Стенд для исследования АКБ на базе ПЛК

[SanSanich]

adm485

Ясно.
А МК прикольные. А в DIP нет?

[Кass]

А МК прикольные. А в DIP нет?

Неее, 64 ноги в ДИПе это будет монстр. А зачем? Феном сдувается на раз и паяется.

[Олег.]

Итак,больше не лезет в АКБ.

Вот основной режим заряда:

Спойлер

Вот так в самом конце:

Спойлер

сами импульсы никак не промодулированы?

[Кass]

[user]Олег.[/user], промодулированы ШИМ. Уже не раз обсуждалось.

[Alex_Soroka]

C8051F125. АЦП там встроенные. Их там 8 шт 12 бит 100 ksps и 8 шт 8 бит 500 ksps.

Сказочник 

Вот даташит: http://www.keil.com/dd/docs/datashts/silabs/c8051f12x.pdf
одно там АЦП 12 бит и одно 8 бит 
до восьми входов на 12 битное, через мультиплексор.
до восьми входов на 8 битное, через мультиплексор.
страницы 33-34 

То есть: при переключении каналов АЦП, надо еще и ждать пока мультиплексор "успокоится".
это АЦП последовательного приближения (SAR ADC),
Аналого-цифровой преобразователь последовательного приближения (SAR, Successive Approximation Register) измеряет величину входного сигнала, осуществляя ряд последовательных «взвешиваний», то есть сравнений величины входного напряжения с рядом величин, генерируемых внутри микросхемы.

т.е. надо переключиться на канал который нужен, подождать пока успокоятся переходные емкости внутри, потом запустить отсчет АЦП, подождать результата, записать результат.

Так вот, при скорости в 100ksps, да еще и вашими "накоплениями а потом математич.сглаживаниями"  получается что ПЛК постоянно отстает от реального сигнала напряжения и тока с АКБ  особенно при "процедурном программировании", где постоянно работаюет только одна функция пока другие ждут. (особенность ПО ПЛК  )
Так что ни о каком "реальном реагировании" и управлении у вас на пЛК не может быть и речи.

Я бы еще понял восторги если бы в ПЛК была Сигма-дельта АЦП , которая может успешно применяться как следящая система, но где она в ПЛК ? 

[Кass]

В общем подопытный отстаивается. Пока, за несколько часов отстаивания НРЦ пока более 13В. Вечером замерим Rвн, посмотрим, как оно изменилось.

Так вот, при скорости в 100ksps, да еще и вашими "накоплениями а потом математич.сглаживаниями"  получается что ПЛК постоянно отстает от реального сигнала напряжения и тока с АКБ   особенно при "процедурном программировании", где постоянно работаюет только одна функция пока другие ждут.

  Александр, пишите в теме про Ардуино. 

[Alex_Soroka]

  Александр, пишите в теме про Ардуино. 

Нет, в Ардуино там Атмега, там все понятно, у вас СиЛабс, а по даташите там то же самое что и в Ардуино и что в дргуих МК.
Я вот все пытаюсь найти вами воспетое "исключительное качество и ТОЧНОСТЬ ПЛК" 

[Кass]

Я вот все пытаюсь найти вами воспетое "исключительное качество и ТОЧНОСТЬ ПЛК" 

У вас не получится этого понять. Для вас не существует ОС у МК, вы не знаете, что такое метрология. МК - это не ПЛК. Это одна из сотен деталей. Потому и пишите в Ардуино. Не нужно тут флудить.

[Alex_N]

Я вот что думаю. АКБ довольно инерционная система. Т.е. можно определить время в течение которого практически ничего не меняется и плясать вокруг этой цифры. Т.е. система должна за это время всё успеть сделать. И посчитать и проанализировать и т.д. И тогда уже никто не скажет, что ПЛК от чего то  отстаёт. 

[Кass]

можно определить время в течение которого практически ничего не меняется и плясать вокруг этой цифры. Т.е. система должна за это время всё успеть сделать.

Собственно именно так и делается в автоматизации и промышленных контроллерах. Упомянутое вами время называют временем цикла, и внутри цикла алгоритм и контроллер все успевают и еще ждут окончания цикла.

[Кass]

Последние результаты. После того, как АКБ отстоялся, начал ему делать КТЦ с очень неглубокими разрядами, с касание 12.4В, что бы быстро провести несколько КТЦ. Аккумулятор был заряжен с паузами и импульсной добивкой. В общем с работой по порогам.

1. Отдал 1.7 Ач до касания. Взял с трудом 1.86. R=3.92 Ток 695А.
2. Отдал опять 1.7 Ач. Зарядил СССV Взял 3.5 Ач, R=3.91 Ток 705А.
3. Отдал 3.4 Ач. Зарядил импульсами. Взял 2.8 Ач. Не замерял.
4. Отдал 2.74. Влезло 2.48Ач и далее короткие импульсы с мгновенным подскоком напряжения. Включил CCCV. Посмотрим, влезет еще или нет.

