Overshoot na temperatura de fermentação com TIC17

[celiougo]

caro fábio, discorda faz parte de qualquer processo de ensino aprendizagem.
não mencionei a não possibilidade de gelo a temperaturas negativas.... depende muito do sistema, porém como estamos tratando de sistemas caseiros e muitas vezes feito na ''gambiarra', faço muito isso.... a camada de gelo, que nesses sistemas domésticos está invariavelmente entre na casa do zero grau... messa... esqueça tecnica ou situações complexas(densidade do líquido que gerou o gelo e por ae... uma placa de gel fica em -10 (é gelo, mas não é água ou vapor de água congelada,, não....) quanto a sistemas pmw, também não afirmei que controladores não façam, inclusive até mencionei que existem modelos da própria fullgauge que fazem isso, mas alertei que são muito caros, por isso inviável para o nosso fim,,, homebrew).. mas vlw pela msg...
pelo meu pequeno conhecimento, só se consegue um controle tão acurado de temperatura com um sistema que possua ao menos 02 entradas de leitura e com chiller,,, não com gas em expansão.... acho dificil(eu uso soluções em dyi.. mas a experiência pode nos mostrar ao contrário...

....Acho que você está considerando somente um PID com PWM em KHz. Um controlador PID com saída PWM pode ter seu período configurado pra alguns minutos, ou seja, o compressor da geladeira vai ligar e desligar em intervalos de minutos....


se utilizarmos esse princípio, que realmente funciona, o algoritimo de PID, se torna desnecessário, não concorda,,, por isso mencionei PID off... e deixar que o controlador faça seu trabalho assim.. ...
como uma rotina em linguagem básica mesmo...

se temperatura for menor ou igual a ... ligar
porém.... o tempo ainda for menor que .... manter desligado....

isso não faz controle fino... de nada... evita overshot.. claro que evita .. eu uso assim por entender que não altera em nada minha breja....

para alguns uma variação de 2 º de histerese é uma sacrilégio.... mas nunca senti qualquer diferença no copo..

 

[FabioRicardo1]

Celiougo, não me interprete mal. Discutir, concordar e discordar faz parte do objetivo de qualquer fórum.

Continuo defendendo que a placa de gelo num congelador doméstico fica abaixo de zero grau, a nao ser que esteja derretendo.

A maioria dos controladores PID com saída PWM simples tem ajuste do ciclo. Só olhando o manual de cada modelo pra saber a faixa de ajuste. Não precisa ser um controlador caro pra fazer isso.
Se configurar o PWM pra um ciclo alto, a geladeira vai ligar e desligar em períodos de minutos. Isso não quer dizer que o PID não tá fazendo nada e é o mesmo que não usar PID.
Veja, se usa um controle normal (termostato), a geladeira só desliga quando o sensor atingir a temperatura do setpoint. Se usar PID, a geladeira desliga antes mesmo de atingir a temperatura, e vai ligando e desligando pra atingir o setpoint sem overshoot. É pra isso que serve o parâmetro derivativo do PID: ele cria uma ação no controlador proporcional à derivada da variável no tempo. Ele "se previne" quando vê que a variável está "variando muito rápido" e desliga a geladeira antes mesmo de chegar no setpoint.

Então, dá pra fazer um controle "fino" usando o PID com PWM CONFIGURADO CORRETAMENTE controlando uma geladeira doméstica, variando centésimos de grau.

Eu estou satisfeito também com um termostato, variando 2 ou 3 décimos na temperatura. Só estou explicando isso pois acredito ser uma solução para o problema do post.

Abraço!

 

[alexgdias]

Acho que o problema aí é o acúmulo de gelo. Nunca ouvi falar de controlador PID acionando uma saída digital. Na realidade um pwm é uma saída analogia barata, onde o valor da saída é a média do tempo ligado sobre o período total. Por isso as saídas pwm trabalham em alta frequência para que a variável manipulada não perceba esse liga desliga e sim enxergue um valor amortecido, como um sinal analógico tradicional.

 

[FabioRicardo1]

Perfeito, Alex. Essa eh uma das formas de se usar PWM. A forma que eu falei funciona da mesma forma. Pense como se tivesse dado um zoom no tempo. O período do PWM eh 1min. Quando a temperatura do mosto ta muito longe do setpoint, a geladeira fica 1min todo ligada. A medida que a temperatura vai se aproximando da desejada, a geladeira fica 50s ligada, depois 30s ligada, e assim vai ate se atingir o set.
É o mesmo raciocínio.

 

[Tiago]

Perfeito, Alex. Essa eh uma das formas de se usar PWM. A forma que eu falei funciona da mesma forma. Pense como se tivesse dado um zoom no tempo. O período do PWM eh 1min. Quando a temperatura do mosto ta muito longe do setpoint, a geladeira fica 1min todo ligada. A medida que a temperatura vai se aproximando da desejada, a geladeira fica 50s ligada, depois 30s ligada, e assim vai ate se atingir o set.
É o mesmo raciocínio.

Esse negocio de ficar ligando e desligando geladeira durante segundos, seja 30, 40 ou 50... isso não é ruim não? Pra mim era senso comum que não se deve ficar ligando e desligando compressor de forma intermitente assim...

 

[celiougo]

Esse negocio de ficar ligando e desligando geladeira durante segundos, seja 30, 40 ou 50... isso não é ruim não? Pra mim era senso comum que não se deve ficar ligando e desligando compressor de forma intermitente assim...

matou a charada.. como sempre GRANDE TIAGO.... simplicidade e objetividade.. muito bom meu caro...

