Selbstbau einer PID Temperaturregelung

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  1. #21 ComKaff, 27.03.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    gelötet habe ich früher auch, wenn auch etwas anders, da machte es nichts, wenn es mal ein bisschen daneben geht ;-) sorry für OT

    [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG] [​IMG]
     
  2. #22 christoph63, 02.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Moin Kaffeefreunde, es gibt wieder was neues von meinem DIY Projekt.
    Die Relaissteuerung der Pumpe ist montiert und programmiert.
    [​IMG]
    Der Vorteil der Pumpensteuerung durch den ATmega ist, dass der µC jetzt weis, wann ein Espresso gezogen wird und dann die Heizung voll aufdrehen (Durchlauferhitzer) kann. Damit lässt sich der Temperaturabfall während des Bezugs deutlich verringern. Zusätzlich habe ich einen Shottimer eingebaut, der einfach die Sekunden zählt und auf dem Display anzeigt während die Pumpe läuft.
    Damit konnte ich jetzt auch verifizieren, dass meine Durchlaufzeit passt -> genau 24 sec für eine Tasse.
    Die Aufheizzeit bis ein subjektiv guter Espresso gezogen werden kann hat sich damit etwa halbiert.
     
  3. #23 bluebean, 02.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    hey christoph!
    bilder sind immer fein, besonders wenns dazu gute neuigkeiten gibt!

    jetzt wo du eigentlich alle funktioen eingebaut hast, gehts ans optimieren oder?
    also ich würde (und werde mir ziemlich bald selbst und noch bevor ich selber ans löten gehe) soein bauern scace (sufu) bauen, dann weißt nämlich wirklich was bei dir unten an grad ° rauskommt.

    und eine frage hätt ich auch noch, teperatursensortechnischer art:
    hab mal ein bissl gegoogelt und frag mich was der optimale sensor für soeine schaltung ist.

    weil schnell reagieren sollt er, und ne mittelmäßig hohe auflöung sollt er haben um uU den (variablen) Durchfluss während dem Bezug mitzukriegen.
    (aba ich glaub ich stell zu hohe anforderungen)

    absolute genauigkeit (also kalibrierung) ist wurscht denk ich

    Das Teil das du grad verwendest kannst des empfehlen?
    bzw was haltest von diesen tsic dingern?

    ok fragen über fragen...
    bis bald
     
  4. #24 christoph63, 02.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Hallo Bluebean,

    Zu den Temperatursensoren:
    Ich hatte bis jetzt DS1631 und MAX6633 (beide von MAXIM) getestet.
    Die sind meiner Meinung nach schon sehr empfindlich und messen in 1/16°C Schritten. Für die PID sind solche kleinen Abstufungen besonders wichtig, da dann die Tendenz (Temperatur steigt oder fällt) immer schön genau erkennbar ist. Ich messe z.B. jede Sekunde einmal die Temperatur und schalte dann die Heizung für einen von der PID ermittelten Prozentanteil einer Sekunde durch.
    1 sec orientiert sich dabei auch daran, dass der Sensor Zeit zur Temperaturmessung benötigt. Scheint aber soweit ganz gut zu funktionieren.
    Ich bekomme mit meiner derzeitigen Einstellung max. Überschwinger von 1-2°C beim ersten Aufheizen, sowie mit dem neuen Pumprelais einen Temperaturabfall von etwa 3°C nach unten bei Bezug eines Espresso. (Der Wert des Temperaturabfalls hat sich durch das sofortige Schalten der Heizung bei Bezug etwa halbiert.)
    Ich hab vom MAX6633 noch ein paar Samples da. Wenn du magst kann ich dir gerne einen abtreten.
     
  5. #25 GuidoKr, 02.04.2009
    Zuletzt bearbeitet: 15.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Hallo,

    eigentlich habe ich ja erst vor ein paar Tagen meine alte JollyBar in die Ecke gestellt und mir eine Zweikreiser zugelegt. Wenn ich das so lese, juckt es mir doch etwas in den Fingern, die alte JollyBar ein wenig zu pimpen. Verdient hätte sie es, da sie mir lange und treue Dienste geleistet hat.

    Ein Anschluss an den PC muss ja nicht direkt sein, aber so ein PID, kombiniert mit dem maximalen Heizleistung bei Bezug, das ist doch nett....

