Aqui o esboço da nova chapa, as linhas são o canal (10x10mm) onde sera encaixada por pressão a resitência tubular ( 1 x 3 kW ), no centro dela o canal de encaixe do sensor, no canto superior esquerdo um rebaixo p/ conexão elétrica.
http://img190.imageshack.us/img190/92/chapahotstamp.jpg
Como tampa (face posterior) será usada uma chapa de celeron p/ reduzir a perda de calor p/ o berço da máquina.
Será que esse layout é bom , pois segundo o fabricante da resistência o raio mínimo tem que ser de 15 mm ?
Aceito sugestões.
Grato
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Dificuldade com controle de temperatura.
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por fabim » 03 Dez 2010 11:20
Genti, o proprio edison ja informou os parametros que informan que o problema é a histerese...
Se o controlador tiver alto call, de histerese, ja era!!!!
Ele descobre sozinho qual é o tempo médio.
Este tipo de teste para alto call, é feito variando a temperatura em faixas diferentes, e mensurando temperatura!!!
Tipo, o sensor liga resistencia, fica olhando a temperatura até tipo 60°C, e depois desliga, ai ele dispara um timer em segundos, e fica olhando o seguinte.
Desliguei com 60, ele continuou subindo em 16 segundos até 76°C, estabilizou por mais 5, e caiu 1°C.
a histeresse é a razão de 16/2, e a permanencia é a razão de 5.
Ele sabe que o o produto da histeresse sobe X % acima do desejado.
Com estas informações, o controlador sabe quando e como ligar, ou desligar, e em quanto tempo.
Facim assim, ta doido, povo complica muito as coisas.
Se o controlador tiver alto call, de histerese, ja era!!!!
Ele descobre sozinho qual é o tempo médio.
Este tipo de teste para alto call, é feito variando a temperatura em faixas diferentes, e mensurando temperatura!!!
Tipo, o sensor liga resistencia, fica olhando a temperatura até tipo 60°C, e depois desliga, ai ele dispara um timer em segundos, e fica olhando o seguinte.
Desliguei com 60, ele continuou subindo em 16 segundos até 76°C, estabilizou por mais 5, e caiu 1°C.
a histeresse é a razão de 16/2, e a permanencia é a razão de 5.
Ele sabe que o o produto da histeresse sobe X % acima do desejado.
Com estas informações, o controlador sabe quando e como ligar, ou desligar, e em quanto tempo.
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por ivan » 03 Dez 2010 13:42
Histerese (histeresis)
Desvio entre os valores do sinal de saída para o mesmo valor do sinal de entrada, quando medidos em sentido oposto do ciclo
de medição (e usualmente determinada pela diferença entre o desvio máximo das curvas ascendente e descendente do ciclo
de medição, expresso em porcentagem da amplitude da faixa e a zona correspondente). Para qualquer pequena inversão do
sinal de entrada, é sempre possível verificar uma inversão correspondente do sinal de saída, o que permite estabelecer a
diferença entre a histerese e a zona morta, quando esta existe.
Fonte: http://www.hytronic.com.br/pdf/aplicaco ... onario.pdf
Simplificando:
É o erro máximo apresentado por um instrumento para um mesmo
valor em qualquer ponto da faixa de trabalho, quando a variável percorre
toda a escala nos sentidos ascendente e descendente.
Expressa-se em percentagem do span do instrumento.
Inércia Térmica
É a medida da massa térmica e da velocidade da onda térmica que controla a temperatura da superfície de uma material. Na transferência de calor, uma alta capacidade volumétrica de aquecimento significa um longo intervalo para o sistema alcançar o equilíbrio.
Capacidade volumetrica de aquecimento
Descreve a capacidade de um dado volume de uma substância em armazenar energia térmica quando submetida a uma certa mudança de temperatura, mas sem experimentar uma mudança de fase.
Fonte: http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/en/ ... t_capacity
Edison,
A chapa em questão tem alta capacidade volumétrica de aquecimento.
Creio que o melhor local para colocação do único sensor é obtido, de forma simples, ligando as diagonais do retângulo, como o Mor_Al escreveu.
Na minha opinião, com o sistema como está atualmente,
1) apenas introduziria o controlador sugerido em paralelo com o controle atual. O colocaria em modo auto-tunning. Depois o colocaria com SP a 100 C, substituindo o controle atual, e anotaria o comportamento do sistema.
