controller per caldaia/camino a pellet basata su Arduino

[maxlinux2000]

si, so che il raspberry es un pc... e proprio per questo lo voglio .... e che l'arduino è un microporcessore... capisco la differenza. Infatti un mocroprocessore è un subsystem di un computer, ma esegue i pochi comandi in loop, molto velocemente, e in caso di interruzzione rovinosa per mancanza di corrente, non gli succede nulla.... riparte appena torna.
Un computer invece potrebbe danneggiare l' OS e non ripartire più.
Inoltre l'arduino ha possibilità di gestire entrate analogiche e digitali, mentre il raspberry solo digitali.

Dove compro il kit... nel sito originale? o c' è di meglio?

[jpquattro]

Ma per questa applicazione, non basta l'arduino uno? Non mi pare servano imponenti potenze di calcolo...
Così poi si fa una scheda apposita per l'atmega328; mi spiego: l'arduino 2 mi pare abbia solo il microprocessore saldato direttamente alla scheda, mentre con la uno si può programmare un numero infinito di microcontrollori e montarli su apposite schedine sviluppate ad hoc. Ho visto solo ora la discussione, piuttosto interessante.
Posso aggiungermi per fare lo sbroglio del circuito stampato "custom" ed anche per il codice.

Io non sono tanto convinto, per diversi motivi.
-Non conosco l'efficienza del compilatore di arduino... quanto spazio occupa il codice che scrivo?
-Non è vero che l'applicazione è così semplice.... ho sott'occhio l'application note del sensore di CO della Figaro.... è una cosa che vorrebbe un microcontrollore tutto per se: ciclo di preriscaldamento, ritardo temporizzato, lettura del sensore, lettura del termistore per la compensazione termica, calcolo della compensazione termica... il tutto una volta la secondo.
-Io non ho voglia di fare una cosa estremamente semplificata: esistono controllori semplificati per pellets a logica discreta non programmata...
-Se parto con un processore troppo piccolo dopo mi tocca ricominciare tutto da capo. Se parto con un processore un po' abbondante spendo qualche deca in più all'inizio, ma nell'economia generale della cosa non mi sembra molto significativo.... ma sono "quasi certo" di non restare a corto di risorse sul più bello...

Io lo vedo così....
Il mio controllore legge:
-termocoppia per la temperatura dei fumi (da usarsi per stabilizzare la potenza termica) forse sono 2, una nei fumi, una nel focolare..
-sensore di CO
-termistore associato al sensore di CO
-sensore di pressione della camera di combustione, mi dice se ho problemi di alimentazione aria, di canna fumaria...
-termistore (o termocoppia) per l'uscita aria calda dello scambiatore
-sensori di temperatura ambiente (notare il plurale...)
-input utente in varie forme e tutto ciò che serve per gestire i transitori... pulizia, accensione, calibrazioni sonde...
-sensori tachimetrici associati ai motori critici (coclea, aria primaria...) quest
o quasi certamente con interrupt separato

Controlla a "tutto o niente"
-motore della coclea
-motore pulizia griglia
-motore del ventilatore dello scambiatore
-motore delle valvole di zona
-ovviamente tutta la mercanzia neccessaria per i transitori: candeletta, motore pulizia griglia...

Controlla in modo proporzionale

-Motore aria primaria
-eventuale motore aria secondaria
-Varie e eventuali

-Per fare ciò deve avere una routine di interrupt che a intervalli regolari (diciamo un secondo per fissare le idee, ma possono essere anche 4 o 5), basata su un timer di sistema che esegue tutte le operazioni listate in una lista di scheduling
-delle routines di interrupt secondarie attivate dalla precedente, per tempi nell'ordine di frazioni anche piccole di secondo (per le sequenze di operazioni ripetitive necessarie per fare quanto necessario a leggere i sensori(forse queste cose si possono fare in elettronica cablata... poi vediamo)

Poi ci sono tasti, display, risponditore GSM...

Insomma io non ho voglia di fare un giocattolo... la potenza credo sia necessaria...

Paolo

P.S. Hai voglia a sbrogliare stampati... molto di quello che ho detto richiede elettronica fatta su misura, alcune cose si trovano sul mercato a pochi euro, come i banchi relays... ma alcune cose vanno fatte... In toscana si dice che "è inutile inventare il buco alla conca" nel contesto di un progetto più ampio, alcune cose si possono certamente comprare già fatte...

