Optimale Temperaturregelung für die DDP
21. June 2017 10:02
Hallöchen!

Im Rahmen der Optimierung des aktuellen Druckers bin ich jetzt bei der Temperaturregelung der Druckfläche angekommen.
Die Aluplatte hat 350 x 350 x 8mm und wird mit einer 230V Heizmatte von ca. 300 x 300mm angeheizt.
Zumächst hab ich den in der Heizmatte verbauten Thermistor verwendet wobei die vom Thermistor gemessene Temperatur ca. 10 Grad höher war als die auf der Plattenoberfläche gemessene. (Habe natürlich alle möglichen Thermistoren in der FW durchprobiert).
Wenn man länger wartet dann wird die Temperaturdifferenz etwas kleiner aber optimal ist es nicht.
Im zweiten Schritt hab ich einen extra Thermistor außen direkt in die Aluplatte eingeklebt.
Nun ist es so, dass die Temperatur um den Messpunkt herum recht genau passt aber beim Aufheizen ist im Zentrum der DDP eine um 10 Grad höhere Temperatur zu messen.
Die Ursache ist mir klar, vermutlich braucht die Wärme der Heizmatte erst eine gewisse Zeit bis sie an den Rand der DDP kommt wo der Thermistor sitzt und daher gibt es dann eine Art Temperaturüberschwinger im Zentrum der Aluplatte.
Das lässt sich vermutlich nicht vermeiten, die Frage ist nur wie regelt man das im Idealfall aus?
Ein Unterschied von ca. 3 Grad über die Fläche könnte ich hinnehmen aber 10 Grad ist mir zu viel.
Es ist ja auch so, dass es sich nach einer gewissen Zeit vergleichmäßigt.
Die Frage ist also wie regeln?
1. Die Heizleistung begrenzen um die Aufheizung zu verlangsamen und dadurch der Wärme mehr Zeit geben um nach außen zu kommen?
2. Eine Wartezeit definieren wie wohl noch abgewartet wird nachdem die Zieltemperatur erreicht ist um die Platte durchzuwärmen?

Wie macht ihr das?
Bei meinem anderen mit 230x280x8mm hab ich eine eigene Heizmatte angefertigt und einfach mit PID geregelt wodurch dieses Problem nicht besteht.

EDIT: Hatte ich noch vergessen, es geht um die Repetierfirmware 1.0

LG

Wolfgang

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 21.06.17 10:18.
Re: Optimale Temperaturregelung für die DDP
23. June 2017 18:22
Leider ist bis jetzt noch keine Hilfe zu meiner Anfrage eingegangensad smiley
Es geht immer noch um die Heitzungsregelung der Druckplatte.

Habe jetzt schon wieder zwei Tage experimentiert um die Termperatur vernünftig zu stabilisieren aber leider ohne Erfolg!
1. Die Geschichte mit Autotune mit M303 kann man im Grunde vergessen wenn es wirklich um optimale Ergebnisse geht. Die PID-Parameter führen bei der PID-Regelung immer noch zu Überschwingern um die 10 Grad.

2. Die Totzeitregelung (3) mit der nach Anleitung ermittelten Totzeit bringt auch keine große Veränderung.

Wie vermutet, wird es besser wenn die Heizleistung vermindert wird von PWM 255 z.B. auf PWM 150.
Bei Totzeit 25 und PWM 150 liegt die Abweichung nun bei ca. 4 bis 5 Grad

Die Bedeutung einiger Parametern ist mir auch noch nicht ganz klar!

