Автоматическое диммирование света

Вид для печати

07.11.2023, 11:59
ProRus

Автоматическое диммирование света

Здравствуйте, Уважаемые.

Подскажите пожалуйста как реализовать управление освещением внутри теплицы, которое автоматически диммируется от интенсивности внешнего солнечного света.

Есть диммируемый блок питания MEAN WELL с возможностью диммирования. Диммирование решил осуществлять регулируя напряжение 0-10 Вольт.
Есть регулятор напряжения по RS-485 от 0-10 вольт.
Есть датчик освещенности RS-485 внешнего источника света (солнца) и датчик освещенности RS-485 внутри теплицы (светильник).

Реализовал режим плавного рассвета и заката.

Но не могу реализовать режим автоматического управления светильником в зависимости от солнечного света.

Нужно:

Вводим в ПР количество люкс, которое необходимо поддерживать в теплице.
При снижении светового потока солнца, включается дополнительное освещение и суммарное количество света (солнце + светильник = уставка) подстраивается под уставку.
Если солнца много, выключается, если света совсем мало, светильник выходит на 100% мощности.

Пытался сделать на основе ПИД-регулятора, никак не получается. Пробовал и через охлаждение и через нагрев, не могу понять как реализовать.
Используя ПИД, на выходе значения всегда снижается приближаясь к уставке, а у меня другая ситуация, нужно удерживать нужное значение.

Направьте пожалуйста в правильном направлении.
07.11.2023, 12:15
melky

желание везде и вся применять ПИД оно как бы не всегда оптимально. Вам просто разницу нужно переводить в 0-10В и все
07.11.2023, 12:17
Newcomer

Цитата:

Сообщение от ProRus

Используя ПИД, на выходе значения всегда снижается приближаясь к уставке, а у меня другая ситуация, нужно удерживать нужное значение.

Уставка и нужное значение это разве не одно и то же ?
07.11.2023, 12:23
ProRus

Цитата:

Сообщение от Newcomer

Уставка и нужное значение это разве не одно и то же ?

Тоже самое.
07.11.2023, 12:26
ProRus

Цитата:

Сообщение от melky

желание везде и вся применять ПИД оно как бы не всегда оптимально. Вам просто разницу нужно переводить в 0-10В и все

т.е. мне нужно вручную выявить зависимость люксов от напряжения? В эту сторону не думал, но мне кажется что зависимость на светильнике будет не линейная.
07.11.2023, 12:34
Newcomer

Цитата:

Сообщение от ProRus

Тоже самое.

Если ПИД поддерживает нужное значение, то что еще нужно ?
07.11.2023, 12:44
ProRus

Цитата:

Сообщение от Newcomer

Если ПИД поддерживает нужное значение, то что еще нужно ?

Как он поддерживает? Я не могу реализовать такое.

Чем ближе световой поток приближается к уставке, тем меньше значение на выходе.
07.11.2023, 12:51
melky

не. Есть люксы требуемые - уставка.
Есть наличие солнечных от датчика так понимаю. Вам разницу перевести в напряжение . 0 разницы или минус - ниче не включать, 10В - включить на полную. Понять только где выше 10-ти (сколько люкс не хватает уже побоку и всегда будет гореть... Больше света чем у вас есть ламп вы все равно не дадите никак...
07.11.2023, 12:54
Сергей0308

Цитата:

Сообщение от ProRus

Как он поддерживает? Я не могу реализовать такое.

Чем ближе световой поток приближается к уставке, тем меньше значение на выходе.

Непонятно в чём проблема, в смысле если нужна большая точность регулирования добавьте интегральной составляющей ПИД-регулятора, у Вас она вероятно отключена! Если не надо очень большой точности достаточно простого П-регулятора, в смысле он не требует опыта для настройки!
07.11.2023, 13:33
ProRus

Цитата:

Сообщение от Сергей0308

Непонятно в чём проблема, в смысле если нужна большая точность регулирования добавьте интегральной составляющей ПИД-регулятора, у Вас она вероятно отключена! Если не надо очень большой точности достаточно простого П-регулятора, в смысле он не требует опыта для настройки!

