Da bi mogli vršiti regulaciju temperature prostora potrebno je da :
- Imamo grijač, koji je glavanski odvojen od mikrokontrolera (Arduina)
- Posjedujemo regulator, u obliku programa na mikrokontroleru,
- Sistem sadrži senzor za očitanje trenutne vrijednosti,
Ukoliko imamo sve neophodne komponente, gore navedene, sistem izgleda kao na slici.
Zbog korištenja grijača u ovom tutorijalu, neophodno je kao uvod za ovu vježbu savladati galvansku izolaciju elementa u električnom krugu (vidi LINK)
U ovom slučaju ćemo koristit optokapler.
Sistem postavljen na ovaj način omogućava da regulišemo (upravljamo) temperaturu unutar kutije. Pojam upravljanje temperaturom, najjednostavnije rečeno, znači da postavimo temperaturu kutije tačno na određenu vrijednost i da tu temperaturu održavamo na toj tačno određenoj vrijednosti.
Jedan od najvažnijih zadataka automatskih procesa je postavljanje veličine na određenu vrijednosti i zadržavanje vrijednosti proizvoljno dugo.
Sistem predstavlja jedan osnovni sistem regulacije koji se sadrži od:
- Ulazni podatak, PIN A0, informacija sa DH11 senzora,
- Analiza podataka, regulator unutar Arduina,
- Izlazni podatak, PIN D0, kojim utičemo na paljenje/gašenje grijača
Proces regulacije se pojednostavljeno događa na sljedeći način:
- Unutar programa, na Arduinu, postavimo željenu temperaturu. U našem primjeru željena temperatura je 28°C.
- Testiramo razliku između željene i trenutne temperature.
- Ukoliko je razlika veća od 0, željena temperatura je veća od trenutne, odnosno trenutna temperatura je manja od željene i potrebno je upaliti grijač. U suprotnom treba ugasiti grijač.
Šematski sistem izgleda kao na slici 2.
Potreban Kod :
Dolazi do konstantne promjene trenutne temperature u prostoru, zbog paljenja/gašenja grijača.
Za one koji žele znati više:
- Potrebno je da sistem, koji se sastoji od senzora, mikrokontrolera i grijača budu izolovan. Najbolje, za ovaj primjer, da sistem stavite u izolovanu kutiju i zatvorite. U tom slučaju na temperaturu sistema utiče samo grijač i nema uticaja vanjskih efekata
- Ukoliko posmatramo sliku 3, karakteristiku x(t), vidimo da se sa dvopolozajnim regulatorom imamo konstantu grešku na izlazu. Odnosno izlaz nije nikada tačno 28°C, tj. „klacka“ u okolini te vrijednosti
- Xtop i Xbot su određeni kvalitetom senzora i brzinom procesiranja informacija. Razlika između Xtop i X bot se naziva 2ξ zona. 2ξ zona definira kvalitetu regulatora. Zbog neidealnosti elemenata nije moguće doseći Xbot = Xtop, odnosno da je 2ξ = 0.
- Prilikom dvopoložaje regulacije dolazi do konstantnog paljenja i gašenja grijača. Taj način upravljanja znatno šteti životnom vijeku grijača. U svakom slučaju bilo bi poželjnije da umjesto dvopoložajnog regulatora koristimo PID regulator.
- Ukoliko malo bolje analiziramo karakteristiku sa slike 3 vidjet ćemo da se sistem puno brže ugrije nego ohladi. Da bi te dvije karakteristike jednako dugo trajale može se uključiti ventilator, koji se također kao i grijač treba uključiti preko galvanske izolacije.
Autor: Alisa Jusupović
