PID -калибровка хотенда и нагревательной платформы

Благодаря данной статье вы узнаете как настроить калибровку температуры нагревательной платформы и хотенда 3д-принтера. Причем не только нашего производства, но и других производителей.

Для начала давайте разберемся что такое PID-калибровка и для чего она нужна. Вот ссылка на статью в википедии, в которой описано что это такое с точки зрения физики. Если же говорить проще, то PID калибровка - это регулятор, который использует значение Kp, Ki, Kd для задания и поддержания определенной температуры. В нашем случаи это температуры хотенда и нагревательной платформы. Следовательно, данная калибровка необходима для того чтобы быстрее прогревался хотенд и нагревательная платформа и не было резких скачков температуры. 

Значение Kp, Ki, Kd - будут разными даже для двух абсолютно идентичных 3д-принтеров. Именно поэтому невозможно задать какие-то стандартные значения, которые бы одинаково хорошо работали везде. Также параметры изменяются если вы измените что-то в конфигурации нагревательной платформы/хотенда или других связанных с ними систем. Даже добавления силиконового чехла, или тем более обдува детали кардинально меняет параметры калибровки.

Мы проводим PID калибровку для всех собранных 3д-принтеров Prusa i3 Steel V2.0, которые продаем - как для собранных моделей, так и DIY - наборов. Но поскольку эксплуатационные условия у нас, и у вас могут отличаться - мы рекомендуем вам уже на месте провести такие калибровки. Если у вас, конечно, есть возможность и желание это сделать :)

В прошивке Marlin есть все средства, которые позволяют провести PID-калибровку. 

В нашей версии прошивки уже активирована возможность данной калибровки, поэтому вам нужно выполнить всего несколько простых действий:

1. зайти в Repetier-Host;

2. подключиться к 3д-принтеру; 

3. ввести g-code, который стартует калибровку;

4. дождаться пока 3д-принтер проведет калибровку;

5. записать готовы результаты в EEPROM или прошивку.

   
   

Для начала зайдите в Repetier-Host и подключитесь к 3д-принтеру. 

Калибровка хотенда

Переместите экструдер в центр нагревательной платформы, включите обдув детали (если он есть), и оденьте на хотенд силиконовый чехол (или другую защиту от потока воздуха, который выходит из обдува детали). То есть нужно привести хотенд до состояния, максимально приближенного к рабочему. 

Калибровка производится на определенной температуре. Рекомендуется проводить ее на температуре, максимально приближенной к той, при которой Вы чаще всего печатаете. Калибровка будет работать и при других температурах, но чем больше будет разница заданной температуры от той, при которой проводилась калибровка - тем менее точной будет калибровка.

За PID-калибровку отвечает G-code M303:

M303 E <hotend_num> S <temp> C <count>

Давайте разберемся какие в данной команды есть параметры:

• E <hotend_num> - номер хотенда. E0 - экструдер 0, E-1 - нагревательная платформа;

• S <temp> - температура калибровки;

• C <count> - количество повторений. Чем больше, тем лучше (но в пределах разумного). Минимальное кол-во 3. умолчанию 5. Мы рекомендуем 5-7.

Если нам нужно откалибровать хотенд при температуре 230 градусов Цельсия, и при этом провести тест 7 раз, то команда будет выглядеть так:

M303 E0 S230 C7

Можете ее откорректировать под свои требования. Теперь нужно скопировать команду, затем перейти во вкладку "Управление" Repetier-Host и ввести ее в поле G-code (см. изобр. 1).

Изобр. 1 Калибровка температуры хотенда

Нажимаем "Отправить" или просто Enter на клавиатуре. Если вы все сделали правильно, то в строке состояния должна появиться отметка что калибровка началась (см. изобр 2)

Изобр. 2 PID-калибровка началась

Теперь осталось дождаться завершения калибровки. Результатом ее завершения будет надпись "PID Autotune finished! Put the last Kp, Ki and Kd constants from below into Configuration.h "(см. изобр. 3).

Изобр 3. Результаты калибровки

На изображении 3 также видны параметры калибровки, которые нам необходимы - Kp, Ki, Kd. Теперь нам осталось внести их в память 3д-принтера. Это можно сделать 2 двумя вариантами: через прошивку или EEPROM. Второй вариант (EEPROM) быстрее и проще, но имеет один серьезный недостаток - при выполнении команды M502 будут загружены данные из прошивки и нужно будет еще раз вписывать правильные данные калибровки, поэтому лучше сразу записать их в прошивку. Оба варианта описаны ниже.

Если Вы хотите внести данные в прошивку, то перейдите в файл "Configuration.h" и найдите там строки:

#define DEFAULT_Kp 22.25 

#define DEFAULT_Ki 1.76 

#define DEFAULT_Kd 70.19

Вместо цифр, указанных в прошивке введите те, что были выведены в Repetier-Host. 

А для того, чтобы внести данные в EEPROM нужно в Repetier-Host перейти в меню Конфигурация-> Конфигурация EEPROM и перед вами откроется меню такое же как и на фото 4.

Изобр. 4. Конфигурация EEPROM

В поля выделенные цифрой 1 необходимо внести полученные данные калибровки хотенда и нажать «Ок». Теперь переходим к калибровке нагревательной платформы.

Калибровка нагревательной платформы

Калибровка нагревательной платформы выполняется практически идентично.

Вот команда для запуска калибровки:

M303 E-1 S80 C5

После завершения калибровки необходимо также внести данные в прошивку или EEPROM.

В прошивке нужно найти поля: 

 #define DEFAULT_bedKp 270.25

  #define DEFAULT_bedKi 27.72

  #define DEFAULT_bedKd 658.64

Впишите в них полученные значения калибровки, после чего перепрошейте 3д-принтер (как это сделать описано вот здесь).

Тогда как в EEPROM нужно вписать полученные значения в поля выделены цифрой 2 на картинке 4. 

После этого калибровку можно считать завершенной.

Также рекомендуем вам обратить внимание на статью, в которой описано как включить программную компенсацию кривизны нагревательной платформы. Ну а если вы не нашли у нас на сайте необходимую вам информацию, то вот статья в которой вы найдете дополнительные ресурсы на которых есть много информации для любителей 3д-печати.