PID Controller für Thermoblock Maschinen

Diskutiere PID Controller für Thermoblock Maschinen im Espresso- und Kaffeemaschinen Forum im Bereich Maschinen und Technik; Hallo In die Runde, Ich bin genaz neu hier gelandet, allerdings schon eine Weile im Kaffee-Thema zuhause. Abseits davon studiere ich...

  1. #1 Cs4System, 31.10.2021
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    Hallo In die Runde,
    Ich bin genaz neu hier gelandet, allerdings schon eine Weile im Kaffee-Thema zuhause. Abseits davon studiere ich Elektrotechnik. Dementsprechend habe ich große Lust an meiner Maschine zu basteln ;)
    Gern würde mir von euch ein paar Tipps für mein nächstes Projekt geben lassen!

    Meine Delonghi EC 680 soll einen wirklich guten PID Regler bekommen um die Themperaturstabilität zu erhöhen.
    (Theroretisch sollten meine Überlegungen aber für alle halbautomatischen Thermoblock Maschinen gelten)

    Ich sehe nun 3 Wege dies zu realisieren:

    1) einen der klassischen PID Regler (Inkbrid z.B.) von Amaz*** und den Thermoblock komplett damit steuern.
    -> Probleme:
    1.1) wie komme ich zur Dampftemperatur ohne jedes mal den PID auf 130°C einstellen zu müssen?
    1.2) Wie kann die Maschine z.b. die Programme zum Entkalten abfahren?
    1.3) Das Abtastintervall dieser Controller ist mit 1s recht langsam, Oder? Könnte/sollte ein SSR überhaupt schneller schalten? -> welcher Abtastintervall wäre eurer Erfahrung nach notwendig?
    1.4) Ist die Regelung dann überhapt noch zu gebrauchen? (kleine thermische Masse des Thermoblockes braucht flinke Regelung!?)

    2) Arduino als PID. Dieser übernimmt die Regelung fürs Brühen, für alles andere wird das steuersignal von der orginal platine abgegriffen und entsprechend an das SSR "durchgegeben".
    Probleme:
    2.1) wie bekomme ich die Netzspannung gesteuert, Phasenanschnitt? (großer aufwand) einfach alle 0,5s ein SSR ON/OFF?
    2.2) dann muss man jedesmal vor dem Schäumen den PID abschalten...nicht sehr sexy.

    3) den PIC16F Microcontroller mit einer komplett eigenen Firmware bespielen. Diese würde die orginale Hardware nutzen, und einfach die KOMPLETTE Steuerung überhnehmen, also Pumpe, Bedinelemente Themroblock.... Sehr sexy: Jede*r kann dann seine/ihre EC 680/685 ohne große Umbauten PID gesteuert bekommen! (ich würde meien Quellcode open source freigeben!)
    Probleme:
    3.1) großer Aufwand (aber auch coole Herausforderung)
    3.2) wie bekomme ich den verbauten Triac(BTA316) mit Phasenanschnittssteuerung geregelt? wird der zu heiß für sowas? Gibt es alternative Ansteurerung? einfach ON/OFF?
    3.3) des reverse engineering wird eine Qual (z.b.: Komunikation mit den Bedinelementen ist digital gelöst, vermutlich I2C)


    Mein Aktueller stand ist, dass ich mir eine defekte EC 685(40€) auf eb** geschossen habe. Dort kann ich jetzt nach Herzenslust basten, und muss nicht auf Kaffee verzichten!

    Also dann, lasst mal hören!
    Was denkt Ihr ist realistisch?
    Seht ihr noch weitere Probleme die ich bisher übersehen habe?
    Ganz lieben Dank
     
  2. Lancer

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    Du darfst Amazon und eBay gerne ausschreiben ;)
     
  3. Pflunz

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    Hi,

    ich persönlich fand es recht schwierig meine Thermoblöcke via PID zu regeln. Da die Heizung innen und der Sensor außen ist, hat man eine relativ hohe Totzeit von mehreren Sekunden. Entsprechend reicht auch eine Sekunde Abtastzeit.
    Ich habe mal die Sprungantwort von Jura Thermoblöcken vermessen: hier gegen Ende

    Dort ist auch der Versuch zu sehen, wie ein PID Regler solch einen Block regelt. Du hast ja einen anderen, der vielleicht gutmütiger ist.

    zu 2) Du darfst für diese Leistungen keine Phasenanschnittsteuerung machen. Du musst das SSR immer für ganze Wellenpakete an lassen. Das ist im Prinzip auch eine PWM, allerdings eben mit beispielsweise einer Sekunde Periode.

