Kalibracja PID ekstrudera

We wpisie tym zostanie opisana kalibracja ekstrudera a dokładniej regulatora PID drukarki 3D z użyciem komend G-CODE. Jest to prosty zabieg który pozwoli dostosować regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący w skrócie PID. Pozwala on na utrzymanie temperatury głowicy drukarki 3D na stałym poziomie, regulując jej wahania. Dla osób bardziej dociekliwych więcej o regulatorach PID można przeczytać np. tutaj.

Dlaczego przydaje się kalibracja ekstrudera a dokładniej regulatora PID? Ano po uruchomieniu drukarki 3D i rozgrzaniu głowicy właściwie zawsze będą pojawiać się wahania temperatury.  Wbrew pozorom jednostajna temperatura głowicy drukarki 3D ma spory wpływ na wydruk. Duża niestabilność temperatury może powodować np. poziome prążki na wydrukach a w gorszych wypadkach nawet rozwarstwienia wydruku. Jeśli wahania są większe niż +- 1ºC to znak że kalibrację należy wykonać aby poprawić stabilność odczytów.

Zatem do roboty:

Opiszemy dwie metody regulacji, obie w miarę proste. W jednej wartości PID wklepujemy bezpośrednio G-code’m do firmware’u, w drugiej przepisujemy te dane po prostu do pliku configuration.h w środowisku Arduino. Aby kalibracja ekstrudera została przeprowadzona należycie najpierw musimy te wartości zdobyć.

 

1. Na zimnej głowicy w dowolnym oprogramowaniu (np. Pronterface – Printrun download) musimy uruchomić tzw. Autotuning PID za pomocą komendy M303.

Używamy jej w ten sposób: M303 S245 C9

gdzie: S245 – oznacza temperaturę w ºC

oraz: C9 – oznacza ilość powtórzeń cyklu

Dla PLA lepiej ustawić bliższą temu filamentowi temperaturę w granicach 190-200 ºC, dla ABS jak w przykładzie ok. 245-255 ºC.

Po 9 cyklu (może ich być mniej) pojawi się wyliczona wartość PID która zostanie oznaczona Kp, Ki, Kd.

 

2a. Wpisujemy wartości Kp, Ki, Kd komendą M301.

Komendę M301 stosujemy w następujący sposób:

M301 P1 I2 D3

gdzie:

1 – Kp, 2 – Ki, 3 – Kd, np:

M301 P18.89 I1.15 D77.53

 

2b. Lub wpisujemy Kp, Ki, Kd bezpośrednio w pliku konfiguracyjnym (configuration.h)

Odszukujemy linijek:

#define DEFAULT_Kp 18.89
#define DEFAULT_Ki 1.15
#define DEFAULT_Kd 77.53

i podstawiamy wyliczone wartości.

 

3. Zatwierdzamy konfigurację.

W przypadku zapisywania konfiguracji G-Codem zapamiętujemy ustawienia za pomocą komendy M500.

Można jeszcze sprawdzić poprawność zapisu w EEPROM za pomocą komendy M503.

Przy edycji pliku konfiguracyjnego wgrywamy po prostu nowe ustawienia do sterownika.

I to by było wszystko. Czasem może zdarzyć się, że kalibrację trzeba będzie powtórzyć 2 razy aby była dokładniejsza. Całość nie jest taka trudna, a potrafi sporo pomóc w poprawieniu jakości wydruków.

Warto jeszcze pamiętać, że wszelkie zmiany i zabiegi przy głowicy takie jak owinięcie taśmą kaptonową, wymiany termistora czy grzałki, zamontowanie dodatkowego chłodzenia i tym podobne mogące mieć wpływ na temperaturę należy zakończyć ponowną regulacją.

 

Opis jak wykonać kalibrację PID w drukarce Printo H3 znajdziesz poniżej:

Printo H3 – kalibracja PID

Linki sponsorowane