en primer lugar un saludo, me llamo Jaime y este es mi primer mensaje en el foro. Soy el compi de fatigas de jors en el proyecto del horno, me hablo de este foro y me registre para ver si hay algun consejo y ademas publicar yo tambien nuestros avances

Sobre el anterior mensaje de jors, decir que el triac zero crossing en realidad es un optoacoplador con un triac en el emisor cuyo driver de puerta es un circuito de paso por cero, es decir "zero crossing"... En concreto es el MOC304X-M. ¿Que les parece la idea?

Saludos