PID an Manometer??

Diskutiere PID an Manometer?? im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; Moin, nur mal ne Frage: hat schon mal jemand einen PID an einem Drucksensor betrieben? Z.B. für Zweikreiser.. Druckregelung halte ich für...

  1. #1 Dale B. Cooper, 30.11.2010
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  2. #2 gunnar0815, 30.11.2010
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    AW: PID an Manometer??

    Die Temperaturgenauigkeit von Pressostaten (+-0,1 Bar) reicht voll aus. 1% ist bei 10 Bar doch auch +- 0,1 Bar oder? Sollte dann genauso genau schalten. Verstellen kann man die Pressostaten allerdings meistens nur mit geöffneter Maschine.
    Wenn es nur um den Komfort geht macht es Sinn.
    Gunnar
     
  3. #3 Dale B. Cooper, 30.11.2010
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    AW: PID an Manometer??

    Moinmoin gunnar,

    ja, es geht primär um Komfort. Andererseits seh ich das mit dem 1% noch etwas anders. 1% von 1,5bar sind halt 0,015 bar... und das ist schon wirklich recht genau... die % Abweichung beziehen sich doch in der Regel nicht auf einen beim Maximaldruck zu berechnende konstante Abweichung.

    Ansonsten wars nur mal ne Idee. Hätte nicht gedacht, dass man nen Drucksensor findet, der so günstig ist..

    Grüße,
    Dale.
     
  4. #4 faustino, 30.11.2010
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    Diese Sensor-Familie geht nur bis 80 Grad (oder 100, Datenblatt ist etwas unklar). Wenn es nicht heisser als 125 Grad wird, wäre die MLH-Serie von Honeywell geeignet. Deutlich teurer.
     
  5. #5 Dale B. Cooper, 30.11.2010
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    Mist auch... müsste man evtl. mal den Hersteller kontakten, wie ernst das wirklich ist.. :D Schade.
     
  6. #6 faustino, 30.11.2010
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    25 EUR teurer, um genau zu sein (digikey).
     
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    AW: PID an Manometer??

    Ich habe mir einen Druckmessumformer und einen PID-Regler von Jumo besorgt, um genau diese Angelegenheit einmal näher zu beleuchten.

    Meine Cimbali Junior arbeitet sehr zufriedenstellend mit ihrem originalen Pressostat, aber sowas läßt sich eben nicht elektronisch messen oder beeinflussen.

    Die Idee geht übrigens über die Verringerung der Hysterese hinaus: es kann mit einem PID ein anderes Ziel verfolgt werden, z.B. eine konstante Temperatur bei gleichzeitig konstant hohem Dampfdruck, etc. Außerdem ist die Regelgeschwindigkeit beeinflussbar, somit wird ein Überschwingen leichter bedämpft (weil die Heizleistung zwischen 0% und 100% sehr fein abgestuft werden kann) oder ein Absacken des Drucks beim Öffnen des Dampfventils reduziert (weil die Heizleistung proportional zur Öffnungsweite des Ventils nachgezogen werden kann).

    Mir persönlich geht es darüber hinaus auch um Zusatzfunktionen wie Überwachung, Messkurven, Standbymodus, Vernetzung und so weiter.

    Falls jemand also Input zu einer PID-Druckregelung hat, immer her damit.

    Grüße,
    Sebastian.

    PS: Erstes Posting. :-D
     
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    AW: PID an Manometer??

    Die 0,1 bar Toleranz beim Druckschalter sind eine echte Hysterese, die 1% Meßfehler beim Meßumformer sind eine konstante Abweichung vom Ist-Wert, keine Schaltschwelle. Die Hysterese würde in Software realisiert, es wird anhand einer mathematischen Funktion nachgeregelt, nicht erst ab einer gewissen Druckänderung.

    Es handelt sich also um völlig verschiedene Größen, die nur zufällig denselben Zahlenwert haben. :)

    Grüße,
    Sebastian.

