Miarkownik elektryczny pieca sterowany zdalnie bądź automatycznie

[xabro1]

Witam. Na wstępie chcę zaznaczyć że nigdy nie miałem doczynienia z programowalnymi płytkami ani automatycznymi mechanizmami.

Wpadłem na pomysł wykonania u siebie miarkownika do pieca CO sterowanego zdalnie lub automatycznie.

Jak miałoby to wyglądać? Otóż w rozpalonym kotle po przez regulację dopływu powietrza za pomocą klapki w dolnych drzwiczkach możemy zwiększać bądź zmniejszać temperaturę pieca. Klapkę podnosi się lub opuszcza i właśnie to musi być realizowane przez mechanizm. Ważne jest tutaj zachowanie precyzji co do milimetra przy pierwszych 10-15% odchylenia klapki, ponieważ przy dużej ilości paliwa każdy mm więcej może przyczynić się do znacznego wzrostu temperatury kotła, znowu za małe odchylenie może go zagasić.
W związku z tym najpierw pomyślałem o mechanizmie, który kręcił by śrubą w klapce. Śrubą można bardzo precyzyjnie ustawić przerwę między klapką a drzwiczkami, jednak myśląc o kosztach i skomplikowaniu tego mechanizmu pomyślałem, że może lepiej byłoby użyć silnika z kołem, na którym nawinięta byłaby linka przyczepiona do klapki. W takim scenariuszu silnik musiałby być precyzyjny, pamiętać swoją pozycję oraz poruszać się w obie strony i w zależności od wielkości koła, robić więcej niż 360* obrotu.

W załączniku objaśnienie obrazkowe.

Co do sterowania klapą to wiadomo, że jeśli ma być automatyczne, będzie potrzeby sensor temperatury i w zależności od jej wartości, silnik będzie wykonywał ruch. Przykładowo:

Jeśli TEMPERATURA < 55 - otwórz klapę na 50%
Jeśli TEMPERATURA < 60 - otwórz klapę na 10%
Jeśli TEMPERATURA < 70 - otwórz klapę na 5%
Jeśli TEMPERATURA >=80 - zamknij klapę
Jeśli TEMPERATURA >=90 - alarm

Myślę, że takie coś zdałoby egzamin. Z mojego rozeznania wynika, że chyba do tego celu mógłbym użyć Arduino Nano?
W gruncie rzeczy najpierw myślałem wyłącznie o sterowaniu zdalnym przez WiFi i taką opcję też chciałbym mieć. Problem jest taki, że potrzebna byłaby aplikacja do sterowania silnikiem i chyba musiałbym ją skądś wyczarować?

Dobrze. Ciekawi mnie co o tym sądzicie, czy jest to do zrealizowania i czego będę potrzebował. Macie jakieś sugestie?

Pozdrawiam

[ethanak]

1 godzinę temu, xabro1 napisał:

Z mojego rozeznania wynika, że chyba do tego celu mógłbym użyć Arduino Nano?

Owszem, ale ponieważ

1 godzinę temu, xabro1 napisał:

myślałem wyłącznie o sterowaniu zdalnym przez WiFi i taką opcję też chciałbym mieć.

lepiej od razu zastosować coś co potrafi gadać po WiFi. Czyli np. ESP8266 albo ESP32. Program w tym przypadku piszesz praktycznie tak samo.

1 godzinę temu, xabro1 napisał:

Problem jest taki, że potrzebna byłaby aplikacja do sterowania silnikiem i chyba musiałbym ją skądś wyczarować?

Chodzi Ci o aplikację na Arduino/ESP czy aplikację np. na telefon do sterowania całościa?

Pytanie pomocnicze:

1 godzinę temu, xabro1 napisał:

Ważne jest tutaj zachowanie precyzji co do milimetra przy pierwszych 10-15% odchylenia klapki

Co to znaczy "co do milimetra"? Jeśli klapka porusza się o metr, to masz precyzję 0.1%. Jeśli o 5 cm to 2%. Przybliżysz nieco? Co do komplikacji - oba rozwiązania wydają mi się jednakowo skomplikowane. W końcu mechanizm do kręcenia śrubą to silnik z przekładnią, a na odmianę do kręcenia kołem to silnik z przekładnią...

