Rancilio Silvia PID nachrüsten

Ich hab dieses PID https://rancilio-pid.de/ mal bei einem Kumpel in die Silvia eingebaut, das hat gut funktioniert und lässt sich über das Handy steuern. Lässt sich mit ein bisschen einlesen gut bewältigen und ein paar Funktionen kann man erweitern wenn man will.

 

Wo finde ich die Hardware? In einem Shop oder muss ich mir die selber zusammensuchen?

 

Es gibt 3 meiner Meinung nach sinnvolle Lösungen:
1. Günstigen PID Regler mit K-Sensor bei den einschlägigen Elektro Shops bestellen. Dazu ein SSR für die Heizungssteuerung. Günstig, einfach, sieht optisch mäßig aus.
2. ITO in der Sammelbestellung. Einen Thread findest du hier im Board im Forum der gewerblichen Anbieter. Ist das umfangreichste und vor allem am besten dokumentierte Projekt.
3. Rancilio-PID, wie oben benannt, bzw. Nennt sich das Projekt nun Clevercoffee PID. Fast so umfangreich wie ITO, aber mehr auf Eigeninitiative aus, also auf Community und der Hilfe zur Selbsthilfe. Deshalb günstiger wie ITO. Eine Bestellliste und Doku findest du am besten über Github: Bestellliste
Den habe ich drin, dazu den ganzen anderen Käse, den du ja aber nicht brauchst/willst. Arbeitet sehr zuverlässig seit einem dreiviertel Jahr bei mir.

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Auber
Spartanisch, hässlich in deinen Augen, teuer für den Funktionsumfang, aber PnP

 

Meinst du die PID-Werte? Da gibt es einige fertige Profile für die Silvia, da hab ich einfach eins genommen.
Ich müsste mal schauen, kann sein dass ich hier noch fast die ganze Hardware für einen weiteren Umbau liegen habe, hatte damals gedacht ich baue vielleicht noch eine Maschine um.

 

Ich bin ein Bastler und verstehe deinen Wunsch, die Maschine aufzupeppen.
Ich hab da noch ein paar Fragen:
was versprichst du dir davon ? In Bezug auf den Geschmack des Cafes ?
Welche Bohnen bevorzugst du ? Eher helle oder eher dunkle Röstungen ? Welche Bohne hast du aktuell ?

 

Ok, danke für die Info. Die Wartezeit für den ersten Bezug dürfte in etwa mit PID ähnlich sein wie jetzt. Und für einen zweiten Bezug - da musst du mit PID auch warten, bis der Boiler wieder aufgeheizt ist.
Gut ist schon mal, dass du dir in Richtung "Geschmack" nicht allzu viel erhoffst - weil am Geschmack der Bezüge wird sich sehr wenig ändern.

Ich wünsche dir viel Erfolg beim Basteln.

 

Aber das lästige „Surfen“ entfällt, das PID regelt die Temperatur ohne Hysterese und gut ist.

 

> Will kein Auber (mMn. nicht so schön anzusehen).

Wenn _nur_ die Optik nicht gefällt, könnte eine eigene Front vor die Elektronik gesetzt werden. Lasercut, gefräste und polierte Front aus Alu (Schaeffer AG Frontplatten-Designer) oder 3D-Druck - viele Wege führen für Bastler zu akzeptabler Optik. Siehe Ascaso Steel PID: Ich wette, das ist ein üblicher Thermopid ohne die übliche Front, einfach hinter ein Loch gesetzt. Allerdings haben Auber bzw. das 20€-Äquivalent aus China, der XMT7100, einen zulässigen Umgebungstemperaturbereich von nur 50°C. Zu wenig für einen hohen Einbau. Der Deckel wäre der einfachste Ort für einen Lasercut, aber dort ist eher mit 70°C zu rechnen.

> Günstigen PID Regler mit K-Sensor

Nie Typ-K für einen günstigen PID wählen. Regler wie der XMT7100 erreichen damit keine brauchbare Messauflösung. 1,0°C ist zu wenig für genaue PID-Regelung unter 100°C. Bei besseren Reglern mag die Auflösung stimmen, aber Thermoelemente liefern mehr Rauschen (mV-Signale) und mehr Fehler, als andere Sensoren. Eine Thermoelement-Messung ist immer eine Kombination von zwei Messungen, Spannung und Kaltstellentemperatur. Dadurch addieren sich Fehler. Rauschen ist besonders problematisch für die Berechung des D-Anteils, da Differenzieren von Rauschen das Rauschen verstärkt.

Ein kleiner, keramischer Pt100, 2-3mm groß, wäre eine gute Wahl, sofern man die Installation schafft (feine Litze verwenden, z.B. PTFE 0,12 mm²; schwierig sind die feinen Anschlüsse, Zugentlastung unbedingt erforderlich): Schnell und nach Kalibration präzise. Problemlose Installation mit Wärmeleitkleber an beliebiger Stelle.

Beim SSR sollte ein großer Bogen um China-SSR von ebay und Amazon gemacht werden, die keine 5€ kosten - FOTEK und ähnliche. Jedes SSR dieser Art, das ich bisher testweise eingekauft hatte, war Betrug (da steht z.B. 40A drauf und es ist ein 10A-Triac drin). Wer so was macht, hat vermutlich auch Prüfzeichen ohne Prüfung angebracht. Lieber Keysolo KS15 (TÜV-geprüft), CARLO GAVAZZI RA 4850-D12 aus der EU oder Xurui. 10€-20€.

