Przejdź do głównej zawartości

Strojenie Klipper PID – poradnik

· 5 min aby przeczytać
Pranav G.
Pranav G.

Oprogramowanie Klipper zbiera ostatnio mnóstwo pochwał za szeroki zakres funkcji i doskonałą wydajność. Oferuje również szereg opcji konfiguracji, które pozwalają skalibrować drukarkę i zapewnić wysoką jakość wydruków 3D.

Jednym z kluczowych parametrów, które dziś skonfigurujemy, jest dostrojenie regulatora PID drukarki 3D. Prawidłowe ustawienie regulatora PID gwarantuje, że głowica drukująca i stół roboczy będą nagrzewane w najkrótszym możliwym czasie i będą utrzymywały zadaną temperaturę z dużą precyzją.

Ten artykuł przeprowadzi Cię przez proces kalibracji PID dla Twojej drukarki 3D za pomocą programu Klipper. Pomoże Ci lepiej zrozumieć te ustawienia PID i rozwiązać wszelkie problemy z nagrzewaniem się urządzenia.

Zacznijmy od dostrojenia tych łóżek i gorących końcówek!

Czym jest sterowanie PID w drukarce 3D?​

Zdjęcie dzięki uprzejmości: Laboratorium mikrokontrolerów

PID to skrót od Proportional, Integral, and Derivative Actions, czyli działań regulatora proporcjonalnego, całkującego i różniczkującego, które mają na celu utrzymanie stanu ustalonego dla danej funkcji. Jest to układ sprzężenia zwrotnego w pętli zamkniętej, który stale mierzy błąd w układzie i stara się go skorygować.

Przyjrzyjmy się bliżej tej akcji kontrolera na przykładzie praktycznego zastosowania.

Załóżmy, że ustawiłeś temperaturę wytłaczarki na 200°C za pomocą konsoli drukarki. Działanie proporcjonalne będzie próbowało podnieść temperaturę do 200°C i będzie ją stale monitorować za pomocą wyjścia termistora drukarki. Jednak ze względu na działanie sterowania proporcjonalnego, będzie ona zbliżona do tej wartości, ale nigdy nie będzie równa dokładnie 200°C.

Na tym etapie następuje działanie układu sterowania całkującego. Stara się on zniwelować różnicę między wartością zadaną (200°C) a błędem w systemie. Jednak jego działanie nie zatrzymuje grzania, gdy temperatura gorącego końca zbliża się do 200°C, co skutkuje przeregulowaniem.

Wreszcie, sterowanie różniczkowe kontroluje to przekroczenie i stara się utrzymać zmienną całkową w ustalonym zakresie. Zawsze patrzy w przyszłość, aby oszacować przekroczenie całkowe i stara się je skompensować, aby osiągnąć temperaturę stanu ustalonego w krótszym czasie.

Wszystkie trzy funkcje wykorzystują określony współczynnik do obliczania i kontrolowania swojego działania podczas cyklu nagrzewania. Nawet jeśli jeden z tych współczynników ma nieprawidłową wartość, mogą wystąpić problemy z nagrzewaniem podczas cyklu drukowania.

Na przykład, drukarka może w ogóle nie osiągnąć ustawionej wartości. Może też mieć problemy z utrzymaniem stałej temperatury, co prowadzi do ciągłych wahań temperatury podczas drukowania. Problemy te skutkują niską jakością druku i mogą pogorszyć jego jakość.

Dlatego tak ważna jest okresowa kalibracja ustawień PID, aby zapewnić efektywne nagrzewanie podzespołów drukarki. Teraz, gdy omówiliśmy podstawy sterowania PID, łatwiej będzie zrozumieć i zinterpretować proces strojenia PID w programie Klipper.

Proces strojenia PID w oprogramowaniu Klipper​

Rozszerzone kody G w programie Klipper​

Klipper sprawia, że kalibracja ustawień PID jest niezwykle prosta dzięki rozszerzone kody G. Te rozszerzone kody G to zapisane wersje standardowych kodów G i M, których drukarka może używać do wykonywania określonych czynności.

Na przykład, w oprogramowaniu Marlin, aby wyłączyć grzałki drukarki 3D, konieczne byłoby wprowadzenie polecenia M104. Podobnie, polecenie M25 wstrzymuje trwający druk na drukarce. Jednak zapamiętanie różnych poleceń i ich funkcji może być uciążliwe, przez co zniechęca do ich użycia.