[xabro1]

35 minut temu, ethanak napisał:

Co to znaczy "co do milimetra"? Jeśli klapka porusza się o metr, to masz precyzję 0.1%. Jeśli o 5 cm to 2%. Przybliżysz nieco?

Chodzi o to, aby przerwę pomiędzy klapką a drzwiczkami dało się regulować z taką właśnie dokładnością. Wspomnienie o tych 10-15% mogło okazać się mylące, miałem na myśli to, że w tym przedziale jest to istotne.

[ethanak]

8 minut temu, xabro1 napisał:

Chodzi o to, aby przerwę pomiędzy klapką a drzwiczkami dało się regulować z taką właśnie dokładnością.

To znaczy z którą? 0.1% czy 2% bo to dość duża różnica? Bo przecież potrzebne jest tu coś w rodzaju siłownika liniowego (nieważne, ze śrubą, kołem z linką czy innym patentem) który ma określony skok (różnicę między zamkniętą a otwartą klapką w milimetrach na przykład). Niestety, nie widząc tej klapki nie można określić skoku, a tym samym koniecznej precyzji. Bo może się okazać że wystarczy jakiś potencjometr (jak w serwo) i jakiś silnik z przekładnią, a może jakiś super precyzyjny enkoder absolutny z silnikiem krokowym...

A co do patentu z linką i kółkiem: zrób sobie jakiś prowizoryczny mechanizm (typu sznurek i szpulka) i sprawdź, czy pociągając/popuszczając sznurek będziesz w stanie zapanować nad klapką. Bo nie byłoby przyjemne gdyby się okazało, że masz zrobiony układ, mechanizm, aplikację a klapka się nie domyka 😞

 

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[SOYER]

@xabro1 jak to chcesz zasilać i co w razie braku zasilania, lub np. zawieszenia się programu, powody mogą być różne. 

Nie wydaje mi się rozsądnym tworzenie, przez laika, elektronicznego sterowania piecem do pełna naładowanym paliwem. 

Edytowano Styczeń 8, 2021 przez SOYER

[xabro1]

2 godziny temu, ethanak napisał:

Chodzi Ci o aplikację na Arduino/ESP czy aplikację np. na telefon do sterowania całościa?

Chodzi mi o aplikację do sterowania całością. Wiem że jest coś takiego jak Domoticz, ale będę do tego chyba potrzebować serwera?

2 godziny temu, ethanak napisał:

o znaczy z którą? 0.1% czy 2% bo to dość duża różnica? Bo przecież potrzebne jest tu coś w rodzaju siłownika liniowego (nieważne, ze śrubą, kołem z linką czy innym patentem) który ma określony skok (różnicę między zamkniętą a otwartą klapką w milimetrach na przykład). Niestety, nie widząc tej klapki nie można określić skoku, a tym samym koniecznej precyzji. Bo może się okazać że wystarczy jakiś potencjometr (jak w serwo) i jakiś silnik z przekładnią, a może jakiś super precyzyjny enkoder absolutny z silnikiem krokowym...

Będę musiał sprawdzić dokładnie, ale tak na oko wydaje mi się, że linka będzie musiała poruszać się do 1,5-2 cm. Mówiąc poruszać się, mam na myśli, że będzie musiała zostać wciągnięta w takiej ilości.

1 godzinę temu, SOYER napisał:

jak to chcesz zasilać i co w razie braku zasilania, lub np. zawieszenia się programu, powody mogą być różne. 

