Selbstbau einer PID Temperaturregelung

AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

Ich würde mal die Kirche im Dorf lassen.
Lieber die Basics (=Christophs letzte Liste) klappt, als einen Haufen Spezialfeatures einbauen.
Je allgemeiner das Ganze ist desto einfacher ist es dsa Projekt selbst zu erweitern.
Der Fokus liegt für mich noch immer bei einer guten Temperatursteuerung .
(Zur Kontrolle ist da ein selbstgebasteltes SCACE (sufu) 100x wichtiger als eine Logging funktion.)

+Derjenige der einen USB-Stickanschluss wirklich braucht, schafft es auch den selbst zu programmieren.

+Genauso mit dem ISP Programmer:
Das ganze Projekt (SMD-Löten und vorallem auf die jeweilige Maschine programmieren) ist sicher kein Zuckerschlecken. Wer sich keinen ISP 'besorgen' kann der braucht gar nicht erst anzufangen.

just my 2c
lg!

 

AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

Eine Schnittstelle wie USB ist sicherlich nicht falsch. Bin die nächste Woche erst mal nicht online.
Aber mit dabei beim PID
Gunnar

 

AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

das hört sich schlüssig an!

und wegen der bauteile, sollen wir die auch sammelbestellen?
weil praktischer wärs schon, aba irgendwer müsste dann das ganze getier auseinandersortieren...

@christoph: wie voll wird denn das board ungefähr? (dichtemäßig..)
lg

 

AW: Selbstbau einer PID Temperaturregelung

Hier noch ein paar unsortierte Gedanken von meiner Seite da ich immer noch mit Interesse mitlese, falls unerwünscht bitte einfach ignorieren:cry:.

Die Verbindung zur Aufsteckplatine könnte evtl. noch um GND und VCC erweitert werden (oder soll die Versorgung über JP1/2 auch auf die Aufsteckplatine geführt werden?).

Am AVR und am FTDI würde ich keramische Stützkondensatoren die möglichst unmittelbar an den Versorgungspins (wenige mm, an jedem Versorgunspin einer) sitzen sollten ergänzen. Die verwendete Bauformen 0805 macht leider etwas mehr Arbeit beim Platzieren, aber das ist eben der Preis für die leichtere Lötbarkeit;-). Wenn aufwandsarm möglich würden die beiden Kondensatoren am Quarz am optimalstesten;-) direkt unter diesem sitzen, da müsste doch noch Platz sein. Falls Du die noch nicht kennst: von Atmel gibt es auch noch zwei Application-Notes AVR040 (EMC Design Considerations) und AVR042 (AVR Hardware Design Considerations).

Weils fast nix an Aufwand kostet: die Vermaschung der Masseflächen könnte wenn alles fertig ist durch zusätzliche Durchkontaktierungen weiter optimiert werden.

Wahrscheinlich ist vieles davon mit Kanonen auf Spatzen geschossen, aber falls der Mehraufwand gering ist spricht auch nichts wirklich dagegen und man ist auf der sicheren Seite (ist halt meine Lieblingsseite;-)).

Die FTDI-Beschaltung entspricht eigentlich (bis auf die Stützkondensatoren) 1:1 dem Datenblattvorschlag für "Self Powered Configuration" und sollte daher funktionieren. Ich habe bisher immer nur die "Bus Powered Configuration" verwendet (ohne Probleme, genau wie im Datenblatt) und RXD und TXD über Optokoppler getrennt (ginge auch ohne Optokoppler, aber spart nicht viel). Bei "Self Powered Configuration" bewirkt ein Ausschalten des Geräts ein Entfernen der virtuellen seriellen Schnittstelle auf dem PC (mein Terminalprogramm schmiert dann z.B. ab) was in meinem Fall störend gewesen wäre. Die normale Nutzung der seriellen Schnittstelle geht auf jeden Fall auch ohne Handshake-Leitungen. Bei höheren Baudraten (Richtung PC, z.B. 1 MBit/s) konnte ich gelegentlich verlorene Zeichen feststellen, bei 115200 tritt dieser Effekt jedoch kaum auf.