    Grüsse

    Guido
     
  6. #26 bluebean, 02.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    bin auch schon am löten, aba bis da was vernünftiges rauskommt kann das noch dauern :lol:

    @christoph, wenn das mit den samples noch aktuell ist, dann würd ich mich per pn melden, wenn ich soweit bin!

    bis bald
     
  7. #27 christoph63, 03.04.2009
    Zuletzt bearbeitet: 03.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Also wenn es es tatsächlich ein paar Leuts werden sollten, die ihre Maschinen pimpen wollen, dann könnten wir doch ein gemeinsames PID Board fertigen lassen. (Wird ja dann schließlich billiger) Mögliche Quelle wäre da z.B. der Conrad Leiterplattenservice. Wollte ja für meine Kiste auch noch ein Redesign machen, weil ich mittlerweile mit den Anschlüssen schon etwas knapp bin :)
    Da sind ja hier noch einige Zusatzideen vorhanden gewesen, die alle implementiert werden wollen...
    Wenn also die Platzanforderungen und Wünsche an Futures nicht allzu weit auseinandergehen wär das doch möglich, oder? Wir können ja mal die Anforderungen zusammentragen.
    @bluebean: Ja klar, meld dich sobald du soweit bist.
     
  8. #28 boing, 03.04.2009
    Zuletzt bearbeitet: 03.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Olimex wäre da noch eine oft genutzte Alternative (wenn man sich an deren Design-Rules hält). Ich hab's selbst noch nicht probiert, aber es scheint problemlos zu funktionieren wenn man genügend Zeit hat. Oder eben selbst ätzen...:cool:

    Nachtrag: Leiton wäre eine heimische Alternative.
     
  9. #29 christoph63, 04.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Die Futures für ein solches PID-Standardboard würd ich in etwa so setzen wie bei meinem jetzigen Aufbau mit folgenden Änderungen:
    1.Kleinerer ATmega16 mit Hardware TWI (macht die Programmierung des I2C interfaces deutlich einfacher. Der ATmega169p hat nur USI)
    2.Anschlüsse für mindestens 5 Schalter/Taster (Aufschäumen, Brühen, und drei Schalter für die Temperatur/PID Einstellungen)
    3.ISP über einen 6 poligen Wannenstecker, der 10 polige nimmt zuviel Platz auf der Platine nutzlos weg
    4.7 Segmentanzeige evtl mit zwei Schieberegistern realisieren (spart Pins und den 20 poligen Wannenstecker, der nimmt sehr viel Platz ein)
    5.USB Schnittstelle über FTDI Baustein integrieren. Damit kann dann schön der Temperaturverlauf aufgezeichnet und optimiert werden. (Software Gegenstück für Windows PC hab ich schon für ein anderes Projekt programmiert)
    6.Relais für Pumpe mit auf der Platine realisieren. (Evtl. Solid State Relais verwenden)
     
  10. #30 MDT, 05.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Hallo Christoph,
    klingt wirklich super was du da vorhast! :-D

    Habe mir vor einiger Zeit mal einen USB-Joystick auf Basis eines Atmega8 gebastelt. Das Programm hatte ich allerdings nicht selbst geschrieben.


    Viele Grüße,
    Jan
     
  11. #31 gunnar0815, 05.04.2009
    Zuletzt bearbeitet: 05.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    @christoph63 das hört sich wirklich gut an.
    Den integrierten Timer finde ich auch nicht schlecht. So muss man nicht mehr zählen.
    Wäre denke ich bei einer Sammelbestellung mit dabei.
    Gunnar
     
  12. #32 bluebean, 05.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    -usb ist vermutlich das beste zum anschließen
    könnte man vermutlich auch als mini usb ausführen...

    -wie schauts mit der platinengröße aus?
    christoph, du hast ja relativ wenig platz - für alle anderen interessierten wird die einschränkung vermutlich nicht bestehn..

    -und das ganze in smd? (fürcht mich schon vorm löten )

    -hab mir das noch nicht durchgedacht, aber wie wärs mit einem extra ausgang um zb für präinfusion die pumpe getrennt vom magnteventil schalten zu können?

    -und vl 2 temperatureingänge wenn wir schon beim klotzen sind ;-)
    welche da am besten sind weißt du eh selbst, wie gesagt die tsic (-306) hörn sich von den specs sehr gut an, sind aber nicht so einfach zum implememtieren..

    lg!
     