[jpquattro]

Ho scritto il post precedente molto di fretta, con la prospettiva, molto poco allegra, di andare al funerale di una collega morta improvvisamente.
Vi potete immaginare di che umore ero.

Volevo dire che quello che ho descritto non è altro che un'applicazione calata su un Sistema Operativo Real Time.
Il nome sembra altisonante ma ci sono cose già fatte e collaudate, altre che sarebbe facile portare... Insomma il Sistema operativo c'è già, a noi spetta solo il compito di scrivere el funzioni che fanno le cose...

Il diavolo non è nero come lo si dipinge...

Paolo

[Arabongolo]

Cavoli mi spiace, a me è capitata la stessa cosa il mese scorso, disgrazia capitata da un giorno all'altro.
Comunque, per la dimensione del programma, bisognerebbe vedere quanto occupa, l'atmega328 ha (se non ricordo male) 32kB di memoria flash, che non son mica pochi.
Quella delle termocoppie, mi sembra quasi "di troppo", mi spiego: se usi un termistore sullo scambiatore, potresti basare il controllo della potenza termica da lì.
Certo che se prendi un Arduino due, hai praticamente la certezza di non avere limiti hardware. Vedi te, io cercherei di farla con la Uno, ma ho la fissa di fare PCB con il micro su zoccolino, in modo che se si "brasa" ne riprogrammo un altro e lo monto, e ciò si può fare solo con la Uno.
Per max: io onestamente l'ho preso dalla baya, ma dal sito ufficiale penso sia ancora meglio.

[jpquattro]

Cavoli mi spiace, a me è capitata la stessa cosa il mese scorso, disgrazia capitata da un giorno all'altro.

Che vuoi che ti dica, aveva diversi anni da vivere sereni, nipoti da curare...ma lei almeno ha sbrigato tutto in un'ora... quando toccherà a me mica sono sicuro di sbrigarmela così alla svelta... basta cambiamo discorso.

Comunque, per la dimensione del programma, bisognerebbe vedere quanto occupa, l'atmega328 ha (se non ricordo male) 32kB di memoria flash, che non son mica pochi.
Quella delle termocoppie, mi sembra quasi "di troppo", mi spiego: se usi un termistore sullo scambiatore, potresti basare il controllo della potenza termica da lì.
Certo che se prendi un Arduino due, hai praticamente la certezza di non avere limiti hardware. Vedi te, io cercherei di farla con la Uno, ma ho la fissa di fare PCB con il micro su zoccolino, in modo che se si "brasa" ne riprogrammo un altro e lo monto, e ciò si può fare solo con la Uno.

atmega non l'ho guardato, ma del due è l'insieme che mi convince: è un insieme piuttosto potente e bilanciato, flash, ram, clock, A/D e D/A, ingressi e uscite digitali, buona gestione dell'interrupt... Insomma se dovessi farne molti cercherei di farcire tutto in un qualcosa estremamente economico, ma per un singolo o per pochi esemplari il tempo di sviluppo è più importante. Comunque il codice dovrebbe essere scritto tutto in linguaggio ad alto livello, si può riciclare quasi tutto, addirittura fare compilazioni condizionali che tengono conto dell'architettura della CPU...

Perché non ti piacciono le termocoppie? costano abbastanza poco (si trovano anche nei tester cinesi da pochi euro) sono molto semplici da gestire (sono quasi esattamente lineari, basta una conversione A/D e un calcolo estremamente semplice per sapere la temperatura...
Sono praticamente indistruttibili: resistono fino al punto di fusione del metallo, le puoi tagliare con le forbici, se le riaggiunti arrotolando insieme i fili funzionano di nuovo...
un termistore tutto sommato è più complesso e meno affidabile...
Il processore su socket? per un prototipo può andare, ma se vuoi qualcosa di affidabile che duri nel tempo.... il socket costa più della scheda.....

Paolo

[jpquattro]

CONTROLLARE I MOTORI

dovendo controllare una stufa o un caminetto a pellet si deve controllare quasi certamente un certo numero di motori elettrici.
Alcuni possono essere controllati a "tutto o niente" per esempio la coclea, il ventilatore dello scambiatore di calore (se c'è);
Altri... secondo me ci vuole un controllo proporzionale... a meno che non si accetti un funzionamento a tutto o niente della stufa...