> Wartezeit für den ersten Bezug dürfte in etwa mit PID ähnlich sein wie jetzt

Nicht wenn der PID ein Schnellaufwärmprogramm bietet, das beispielsweise zum Aufwärmen heißes Wasser durch die Maschine pumpt und die Temperatur anfangs höher fährt. Dann ist die Wartezeit mit PID deutlich kürzer. Eine Silvia ist mit so einem Programm in 10min bis zum Siebträgerauslauf besser aufgewärmt, als nach 20min Warten.

> für einen zweiten Bezug - da musst du mit PID auch warten, bis der Boiler wieder aufgeheizt ist.

Nicht wenn die Heizung genug Leistung hat, um den Wärmenergieverlust ad hoc auszugleichen, sofern diese Leistung optimal eingesetzt wird. Dann muss nicht erwähnenswert gewartet werden. Dann ist die Maschine früher wieder ausgeregelt, als man neuen Espresso im Sieb hat.

Pi mal Daumen benötigt ein Bezug mit 1er-Sieb 600W-1000W und mit 2er-Sieb ab 1200W, um den Wärmenergieverlust ad hoc (in Echtzeit) zu decken. Ein Leerbezug würde 3200-4000W erfordern. Die genauen Werte hängen von der Temperatur des Wassers im Tank, der Flussrate und vom PID-Sollwert ab. Thermodynamische Abschätzung siehe hier. Einen 1er-Bezug könnte die 1050W-Silvia also prinzipiell ad hoc kompensieren - nur eine Frage des Einsatzes dieser Leistung durch den Regler. Beim 2er-Bezug kommt sie unabhängig vom Regler an ihre Grenzen. Aber nicht so sehr, als dass ein guter Regler nach dem Bezug viel mehr als 30s benötigen sollte, um die Temperatur wieder bis auf den Bruchteil eines Grads auszuregeln. Das größte Problem ist der Leerbezug. Eine Lösung dafür wäre die Begrenzung der Leerbezugsrate durch eine Pumpensteuerung.

Dass einfachere Regler, die nicht mehr als den reinen PID-Algorithmus realisieren, u.U. Minuten statt Sekunden zum Ausregeln benötigen, liegt daran, dass Espressomaschinen kein idealer Anwendungsfall für reine PID-Regler sind - die eher für Öfen konstruiert wurden:

Abrupt einsetzende und endende starke Störungen durch den Durchfluss (so stark, dass sie das Stellglied potentiell mehrfach überfordern, d.h. in die Sättigung treiben), ein aufgezwungenes zweites Temperaturniveau (Dampfthermostat), erhebliche Verzögerung in der Regelstrecke bei Verwendung eines Außensensor, die Kürze des Vorgangs beim 25s-Bezug, ein träges Stellglied (Heizung), Asymmetrie des Stellglieds, besonders bei Isolierung des Boilers, und nicht zuletzt die Erwartungshaltung des Anwenders, die Brühtemperatur zu kontrollieren, obwohl der PID eine ganz andere Temperatur erfasst und regelt (Temperatur im Sieb vs. Boilersensortemperatur): Das kann kein reiner PID-Algorithmus leisten. Es gibt Lösungen, um diese Probleme zu entschärfen. Anti-Wind-Up, Feed-Forward und Ramp & Soak seinen beispielhaft erwähnt. Die hat nur nicht jeder PID.

> Gut ist schon mal, dass du dir in Richtung "Geschmack" nicht allzu viel erhoffst - weil am Geschmack der Bezüge wird sich sehr wenig ändern.

Was für eine seltsame Meinung. Zwei Grad Verstellung am Regler vom optimalen Punkt weg wirken sich gravierend auf den Geschmack aus. Mit PID an einem Einkreiser oder Dualboiler mit nicht-exponierter Brühgruppe kann die kleine Temperaturzone zwischen zu sauer/zu kalt und zu bitter/zu heiß bequem und präzise erkundet werden.

 

Danke @faustino für die sehr lesenswerte Zusammenfassung, da steckt unfassbar viel Know How drin!

Manchmal habe ich den Eindruck, dass die Pavoni-Fans die Probleme gerne kleinreden. Neben den vielen unbestreitbaren Vorteilen (Aufheizdauer, Größe, einfachst möglicher mechanischer Aufbau) gibt es halt massive Probleme mit der Temperatur. Und dass die einen ganz entscheidenden Einfluss auf den Geschmack hat ist unbestritten.

 

Ist hier schon eine Entscheidung gefallen?
Da ich gerade dabei bin meine Silvia zu überarbeiten liebäugel ich auch mit einem PID Regler. Allerdings bin ich da auch eher auf der spartanischen Seite unterwegs d.h. ein unsichtbares Tool was still im Hintergrund arbeitet würde mir völlig reichen. Ebenso würde ich es Begrüssen wenn sich die Arbeit in Grenzen hält ich möchte ungern mit dem Lötkolben zu gange sein. Das ist nicht meine Stärke.
Auber finde ich auch etwas unschön anzusehen und preislich dann auch etwas zu teuer für das gebotene. Daher kommt mir der Thread gerade recht.