Thema: Neue caffè!-Firmware-Version

Es gibt eine neue Version von caffè!

Über caffè!

caffè! ist eine Firmware für Espressomaschinen, die mit einem faustino-Mikrocontroller-Modul ausgestattet wurden. Klassische Espressomaschinen wie die Rancilio Silvia erhalten damit eine Temperatur- und Druckregelung (Beispiel).

Download: https://sites.google.com/site/projectcaffe

caffè!-Features

• Temperaturregelung für bis zu zwei unabhängige Heizkreise (2 x PID)
• Messung von bis zu fünf Temperaturen gleichzeitig, z.B. Boiler, Brühgruppe, Tasse und Elektroniktemperatur
• Messung von Durchflussgeschwindigkeit und Wasservolumen
• Messung des Brühdrucks
• Übertragung aller Messwerte an den Computer über USB. Durch Echtzeitdarstellung als Kurven können PID-Parameter mit einmaliger Präzision eingestellt werden. Aufzeichnung als Video für spätere Einzelschritt-Analyse möglich.
• Moderner PID-Algorithmus mit Windup-Limiting, Windup-Clamping, einstellbaren Filtern usw.
• Parameterisierbare PID-Eintellungen, d.h. verschiedene PID-Einstellungen für verschiedene Betriebszustände wie Aufwärmen, Bezug, Dampf.
• Automatische Ermittlung der PID-Einstellungen - "Autotuning"
• Umschaltbare Sollwerte für Espresso und Dampf
• Programmierbare Heizkurven ("Ramp & Soak") ermöglichen Steuer- und Regeleingriffe unabhängig vom Sensormesswert
• Leistungsteuerung von Vibrationspumpen per Phasenanschnitt
• Absolutdruckregelung mit Drucksensor
• Pumpensteuerung per Paddle-Hebel
• Programmierbare Preinfusionkurven
• 1/2-Tassen-Dosierung
• Schnellaufwärm-Program halbiert die Aufwärmzeit - z.B. 10 min mit einer Gaggia Classic.
• Programm zum Temperieren der Brühgruppe verbessert den Brühtemperaturverlauf beim Bezug
• Wasserhärterechner und Verkalkungsüberwachung
• Wasserfilterüberwachung (Alter, Liter)
• Automatisches Entkalkungsprogramm
• Programmierbare Einschaltzeiten für die Espressomaschine
• Energiesparmodus und Energieverbrauchsmessung
• Uhr/Datum und programmierbare Wochentags-Zeitschaltuhr
• Softwaresteuerung für die Lampen der Maschine, dadurch kein Flackern der Boiler-Lampe wie bei anderen PIDs, sondern sinnvolle Anzeige
• Unterstützt analoge und kalibrierte digitale (Präzisions-) Temperatursensoren.
• Kalibrationsprogramm für den Abgleich der analogen Sensoren
• Einstellbarer Brühzeittimer, z.B. Signalton 25 Sekunden nach Bezugsstart
• Erkennung des Aufwärmzustandes, Signalisierung der aufgewärmten Maschine
• Dampf-Start-Signal
• Unterstützt den Original-Thermostat, um PID-Regelung und Original-Regelung zu vergleichen.
• Mühlentimer
• Unsichtbarer interner Einbau ohne Display möglich, dann Fernkonfiguration per Computer (optional Kipphebeltaster zur Temperaturwahl ohne Computer)
• Umfangreiche 155-seitige Anleitung

Virtuelle Anzeige unter Windows

Genial Das muss ich unbedingt bald einmal ausprobieren!

Es gibt eine neue Version von caffè!

Download: https://sites.google.com/site/projectcaffe

Neu in Firmware 3.7:

• caffè! unterstützt jetzt neben dem normalen PID-Sensor einen zusätzlichen Dampfsensor. Wer schon mal einen Gaggia-Boiler gesehen hat, hat sicher bemerkt, dass der Brühthermostat seitlich angebracht ist, der Dampthermostat oben. Die Temperaturen an diesen Positionen korrelieren am besten mit der Brüh- bzw. Dampftemperatur. Diesen Positionsvorteil kann man jetzt auch mit PID-Regelung nutzen.
• Schutzfunktion für Boiler und Pumpe: automatische Abschaltung, wenn die zulässige Nutzungsdauer überschritten wird, z.B. 4min Dampf bei der Rancilio Silvia.
• Manuelle Eingriffsmöglichkeit bei Preinfusionsprogrammmen: Man kann jetzt während des Bezugs mit der Pfeiltaste zum nächsten Preinfusionsschritt springen. Man könnte beispielsweise 30s Preinfusion mit 2.5bar programmieren (was sicher zu lange ist) und bei Sichtung des ersten Tropfens per Taster den weiteren Ablauf starten, z.B. einen programmierten Druckanstieg auf 9.5bar. So kann man präzise Programmierung mit den unvermeidlichen Schwankungen zwischen Shots vereinbaren.
• Bei Dosierprogrammen kann man jetzt Ausgabe zur Gruppe oder Dampflanze wählen. Praktisch für Americano und andere Heissgetränke. Damit man grössere Mengen Wasser ohne grossen Temperaturabfall beziehen kann, kann man im Dosierprogramm die Pumpenleistung reduzieren, so dass die Maschine nachheizen kann.