    PS: Hinzu kommt, daß der Fehler des Umformers unterhalb 10 bar auch unterhalb 0,1 bar liegt. Insbesondere ändert sich der Messfehler nicht einfach so vom Positiven ins Negative.
     
  9. #9 faustino, 30.11.2010
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    > Ich habe mir einen Druckmessumformer und einen PID-Regler von Jumo besorgt,

    Und was ist dabei herausgekommen?
     
  10. sek

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    AW: PID an Manometer??

    Nunja, ich besitze seitdem beides. :cool:

    Im Ernst: Es ist leider nur ein Hobby, somit dauert es, bis ich Ergebnisse erziele.

    Ich werde an die Stelle des ursprünglichen Kesselabgangs zum Pressostat ein T-Stück setzen, den original-Pressostat zur Sicherheit (bei ca. 1,5 bar) in Reihe zum PID betreiben und den Druckmessumformer mittels eines Kapillarrohrs ebenfalls an das T-Stück anschließen - und dann mal sehen, wie sich's so regelt. T-Stück und Kapillarrohr sind bestellt, Halbleiterrelais und Kühlkörper bereits vorhanden.

    Angedacht ist auch eine Temperaturmessung der Brühgruppe, um im "stationären" Zustand (also nach Cooling Flush) eine Information über die Brühtemperatur angeben zu können. Temperaturmessungen (mittels PT100) sind wegen des Standby-Betriebs (80°C) sowieso vorgesehen, da fällt das quasi nebenbei ab.

    Schlußendlich soll mir ein Arduino die ganze Maschine steuern, der Jumo-PID wird vorerst lediglich verwendet, bis die Arduino-Software soweit ist.

    Fein wäre auch ein Ersatz des Dreiwege-Ventils durch ein Vierwege-Konzept, welches mir das Ableiten des HX-Wassers in den Abfluß ermöglicht. Automatischer cooling flush bei jedem Brühbeginn, sozusagen... ;-)

    Schuld an diesen Plänen ist übrigens nur der WAF (und die Stromrechnung)!

    Aber zurück zum Thema: Hat bereits jemand Erfahrung mit einer echten Druckregelung?

    Grüße,
    Sebastian.
     
  11. #11 mr.peterbuilt, 30.11.2010
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    Ist ja witzig. Hab hab das Gleiche bei meiner E90 vor. Um genau zu sein: fast exakt das Gleiche. Hab Heute meinen Jumo Midas mit 0-4bar und den kleinen itron(48x24mm)bekommen. Aber bis zum Einbau dauerts auch bei mir noch ne Weile.
    In meinem Restaurations-Thread hatte ich auch schon die Frage gestellt, ob es technische Argumente gegen eine solche Lösung gibt. -Bis jetzt noch keine.
    Gruß
    Sascha
     
  12. #12 Dale B. Cooper, 30.11.2010
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    AW: PID an Manometer??

    Bezüglich der Temperatur-Druck-Kopplung wäre ich mir nicht wirklich sicher. D.h.: ab wie viel ml Bezug sinkt die Temperatur im Kessel so stark, dass sich der Druck so weit ändert, dass der Drucksensor das mitbekommt?

    Im statischen Fall ist das klar, aber beim Bezug hab ich da keine Ahnung. Ist für mich auch fast egal, weil ich nicht wirklich an "Während des Bezugs"-Regeln glaube.. :) Interessiert mich nur.

    Druckregelung ansich hab ich schon ein paar mal betrieben, aber an etwas anderen Anlagen als Kaffeemaschinen.. :)

    Grüße,
    Dale.
     
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    AW: PID an Manometer??

    Die Kopplung zwischen Temperatur und Druck ergibt sich zunächst mal derart, daß man die Brühtemperatur eines Zweikreisers (mit HX) nunmal nur über den Kesseldruck (oder die Kesseltemperatur) regeln kann.

    Im Falle der Druckregelung ergibt sich halt bei einem bestimmten Kesseldruck eine bestimmte Bezugstemperatur. Welcher Zusammenhang genau gilt, hängt von den Eigenschaften der Maschine ab (und muß durch Messungen und Versuche ermittelt werden).