Gruß,

Frank-Ulrich

 

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Ich hab mir inzwischen ein paar Gedanken zur Steuerung gemacht.

eine kleine physikalische Abhandlung, auf meinem Mist gewachsen:

-Zur Heizungskontrolle während dem Bezug:

Da kaltes Wasser in den Boiler nachfließt gibt es eine gewisse Wärme-Verlustleistung
Sie beträgt zB bei 25ml/25s bei einem Temperaturunterschied von 75° ca 313 W
(näherungsweise)

Diese Verlustleistung muss man ausgleichen um die Wassertemperatur im Kessel konstant zu halten. Dies erscheint mir ein guter Ansatz zu sein, da man auf die Temperatur des Brühkopfes keinen direkten Einfluss hat. Dieser sollte durch das Vorheizen mit der "Standby" PID Regelung auf der richtigen Temperatur sein.

Wie gleiche ich diese Verlustleistung nun nachvollziehbar aus?

Mit unseren PID können wir eigentlich nur eines wirlich gut: Die (Außen-)Temperatur des Kessels genau einstellen.
Eine gewisse Temperaturdifferenz zum Kesselwasser wirkt sich proportional auf den Wärmeübergangskoeffizienten aus.
Wärmeübergangskoeffizient ? Wikipedia

Das heißt, dass bei einer gewissen Temperaturdifferenz eine gewisse Wärmeleistung an das Wasser abgegen wird.
Der Trick scheint nun zu sein diese Temperaturdifferenz auf die Durchflussmenge (~Verlustleistung) anzupassen.
(Die Wärmeleitfähigkeit des Kessels einmal beiseite gelassen)

Das Problem ist leider dass der Temperaturübergangskoeffizient stark von der Strömung im Kessel abhängt. Da ich dafür keine Daten habe bin ich einmal von ein bisschen Strömung ausgegangen und einen Wert um 1000 recherchiert/geschätzt.
Damit würde ich bei meiner CC (A_innen = ca 0.025 m^2 ) mit den obigen Werten auf
auf eine benötigte Temperaturdifferenz von ca 12° kommen.
(Kommt mir ziemlich viel vor , in der Praxis gibts ja ja eh noch die Wärmestrahlung...;-))

Im richtigen Leben muss man die beste Temperaturdiff halt austesten.
ich finde dass das zumindest ein Zugang ist, den man recht einfach verwirklichen könnte und der die Vorteile eines PIDs nützt.

Was halten die Pro's davon?

lg
euer bluegeek :lol:

 

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Wenn Du dabei ( Gaggia CC ) berücksichtigst, dass das kalte Wasser durch Bohrungen in der BG zugeführt und somit vorgewärmt wird und Du dafür ein paar Grad abziehst, kommst Du ziemlich genau zu dem Offset zwischen eingestellter Temperatur am Pid-Thermofühler und der Brühtemperatur.
Gruss Roger

 

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Mensch das geht hier ja voran. Super bin auf jeden Fall mit dabei. Tolles Projekt. Hab leider von den Schaltplänen usw. überhaupt keine Ahnung.
Gunnar

 

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heyo christoph,
was ich dir eh schon geschrieben hab, ich weiß nicht wies mit den "standard" schaltnetzteilen +-5V ausschaut, reichen die ohne besondere Verschaltung?

sonst würd ich vorschlagen die schaltung für ne spannungsversorgung a la 7805 + diode für verpolungsschutz zumindest drauf zu printen, dann kann man auch mit 8+ V reingehn, muss man dann ja nicht verwenden.

übrigends sehr schön zu sehen wie das ganze form annimmt
freu mich schon auf nächte des lötens und programmierens!
(und zwischendurch den Fortschritt "verkosten"...)
lg!

btw: - habt ihr euch schon überlegt wo ihr die platine/display/netzteil verbaut?