Да вроде все понятно, но не понимаю как реализовать правую часть.
Выдает он мне на выходе 0%, значит нужно удерживать напряжение, выдает он мне 100% на выходе, нужно повышать.
А как понижать если перелетит?
Заклинило, не могу сообразить реализацию и все тут...
07.11.2023, 13:51
Eugene.A

Цитата:

Сообщение от ProRus

А как понижать если перелетит?
Заклинило, не могу сообразить реализацию и все тут...

Ну как? Солнце закатить. Вручную. А можно автоматически.
07.11.2023, 14:14
melky

Цитата:

Выдает он мне на выходе 0%, значит нужно удерживать напряжение

Если светильники должны как-то гореть даже при ярком солнце, значит считайте не с 0, а с какого-то минимального значения, скажем 15%
07.11.2023, 15:01
Dimensy

Солнце тут вообще не нужно. На вход ПИД подаем данные с датчика освещенности внутри теплицы. Уставка - требуемая освещенность в теплице
07.11.2023, 15:28
Сергей0308

Цитата:

Сообщение от Dimensy

Солнце тут вообще не нужно. На вход ПИД подаем данные с датчика освещенности внутри теплицы. Уставка - требуемая освещенность в теплице

Насчёт Солнца не соглашусь, в смысле, без Солнца вообще труба всему была бы! Солнце всегда нужно, даже ночью!
08.11.2023, 10:21
По самые по...

Цитата:

Сообщение от ProRus

Здравствуйте, Уважаемые.

Подскажите пожалуйста как реализовать управление освещением внутри теплицы, которое автоматически диммируется от интенсивности внешнего солнечного света.

Есть диммируемый блок питания MEAN WELL с возможностью диммирования. Диммирование решил осуществлять регулируя напряжение 0-10 Вольт.
Есть регулятор напряжения по RS-485 от 0-10 вольт.
Есть датчик освещенности RS-485 внешнего источника света (солнца) и датчик освещенности RS-485 внутри теплицы (светильник).

Реализовал режим плавного рассвета и заката.

Но не могу реализовать режим автоматического управления светильником в зависимости от солнечного света.

... ...

Направьте пожалуйста в правильном направлении.

Какие осветители вы используете в теплице? Лампочки Ильича, люминесцентные, галогенные, светодиодные?
Не все из них подвержены качественному диммированию.
Что у вас подразумевается под "регулятор напряжения по RS-485 от 0-10 вольт"? Какую нагрузку он регулирует? Это и есть MEAN WELL?

Короче, ищите диммер под ваши конкретные осветители. И в каких пределах он будет осуществлять диммирование.
https://belhist.ru/mozhno-li-ispolzo...uminescentnoj/
https://habr.com/ru/companies/lamptest/articles/386225/
17.11.2023, 07:28
ProRus

Вложений: 1

Цитата:

Сообщение от По самые по...

Какие осветители вы используете в теплице? Лампочки Ильича, люминесцентные, галогенные, светодиодные?

Светильники собственного производства, светодиодные, специального спектра для выращивания плодовых.
Вложение 71677

Цитата:

Сообщение от По самые по...

Что у вас подразумевается под "регулятор напряжения по RS-485 от 0-10 вольт"?

Эти. https://aliexpress.com/item/32680195215.html, очень понравились. Регилируют напряжение с точностью до сотых.

Цитата:

Сообщение от По самые по...

Какую нагрузку он регулирует?

Суммарное количество светильников в одном контуре 8 штук, общая мощность 1920 Вт.

Цитата:

Сообщение от По самые по...

Это и есть MEAN WELL?

Блоки питания ELG-240-C1400B 8 штук. Диммирование осуществляется изменением напряжения от 0 до 10 вольт.

Цитата:

Сообщение от По самые по...

Короче, ищите диммер под ваши конкретные осветители. И в каких пределах он будет осуществлять диммирование.