ЗЫ, пока писал пост, смотрю уже 2.52Ач влезло. В общем на третьей стадии IUoU при среднем значении напряжения ШИМа 13.8В берет куда охотнее, чем качелями от 13.6 до 14.6В.

[SanSanich]

В общем на третьей стадии IUoU при среднем значении напряжения ШИМа 13.8В берет куда охотнее, чем качелями от 13.6 до 14.6В.

Респект! Вот и формируется НИР, с хорошей практической частью. Очень полезная информация. Предварительно, беря во внимание предыдущие опыты заряда разных АКБ, можно сделать вывод, что более успешный заряд проходит в режиме ШИМ с частотой ?? и скважностью, обеспечивающей установленный ток заряда (0,05С или какой?). Ну и алгоритм заряда рулит 3 ступени IUoU.
Поправь, если что. Ну и хотелось бы авторские выводы от [user]Кass[/user],! С напряжениями, частотами, токами и тд полезностями.
Планирую собрать в скором времени у себя стендик, но на PIC и с внешним АЦП с SPI либо с маленьким мк в паре и зашить прогу обработки результата считывания.

[Кass]

Предварительно, беря во внимание предыдущие опыты заряда разных АКБ, можно сделать вывод, что более успешный заряд проходит в режиме ШИМ с частотой ?? и скважностью, обеспечивающей установленный ток заряда (0,05С или какой?). Ну и алгоритм заряда рулит 3 ступени IUoU.

Ну я пока не тороплюсь с выводами. Нужно учесть, что мы не новый аккумулятор заряжаем и разряжаем, а довольно таки больной. Как он себя поведет после каждого нового КТЦ не известно. Я потому специально и перескакиваю с метода на метод, что бы отсечь влияние того, что аккумулятор вдруг увеличил реальную емкость. Когда после CCCV он увеличил емкость, я снова поставил импульсный заряд. Вдруг аккумулятор набрался здоровья и импульсный заряд даст не меньше, или еще больше. Получил снижение. Опять ставлю CCCV. Нужно еще добить прошивку с различными профилями CCCV, под которые АРМ уже переделал, и еще их откатать.

Что получается, когда аккумулятор уже заряжен и не хочет брать ток. При том же 13.8В среднего значения напряжения, среднее значение тока 130 мА. При заполнении 2% имеет короткие иголки тока более 6А и длительностью 120 мкс с периодом 6 мс. Вот на них то и надежда подлечить нерабочие в данные момент участки пластин.

Средний ток заряда выбран 0.05С потому, что это не новый и не здоровый аккумулятор, а больной, у которого емкость ниже номинала. Спешки в лечении у нас особой нет. Если делать КТЦ с очень мелким разрядом, то заряжается он и таким током довольно быстро.

[Кass]

Ну вот, прошло совсем не много времени, и на ШИМ CCCV заряд смело перешагнул показание слитой емкости. Сейчас зальем +20%, и опять запустим КТЦ. Надеюсь, что к вечеру он закончится и можно будет замерить параметры АКБ.

Кстати, на малых токах регулятор начинает раскачиваться. Ток снижается, ПИД увеличивает заполнение, напряжение поднимается выше, он пересчитывает новое задание тока, снижает заполнение, среднее напряжение снижается ниже уставки и т.д. Причем пробовал вчера подстроить ПИД, дело не в нем. Пробовал даже зафиксировать заполнение в мануале. Все равно немного качается. Видимо в процессе реакции на эти иголки тока в ШИМе периодически начинают работать новые участки пластин, периодически увеличивая ток.

Вот тут не знаю, оставить такие небольшие качели, или попробовать стабилизировать именно напряжение, а не косвенно через задание тока. Кстати текущее задание тока видно под Макс. вр. заряда. Это то, что высчитывают все регуляторы и выдают на ПИД регулятора тока.

[SanSanich]

Вот тут не знаю, оставить такие небольшие качели, или попробовать стабилизировать именно напряжение, а не косвенно через задание тока.

Очень интересно! Это на какой стадии, 1-,2-й? Видимо в конце первой. Там ведь стабилизация тока, но как только доходит до стабилизации напряжения, снижая ток, оно и падает, током (скважностью) опять поднимаем и тд. Это нормально если говорить о коротком периоде качания, допустим 1 сек и небольшом размахе по напряжению. А гистерезис введён? Это ПИД всё же. Надо время реакции сократить, но тогда есть опасность "резонанса".
Не смотрел ещё графики, гляну. Но эффект предсказуем и нормален. Удержать напряжение сложнее чем ток на проходящем лечение АКБ. Помнится, заряжая кипятильником со стрелочным амперметром наблюдал подёргивание стрелки, причём хаотическое. И это даже не при кипении. Так что предсказуемо и даже хорошо что проявилось.
А ОС по скорости (первой производной) напряжения есть, или пока только наблюдение ? Что если только по ней вести первую стадию заряда?, понятно что в режиме ВЧШИМ.
По сути, время первой стадии для всех АКБ должно быть примерно равным. Зная НРЦ в зависимости от % заряженности можно прикинуть сколько примерно надо залить и просчитать скорость напряжения. Правда величина очень маленькая выйдет, 1мВ в минут 10-20, (50-100 мкВ в минуту) Реально ли это? Но интересно попробовать!!!!