Nie wiem jak chcę zasilać, bo nie wiem z czego to się będzie składać. Mechanizm ma być wsparciem a nie całkowitym wyręczeniem mnie z czynności przy piecu. Aktualnie ustawiam przerwę w klapie na "złoty środek" ale mimo to trzeba iść do kotłowni przymknąć klapkę jakiś czas po rozpaleniu oraz otworzyć pod koniec palenia, dzięki temu projektowi mógłbym to zrobić z poziomu telefonu. W razie braku zasilania aktualnie i tak będę musiał zejść do piwnicy zamknąć klapę.

Dla większego bezpieczeństwa można by było zrobić osobny układ do monitorowania temperatury i alarmujący gdy przekroczy ona jakiś próg.

Miałem też taki zamysł aby użyć starszego smartfona jako bazy do monitorowania i sterowania tym układem. Byłby on na stałe umiejscowiony w pokoju dziennym i aby sprawdzić temperaturę kotła i ew. uchylić klapę wystarczyło by się do niego nachylić.

2 godziny temu, ethanak napisał:

A co do patentu z linką i kółkiem: zrób sobie jakiś prowizoryczny mechanizm (typu sznurek i szpulka) i sprawdź, czy pociągając/popuszczając sznurek będziesz w stanie zapanować nad klapką.

Na razie sprawdziłem to łańcuszkiem od miarkownika oraz palcem (w roli szpulki) i dało się zapanować. Muszę zmierzyć ile tej linki musi zostać wciągnięte.

Edytowano Styczeń 8, 2021 przez xabro1

[SOYER]

 

[xabro1]

Nie ukrywam że całość wydaje się dosyć skomplikowana. Myślałem o prostszym układzie, chociaż ten, który podesłałeś, pewnie też może być prostszy, bo w przeciwieństwie do mojego zamysłu, tutaj jest przewidziany np. wyświetlacz.

Samo rozwiązanie z ramieniem wydaje się lepsze przy tym zastosowaniu. U mnie też mogłoby zdać egzamin.

Czy dałoby radę zbudować to na samym ESP8266? Zamiast Arduino.

Czy da się zasilić serwo oddzielnie, tzn. podłączyć + i - prosto pod zewnętrzne zasilanie a przewód sygnałowy do ESP? Bo prawdę mówiąc nie rozważałem wcześniej kwestii zasilania, a samo serwo na zasilaniu z ESP chyba nie będzie miało odpowiedniego zasilania.

[SOYER]

6 minut temu, xabro1 napisał:

egzamin.

Czy dałoby radę zbudować to na samym ESP8266? Zamiast Arduino.

Z tego co mi wiadomo esp8266, esp32 to znacznie mocniejsza maszynka od arduino uno;) 

 

8 minut temu, xabro1 napisał:

samo serwo na zasilaniu z ESP chyba nie będzie miało odpowiedniego zasilania.

nie chyba tylko na pewno. 

Poczytaj tu na początek. 

[xabro1]

Dnia 10.01.2021 o 17:14, SOYER napisał:

Poczytaj tu na początek. 

Dzięki za link. Zapoznałem się z artykułem. Nie rozumiem jednak jednej rzeczy, Arduino Uno wg. specyfikacji można zasilać prądem o napięciu 5-7V, a tutaj dostarczane jest mu 9V. Chyba, że w tym scenariuszu Arduino jest zasilane z USB a to 9V jest "przepuszczane" dalej?

Czy takie zasilanie serwa jest błędne? Schemat w 37 sekundzie: https://www.youtube.com/watch?v=9qgABVkvbYI

Zważyłem klapkę przy podnoszeniu i maksymalna waga jaka pokazała mi się na wyświetlaczu to 1,1 kg. Myślę więc, że serwo które da radę podnieść 1 kg wystarczy, ponieważ wystarczy przyłożyć siłę pod innym kątem aby zmniejszyć obciążenie. Po małym reasearchu wiem o co chodzi z momentem i wychodzi na to, że kupując np. takie serwo, na 1 cm długości ramienia będę mógł zawiesić 3,5 kg. Czyli aby podnieść 1,1 kg mogę wydłużyć ramię do 3 cm i przyłożyć ciężar do jego końca?