I motori che si controllano più facilmente sono senza dubbio quelli in continua, hanno anche la possibilità di invertire la rotazione, ma ventilatori potenti in continua, o si comprano nel surplus oppure si pagano una pazzia, e la scelta è molto limitata... si passa dai ventilatorini da PC a quelli da 500 mc/h in un passo solo...
D'altra parte ho controllato le schede disponibili sul mercato... nessuna ha un controllo proporzionale dei motori, ne in continua ne, men che meno, in alternata.

I ventilatori che si trovano, siano essi assiali, centrifughi o tangenziali, hanno tutti o quasi un bel motore a induzione a 220V, senza spazzole... si perché chi ci ha provato sa bene che i motori a spazzole si possono regolare abbastanza bene variando la tensione con un dimmer, quelli a induzione hanno un campo di regolazione molto limitato.

Cercando cercando non sono riuscito a trovare una scheda per regolare piccoli motori a induzione, si trovano gli inverter per i motori trifasi, ma roba economica per motori al di sotto dei 200W (ma basterebbe anche 100W) niente, forse c'è ma ionon l'ho trovata... ho anche chiesto in giro, ma nisba nessuno ne sa.

D'altra parte mi sono convinto che un PIC a 8 bit, piccolino e economico, 4 mosfet di potenza (ma neanche tanta, ci basta 1 A a 400V) e poca altra minutaglia sono in grado di fare il lavoro, probabilmente nelle dimensioni di mezzo pacchetto di sigarette...
Io un paio di PIC nel cassetto li dovrei avere... magari vecchiotti...
Che dite, proviamo?

Sempre sullo stesso tema vedo tutte le stufe con potenti ventilatori e aspiratori... ma il mio camino mi costringe a un lavoro continuo di riduzione dell'aria, perché il tiraggio è eccessivo... con la valvola sui fumi aperta al primo scatto. Ma valvole elettriche di parzializzazione dei fumi e/o dell'aria primaria non ne vedo... sbaglio qualcosa o guardo nel posto sbagliato?

Paolo

[maxlinux2000]

una possibile soluzione per i motori delle ventole.... invece di complicarsi la vita cercando di variare la velocità di un motore, gli mettiamo 3-4 ventole piccole e le accendiamo in base alla necessità... se serve poca aria, ne accendiamo una, oppure 2. 3, o tutte e 4. In questo modo abbiamo 4 velocità.

[jpquattro]

Mica sono tanto sicuro che funzioni...
Mettiamo 2 ventole: se 1 è ferma, mica è tappata... se faccio partire 1 ventola e l'altra la lascio senza alimentazione una parte importante dell'aria che la prima pompa con tanto impegno sfugge dal buco lasciato aperto dall'altra....

Per far funzionare la cosa ci vogliono valvole di non ritorno, che non sono molto semplici da realizzare in modo affidabile e tali da essere aperte e chiuse da ventilatori di piccola potenza...

...e poi se facciamo uno schedino con un pic e un paio di mosfet costa pochi euro e serve per moltissimi usi...

Paolo

[maxlinux2000]

no... intendebo mettere le ventole una inserie all'altra dentro ad uno stesso tubo.... ovviamente non so se funzionerebbe dal punto di vista dinamico dell'aria.
Altra possibilità pe quella di cercare delle ventole a 2-3 velocità, e commutare con un relais.

[jpquattro]

no... intendebo mettere le ventole una inserie all'altra dentro ad uno stesso tubo.... ovviamente non so se funzionerebbe dal punto di vista dinamico dell'aria.
Altra possibilità pe quella di cercare delle ventole a 2-3 velocità, e commutare con un relais.

Non credo che funzionerebbe... il primo soffia, il secondo se è fermo fa un po' di resistenza, se gira un po' meno... ma contributi sostanziosi non ne può dare, gli angoli delle pale sono sbagliati....

Mi sono guardato il sito della microchip, di application note sul controllo dei motori ce ne sono una diecina, con tanto di codice già scritto.
Il pic costa meno di 2 euro, il compilatore è gratis, non resta che trovare i mosfet e i diodi a prezzi contenuti... viste le correnti abbastanza basse non dovrebbe essere difficile...
Trovando una coppia, uno N e uno P dovrebbero bastarne 2...