    Während des Bezuges wäre mir das auch egal. Allerdings fiel mir auf, daß selbst der Pressostat gelegentlich ziemlich spontan auf die Abkühlung des HX reagiert, sobald die Pumpe ein paar Sekunden läuft. Ich würde mich also nicht wundern, wenn man einen Bezug (bzw. noch eher einen cooling flush) in einer Messreihe des Druckmessumformers klar erkennen kann.

    Grüße,
    Sebastian.
     
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    AW: PID an Manometer??

    Sehr schöne Maschine, toll ausgestattet. :)

    Und erstaunliche Parallelen! Wäre ja Unsinn, sich darüber nicht auszutauschen. Offenbar gibt's nämlich nicht viele, die sich mit elektronischer Druckregelung befassen.

    Es gibt Hersteller, die ihre Maschinen gleich so ausstatten. Synesso zum Beispiel. Ich wüsste nicht, was dagegen spricht, abgesehen vom eigentlich übertriebenen Aufwand. :oops:
     
  15. #15 Uno22517, 01.12.2010
    Zuletzt bearbeitet: 01.12.2010
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    AW: PID an Manometer??

    Angenommen, man könnte über einen Drucksensor tatsächlich eine bessere Regelung der Kesseltemperatur erzielen. Da frage ich mich, ob das bei einem Zweikreiser irgendeinen Vorteil beim Bezug bringt:

    HX Love - Managing the Brew Temperature • Home-Barista.com

    Eine Pressoregelung mit 0,1-0,2 bar Hysterese reicht da imho völlig aus. Bliebe der Komfort bei der Einstellung der Kesseltemperatur. Und da relativiert sich der Vorteil einer genaueren Regelung ebenfalls.

    Für Dualboiler oder Einkreiser ist eine Temperaturregelung des Brühkessels über den Druck ohnehin nicht möglich.
     
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    AW: PID an Manometer??

    Ich glaube, daß das der Fall ist: wenn Du den Druck nicht erst bei Unterschreitung der Hysterese nachregelst, sondern über die Modulation der Heizleistung, reagiert das System schneller und schwingt weniger stark über bzw. nach (korrekte Einstellung natürlich vorausgesetzt).

    Darüber hinaus muß man nicht mehr abwarten, wann sich ein bestimmter Druck einstellt (d.h. beobachten, ob die Heizung nachheizt und die Manometernadel steigt). Dies wird sich insbesondere bei Folgebezüben bemerkbar machen - oder wenn man gleichzeitig brüht und dampft...

    Ich möchte nochmal betonen, daß die Brühtemperatur bei weitem nicht das einzige ist, was man mit dem Kesseldruck (und seinen Schwankungen bzw. Sollwertabweichungen) beeinflußt.

    Viele Dinge hängen hier zusammen: Aufheizzeit, Effizienz, Kosten, (modellhaftes) Verständnis für das Verhalten der konkreten Maschine, leichtere Anpassung an verschiedene Kaffeesorten, etc.

    Daß ein Zweikreiser eine PID-Regelung nicht benötigt, um überhaupt zu funktionieren, steht natürlich außer Frage. ;-)
    Ich würde in meine Maschine keinen Druckmeßumformer einbauen nur aufgrund der Annahme, ein Pressostat würde nicht gut funktionieren. :lol:

    Warum glaubst Du, daß das so ist? Gerade der Komfort einer Verstellung ist doch beim Pressostaten quasi gar nicht gegeben (Gehäuse öffnen, Schraubendreher greifen, per Versuch und Irrtum einstellen und dabei mehrere Schaltzyklen abwarten).