Дело не в железе, дело в моем заклинившем мозге.
17.11.2023, 07:36
ProRus

Вложений: 4

Сделал версию на ПИД регуляторе, работает, но очень криво, светильники не стабилизируются, так как свет из вне может изменяться кардинально. Зашло солнце за тучку, вышло и так постоянно ПИД "долбит".
Вложение 71678
Исходник - Вложение 71679
Приложил скир и тестовый исходник.
Сделал версию на основе двухпозиционного регулятора с гистерезисом.
Постоянно то снижает, то увеличивает напряжение в пределах диапазона чем существенно "засирает" RS-485.
Вложение 71680
Исходник - Вложение 71681
Продолжаю экспериментировать.
17.11.2023, 07:43
Sergej_

Вам пид не нужен, нужен пропорциональный регулятор. И скорее всего нелинейный. Интенсивность свечения нелинейная. Можно тот же pla макрос просто попробовать.
20.11.2023, 05:28
ProRus

Здравствуйте!

Удалось реализовать на основе ПИД регулятора по первой схеме (выше).
Использовал только пропорциональный коэффициент, остальные в принципе в моем случае оказались не нужны.
Точность в такой связке довольно приличная, удерживает световой поток +-10 Люкс от уставки.
Очень плавная регулировка, на глаз вообще не заметно изменение.
В течении минуты выходит на необходимые значения уставки, но для цветочков это даже лучше.
Всем спасибо!
20.11.2023, 14:41
Сергей0308

Цитата:

Сообщение от ProRus

Как он поддерживает? Я не могу реализовать такое.

Чем ближе световой поток приближается к уставке, тем меньше значение на выходе.

Цитата:

Сообщение от ProRus

Здравствуйте!

Удалось реализовать на основе ПИД регулятора по первой схеме (выше).
Использовал только пропорциональный коэффициент, остальные в принципе в моем случае оказались не нужны.
Точность в такой связке довольно приличная, удерживает световой поток +-10 Люкс от уставки.
Очень плавная регулировка, на глаз вообще не заметно изменение.
В течении минуты выходит на необходимые значения уставки, но для цветочков это даже лучше.
Всем спасибо!

А как же ваш пресловутый ноль на выходе?
20.11.2023, 15:18
ProRus

Цитата:

Сообщение от Сергей0308

А как же ваш пресловутый ноль на выходе?

Ну да, все верно. Я же прибавляю или вычитаю выходное значение с ПИД регулятора к общему выходному значению.
Если с регулятора выходит ноль, вычитаю ноль или прибавляю ноль в зависимости от режима.
При нуле общее выходное значение не меняется, как раз что и нужно.
Просто я не мог долго понять как это реализовать.
Много разных вариантов перепробовал, мозг чуть не взорвался.
И сейчас не уверен, что реализовал верно. Хотя вроде все устраивает.
20.11.2023, 19:50
Сергей0308

Цитата:

Сообщение от ProRus

Ну да, все верно. Я же прибавляю или вычитаю выходное значение с ПИД регулятора к общему выходному значению.
Если с регулятора выходит ноль, вычитаю ноль или прибавляю ноль в зависимости от режима.
При нуле общее выходное значение не меняется, как раз что и нужно.
Просто я не мог долго понять как это реализовать.
Много разных вариантов перепробовал, мозг чуть не взорвался.
И сейчас не уверен, что реализовал верно. Хотя вроде все устраивает.

Да, как-то Вы усложнили, в смысле, не проще было бы добавить интегральную составляющую, как я советовал? У Вас, насколько я понимаю, она отсутствует(или её компенсирует дифференциальная составляющая, всегда направлена в сторону, противоположную направлению изменения параметра), коли при подходе к нулевому рассогласованию выход ПИД-регулятора равен "0".
20.11.2023, 20:41
Dimensy

Цитата:

Сообщение от ProRus

Здравствуйте!

Удалось реализовать на основе ПИД регулятора по первой схеме (выше).
Использовал только пропорциональный коэффициент, остальные в принципе в моем случае оказались не нужны.
Точность в такой связке довольно приличная, удерживает световой поток +-10 Люкс от уставки.
Очень плавная регулировка, на глаз вообще не заметно изменение.
В течении минуты выходит на необходимые значения уставки, но для цветочков это даже лучше.
Всем спасибо!

Переключение режима холодильник-нагреватель проще реализовать пределами выхода Мин: -100% Макс: +100%
И вы, все таки, управляете освещением внутри теплицы используя внешний раздражитель в виде солнца?