[Treker (Damian Szymański)]

Dnia 12.01.2021 o 12:02, xabro1 napisał:

Arduino Uno wg. specyfikacji można zasilać prądem o napięciu 5-7V, a tutaj dostarczane jest mu 9V. Chyba, że w tym scenariuszu Arduino jest zasilane z USB a to 9V jest "przepuszczane" dalej?

Arduino UNO można zasilasz z 5 V przez Arduino lub od 7 do 12 V przez złącze zasilania DC. Zerknij tutaj: https://forbot.pl/blog/leksykon/arduino-uno

[BlackJack]

Pomijając że w świetle ustaw anty smogowych itp. nie bardzo samoróbki można używać, zadałbym sobie pytanie czemu takiego rozwiązania nikt powszechnie nie stosuje, tylko do klapy wstawia wentylator?

PS. jak mały synek zaśnie rozwinę temat. 

Edytowano Styczeń 14, 2021 przez BlackJack

[xabro1]

@Treker dzięki za wytłumaczenie.

2 godziny temu, BlackJack napisał:

Pomijając że w świetle ustaw anty smogowych itp. nie bardzo samoróbki można używać, zadałbym sobie pytanie czemu takiego rozwiązania nikt powszechnie nie stosuje, tylko do klapy wstawia wentylator?

No właśnie. Jak czytałem w sieci to wielu ludzi chwaliło miarkownik i to po przejściu z dmuchawy. A czy będę używał jakiejś samoróbki czy ręcznie uchylał klapę to praktycznie żadna różnica. Nawet nie wiedziałem, że jest to sprzeczne z jakąś ustawą.

 

Wstępnie znalazłem potrzebne elementy:

Moduł ESP8266 NodeMCU V3

https://allegro.pl/oferta/nodemcu-v3-esp8266-wifi-arduino-f-vat-6403713255

Serwo MG996R, nie wiem czy marka bardziej typu no-name bo nie mam rozeznania

https://allegro.pl/oferta/servo-serwo-towerpro-mg996-metalowe-zebatki-rc-9764860979

Czujnik temperatury

https://allegro.pl/oferta/ds18b20-wodoodprony-czujnik-temperatury-arduino-1m-8456097595

Teraz pytanie, jak to zasilić i czy będę potrzebował jeszcze jakichś elementów. W obecnej konfiguracji po prostu bym to polutował więc o płytce nie myślę, ale to zależy czy konieczne będą jeszcze jakieś kondensatory itd.

ESP8266 na Allegro to chyba w większości podróbki. Ale czy to dużo gorsze konstrukcje? I czy wersja V2 jest faktycznie lepsza od V3?

Edytowano Styczeń 14, 2021 przez xabro1

[ethanak]

15 minut temu, xabro1 napisał:

ESP8266 na Allegro to chyba w większości podróbki.

To znaczy kto to podrabia, Chińczycy?

16 minut temu, xabro1 napisał:

I czy wersja V2 jest faktycznie lepsza od V3

Wersja czego? Bo nie ESP8266 tylko pewnie NodeMCU, a tu ciężko mówić o podróbce (w końcu to otwarta konstrukcja, są dostępne schematy, projekty płytek, a w ostateczności możesz sobie to złożyć choćby na płytce uniwersalnej i będzie działać dokładnie tak samo).

[xabro1]

20 minut temu, ethanak napisał:

Bo nie ESP8266 tylko pewnie NodeMCU, a tu ciężko mówić o podróbce (w końcu to otwarta konstrukcja, są dostępne schematy, projekty płytek, a w ostateczności możesz sobie to złożyć choćby na płytce uniwersalnej i będzie działać dokładnie tak samo).

W sumie tak, racja. Wbił mi się do głowy komentarz pod jedną aukcją, coś w stylu "Dobra podróbka" no i fakt istnienia zamienników Arduino.

22 minuty temu, ethanak napisał:

Wersja czego?

Tak, NodeMCU.