    Siehe oben, die Wahl des Regelalgorithmus (und seiner Parameter) ist nicht der einzige Grund für die elektronische Druckmessung. Es spräche z.B. nichts gegen einen simplen Zweipunktregler mit Hysterese, d.h. einen elektronischen Nachbau des Pressostaten. Das erscheint zunächst als unnötiger Mehraufwand, aber es bleiben alle anderen o.g. Vorteile erhalten. PID-Regelung bietet sich nun aber einfach an, weil es einfach nur ein anderer Regelalgorithmus im sowieso schon vorhandenen Controller ist...

    Wir dürfen nicht vergessen, daß im Zusammenhang mit Druckmessumformern zunächst von elektronischer Messung die Rede ist, also dem Weggang von der rein mechanischen Messung. Mit Regelung hat die Art zu messen erstmal nur am Rande zu tun.

    Für Dualboiler ist es aber im Dampfkessel möglich (mit allen o.g. Vorteilen außer Brühtemperatur). Und vom Dampfkessel reden wir hier...

    Für Einkreiser wäre es im Dampfbetrieb sehr wohl auch möglich. Was ist denn wohl "Temperatursurfen" im Dampfbetrieb bei einem Einkreiser? Klar: Das manuelle Konstanthalten des Drucks an der Dampfdüse durch Regeln am Dampfventil bei eingeschalteter Heizung. Habe ich bei meiner ersten (einer Saeco Magic Capuccino) ständig gemacht. :lol:
     
  17. #17 koffeinschock, 01.12.2010
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    AW: PID an Manometer??

    da verwechselt jemand absoluten und relativen fehler. für gewöhnlich wird (wenn nicht explizit darauf hingewiesen) der fehler am meßbereichsende angegeben. die 0.1bar entsprechen also einem fehler von 1% bei 10 bar. bei einem meßbereich von 1.5bar wäre das dann ein fehler von 6.7%.

    warum willst du überhaupt an einer hh-maschine den kesseldruck so genau regeln können? die maschine hat so viele variablen, daß ein paar GRDC nicht von relevanz sind.

    wenn du dem sensor eine kapillarleitung gibst, die weit genug vom kessel entfernt ist, sollte das mit der temperatur kein problem sein (t-stück am manometer, z.b.)
     
  18. #18 groovingandi, 01.12.2010
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    AW: PID an Manometer??

    Ich habe irgendwie immer noch nicht ganz den Zweck der Aktion verstanden.

    Was bringt ein präziser geregelter Druck bei einem Zweikreiser? Ist es nur der Einfluss auf die Temperatur oder erwartest Du noch andere Vorteile?

    Nachdem Druck und Temperatur im Kessel ja ziemlich direkt zusammenhängen und eine elektronische Temperaturmessung einfacher ist als eine Druckmessung, und man außerdem eher an der richtigen Temperatur als am richtigen Druck interessiert ist, kann ich die Motivation dieses Versuchs nicht nachvollziehen.

    Kann mich jemand erleuchten?
     
  19. #19 Dale B. Cooper, 01.12.2010
    Dale B. Cooper

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    AW: PID an Manometer??

    Ich verwechsel da rein gar nichts. Ein Drucksensor, der einen absoluten Fehler von 1% bezogen auf den max. Messbereich hat, taugt nichts. Bei 0,1 bar +- 0,1 bar Fehler ist wohl nicht realistisch.

    Die Daten im Datenblatt sagen nebenbei ja auch noch: Reproduzierbarkeit: 0,06%, Hysterese: 0,4%. Die Angaben sind mit +-0,1bar wohl nicht wirklich vereinbar.

    Dale.
     
  20. #20 Dale B. Cooper, 01.12.2010
    Zuletzt bearbeitet: 01.12.2010
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    AW: PID an Manometer??

    Was ja mal eine erstaunliche Erkenntnis ist.. und ungefähr gar nichts mit der Fragestellung, die ich oben beschrieb und auf die Du geantwortet hast zu tun hatte.

    Mich interessierte der thermodynamische Zusammenhang. Um wie viel ändert sich der Druck dp, wenn ich eine Wärmemenge dQ (und beim Einkreiser wie bei der PV ggf. ein Volumen dV entnehme..).
     
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