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【技術】マイコンを用いたPID制御による±0.1℃の高精度ヒーター制御技術

ヒーター制御において正確な温度制御は非常に重要です。
特に、産業プロセスや実験研究など、厳密な温度制御が必要な場面では、高い精度での制御が求められます。

マイコンを用いたPID制御により、ヒーター制御において±0.1℃の精度を実現することができます。

PID制御は、比例 (Proportional)、積分 (Integral)、微分 (Derivative)の3つの制御を組み合わせることで、目標値に対して安定した制御を行う手法です。
比例制御は目標値と現在の温度の差に比例して制御量を調整し、積分制御は過去の誤差の累積を考慮し、微分制御は誤差の変化率を利用します。

PID制御のパフォーマンスは、調整パラメータに大きく依存します。
これらのパラメータを手動調整や試行錯誤によるチューニングで適切に調整しなければなりません。

±0.1℃の精度を実現するために以下のような工夫もしています。

a. 高品質な温度センサーの使用:
温度センサーの精度は制御精度に直結します。
高品質なセンサーを選ぶことで、より正確な温度情報を得ることができます。

b. ノイズ除去とフィルタリング:
温度センサーからの信号にはノイズが含まれる場合があります。
ノイズを除去し、信号を滑らかにするために、適切なフィルタリング手法を適用します。

c. サンプリングレートの最適化:
温度の変化を正確に検出するためには、十分なサンプリングレートが必要です。
サンプリングレートを適切に設定することで、より高い精度の制御が可能となります。

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【技術】GOTとマイコンをシリアル通信で接続

PLC用タッチパネルのGOT(Graphic Operation Terminal)とマイコンを
シリアル通信で接続することができます。

GOT(Graphic Operation Terminal)は、産業用制御システムで使用されるユーザーインタフェースの一種です。
タッチパネルが付いていることで直感的な操作が実現できます。

GOTの画面を作成するには、GOTのプログラミングソフトウェアの画面デザイン機能を使用します。
画面上にはボタン、テキストボックス、グラフィックスなどのGUI要素を配置することができます。
カスタム品や少ない台数を制作する物に関しては、GUIを構成するケースでは、ソフトウェア設計工数に膨大な時間がかかってしまいますが、GOTに置き換えができると大幅な工数削減が可能になります。

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【技術】マイコンでOSを使わずにSDカード上のファイルをリードライト

マイコンでオペレーティングシステム(OS)を使用せずに、
FAT32フォーマットのSDカード上のファイルをリード・ライトすることが
できるようになりました。

FAT32は、Windowsなどの主要なオペレーティングシステムで広く使用されているファイルシステムです。

マイコンでOSを使用せずにFAT32のSDカードのファイルをリード・ライトする技術は、システムリソースの制約があるマイコン環境での開発において有用です。

一般的に、ファイルシステムのリード・ライトを実現するには、ファイルの構造やディレクトリの管理、データブロックの読み書きなど、ファイルシステム固有の操作を理解し、実装する必要があります。
また、ファイルシステムの仕様を遵守することも重要です。

この機能を活用すると、センサデータのロギング記録、アプリ設定値の保管、音声や画像データの保持などにSDカードをフレキシブルに利用できます。

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