// ############# Heated bed configuration ########################

#define HAVE_HEATED_BED 1 //1 wenn Heizbett vorhanden
#define HEATED_BED_PREHEAT_TEMP 55 // ???
#define HEATED_BED_MAX_TEMP 120 //maximalmögliche Temperatur
#define SKIP_M190_IF_WITHIN 3 // ???
#define HEATED_BED_SENSOR_TYPE 8 //Sensortyp
#define HEATED_BED_SENSOR_PIN TEMP_1_PIN //Pinnummer
#define HEATED_BED_HEATER_PIN HEATER_1_PIN //Pinnummer
#define HEATED_BED_SET_INTERVAL 5000 // ???
#define HEATED_BED_HEAT_MANAGER 1 //0=Bangbang, 1=PID, 2=Bangbang alle paar Sek., 3=Dead Time Control
#define HEATED_BED_PID_INTEGRAL_DRIVE_MAX 255 // ???
#define HEATED_BED_PID_INTEGRAL_DRIVE_MIN 80 // ???
#define HEATED_BED_PID_PGAIN_OR_DEAD_TIME 60 //48.55 //50.24 // 196
#define HEATED_BED_PID_IGAIN 1.09 // 33
#define HEATED_BED_PID_DGAIN 547.27 //576.57 //290
#define HEATED_BED_PID_MAX 150 //255 Begrenzung der Heizleistung
#define HEATED_BED_DECOUPLE_TEST_PERIOD 300000 // ???
#define MIN_EXTRUDER_TEMP 150 // ???
#define MAXTEMP 275 // ???
#define MIN_DEFECT_TEMPERATURE -10 // ???
#define MAX_DEFECT_TEMPERATURE 290 // ???
#define MILLISECONDS_PREHEAT_TIME 30000 // ???

Gibt es eine Möglichkeit nach dem Erreichen der Solltemperatur noch eine Wartezeit zu definieren bis der Druck startet damit die Wärme Zeit hat durch die gesamte DDP zu kommen was zu einer relativ gleichen Temperatur an der Oberfläche führt?

LG

Wolfgang
Re: Optimale Temperaturregelung für die DDP
23. June 2017 19:18
Ich heize meine 350 x 350 HB erst mit dem Host vor, mache dann beim Erreichen ein ABL und drucke dann los. Das passt immer.


Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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Re: Optimale Temperaturregelung für die DDP
24. June 2017 04:01
Quote
derschutzhund
Habe jetzt schon wieder zwei Tage experimentiert um die Termperatur vernünftig zu stabilisieren aber leider ohne Erfolg!
1. Die Geschichte mit Autotune mit M303 kann man im Grunde vergessen wenn es wirklich um optimale Ergebnisse geht. Die PID-Parameter führen bei der PID-Regelung immer noch zu Überschwingern um die 10 Grad.
Erhöhe den D-Wert oder verkleinere den I-Wert (Wenn er nur 1x so Start überschwingt. Autotune findet nicht in jedem Fall die optimalen Parameter.
Aber 300x300 mit 600W Heizung kann auch so aussehen.


Ich mache übrigens Hochheizen von Bett und Düse. Dann ABL.

PS: Wartezeit. Schau mal ins G-Code-Wiki. Es gibt einen G-Code der nichts macht außer warten.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 24.06.17 04:03.


Piepiep (CoreXY) 290x300x205, ArduinoDUE, RADDS, TMC2100, Z-Riemenantrieb, Raspi3
Re: Optimale Temperaturregelung für die DDP
24. June 2017 04:45
Hallo ihr zwei, schön so tolle Infos zu bekommen!

Quote
Fridi
Ich heize meine 350 x 350 HB erst mit dem Host vor, mache dann beim Erreichen ein ABL und drucke dann los. Das passt immer.

Du heizt also von Hand an und wartest dann bis die Temperatur erreicht ist wenn ich das richtig verstehe?

@Pieps
So wie auf deinem Bild zu sehen ist schon ideal!

Quote
Erhöhe den D-Wert oder verkleinere den I-Wert (Wenn er nur 1x so Start überschwingt. Autotune findet nicht in jedem Fall die optimalen Parameter.
Teste ich aus!

Quote
Ich mache übrigens Hochheizen von Bett und Düse. Dann ABL.
Bei meinem aktuellen mach ich es so, dass ich das ABL nur zwischendurch mal mache wenn ich an der Platte was ändere.
Die ABL-Matrix wird ja dauerhaft gespeichert und ich will mir die Zeit vor jedem Druck einfach sparen.
Wenn sich nichts ändert brauch ich es auch nicht zu vermessen!
Ich heize Bett und Düse hoch und mache dann ein Homing der Z-Achse wobei dabei die Düse, wie beim ABL, die Tischoberfläche antastet!
Das dürfte im Augenblick für mich ideal zu sein.