2) Colocava o SP=100 C e configurava o PID experimentalmente, comparando com o resultado anterior escolhendo o melhor controle.
3) Só então, caso não resolvesse o problema, o q acho difícil, partiria para mudanças de projeto(Termodinâmica é um assunto complexo.)
Bom trabalho.
PS: Configurar PID, significa:
- configurar somente o P,
- depois o PI,
- depois o PD
e finalmente o PID.
Sempre anotando os resultados e comparando-os.
Desvio entre os valores do sinal de saída para o mesmo valor do sinal de entrada, quando medidos em sentido oposto do ciclo
de medição (e usualmente determinada pela diferença entre o desvio máximo das curvas ascendente e descendente do ciclo
de medição, expresso em porcentagem da amplitude da faixa e a zona correspondente). Para qualquer pequena inversão do
sinal de entrada, é sempre possível verificar uma inversão correspondente do sinal de saída, o que permite estabelecer a
diferença entre a histerese e a zona morta, quando esta existe.
Fonte: http://www.hytronic.com.br/pdf/aplicaco ... onario.pdf
Simplificando:
É o erro máximo apresentado por um instrumento para um mesmo
valor em qualquer ponto da faixa de trabalho, quando a variável percorre
toda a escala nos sentidos ascendente e descendente.
Expressa-se em percentagem do span do instrumento.
Inércia Térmica
É a medida da massa térmica e da velocidade da onda térmica que controla a temperatura da superfície de uma material. Na transferência de calor, uma alta capacidade volumétrica de aquecimento significa um longo intervalo para o sistema alcançar o equilíbrio.
Capacidade volumetrica de aquecimento
Descreve a capacidade de um dado volume de uma substância em armazenar energia térmica quando submetida a uma certa mudança de temperatura, mas sem experimentar uma mudança de fase.
Fonte: http://www.worldlingo.com/ma/enwiki/en/ ... t_capacity
Edison,
A chapa em questão tem alta capacidade volumétrica de aquecimento.
Creio que o melhor local para colocação do único sensor é obtido, de forma simples, ligando as diagonais do retângulo, como o Mor_Al escreveu.
Na minha opinião, com o sistema como está atualmente,
1) apenas introduziria o controlador sugerido em paralelo com o controle atual. O colocaria em modo auto-tunning. Depois o colocaria com SP a 100 C, substituindo o controle atual, e anotaria o comportamento do sistema.
2) Colocava o SP=100 C e configurava o PID experimentalmente, comparando com o resultado anterior escolhendo o melhor controle.
3) Só então, caso não resolvesse o problema, o q acho difícil, partiria para mudanças de projeto(Termodinâmica é um assunto complexo.)
Bom trabalho.
PS: Configurar PID, significa:
- configurar somente o P,
- depois o PI,
- depois o PD
e finalmente o PID.
Sempre anotando os resultados e comparando-os.
"A mente que se abre a uma nova idéia jamais volta ao seu tamanho original." (Albert Einstein).
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por fabim » 03 Dez 2010 15:31
Ivan, você escreveu tudo isso só pra repetir o que eu ja havia dito, mais usando wikipedia ?
Histerese, por definição, não é apenas para temperatura.
Um nucleo de chapa de silicio tem perdas por histerese!!! Um fio em alta frequencia, tem perda longitudinal por histerese, e ai ?
Define-se histerese, como sendo uma banda passante.
Mas ai vem, esta banda passante seria, tanto para temperatura, quanto para tempo.
Você conhecendo os dois componentes, você consegue descobrir qual a constante termica.
Imagina assim>
o sensor descobriu que o negocio tem uma constante de 2°C segundo.
Ele desceu pra 96, você vai ligar e esperar chegar até 100°C e desligar certo?
E a constante termica de tempo, para o calor chegar dum lado da chapa ao outro e estabilizar ?
O controlador faz os calculos, e sabe que vai ficar ligado apenas 2 segundos, e ficar quietinho por X, caso no X, não atingiu os 100°C, e ele tendeu tipo.
99.3, 99.1, 99, ele vai atuar em 2 segundos ao invés de 1, pois ele percebeu que a peça esta perdendo calor mais rapido ainda do que quando foi calibrado.