[Alex_Soroka]

Кстати, на малых токах регулятор начинает раскачиваться. Ток снижается, ПИД увеличивает заполнение, напряжение поднимается выше, он пересчитывает новое задание тока, снижает заполнение, среднее напряжение снижается ниже уставки и т.д. Причем пробовал вчера подстроить ПИД

"первую производную" (скорость изменения) надо брать от напряжения и учитывать при регулировании.
Азы телемеханики 

[Кass]

Очень интересно! Это на какой стадии, 1-,2-й? Видимо в конце первой. Там ведь стабилизация тока, но как только доходит до стабилизации напряжения, снижая ток, оно и падает, током (скважностью) опять поднимаем и тд. Это нормально если говорить о коротком периоде качания, допустим 1 сек и небольшом размахе по напряжению. А гистерезис введён? Это ПИД всё же.

Не, гистерезис это у компаратора. У ПИДа нет такого. Есть зона нечувствительности, но у меня она в нуле везде. В общем добавил интегральной и дифференциальных частей поболе, и теперь напряжение стоит как прибито, ±2 мВ, но ток немного туда-сюда качается. ПИД его сейчас успевает отлавливать, но видимо процесс идет и это отражается на токе.

Не смотрел ещё графики, гляну. Но эффект предсказуем и нормален. Удержать напряжение сложнее чем ток на проходящем лечение АКБ. Помнится, заряжая кипятильником со стрелочным амперметром наблюдал подёргивание стрелки, причём хаотическое.

Да, я тоже такое раньше наблюдал при поднятии напряжения. Поднимешь, ток подскочит, напряжение провалится и снова идет заряд. Но то я просто крутил наЗУ. Там не было цепочки ПИДов, которые пытаются это парировать.

А ОС по скорости (первой производной) напряжения есть, или пока только наблюдение ? Что если только по ней вести первую стадию заряда?, понятно что в режиме ВЧШИМ.

Пока только наблюдение. Я пробовал по ней делать, но не особо мне это понравилось. Нужно тогда уже включил заряд и от и до. Ничего не менять. А так как это стенд, и то это подкрутишь, то другое что то, и начинает ломаться картина.

По сути, время первой стадии для всех АКБ должно быть примерно равным. Зная НРЦ в зависимости от % заряженности можно прикинуть сколько примерно надо залить и просчитать скорость напряжения.

Ну вот у меня ограничение по вливаемой емкости есть. Можно включить. Если я уехал куда то на объект, или занят чем то, а нужно влить именно слитое +10%, то проще поставить ограничение, потом прийти и проверить.

Правда величина очень маленькая выйдет, 1мВ в минут 10-20, (50-100 мкВ в минуту) Реально ли это? Но интересно попробовать!!!!

Да в том то и дело. Я Консолью снимал графики, смотрел за поведением обоих производных на разных АКБ в разных режимах, и вижу, что пока сильно большие различия от АКБ к АКБ, от одного состояния к другому. В итоге результат получается с несколько непредсказуемым. Ты бьешься над алгоритмом, отлаживаешь все, начинает нравится как работает, потом проверяешь разрядом, а результат в лучшем случае не хуже CCCV, а зачастую хуже.

"первую производную" (скорость изменения) надо брать от напряжения и учитывать при регулировании.

Зачем? Мне пока это не очевидно. ПИД то я подстроил и все теперь ровно по напряжению. Но ток как производная от состояния АКБ немного гуляет. Так что дело не в принципе регулирования. Я в принципе могу регулирование чего угодно от чего угодно сделать с целой цепью ПИДов и подружить всех их. Не в этом проблема то. Я пытаюсь описать поведение самого аккумулятора как реакцию на происходящее.

[SanSanich]

Я пытаюсь описать поведение самого аккумулятора как реакцию на происходящее.

Вот, статистику надо набирать, а потом корреляцию по параметрам заряда вывести. Ту же скорость среднюю просчитать и время первого цикла к залитой Ач. Короче, табличные значения по стадиям заряда с максимум параметров. Только вот у меня не выходит их взять. Есть какие массивы по первой стадии с какого нибудь АКБ? Только того, что в СССV, без импульсов с паузами в секундах.