 

[FabioRicardo1]

GRANDE TIAGO... Kkkkkkkkkkkk

Sim, ligar e desligar tão rápido deve ser evitado (mas não é condenado). Eu dei o exemplo de 1min pra ficar facil de entender. O período pode ser 5min, 10min... enfim.
Toda geladeira e ar-condicionado funciona assim. Pegue um relógio e marque o tempo que seu ar-condicionado liga e desliga...

Mas to vendo que essa discussão tá sem futuro.. deixa pra lá. O autor do tópico já deve até ter resolvido o problema dele.. hehehehehe

Abraços!

 

[romulo1]

Então pessoal,
Odeio ficar alguns dias fora da internet quando estou em um tópico bom... li muitas mensagens e não pude ir respondendo.

Seguinte:
O refrigerador é uma geladeira Consul antiga, de 300L. Normal. Funcionava sempre com o termostato e se eu regular pra funcionar como geladeira, ela vai que brusa. Perfeita.

Nesse feriadão, brassei bastante. E saiu uma lagger, cuja o gráfico é esse que anexei hoje. Vejam agora que o overshoot mudou bastante!
Dei uma geral nas borrachas e nada mudou. fiz um teste com balde de 10L e o resultado foi igual ao anterior. Resolvi fazer um teste com um balde de água de 20L e a variação foi beeeem menor. quase igual ao gráfico, mas como só a água não gera calor, achei que com um lote de mosto o overshoot negativo seria reduzido. E foi.

coloquei a lager pra fermentar em 12° e DF de 0,2°. Tirei do gráfico o tempo que o lote levou pra "estabilizar". Notem também como a variação de temperatura do ambiente altera os overshoots. Coloquei pra fermentar de umas 7 da tarde e retirei a sonda no outro dia por volta das 10:30 da manhã quando a temperatura no gráfico dispara. Sim, coloquei a sonda NO MOSTO. Não se preocupem, ela é de inox e se esse lote bichar, vale pela obtenção do resultado.

Melhorou bastante mas ainda tem uma variação de quase 1°.

Estou bolando um sistema de PID-FAKE, com uma aproximação mais suave à temperatura desejada.

Que acham?

 

[Fdamata]

O ventilador dentro da geladeira deve resolver seu problema, pois vai aumentar a troca de calor convectiva (convecção forçada) e deve evitar a troca exclusivamente por convecção, que leva à necessidade de sobre resfriar o ar. Alguns modelos de geladeiras, principalmente as frost free já vem com essa ventoinha.

 

[alexgdias]

Honestamente, 1°C já me daria por satisfeito. Isso deve ser praticamente o erro do sensor.

 

[romulo1]

@Fdamata
Tb pensei numa melhor circulação, testarei isso nesse fim de semana.

@alexgdias
O problema é que com uma brassagem menor, de 10 Litros, que é o que geralmente faço, a diferença ainda é 3/4°.

 

[Fdamata]

@romulo, conseguiu evoluir e reduzir o overshoot?

 

[romulo1]

não.
Os resultados para 6° pioraram novamente. Chegando a temperatura interna na geladeira negativa por muito tempo e um overshoot negativo a 3,3°.

Estou bem sem tempo, mas vou fazer um controlador que pegue algo tipo uma média entre a temperatura da geladeira e a do mosto, porém tenho medo da atividade excessiva do compressor. Não sei quanto seria um ponto seguro.

Por exemplo, pra manter o mosto a 18 graus a geladeira liga entre 8 e 15 vezes por dia e pra manter a 12 entre 14 e 21 vezes por dia. Minha geladeira da cozinha liga em torno de 29 vezes por dia, mas não fico muito em casa. Já uma geladeira com mais movimento, aciona perto de 37 vezes.

Certo é que quanto mais partidas uma geladeira sofre, menos dura. Então tem que buscar um limite. Estou tirando os gráficos para 6° e analisando, o segredo está na diferença entre a temperatura interna da geladeira e a do mosto. Acho que com um simples sisteminha booleano, dá pra resolver os overshoots. O algoritmo básico do tic é algo tipo:

while (1)
{
	If (temp geladeira >= set+df)
	{
		geladeira = 1;
	}
	Else if (temp geladeira < set)
	{
		geladeira = 0;
	}
}

Acredito que um pequena mudança tipo essa já sirva pra melhorar.

while (1)
{
	If (temp mosto >= set+df ou temp geladeira >= set + Kpos)
	{
		geladeira = 1;
	}
	
	else if (temp mosto < set ou temp geladeira < set - kneg)
	{
		geladeira = 0;
	}
}

onde Kpos e kneg seria um parâmetro a ser definido como o limite de temperatura interno da geladeira
set é a temperatura setada no tic
df é a histerese.

Qualquer piczinho ou arduino faz isso.

 

[valtert]

Rômulo, eu controlava com Arduino e tinha um algoritmo parecido. No fim me incomodei tanto que resolvi colocar uma lâmpada pra aquecer se a temperatura baixar. Foi a melhor coisa que fiz, resolveu o problema muito bem.

Se tiver espírito de aventura talvez seja interessante pegar uma biblioteca de PID pra Arduino pra ver se rola.

 

[romulo1]

pois é. Só que é um sistema muito lento pra um PID assim. O compressor tem vida útil muito reduzida se for acionado muitas vezes. Se fosse uma geladeira com inverter ia ser show.