Проблема с инерционностью тэна в печи

[Veter753]

Имеется печь с теном 220 вольт.
Температура управляется stm32 на энкодере+датчик температуры.

Задаю энкодером температуру скажем 60.
Stm сравнивает температуру датчика с заданной и включает тен.

Температура доходит до 60 градусов.
Тэн выключается, но будучи нагретым он ещё какое то время отдает тепло и температура повышается даже если тэн выключен.

Таким образом при задании температуры на 60, реальная максимальная температура уходит к 68 градусам.

Далее происходит снижение до 59 , включение тэна и цикл повторяется.
То есть размах по температуре 9 градусов, что очень много.

Как нивелировать тепловую инерцию тэна, чтобы уменьшить колебания хотябы до 3-4 градусов?

 

[Эдуард Анисимов]

Использовать модули с ПИД регулированием. Управление должно быть токовое через БУТ.

 

[Veter753]

@Эдуард Анисимов,
Программно никак?

Я думал в сторону организации включения тэна через цикл вкл-выкл.
То есть во включенном состоянии рэле управляет тэном по принципу
t секунд вкл + t сек выкл

Чем больше разница между заданной температурой и реальной тем больше значение t вкл и меньше t выкл

По мере приближения к заданной температуре t выкл будет преобладать и в итоге заранее будет выключаться.

 

[Геннадий П]

@Veter753, ПИД-регулятор (но для ТЭНа достаточно ПИ-регулятора) это программная реализация.

 

[Эдуард Анисимов]

@Veter753, Это программно и делается. Но для точности лучше не вкл/выкл, а фазоимпульсная коммутация ТЭНов.

 

[Veter753]

@Эдуард Анисимов,
Мне достаточно будет небольшой точности +-2 градуса. И управление через присутствующее реле.

Именно поэтому и создал тему, как на основе управления релюшкой заранее отключать тэн при нагреве и заранее включать его не допускпя охлаждения на 4-5 градусов ниже заданной температуры

 

[Эдуард Анисимов]

@Veter753, С релюхой точность +- 5 градусов относительно центра. Чем больше мощность, тем больше разброс будет.

 

[Veter753]

Чем больше мощность, тем больше разброс будет.

А что мешает организовать ШИМ на реле с частотой 0,5 ... 0,05 Гц например и тем самым снизить мощность управляя скважинностью в зависимости от приближения к заданной температуре?

Попробовал в ручную эту скважинность воспроизвести, температура держалась в пределах +-1 градус.

 

[Bruzzer]

А что мешает организовать ШИМ на реле с частотой 0,5 ... 0,05 Гц

Если у вас твердотельное реле, то по моему ничто не мешает.

Если механическое. У механического реле есть ограничение на гарантированное кол-во циклов срабатывания. Может быть 2 500, может быть 200 000. (Какое оно реальное, не знаю).
Для уменьшения помех (и износа реле в случае механического) рекомендуется производить коммутацию при пересечении 0 (ноль). Для мех реле это может быть затруднительно или невозможно.

Это мои дилетантские знания. Практического опыта не имею. По традиции, рекомендую найти готовый проект, похожий на ваш, с подробным объяснением и обсуждением.