Tendeu ?
por exemplo: http://www.dicionarioinformal.com.br/bu ... =histerese ,,,, eu nem sabia disso !!! hehehehe
Abração cara !!
Histerese, por definição, não é apenas para temperatura.
Um nucleo de chapa de silicio tem perdas por histerese!!! Um fio em alta frequencia, tem perda longitudinal por histerese, e ai ?
Define-se histerese, como sendo uma banda passante.
Mas ai vem, esta banda passante seria, tanto para temperatura, quanto para tempo.
Você conhecendo os dois componentes, você consegue descobrir qual a constante termica.
Imagina assim>
o sensor descobriu que o negocio tem uma constante de 2°C segundo.
Ele desceu pra 96, você vai ligar e esperar chegar até 100°C e desligar certo?
E a constante termica de tempo, para o calor chegar dum lado da chapa ao outro e estabilizar ?
O controlador faz os calculos, e sabe que vai ficar ligado apenas 2 segundos, e ficar quietinho por X, caso no X, não atingiu os 100°C, e ele tendeu tipo.
99.3, 99.1, 99, ele vai atuar em 2 segundos ao invés de 1, pois ele percebeu que a peça esta perdendo calor mais rapido ainda do que quando foi calibrado.
Tendeu ?
por exemplo: http://www.dicionarioinformal.com.br/bu ... =histerese ,,,, eu nem sabia disso !!! hehehehe
Abração cara !!
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por edison » 03 Dez 2010 16:22
Nada como sentar em frente da máquina sem pressa e "namorar" com o problema!
O sensor atual está fixado em uma das BORDAS LATERAIS da chapa.
O elemento de aquecimento está concentrado no CENTRO geométrico da chapa.
Quando atinge a PSEUDO temperatura e desliga ,na realidade o centro da chapa está MUITO mais quente que a borda.
Estando desligado ,a temperatura no centro começa lentamente a baixar ,mas o sensor como está longe do centro demora prá sentir isso devido à uma inércia termica dele.
O próprio sistema de fixação do sensor na chapa ( uma chapinha com parafuso) que está sujeito a oxidação altera o tempo de resposta.
O sensor atual está fixado em uma das BORDAS LATERAIS da chapa.
O elemento de aquecimento está concentrado no CENTRO geométrico da chapa.
Quando atinge a PSEUDO temperatura e desliga ,na realidade o centro da chapa está MUITO mais quente que a borda.
Estando desligado ,a temperatura no centro começa lentamente a baixar ,mas o sensor como está longe do centro demora prá sentir isso devido à uma inércia termica dele.
O próprio sistema de fixação do sensor na chapa ( uma chapinha com parafuso) que está sujeito a oxidação altera o tempo de resposta.
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"Os políticos e as fraldas devem ser trocados freqüentemente. E pelas mesmas razões"
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por ivan » 03 Dez 2010 16:54
fabim escreveu:Ivan, você escreveu tudo isso só pra repetir o que eu ja havia dito, mais usando wikipedia ?
Não, apenas postei a descrição formal do que vem a ser histerese. A descrição de histerese no wikipédia é tradução parcial desta, logo, incompleta.
fabim escreveu: Histerese, por definição, não é apenas para temperatura.
Um nucleo de chapa de silicio tem perdas por histerese!!! Um fio em alta frequencia, tem perda longitudinal por histerese, e ai ?
A descrição formal é genérica e não específica.
fabim escreveu:
Define-se histerese, como sendo uma banda passante.
Mas ai vem, esta banda passante seria, tanto para temperatura, quanto para tempo.
Você conhecendo os dois componentes, você consegue descobrir qual a constante termica.
Imagina assim>
o sensor descobriu que o negocio tem uma constante de 2°C segundo.
Ele desceu pra 96, você vai ligar e esperar chegar até 100°C e desligar certo?
E a constante termica de tempo, para o calor chegar dum lado da chapa ao outro e estabilizar ?
O controlador faz os calculos, e sabe que vai ficar ligado apenas 2 segundos, e ficar quietinho por X, caso no X, não atingiu os 100°C, e ele tendeu tipo.
99.3, 99.1, 99, ele vai atuar em 2 segundos ao invés de 1, pois ele percebeu que a peça esta perdendo calor mais rapido ainda do que quando foi calibrado.