    Für 3) Auch hier den Triac nicht Phasenanschnitt-Steuern, sondern wie beim SSR (was ja quasi auch nur Triac mit Optotriac für die Isolierung und einem Snubber ist)

    Ich würde vermutlich an deiner Stelle erst einmal ein ito-kit von Faustino verbauen:
    [Verkaufe] - (( ito )) Produktion Okt - Dez 2021
     
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  4. #4 yoshi005, 31.10.2021
    yoshi005

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    Hier findest Du einen Erfahrungsbericht dazu: QuickMill Orione 3000 Einbau ito (allerdings mit einer Quickmill)
     
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  5. #5 Cappu_Tom, 31.10.2021
    Zuletzt bearbeitet: 31.10.2021
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    Ich habe nur ein paar deiner Fragen beispielhaft herausgegriffen.
    Mein Schluss daraus: ich würde die Maschine einer Wartung unterziehen und sie dann einfach nutzen "as it is".
    Sorry, wenn ich so direkt bin, aber wenn du zwischenzeitlich dein Elektrotechnik Studium ein wenig vertiefst, dann wirst du die gestellten (Grundlagen) Fragen locker selbst beantworten können. Das würde sowohl deinem Studium als auch dem Kaffeegenuss zugute kommen ;)
    Oder du nimmst dir einfach eines der hier kursierenden ähnlichen Projekte zum Vorbild?
     
  6. #6 S.Bresseau, 31.10.2021
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    Defekt beheben, Gerät ganz schnell wieder verkaufen und eine leicht defekte alte Quickmill oder Classic als Basis kaufen, und ein System von clevercoffee.de einbauen.
    Diese ganze Verbesserungs-Bastelei an der Dedica ist vergeudete Lebenszeit, vom verbrannten Geld für vernünftige Siebe und Siebträger ganz zu schweigen.
     
  7. #7 Cs4System, 01.11.2021
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    Danke für eure Antworten!
    Ich habe schon damit gerechnet, das mir Menschen empfehlen werden einfach ne ordenliche Maschine zu kaufen, allerdings kann ich gerade nicht auf eine größere Maschine umsteigen, da mir der Platz in der Küche fehlt :) Auch eine Boilermaschine kommt wegen der Aufheizzeit nicht in Frage :/

    Interessant ist der Ansatz von clevercoffee.de , ich denke dort könnte ich einiges an Informationen finden. Eventuell haben andere Menschen dort ja auch Lust die Dedica in ihr System einzubinden! Ich habe schon nach tips dafür gefragt.

    Na da, vielen dank für den hilfreichen tipp!
    Nur zur Info: Die Elektrotechnik ist thematisch so breit, ich habe mich halt einfach nicht in Leistungseletronik und der gleichen vertieft... Ich kann dir gern einen IIR/FIR Filter auslegen, oder dir DSP Programierungen machen...
     
  8. #8 S.Bresseau, 01.11.2021
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    Nicht größer, nur besser.
    Wenn schon superbillig, dann lieber eine alte Krups.
     
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  9. #9 Mcqueen21, 01.11.2021
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    Für eine nachhaltige Lösung, dieses Problems anzustreben, miss mal wie viel Platz du hast h/t/b,
    Vergleich die Größen und guck auf Kleinanzeigen nach PID modifizierten Thermoblocks. Die meisten Thermoblocks sind sowieso nicht so groß. Ich bin damals von EC685 auf meine jetzige Saeco Aroma PID gewechselt auch aus der Bucht und, das bereue ich keine Sekunde. Wie auch bei dem Vorgänger.. :D
     
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