Paolo

[jpquattro]

Sono arrivate le ventole:
questa 14 cm, 24V 1,3 A


Potente e silenziosa

e questa (!!!)



Che è quella che piace Max... avevamo ragione tutti e due, sono due ventole in cascata, ma sono DIVERSE.
La prima a 5 pale, la seconda 4, non l'ho ancora disassemblata ma sembra abbiano anche angoli diversi. Comunque sono anche controrotanti!
Comunque, anche a voltaggio ridotto e nonostante i cuscinetti, fa un rumore da turboreattore... forse andrebbe bene per un trapano, ma per un caminetto...

Ho comprato anche due motoriduttori, per comandarci le valvole del tiraggio e dell'aria primaria... minuscoli e inarrestabili...
Forse uno lo posso usare per la coclea (è in cantiere, in parallelo con lo scambiatore, va avanti a piccola velocità...)
Vedremo che ne cavo fuori.

Paolo

[Arabongolo]

@jp: rispondo solo ora, sono un po' (troppo direi) preso col lavoro.
L'arduino Uno non necessita di socket inteso come quelli dei processori, è un chippettone in case PDIP, quindi basta un semplice zoccolino e sei a posto. Prova a vedere le immagini e vedrai cosa intendo, è come i vecchi PIC che si trovavano anche nei televisori.
Per la questione termocoppia, intendevo dire: a mio avviso, puoi metterne solo una in uscita dal bocchettone dello scambiatore, ed in base a quella si regola la potenza termica della stufa. Mi sembra superfluo metterne una anche in zona bruciatore o scarico, considera che anche su macchinari costosi(ssimi) non mettiamo più sensori di quelli strettamente necessari: sistema più semplice, affidabile e meno costoso.
Buona serata!

[jpquattro]

Ciao Arabongolo.
Per la questione socket, io intendevo la traduzione di zoccolo, non particolarmente un tipo o l'altro, intendevo il termine generico, se vuoi un prodotto realmente affidabile nel tempo si comincia a parlare di zoccoli con contatti torniti e dorati... robe da prestito in banca...

Per la termocoppia, su quella all'uscita fumi siamo ovviamente d'accordo, a me era venuto il dubbio che per gestire il "minimo" non fosse sufficiente, ma che fosse utile avere una info sulla temperatura del braciere, lo scopo sarebbe quello di mantenere acceso il braciere (...e in grado di "ripartire" rapidamente) con un consumo estremamente ridotto.
Solo un'idea da provare... poi arduino ha input sovrabbondanti, la termocoppia non costa un patrimonio, se ci sono problemi si prova altrimenti no.

Per i motori mi sto orientando verso le ventole a 12-24V, di provenienza surplus. La prova della "due stadi" che vedi in foto mi ha dimostrato che forse ho un problema per l'aria primaria... quella ventola è troppo rumorosa, forse potrebbe essere usata se fosse necessaria solo per l'accensione e/o la pulizia, o per variare rapidamente l'alimentazione... ma se debbo usarla di continuo, quella sveglia i vicini...

D'altra parte se c'è una ventola che va controllata BENE a mio parere è quella dell'aria primaria, la coclea funziona benissimo a tutto o niente, lo scambiatore anche... ma o risolvo con una ventola a corrente continua, oppure mi debbo fare un controllerino da attaccare ad arduino che mi faccia da inverter a frequenza variabile... si può fare anche con un PIC, il codice si trova scritto, tutto o quasi... ma i tempi di sviluppo non sono comunque nulli... Il vantaggio sarebbe avere un buon controllo con ventole commerciali a 220V...

Paolo

[Arabongolo]

Per lo zoccolino, ti posso dire che il nostro vecchio Mivar, vissuto 34 anni, aveva un PIC su zoccolino standard (niente dorature, oserei dire "robaccia").

[jpquattro]

Visto il programma che avrei per il caminetto, ritiro su anche questa discussione...