Tendeu ?
por exemplo: http://www.dicionarioinformal.com.br/bu ... =histerese ,,,, eu nem sabia disso !!! hehehehe
Não quis polemizar.
Abração!!!
Editado pela última vez por ivan em 03 Dez 2010 17:13, em um total de 2 vezes.
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por ivan » 03 Dez 2010 17:08
Edison,
Pôr a resistência no centro, faz sentido uma vêz que os "carimbos" tendem a ser aplicados no centro da chapa que é o local onde ocorre a maior transferência/perda de calor. O sensor na borda é onde aquece por último e onde resfria primeiro, mantendo, teoricamente, o centro em temperatura + propícia para as estampagens.
Como disse, pra mim a solução passa por um controle mais eficaz do que um simples termostato.
Desejo que sua escolha seja embasada técnicamente.
Abs.
Pôr a resistência no centro, faz sentido uma vêz que os "carimbos" tendem a ser aplicados no centro da chapa que é o local onde ocorre a maior transferência/perda de calor. O sensor na borda é onde aquece por último e onde resfria primeiro, mantendo, teoricamente, o centro em temperatura + propícia para as estampagens.
Como disse, pra mim a solução passa por um controle mais eficaz do que um simples termostato.
Desejo que sua escolha seja embasada técnicamente.
Abs.
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por MOR_AL » 03 Dez 2010 21:10
Edson:
1 - O seu sensor, originalmente em uma das BORDAS LATERAIS da chapa, não é legal. O motivo já foi explicado. A temperatura ultrapassa o valor desejado (no centro da chapa, onde se supõe que seja aplicado o processo) porque há um gradiente de temperatura (centro mais quente que a periferia) entre o centro e a periferia. Isso porque o aço não é muito bom condutor térmico.
2 - Na sua nova figura houve melhorias.
a) O sensor já está MAIS PRÓXIMO do centro do processo, onde você quer controlar a temperatura. Repare que há 4 linhas de aquecimento acima (na figura) do sensor e 6 linhas abaixo. Isso não é totalmente simétrico, porém é melhor que o original.
b) Imagino que o retângulo exterior (o único) coincida com as dimensões da chapa.
3 - Como eu já mencionei, o acoplamento térmico entre a chapa e o sensor deve ser bom (valor pequeno de resistência térmica). A chapinha, que fixa o sensor na placa, deve ser de alumínio ou de cobre, e com alguma espessura. Não deve ser de 1 mm e sua fixação deverá possuir 2 parafusos (um de cada lado do sensor).
4 - Se você colocar uma chapa de alumínio ou de cobre (conforme eu já mencionei) entre a chapa de aço e a de celeron, a inércia térmica será menor, melhorando o desempenho do seu sistema. O contato térmico deve ser bom, com diversos parafusos fixando a chapa de cobre, ou de alumínio, na de aço.
5 - O EFEITO da histerese térmica tem a CAUSA no gradiente de temperatura. Atuando-se na CAUSA (ítens anteriores), reduz-se o EFEITO.
6 - Antes de partir para um controle PID, verifique se com essas novas condições, o seu sistema fica aceitável para você.
7 - Por último! "O ótimo é inimigo do bom!". Com um controle PID o seu sistema vai melhorar, mas há um preço a pagar por isso (custo, trabalho, compreenção de PID para se chegar aos valores das constantes kp, ki e kd).
MOR_AL
1 - O seu sensor, originalmente em uma das BORDAS LATERAIS da chapa, não é legal. O motivo já foi explicado. A temperatura ultrapassa o valor desejado (no centro da chapa, onde se supõe que seja aplicado o processo) porque há um gradiente de temperatura (centro mais quente que a periferia) entre o centro e a periferia. Isso porque o aço não é muito bom condutor térmico.
2 - Na sua nova figura houve melhorias.
a) O sensor já está MAIS PRÓXIMO do centro do processo, onde você quer controlar a temperatura. Repare que há 4 linhas de aquecimento acima (na figura) do sensor e 6 linhas abaixo. Isso não é totalmente simétrico, porém é melhor que o original.
b) Imagino que o retângulo exterior (o único) coincida com as dimensões da chapa.
