DIY Temperatur-Controller

9. PID-Regelung

Nachdem die Rampeninterpolation zu jedem Zeitpunkt einen Sollwert zur Verfügung stellt, ist die Regelung dafür zuständig, Stellgrößen entsprechend der Soll-Werte und der gemessenen Ist-Größen zu bestimmen. Zum Einsatz kommt eine so genannte PID-Regelung. D.h. entsprechend der Soll-Ist-Differenz werden Proportional-, Integral- und Differential-Anteile zu vordefinierten Anteilen in die Stellgrößenberechnung einbezogen. PID-Regler sorgen, im vergleich zu P-, I-, D-, oder deren Zweier-Kombinationen, für ein zügiges Erreichen des Sollwertes ohne größeres Übersteuern und ohne längere Einpendelzeit. Die ermittelte Stellgröße wird mittels einer Pulsweitenmodulation an einem digitalen Pin des Mikrocontrollers an die Leistungsstufe ausgegeben.

10. Triac-Power-Output

Die digitalen Steuerimpulse schalten über einen MOC3020 Opto-Triac-Koppler (400 V 0.1 A) indirekt und galvanisch getrennt einen TIC246D Triac (400 V 16 A), der wiederum die Wechselspannung durch die Heizelemente treibt.

Die Optische-Trennung schützt vor Störungen, die die Sensorik beeinträchtigen könnten. Die Leistungsstufe könnte dank ihrer großzügigen Dimensionierung Verbraucher mit bis zu 6400W (6.4KW !) versorgen (bei entsprechender Kühlung). Kleine Tisch-Schmelzöfen benötigen zum Beispiel ca. 900W, kleinere Muffelöfen 1200W, größere 2500W.

Die Schaltstufe wäre sicherlich auch für andere nicht-induktive Lasten im Haus und Garten einsetzbar.