Questo è il lavoro "per quando piove troppo"

Paolo

[jpquattro]

Vorrei riprendere il discorso sensori.
Io so che esistono, usabili per lo scopo che ci interessa, i sensori di CO e un numero limitato di sonde lambda lineari.
Io sono riuscito a procurarmi due sensori di CO, non ho provato a procurarmi la sonda lambda (Bosch LSU 4.2 e LSU 4.9) per un paio di motivi che ho già detto.
I sensori che ho sono il Figaro 2442 e AS-MLC. Hanno prezzi simili: 25€ il primo 29€ il secondo.
Il figaro è abbastanza ben documentato, ma è costruito per lavorare al di sotto dei 50 gradi, forse si può "tirargli il collo" comunque non oltre i 100 gradi, è reperibile, è abbastanza ben documentato, il circuito è un po' complicato perché bisogna realizzare un ciclo di 1 secondo: 5ms riscaldamento, attesa 995 ms, lettura della tensione, comunque a parte i problemi circuitali bisogna costruire un condotto fumi che raffreddi i fumi fino a meno di 50 gradi.

L'AS-MLC ha reperibilità dubbia (l'azienda è passata di mano e, almeno io non capisco più nulla di chi lo produce), è pochissimo documentato, sembrerebbe capace di lavorare a temperatura più alta (ma non è chiaro) e sembrerebbe avere un modo di funzionamento più semplice.

Io li ho presi tutti e due dalla stessa ditta, posso informarmi sulla reperibilità del secondo, ma quanto alla documentazione...

La padrona mi cerca, il seguito alla prossima puntata...

Paolo

[jpquattro]

Rieccomi.
Come sensori esistono anche i sensori, di origine cinese, della serie MQ (MQ-7, MQ-9, MQ-307). Questi sensori costano un po' meno (circa 8-10€), lavorano anche loro a massimo 50 gradi, hanno un ciclo di funzionamento simile a quello del figaro, ma molto più lento, diversi minuti invece di secondi. Alcuni modelli della famiglia possono rivelare idrocarburi durante la fase di riscaldamento e CO durante quella di raffreddamento.
Forse possono essere convenienti per questioni di reperibilità, ma i tempi lunghi di ciclo possono creare problemi nei tempi di risposta del controllore.
Il problema di raffreddamento dei gas rimane uguale...

Tutto sommato resterei legato al figaro, resta da definire il modo di fare un condotto che consenta un ricambio regolare dei fumi che raggiungono il sensore e contemporaneamente un loro raffreddamento affidabile...

Paolo

[Arex]

Ciao Jp4, posso chiedere perché analizzare i fumi?

[jpquattro]

Analizzare... che parola grossa.
Controllare la percentuale di ossido di carbonio... insieme alla temperatura dei fumi, ti da la qualità della combustione...
Ce troppa aria o troppo poca? Altrimenti come fai a determinare se devi aumentare l'aria primaria o diminuirla.... certo si può fare una tabella in funzione della quantità di combustibile, ma ti fidi?

L'alternativa è la sonda lambda, quella delle macchine, ma come ho già detto, in una stufa o in un caminetto la combustione è corretta quando c'è ancora molto ossigeno nei gas combusti... per determinare quel punto di lavoro, non tutte le sonde lambda funzionano, vanno bene solo quelle lineari... da 150 a oltre 300 euro e si sa molto poco di come usarle...

I sensori di CO costano una cifra modesta e si sa come usarli... molto più semplice della sonda lambda

E poi sapere se il tuo braciere produce CO è anche un elemento di sicurezza...

Paolo

[Arex]

Che mi risulti ma posso essere tranquillamente smentito le stufe a pellet non hanno sensori per il CO ma semplicemente il sensore fumi che null'altro è che una sonda di temperatura.
http://helpstufeapellet.altervista.org/ ... onici.html
Ma anche:
http://www.micronovasrl.com/portal/defa ... goria=1290
Casomai dovesse esserci bisogno ho un amico CAT che può fornirci quello che ti serve.

Ok, se poi tu vuoi comunque mettere il sensore CO va bene.
Sia chiaro che non voglio fare il bastian contrario, sto cercando di capire insieme a te dove vale più la pena di soffermarsi e dove invece si può permettersi di sorvolare. Come sempre, visto che nel mercato ci sono molte soluzioni io parto da quelle che ci sono (omologate) e poi do spazio alle mie idee.

Per capire come e cosa mettere come controllo del camino vuoi che analizziamo il funzionamento di una normale stufa??
Dimmi tu. (non vi è differenza ai fini del controllo tra normali stufe aria/aria e camini aria/aria ... )