3 - Como eu já mencionei, o acoplamento térmico entre a chapa e o sensor deve ser bom (valor pequeno de resistência térmica). A chapinha, que fixa o sensor na placa, deve ser de alumínio ou de cobre, e com alguma espessura. Não deve ser de 1 mm e sua fixação deverá possuir 2 parafusos (um de cada lado do sensor).
4 - Se você colocar uma chapa de alumínio ou de cobre (conforme eu já mencionei) entre a chapa de aço e a de celeron, a inércia térmica será menor, melhorando o desempenho do seu sistema. O contato térmico deve ser bom, com diversos parafusos fixando a chapa de cobre, ou de alumínio, na de aço.
5 - O EFEITO da histerese térmica tem a CAUSA no gradiente de temperatura. Atuando-se na CAUSA (ítens anteriores), reduz-se o EFEITO.
6 - Antes de partir para um controle PID, verifique se com essas novas condições, o seu sistema fica aceitável para você.
7 - Por último! "O ótimo é inimigo do bom!". Com um controle PID o seu sistema vai melhorar, mas há um preço a pagar por isso (custo, trabalho, compreenção de PID para se chegar aos valores das constantes kp, ki e kd).
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"Para o triunfo do mal só é preciso que os bons homens não façam nada." Edmund Burke.
"Nunca discutas com pessoas estúpidas. Elas irão te arrastar ao nível delas e vencê-lo por possuir mais experiência em ser ignorante". Mark Twain
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por ivan » 05 Dez 2010 15:42
ivan escreveu:Edison,
Pôr a resistência no centro, faz sentido uma vêz que os "carimbos" tendem a ser aplicados no centro da chapa que é o local onde ocorre a maior transferência/perda de calor. O sensor na borda é onde aquece por último e onde resfria primeiro, mantendo, teoricamente, o centro em temperatura + propícia para as estampagens.
Como disse, pra mim a solução passa por um controle mais eficaz do que um simples termostato.
Desejo que sua escolha seja embasada técnicamente.
É a minha humilde opinião.
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por edison » 05 Dez 2010 23:59
ivan escreveu:..... uma vêz que os "carimbos" tendem a ser aplicados no centro da chapa.....
Infelizmente não é assim. Tanto a posição como o TAMANHO do clichê (carimbo) pode mudar conforme o serviço a ser executado. Inclusive tem serviços em que usa-se mais de um clichê (carimbo) simultâneamente.
Á título de curiosidade no link abaixo tem um típico serviço de hotstamp, é esse acabamento metalizado num texto ou imagem, podendo ser superficial ou em baixo relevo como na foto.
http://www.flickr.com/photos/tmencadern ... otostream/
Existem máquinas já concebidas prá isso como também as adptadas (que é meu caso) .
http://www.youtube.com/watch?v=WyApF17DZCs
Acima uma máquina típica operando com alimentação manual. (perigosa
)Note-se os pequenos clichês fixados sobre o fundo .
ivan escreveu:Como disse, pra mim a solução passa por um controle mais eficaz do que um simples termostato. Abs.
Concordo com vc, mas quero primeiro confeccionar a chapa quente conforme as dicas do MOR_AL e estudar o comportamento. Esse controlador que o Fabin indicou parece ser o ideal (função x custo) vou cotar e repassar pro cliente.
Grato a todos pelas dicas . Depois eu posto os resultados.
Té mais....!!
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por ivan » 06 Dez 2010 17:43
Edison,
Obrigado pela aten��o.
Desejo-lhe sucesso no seu trabalho, seja qual for a abordagem a ser executada, uma vez que eu, Fabim e Mor_Al não divergimos no diagnóstico, mas somente na sequência para solucionar o problema, sendo eu o + conservador.
Mantenha o foco, pois, como muito bem lembrado pelo Mor_Al:
- "O �timo � inimigo do bom!"
ALLbs.
Obrigado pela aten��o.
Desejo-lhe sucesso no seu trabalho, seja qual for a abordagem a ser executada, uma vez que eu, Fabim e Mor_Al não divergimos no diagnóstico, mas somente na sequência para solucionar o problema, sendo eu o + conservador.
Mantenha o foco, pois, como muito bem lembrado pelo Mor_Al:
- "O �timo � inimigo do bom!"
ALLbs.
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