Quote
PS: Wartezeit. Schau mal ins G-Code-Wiki. Es gibt einen G-Code der nichts macht außer warten.
Das ist evtl. genau was mir noch gefehlt hat.

Vielleicht noch eine Kleinigkeit, die für mich aber wichtig ist.
Habt ihr schon mal die Temperaturen an verschiedenen Stellen nachgemessen?
Ich bekomme es durchaus hin, dass ich nur einen geringen Überschwinger am Messpunkt bekomme aber, mir geht es inzwischen darum, dass die gesamte Platte beim Druckstart annähernd die gleiche Temperatur hat!
Es gibt ja zwei mögliche Fehler die einem nicht auffallen wenn man sich nur auf den Thermistor verlässt:
1. Der Sensor sitzt in der Heizmatte die etwas zu klein für die Druckplatte ist:
Die Folge davon wird sein, dass beim Druckstart an der Oberfläche der Druckplatte die Temperatur geringer ist als gemessen und ganz außen noch niedriger.
2. Der Sensor sitzt außen in der Druckplatte:
Die Folge davon wird sein, dass die Temperatur in der Plattenmitte nach erreichen der Solltemperatur am Sensor um einige Grad höher ist als außen und damit zu hoch!

In beiden Fällen wird es nach einiger Zeit so sein, dass sich die Wärme gleichmäßig in der Platte verteilt und dann erst der Druck starten sollte.
Mein Ziel ist, dass die Platte überall bis auf 1 bis 2 Grad, die gleiche Temperatur hat!

Ihr verwendet beite die PID-Regelung für den Drucktisch?

LG

Wolfgang
Re: Optimale Temperaturregelung für die DDP
24. June 2017 05:27
Bezüglich Pausebefehl müsste es eigentlich der M226 sein, der wartet allerdings bei Repetier auf den Zustand eines Pins und es gibt bei Repetier wohl keinen Befehl um einfach eine bestimmte Zeit zu warten! Eigentlich müsste es den aber geben weil es eigentlich nichts anderes ist als ob man im Host die Pausetaste drückt!
Irgendwie muss es da also doch was geben, aber was?

LG

Wolfgang
Re: Optimale Temperaturregelung für die DDP
24. June 2017 05:37
Schau mal G4


Piepiep (CoreXY) 290x300x205, ArduinoDUE, RADDS, TMC2100, Z-Riemenantrieb, Raspi3
Re: Optimale Temperaturregelung für die DDP
26. June 2017 09:16
Aktuell sieht es bei mir jetzt wie folgt aus:
Bei der Einstellung Totzeit ergibt sich ein schöner Übergang allerdings schwingt das Signal immer ca. +-1Grad um den Sollwert.
Ideal wäre wenn man das noch beeinflussen könnte.

Dann hab ich mit PID herumgespielt: Bei I und D = 0 sind der Verlauf noch besser aus als mit Totzeit und es gibt auch kein Pendeln (nach erreichen des Sollwertes)! Kleiner Nachteil ist, dass der Istwert konstant ca. 3 Grad unter dem Sollwert liegt.
Dann I in kleinen Schritten angehoben wodurch der Ist-Wert auch ansteigt aber es kommt wieder dieses Pendeln.
Durch schrittweises Anheben von D wird der Einschwinger wieder kleiner und der Ist-Wert liegt genau auf dem Soll-Wert.

Dieses Vorgehen hat mich zur Frage gebracht ob es vielleicht eine Art systematische Optimierung (von Hand) der Regelparameter für Heiztisch und Hotend gibt?
Also so in der Art wie ich es versucht habe sollte doch im Grunde immer für diese beiden Fälle funktionieren?
Vielleicht ist eine andere Reihenfolge noch besser?
Vielleicht könnte man dann viele Diskussionen hier im Forum zum Thema Temperaturregelungseinstellung schon vermeiden!

LG

Wolfgang
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