  13. #33 gunnar0815, 05.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Von der Preinfusion über Vordruck usw. halte ich nicht viel.
    Wenn dann so http://www.kaffee-netz.de/espresso-...einfusion-f-r-tankmaschinen-2.html#post268370
    Klar man könnte das Magnetventil für 2 Bar Druck auch noch darüber schalten und die abgelaufene Zeit anzeigen und nach umschalten auf Bezug wieder von null starten.
    Wie sieht es mit einem zweiten Thermofühler und einem zweiten SSR aus. Dann könnte man die Vorlauftemperatur einer Kaskade mitsteuern. Oder geht das nur mit zwei PIDs?
    Die Volllastschaltung von dir oder sogar eine Bezugsverzögerung + Heizung auf Volllast wäre nicht schlecht. Z. B. könnte man 0,1 bis 5 Sek. Verzögerung einstellen (Heizung ist schon auf Volllast) und die Zeit läuft bis zum Bezugsstart rückwärts auf null.
    Gunnar
     
  14. #34 escape, 05.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Sehr interessant das.
    Wenn meine CC 10 Jahre Bühne halbwegs überstanden hat bin ich dabei.
     
  15. #35 christoph63, 06.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Also ich fass dann mal die Zusatzwünsche zusammen:
    1. 2 Temperatursensoren: Kein Problem: am I2C Bus können je nach eingesetztem Sensor 8 (DS1631) bzw. 16 (MAX6633) angeschlossen werden.
    2. 2 PIDs sind auch kein Problem. (Für die Zweikreiser)
    3. Mini-USB: definitiv, nimmt weniger Platz weg
    4. Zweites Solid State Relais: Auch kein Prob. Allerdings muss bedacht werden, dass das SSR einen Kühlkörper braucht. Auch ist dann ein zweiter Optokoppler zum Zünden (MOC) notwendig.

    Also prinizipiell könnte das alles auf ein Board gehen, das auch bei mir reinpasst. (8 mal 4 cm). Allerdings ist dann auf jeden Fall SMD-Technik angesagt. Ansonsten könnte man zumindest den ATmega16 (evtl. reicht auch ATmega8) im DIP-Gehäuse (gesockelt) nehmen. Den FTDI (fürs USB) weis ich allerdings nicht ob es im DIP-Gehäuse gibt.
    Was sind denn eure Größenvorstellungen? Bitte bedenkt, dass ihr auch noch 5V Spannungsversorgung integrieren müsst. (Ich verwende da im Moment so ein kleines Schaltnetzteil vom Reichelt.)
     
  16. #36 christoph63, 06.04.2009
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    AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

    Also das TSIC-306 Datenblatt habe ich mir gerade mal angesehen und das macht eigentlich einen sehr guten Eindruck. Die Genauigkeit dürfte damit im interessanten Bereich 90-110°C auch deutlich höher sein.
    Wie der ausgelesen wird geht aus dem Datenblatt nicht so eindeutig hervor. Es gibt allerdings irgendwie weder Clock noch RX Pin, nur TX. Naja könnte man ja mal probieren. Implementiert isses bestimmt schnell. Notfalls mal das Oszi drangeklemmt und geschaut was er tut...
     
  17. #37 gunnar0815, 06.04.2009
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  18. #38 gunnar0815, 06.04.2009
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    Wenn jetzt noch eine Füllstandsautomatik optional integriert wäre hätte man die ganze Blackbox ersetzt bei einem HX umbau auf Dual
    Gunnar
     
  19. #39 christoph63, 06.04.2009
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    Also prinzipiell alles kein Problem, allerdings braucht man dann halt noch ein paar Relais oder auch Solid State Relais.
    Der Timer ist ja jetzt auch schon integriert, klar das ist das kleinste Problem.
    Füllstandsautomatik: Da bräuchte man jetzt halt noch einen Sensor um den Füllstand zu messen. Was schwebt dir denn da so vor?
    Also wenn ich das so sehe, wäre auch eine zweistufige Lösung denkbar:
    Ein kleines Board mit den wichtigsten Funktionen und dann noch eine Aufsteckplatine mit:
    2. Solid State Relais, 3 weitere normale Relais
    Zusätzliche Sensoren (Füllstand etc.) können auch am Basisboard angeschlossen werden.
    Es sollten ausreichend Anschlüsse übrig bleiben.
     
  20. #40 christoph63, 06.04.2009
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    Ach ja Gunnar, hatte ich vergessen:
    Umgebungstemperatur ist denk ich soweit i.O. Alle verwendeten Bauteile auf der Platine erfüllen die Industrial Norm, d.h. halten dauerhaft 85°C aus. So warm wird es wahrscheinlich nicht werden denk ich.
    Die Temperatursensoren machen bis 150°C mit (MAX6633 und TSIC-306 auch)
     
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