CALCULAR EL PID

Actualizado: jun 4

INDICE

1- ¿Qué es el PID?

2- ¿Para qué sirve el PID en nuestra impresora 3D?

3- ¿En qué momento usar el ajuste de PID?

3.1- La impresora presenta variaciones de temperatura al imprimir.

3.2- Vamos a imprimir un filamento que tiene una temperatura diferente al que usamos normalmente y notamos variaciones importantes al hacerlo.

3.3- Cambiamos el hotend y notamos variaciones de temperatura.

4- Como calcular el PID

4.1- Posicionar el hotend correctamente en versiones anteriores a firmware 4.0.0

4.2- Realizar el ajuste de PID.

5- Consideraciones al calcular el PID.

5.1- Buen estado de la electrónica.

5.2- Correcta medición.

3.4- Aislación del hotend.


1- ¿Qué es el PID?

"Es un mecanismo de control simultáneo por realimentación ampliamente usado en sistemas de control industrial. Este calcula la desviación o error entre un valor medido y un valor deseado" (Ref. 1).


2- ¿Para qué sirve el PID en nuestra impresora 3D?

Para responder a esto tenemos que entender como calienta nuestra impresora, ya que no podemos simplemente pedirle una temperatura y esperar que la resistencia caliente exactamente a ese valor sino que solo tenemos la opción en enviar o no enviar energía a la misma, el calentamiento tiene que realizarse por pulsos de cortos periodos en los que el calefactor se enciende y se apaga siendo todo esto completamente controlado por la electrónica de la máquina con el objetivo de mantener su temperatura lo más fija posible a pesar de las condiciones del ambiente que la rodean. Estos pulsos tienen que tener cierto valor para que el calentamiento real se mantenga lo más cerca posible de nuestro objetivo.

Un PID bien seteado reducirá las variaciones de temperatura de la máquina al mínimo posible, esto no significa que el valor en grados centígrados se mantenga siempre exactamente igual ya que hay un rango de variación que es aceptable y normal, pero si mantiene la temperatura real del calefactor tendiendo hacia la temperatura que deseamos.

En resumen y simplificando resistencia calentará cuando se encuentre debajo de la temperatura objetivo y se apagará cuando esté por encima de esta temperatura, dando como resultado un calentamiento de ondas con un resultado real que oscila en torno a la temperatura deseada.

(Referencia de foto. Ref. 1)


3- ¿En qué momento usar el ajuste de PID?

3.1- La impresora presenta variaciones de temperatura al imprimir.

Si notamos que nuestra impresora tiene variaciones grandes de temperatura en torno a la temperatura objetivo en forma constante, por ejemplo de 10ºc o más, puede que necesitemos ajustar el PID según indicaremos en esta nota en el punto 4, si luego de haber ajustado este valor seguimos notando variaciones de temperatura es probable que el problema no sea el cálculo de PID, en este caso ver el punto 5 de esta nota.


3.2- Vamos a imprimir un filamento que tiene una temperatura diferente al que usamos normalmente y notamos variaciones importantes al hacerlo.

Existe la posibilidad de que nuestra impresora mantenga bien la temperatura con el filamento que usamos normalmente pero al intentar imprimir uno con temperatura diferente comience a presentar variaciones, en este caso podemos calcular el PID para el rango de temperatura que deseamos imprimir.


3.3- Cambiamos el hotend y notamos variaciones de temperatura.

En caso de cambiar el hotend y notar variaciones de temperatura podemos calcular el PID para el rango de temperatura que usamos normalmente.


4- Como calcular el PID

4.1- Posicionar el hotend correctamente en versiones anteriores a firmware 4.0.0

Antes de hacer el cálculo de PID en las versiones de firmware anteriores a la 4.0.0 primero debemos hacer home general de la máquina y dejar la boquilla tocando contra el espejo en el centro de la cama.


4.2- Realizar el ajuste de PID.

Firmware Kuttercraft tiene una opción que simplifica mucho la operación, haciendo click en el menú y luego yendo a "AJUSTES" encontraremos la opción "PID".

Para calcular este valor lo que debemos lograr es recrear las condiciones de impresión que queremos usar, entonces si vamos a usar entonces setearemos la temperatura que deseamos y si vamos a usar el fan de capa debemos habilitarlo en la velocidad que vayamos a utilizarlo normalmente, en caso de que no lo vayamos a usar en ningún momento no hará falta habilitarlo.


5- Consideraciones al calcular el PID

5.1- Buen estado de la electrónica. Debemos tener en cuenta que tanto la resistencia como el termistor y sus cables se encuentren bien colocados y en buenas condiciones, que los cables se encuentren correctamente colocados en la Ramps1.4 y que no tengamos fallas en la electrónica, tanto Ramps 1.4 como Arduino.


5.2- Correcta medición.

Debemos usar únicamente los valores que nos da la impresora en pantalla como referencia, por ejemplo; tomar la medición con un instrumento externo como un termómetro, otro termistor o una sonda térmica muy probablemente nos dará valores diferentes y estos serán erróneos debido a que no es la forma correcta de tomar la medición que estamos buscando.


5.3- Aislación del hotend.

Recordá que si tu hotend no tiene colocado ningún aislante, sea lana de roca o un capuchón de silicona es normal que sea propenso a mayores variaciones de temperatura que cuando si lo tenía ya que no tiene protección alguna contra el ambiente que lo rodea.



REFERENCIAS

Ref. 1 - https://es.wikipedia.org/wiki/Controlador_PID


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