Klipper stosuje więc nieco inne podejście i upraszcza ten system poleceń, wykorzystując rozszerzone kody G. Aby wyłączyć grzejnik w Klipperze, wystarczy dodać polecenie ''' TURN_OFF_HEATERS ''' w konsoli Klippera. Analogicznie, wpisując polecenie ''' PAUSE ''' , można szybko wstrzymać trwające drukowanie.

Te rozszerzone kody G są przydatne podczas procesu kalibracji i używamy ich, aby uprościć proces strojenia PID. Zaczynajmy.

Kalibracja ustawień PID dla gorącego końca​

  1. Otwórz instancję Klippera i przejdź do głównego pulpitu. W tym artykule wykorzystamy interfejs użytkownika Fluidd, ale proces pozostaje taki sam dla Mainsail i innych interfejsów Klippera.
  2. W konsoli wpisz PID_CALIBRATE HEATER=extruder TARGET=200. Wprowadź polecenie.

  1. Pozwól drukarce przeprowadzić proces strojenia PID. Możesz to kontrolować, monitorując wahania temperatury w sekcji „Termiczne”.
  2. Po zakończeniu otrzymasz powiadomienie w obszarze konsoli z informacjami o parametrach PID i ostatecznych wartościach kalibracji.

  1. Wprowadź polecenie ''' SAVE_CONFIG ''' w konsoli Klipper. To polecenie zapisze skalibrowane wartości w pliku konfiguracyjnym drukarki i ponownie uruchomi oprogramowanie sprzętowe.

Kalibracja ustawień PID dla grzałki​

  1. Wprowadź polecenie ''' PID_CALIBRATE HEATER=heater_bed TARGET=60 w oknie konsoli Klippera. '''

  1. Pozwól Klipperowi wykonać proces kalibracji.
  2. Po zakończeniu w oknie konsoli pojawi się zestaw wartości PID dla drukarki 3D.

  1. Wykonaj polecenie SAVE_CONFIG w konsoli. Spowoduje to zaktualizowanie nowych wartości w pliku konfiguracyjnym drukarki i ponowne uruchomienie oprogramowania sprzętowego.

Gotowe! Właśnie skalibrowałeś ustawienia PID dla hotendu i grzałki.

Rozwiązywanie problemów ze strojeniem PID w Klipperze​

Polecenie Save config nie działa​

Jeśli Twoja instancja Klippera nie zapisuje automatycznie skalibrowanych wartości PID, nadal możesz ręcznie wprowadzić je do pliku konfiguracyjnego drukarki.

Otwórz plik printer.cfg w sekcji konfiguracji. Wyszukaj sekcję #control pid i zastąp stare wartości PID nowymi wartościami. Zapisz i uruchom ponownie oprogramowanie sprzętowe.

Tworzenie pliku dziennika w celu wykrycia ewentualnych problemów​

Klipper umożliwia utworzenie pliku dziennika procesu strojenia PID, aby móc go później przejrzeć w razie wystąpienia przypadkowych problemów. Dodaj polecenie WRITE_FILE=1 na końcu ciągu TARGET=200 i naciśnij Enter.

Klipper utworzy nowy plik dziennika w sekcji konfiguracji o nazwie „/tmp/heattest.txt”. Możesz uzyskać do niego dostęp w dowolnym momencie, jeśli chcesz dokładnie przejrzeć cały proces.

Ostatnie przemyślenia​

Proces strojenia PID w Klipperze jest prawdopodobnie najłatwiejszy w wykonaniu w porównaniu z innymi firmware'ami. Dzięki rozbudowanym kodom G, Klipper sprawia, że cały proces jest płynny i szybki zarówno dla początkujących, jak i doświadczonych użytkowników drukarek 3D.

Podziel się z nami swoimi doświadczeniami z Klipperem i tym, jak usprawnił on drukowanie 3D. Możesz również sprawdzić Obico dla Klippera, który stworzyliśmy, aby pomóc Ci zdalnie monitorować wydruki z dowolnego miejsca i wykrywać usterki za pomocą sztucznej inteligencji. Dowiedz się, jak zacznij za darmo.

Jeśli masz dodatkowe uwagi lub sugestie dotyczące przewodnika lub chcesz dowiedzieć się czegoś więcej, podziel się z nami swoimi spostrzeżeniami w komentarzach poniżej.

Powiązane artykuły: