PID in einer Qickmill 0820 - Tipps und Anregungen

Gunnar hat mal einen "Kaskadenboiler" gebaut. ich glaube auch, dass das der Königsweg für stabile Temperaturen bei kleinen Geräten ist.

 

Danke – konzentriert auf den Punkt gebracht, also los…

Ich spreche hier aus langer 'Surf'-Erfahrung, dass bereits die Einstellung einer frei wählbaren Ausgangs-/Start-Temperatur einen entscheidenden Einfluss auf das Ergebnis in der Tasse hat.
Es wäre wünschenswert, wenn ich das nicht nur anhand des Zuschaltens der Dampfheizung für 3, 4, 5, oder 7 Sekunden erreiche, nachdem die Heizung den 'Nullpunkt' durch abschalten signalisiert hat. Ich möchte einfach die Start-Temperatur komfortabel und reproduzierbar einstellen, ohne jedes mal den 'Nullpunkt' abzuwarten. Das nervt bei mehreren Bezügen in Reihe ziemlich.

Also: es wäre schon viel mit Punkt 1. gewonnen, die Ausgangs-Temperatur kontrolliert variabel einstellbar zu ermöglichen.

Ich habe es mangels Equipment noch nicht geschafft, mal die Temperaturen zu messen, darum bewege ich mich mehr auf der Ergebnis- sprich geschmacklichen Beurteilungs-Position. Insofern kann ich keine konkrete Aussage machen, wie sich die Brühtemperatur während des Durchlaufs verhält. Bei meiner Surf-Methode ist es in der Regel so, dass die Heizung erneut anspringt, wenn der Bezug beendet ist.

Es wäre messtechnisch interessant zu wissen, wie sich die Temperaturkurve der QuickMill-Thermoblocks während des Espressobezugs entwickelt, bei jeweils unterschiedlichen Start-Temperaturen. Kann das nicht mal jemand messen?

Bei aller Theorie einer wünschenswerten Temperatur-Konstanz wäre es zudem auch interessant zu bewerten, wie sich eine eventuell leicht abfallende Temperaturkurve auf das Ergebnis der Extraktion auswirkt. Das muss ja nicht mal zwingend schlecht sein… Vielleicht sogar ähnlich positiv, wie beim Handhebler mit der leicht abfallenden Druck-Kurve.

Gruß, Sebastiano

 

Die genaue Hysterese wäre mal interessant, die ist mir Quick bisher schuldig geblieben. Quick schreibt zu Thermostaten:
"Die Thermostate weisen eine Temperatur von 110 (caffé) und 160 (Dampf) auf, wobei sie sehr präzise sind, wenn sie bei dieser Temperatur abschalten und mehr Temperaturunterschiede aufweisen, wenn sie wieder aufheizen. Dies hängt von dem Thermostat ab, in unserem Fall sind es Thermostate in Keramik. Nach den Untersuchungen von Quick sind das die genauesten auf dem Markt. Also je höher die Thermostat Temperatur ist, desto höher auch die Spanne des Thermostats."

Falls jemand noch technische Formeln rechnen möchte:
Pumpleistung = 650 cc/min
Thermoblock-Inhaltsvolumen = 80 cm Kupferrohr = 22 ml Volumen
.

 

Hallo in die Runde,

ich habe auch einmal gemessen.

Bei meiner Quickmill 3035 (Pegaso) geht die Bohrung des Thermostates für den Kaffeebezug ca. 6-7mm in den Thermoblock hinen.
Eine weitere Bohrung in der Mitte/nahe der Schmelzsicherung ist ungenutzt und hat ebenfalls 4M Gewinde und ca. 6-7mm Tiefe.

Ich überlege, mir die obige Kombination einmal zu holen, den alten Thermostaten seine Arbeit tun zu lassen und erst einmal nur die Temperatur zu überwachen...

Gruß, Henning

PS:Grundsätzlich sollte es doch auch möglich sein, eine M4 Mutter aus Messing mit doppelseitig klebender Wärmeleitfolie an den Platz des Thermostates zu setzen. Vorteil: Fester Halt und komplett reversibel.

 

http://www.ebay.de/itm/Pt100-RTD-te...es_Garden_Kitchen_Kettles&hash=item1c4ce28961
Der sollte eigentlich genau passen, kommt allerdings aus GB.

Und noch der von Auber
http://www.auberins.com/index.php?main_page=product_info&cPath=6&products_id=21

 

Hallo zusammen,

ich bin schon länger ein begeisterter Mitleser hier im Forum. Denke jetzt kann ich auch mal was beitragen

Ich habe meine Quickmill ebenfalls modifiziert. Ziel war es die Aufheizgeschwindigkeit und Temperaturstabilität zu erhöhen.
Der Thermoblock ist nun PID geregelt mit Störgrößenaufschaltung. Als Sensor hängt ein 18DS20 Digitalsensor dran.
Zusätzlich sitzt direkt im Brühkopf ein weiteres Heizelement. Als Sensor ebenfalls ein 18DS20. Dies läuft aktuell mit einer 2 Punkt Regelung.
Gesteuert wird alles über einen Arduino.
Alle Ventile etc. können getrennt gesteuert werden um gewisse Komfortfunktionen zu ermöglichen:
- Beim Aufheizvorgang wird ebenfalls der Siebträger gespült um ihn schneller auf Temperatur zu bringen. Ebenfalls wird hier das Dampfventil auf Temperatur gebracht.
- Bei Dampfbezug wird erst der TB geheizt und mit einer Verzögerung mit dem Pumpvorgang gestartet.
- Ebenfalls kann nach einem Dampfbezug automatisch der TB wieder auf Kaffeetemperatur runtergekühlt werden. (Leerbezug)
- Ein Energiesparmodus mit reduzierter Temperatur ist ebenfalls einprogrammiert. (Aufheizen auf Solltemperatur in ca. 60s)
- PV über 2. Überdrückventil bei 2bar. Zeit einstellbar

Bei Gelegenheit kann ich ein paar Detailfotos machen.
Regelparameter sitzen auch noch nicht 100%.

 

Hier ein paar Schnappschüsse:

Die beiden Heizungen werden über die SSR angesteuert.
Die Pumpe und Magnetventile über normale Relais.


Der Thermoblock ist isoliert. Hauptgrund ist weniger das Energiesparen als die Elektronik von den hohenTemperaturen zu schützen.
Ein Manometer ist für das Einstellen der Überdruckventile angebaut.
Die Ventile sind links zu erkenne. 1x 2bar und 1x 10bar.
Das Ventil für die Preisfusion ist ebenfalls erkennbar.


Display habe ich ins Gehäuse eingelassen.
Aktuell wird die Temperatur der BG und TB angezeigt. Jeweils noch die Heizleistung und ob der Zielwert erreicht ist.


Wie gesagt. Ein paar Anpassungen müssen noch erfolgen.
Ebenso benötigt die Software noch ein paar Optimierungen.

 

@winnepooh Cooler Umbau! Aber wie verhält sich denn die Temperatur beim Bezug?
Könntest du mal ein Video von einem Shot machen?

 

So hab mal ein kurzen Clip des Temperaturverlaufs gemacht.

Habe gerade neue Bohnen in der Mühle und bin noch nicht ganz mit der Durchlaufzeit zufrieden. Sonst ist der Temperaturverlauf stabiler.

Man sieht einen Abfall der Temperatur direkt an der Brühgruppe auf ca. 90°. Messpunkt ist direkt am Übergang Wasserzufluss-Dusche.
Der TB kühlt trotz Störgrößenaufschaltung messbar ab. Die oft erwähnt Temperaturstabilität der QM TB kann ich mit meinen Messungen nicht bestätigen.

Ich vermute das Dampfventil trägt hier einen erheblichen Anteil. Dies ist nur durch einen Stahlwinkel an den TB angeflanscht und wird somit nur durch die Kupferrohrleitung "beheizt". Ich werde demnächst einen massiven Aluwinkel verbauen und erhoffe somit eine homogenere Temperaturverteilung über alle durchflossenen Komponenten.

http://www.vidup.de/v/SNaDP/



Hier ist das Hochhieven aus dem Energiesparmodus von 80°C zu sehen.
Der TB hat einen ordentlichen Überschwinger. Denke dies ist aber gar nicht mal so schlecht. da sie dieser kurzzeitige Peak zügig über die Komponenten ausgleicht.

http://www.vidup.de/v/Hf7Ys/



Wer Tipps und Anregungen hat, immer her damit.

 

Hallo zusammen,

nachdem ich in die 0820 das OPV inkl. Manometer eingebaut habe, für Filter der Umbau einer gebraucht erworbenen Vario Home am nächsten WE ansteht, stellt sich die Frage nach weiteren Optimierungen. Hat sich denn beim Thema "PID für die 0820" etwas getan?

 

@winnepooh wie du hast zwei heizungen? Ich habe eine quickmill senago und habe nur eine heizspirale gibt es auch einen thermoblock mit zwei heizdrähten???
Weil du hast ja auch zwei relais?!

 

In diesem Thread ist ja nun schon länger nichts mehr passiert, aber nachdem ich hier zu verschiedenen Themen schon so viele Informationen gefunden habe, melde mich mich mal an und gebe meine Erfahrungen weiter… vielleicht hilft das hier ja jemand beim googeln.
Es gibt kleine PID-Module, die auch in die 0820 passen, Stichwort ist hier „1/32 DIN“. Ich habe einen Emko ESM-3720 mit PT100 Sensor genommen:

Ich spiele noch mit den Parametern, aber das Ding reagiert schon echt flott. Beim Bezug erkennt er innerhalb von ~2 Sekunden den Temperaturabfall und beginnt nachzuheizen. Aber das beste ist, dass man einfach die Solltemperatur einstellt, und die Maschine die dann auch präzise und zuverlässig hält.
Klar kann man mit Arduino und Co. mehr machen (Flowmeter für Feed Forward Regelung, etc.), aber ich will meine Kaffeemaschine nicht mit dem Telefon bedienen müssen.
Bei Interesse kann ich gerne noch ein paar Details ergänzen.

 

Das sieht sehr gut aus!

Magst Du etwas über die nötigen Komponenten, Verkabelung, Anbringung T–Sensor etc. berichten?

 

Also hier noch ein paar Nachreichungen. Erstmal der Disclaimer: Wer sich unsicher ist, sollte lieber die Finger von solchen Umbauten lassen (Netzspannung, hohe Temperaturen, usw.). Ansonsten: Eigene Gefahr, keine Garantie für Richtigkeit, ... - ihr kennt das.

Zunächst mal gibts hier schon einige Infos: Quickmill Orione 3000 / meine Erfahrungen mit PID Aufrüstung Der Thread ist zwar für eine Orione, die Komponenten sind jedoch bei der Stretta identisch. Nur der Platz ist überall knapper.

Eine Einkaufsliste könnte etwa so aussehen:

• PID-Controller (z. B. Conrad-Artikelnummer 2352502)
• Solid-State-Relay / aka "Halbleiterrelais" (z. B. Reichelt-Artikelnummer RM1A23D25)
• 6,35mm Flachsteckadapter (z. B. Reichelt-Artikelnummer FSA-B-6,35, besser welche mit Isolierung nehmen)
• Litze mit hitzefester Silikonisolierung
• Aderendhülsen
• nicht elektrisch leitende Wärmeleitpaste (z. B. Reichelt-Artikelnummer LEITPASTE 2 5ML)
• PT100-Temperatursensor mit M4-Schraubgewinde

Basics wie Isolierband, Muttern, Crimpzange für die Stecker usw. setze ich jetzt mal voraus. Die Gesamtkosten liegen so bei ungefähr 120 €. Geht mit Aliexpress o. Ä. bestimmt auch billiger, ist aber glaube ich okay, wenn man sich die Aufpreise für Maschinen mit PID-Ausstattung anguckt.

Verbaut sieht das ganze bei mir dann so aus:





Zum PID-Controller:
Man muss auf die Einbautiefe achten, der Emko ESM-3720 hat 65mm, andere sind aber tiefer, da könnte das knapp werden. Außerdem sollte man schauen, dass man auch wirklich die Variante nimmt, die für die Ansteuerung von Solid-State-Relays geeignet ist und die zu dem gewünschten Temperatursensor passt.
Es lohnt sich, bei dem Ausschnitt in dem Bodenteil genau zu arbeiten. Wenn das PID-Gehäuse "saugend" in den Ausschnitt passt, sitzt das durch die Dicke der Wand schon sehr sicher und man kommt locker mit einer Halteklemme aus.
Die 230 V Versorgungsspannung holt man sich vom Ein-Aus-Schalter der Maschine, damit der PID auch zusammen mit der Maschine an geht. Dafür (und für den Anschluss des SSR an die Heizung) kann man diese Adapter nehmen:


Zum Temperatursensor:
Ich habe mich für PT100 und gegen J- oder K-Type entschieden, weil ich hier irgendwo gelesen hatte, dass die weniger rauschen und die interne Signalaufbereitung und damit die Steuerungsleistung des PID wohl besser sei. Ich habe den orginalen Thermo-Schalter an Ort und Stelle gelassen, weil an der Stelle eh zu wenig Platz nach oben ist. Stattdessen habe ich die Bohrung genommen, in der eigentlich der Schutzleiter befestigt ist. DIe liegt etwas tiefer und immer noch schön nah am Kaltwasser-Zulauf des Thermoblock, damit sollte er Abkühlungen sehr schnell registrieren. Trotzdem musste ich den Sensor leider etwas unschön umbiegen, damit der Deckel noch drauf geht. Vielleicht findet ja jemand einen abgewinkelten Sensor? Zudem habe ich die Schutzkappe des Sensors entfernt, damit ein Materialübergang entfällt und das ganze flinker wird. Dann mit Wärmeleitpaste eingeschraubt. Vorsicht, die Bohrung ist nicht tief, ich habe eine Mutter als Abstandshalter untergelegt, um den Sensor vorne nicht abzuknicken und natürlich den Schutzleiter auch wieder befestigt.

Zum SSR:
Eigentlich alles sehr unkompliziert. Das Ding wird bei mir auch nach längerem Betrieb maximal handwarm, also hab ich es einfach ohne irgendwelche weiteren Kühl-Maßnahmen lose oben mit rein gelegt. Wer sicher gehen will, klebt es mit Wärmeleitkleber innen an die Metall-Gehäusewand.

Zur Steuerung:
Mein Ziel ist es, die Temperatur während des Bezugs möglichst konstant zu halten. Dafür darf ruhig etwas kräftiger und vor allem schnell geregelt werden, wenn dadurch leichte Überschwinger entstehen, stört mich das nicht so sehr. Bis der nächste Shot vorbereitet ist, ist die Temperatur schon wieder da, wo sie sein soll. Ich verstehe es so, dass der Controller für jeden "Duty Cycle" neu entscheidet, wie viel Prozent der Zeit er den Ausgang geschaltet lassen soll. Bei langen Duty Cycles wird also auch erst spät reagiert. Der PID-Controller zeigt im Display die Temperatur nur ganzzahlig an, aber intern wird auch feiner aufgelöst gearbeitet. Man kann auch nur ganze Grad einstellen, das finde ich aber okay. Ich verstelle zwischen "Allongé" und Espresso um 3-4 Grad, da ist es mir lieber, immer nur 3 mal statt 30 mal tippen zu müssen. Wer es etwas feiner will, kann ja auch noch auf Fahrenheit wechseln.

Meine PID-Werte bisher:
P: 3,2 (von 100)
I: 6 (von 3600)
D: 36 (von 999,9)
Duty-Cylce (t): 1 Sekunde

Das ist sicherlich noch ausbaufähig, funktioniert aber schon ganz okay (habe Artisan mal zweckentfremdet):

Während des Espresso-Bezugs (mitte der Grafik) fällt die Temperatur nur noch auf 96 Grad (anstatt wie vorher auf deutlich unter 89 Grad, wo der Standard-Thermoschalter ja erst auslöst). Ich vermute/hoffe mal, dass damit die Temperatur des Brühwassers auch konstanter bleibt, besonders bei Getränken, bei denen schneller und/oder mehr Wasser gebraucht wird, als beim Standard-Italien-Espresso. Ich habe allerdings keine Möglichkeit, das vernünftig zu messen, wenn also jemand ein Siebträger-Thermometer wie z. B. bei den Kaffeemachern zu verleihen hat, kann ich gerne mal Messungen durchführen und auch etwas tunen.

Das Projekt geht aber weiter, mittlerweile ist das Manometer nach vorne verlegt und als nächstes folgt ein Pumpen-Dimmer für (hoffentlich) direkte Drucksteuerung.

 

Super, ganz herzlichen Dank für diese ausführliche Darstellung

Ich bin gespannt, wie es bei Deiner Maschine weitergeht. Ich habe eine Cassiopea mit eingebautem OPV und es juckt mir in den Fingern, die Temperaturschwankungen per PID in den Griff zu bekommen. Vermutlich müsste es nicht mal eine PID-Regelung sein - ein Thermostat mit geringerer Hysterese würde als erster Schritt schon reichen.

Von daher sind Deine Ausführungen sehr hilfreich. Vermutlich besorge ich mir zunächst mal den Temperatursensor und lasse die Messung "offen" mitlaufen. Das gibt einen Eindruck beim T-Surfen und auch über den T-Abfall beim Doppio-Bezug. Daher noch folgende Frage: Der genannte Sensor passt ein eine vorhandene Bohrung des Thermoblocks? Das Thermostat kann parallel dazu am Thermoblock bleiben, oder?

Merci!!

 

Korrekt, du kannst mit dem Temperatursensor (M4 Gewinde) die Schraube ersetzen, die den Schutzleiter am Thermoblock befestigt. Das originale Thermostat kann an Ort und Stelle bleiben, siehe auch das erste Bild, da sind beide zu sehen. Man kann auch super einfach wieder zurückbauen, indem man einfach wieder die Stecker an das Thermostat zurücksteckt.
Um lediglich etwas gezielter Temperatursurfen zu können, reicht vielleicht auch ein Multimeter. Die haben häufig eine eingebaute Temperaturmessfunktion und einen mitgelieferten Temperaturfühler, den man irgendwo an den TB klemmen kann. So hab ich das auch erst gemacht, bis mir das irgendwann zu lästig wurde.

 

=

Vielen Dank!

Ich habe mal nach einem PT100 mit M4-Gewinde gescucht und bin leider nicht fündig geworden. Könntest Du mir einen empfehlen (und welche Länge = Tiefe der Bohrung) darf der Sensor haben?

 

Wie wäre es hiermit:

14.1US $ 6% OFF|PT100 M3 Kupfer Schraube Platin Thermische Widerstand M4 Gewinde Temperatur Sensor Sonde PT1000 Wasserdichte 3D Drucker|Connectors| - AliExpress

Typ 3 sollte doch passen, oder? Das Gewinde ist 4mm tief.