Weiter Kleinigkeiten siehe Versionsübersicht am Ende des caffè!-pdf.

Zuerst einmal muss ich meiner Begeisterung Ausdruck verleihen: Dietmar, dein Faustino und Anonymus' Firmware sind der Hammer Das ist geradezu revolutionär - eine automatische Brühdruckregelung in einer Espressomaschine - das gibts nicht einmal in sündhaft teuren Nobelmaschinen

Nun auch mal von mir ein Status-Monitor Screenshot. Trotz meines eher ungeeigneten Drucksensors (1-34,5 bar Messbereich) funktioniert die Druckregelung (für meine Bedürfnisse) tadellos. Den Filter lasse ich zunächst bei den Standardeinstellungen.

Für alle Uneingeweihten (falls die überhaupt über diesen Thread stolpern): Interessant sind in dem Diagramm die dicke und die dünne schwarze Kurve in der rechten Hälfte des Diagramms. Die dicke Kurve ist der Soll-Druck, denn ich über ein Potentiometer (Paddle) vorgebe. Die dünne schwarze Kurve zeigt den gemessenen Ist-Druck.

Zu Beginn des Bezugs habe ich vorgebrüht mit 2 bar bis zu den ersten Tropfen. Dann den Sollwert auf 10,5 bar hochgedreht bis zum Ende des Bezugs. Der Ist-Druck schoss ein wenig übers Ziel hinaus, aber auf ein halbes bar kommt es mir wirklich nicht an.

Anmerkung: Da mein Drucksensor den Absolutdruck misst, sind meine gemessenen Werte jeweils 1 Bar höher als die gewohnten und hier im Kaffeenetz diskutierten Zahlen. Hier wäre es schön, wenn man für den Drucksensor ein Offset einstellen könnte (oder einfacher - im Gauge-Menü bei "Umin" die Auswahl eines höheren Wertes als 0.5 zu erlauben - in meinem Fall 0,6 - wie es in älteren caffe-Versionen noch möglich war.)


Edit: Hier noch ein Shot ohne Software-Filter. Die Regelung greift (dem Pumpengeräusch nach zu schließen) häufiger und stärker ein. Auf den Geschmack scheint das keinen Einfluss zu haben. Der Drucksensor sitzt übrigens hinter einem Quickmill-Membranregler und einem Kapillarrohr, was schon etwas zur Glättung der Kurve beitragen dürfte.

> Shot ohne Software-Filter

Die Filter-Einstellungen kann man IMHO erst mal lassen, wie sie sind. Oder, wenn der Sensor ungefähr den doppelten Messbereich und damit die halbe Auflösung des empfohlenen Sensors hat, alle Werte im Filtermenü halbieren. Vielleicht auch verdoppeln, bin mir jetzt nicht sicher.

Was man - ähnlich wie bei der Temperatur-Regelung - einstellen muss, sind die Regler-Werte. Man findet sie unter Pump->Pressure-Ctrl. Die werden stark von der Espressomaschine und speziell der Pumpe abhängen. Zur Einstellung durch Ausprobieren kann man im Preinfusionsmenü einen Drucksprung programmieren, z.B. 10s lang 2.5bar als Ziel, dann 5bar. Diesen Sprung auf Taste "1" des Displays legen (als Espressobezug mit Preinfusion). Dann einige Shots damit machen, immer frische Pucks, und zwischendurch die Pressure-Ctrl-Einstellungen variieren. Bei Deiner ULKA EP4 plus Membranregler schätze ich, dass man Kc grösser machen kann.

> Der Ist-Druck schoss ein wenig übers Ziel hinaus, aber auf ein halbes bar kommt es mir wirklich nicht an

Mit etwas Abweichung muss man leben. Es handelt sich im wesentlichen um P-Regelung (mit einem voreingestellten schwachen integralen Anteil). P-Regelung hat immer eine bleibende Regelabweichungen. 0,5bar Fehler sind bei einem 16bar-Sensor ok. Bei einem 32bar-Sensor auch etwas mehr, da der Regler wegen der halben Auflösung die Leistung in doppelt so großen Schritten ändert.

Problematisch ist vor allem der untere Druckbereich bis ca. 2bar. Bei kleinem Druck kommt kein Wasser durch den Puck, d.h. Überschwinger sind kritisch, weil einmal aufgebauter Druck nicht mehr sinken kann.

> im Gauge-Menü bei "Umin" die Auswahl eines höheren Wertes als 0.5 zu erlauben [...] wie es in älteren caffe-Versionen noch möglich war.)

Das ist auch in der aktuellen Version wieder möglich.

Wow, Faustino wird wohl bald von den großen Firmen abgeworben werden, dass diese auch mal state-of-the-art features bekommen

- Wo kann man das Faustino-Kit eigentlich erwerben und wieviel kostet es?

- Sehe ich das richtig, dass ich zB beim Americano einprogrammieren kann: zuerst 30ml Espresso, dann soll gleich die Wasserlanze starten mit 40ml heißes Wasser?

lG!