in meine Espressomaschine würde ich gerne eine PID einbauen, um die Temperatur des Kessels konstant zu halten.
Gleichzeitig würde ich gerne die Bezugsdauer für einen Espresso (25 sec) einprogrammieren.
Meine Fragen:
Welche günstige PID würdet Ihr mir empfehlen?
Welche Teile benötige ich (PID, SSR, Thermoelement, …)?
Wie kann ich die Timer-Funktion realisieren? Ich habe gesehen, dass manche PIDs eine Alarmfunktion besitzen. Kann ich dies hierüber zusammen mit einem Relais tun?
in meine Espressomaschine würde ich gerne eine PID einbauen,
um die Temperatur des Kessels konstant zu halten.
Da sollte man zuerst einmal abklären ob das etwas bringt.
Meist ist die Heizleistung gar nicht gross genug um bei Volllast die Temperatur zu halten. Die 5K Hysterese des 2-Punktreglers sind dann nicht das Problem.
Zudem sitzen die Bimetall-Thermostaten meist auf dem Gehäuse der Heizkammer.
Eigentlich müsstest du die Wassertemperatur messen und Regeln. Nun hast du aber das Problem, dass sich, wenn gerade kein Kaffee gebraut wird, sich gar kein Wasser in der Kammer befindet, bzw. was ist, wenn der Wasserbehälter leer ist?
Gleichzeitig würde ich gerne die Bezugsdauer für einen
Espresso (25 sec) einprogrammieren.
Das funktioniert nur wirklich wenn die Förderleistung konstant ist. Schon unterschiedliche Mahlgrade ergeben unterschiedliche Durchlaufzeiten.
in meine Espressomaschine würde ich gerne eine PID einbauen,
um die Temperatur des Kessels konstant zu halten.
Da sollte man zuerst einmal abklären ob das etwas bringt.
Ist abgeklärt und wird für meinen Maschinentype (Rancilio Silvia) häufig angewandt.
Meist ist die Heizleistung gar nicht gross genug um bei
Volllast die Temperatur zu halten. Die 5K Hysterese des
2-Punktreglers sind dann nicht das Problem.
Zudem sitzen die Bimetall-Thermostaten meist auf dem Gehäuse
der Heizkammer.
Eigentlich müsstest du die Wassertemperatur messen und Regeln.
Nun hast du aber das Problem, dass sich, wenn gerade kein
Kaffee gebraut wird, sich gar kein Wasser in der Kammer
befindet, bzw. was ist, wenn der Wasserbehälter leer ist?
Dazu habe ich leider zu wenig Fachkenntniss. Ich möchte per PID die Temp. des Boilers konstant halten. Das wird im Normalzustand durch ein Thermostat erledigt und die o.gen. Fragen stellen sich dabei nicht.
Gleichzeitig würde ich gerne die Bezugsdauer für einen
Espresso (25 sec) einprogrammieren.
Das funktioniert nur wirklich wenn die Förderleistung konstant
ist. Schon unterschiedliche Mahlgrade ergeben unterschiedliche
Durchlaufzeiten.
Der Kaffeebezug soll nach einer einstellbaren Dauer (25-30 sec) stoppen. Die Durchflussmenge regele ich über den Mahlgrad.
in meine Espressomaschine würde ich gerne eine PID einbauen,
Du meinst sicher einen PID-Regler.
um die Temperatur des Kessels konstant zu halten.
Das kann der nicht.
Wenn beim Betrieb das kalte Wasser nachströmt, muss es zwangsläufig kälter werden. Und wie beim Zweipunktregler gibt es dann nur die Möglichkeit, mit Maximalleistung nachzuheizen. Mehr Leistung kann auch der PID-Regler nicht herzaubern.
Das Problem besteht darin, dass man zum einen diesen PID-Regler erstmal auf die Maschine einstellen muss. Dazu hat das Ding drei Parameter (Proportionalbereich und zwei Zeitkonstanten für I- und D-Anteil). Wenn die Parameter nicht passen, wird es schlimmer als mit jedem Zweipunktregler. Zumal der immer mit voller Leistung nachheizt, der PID-Regler aber nicht.
Für einen Laien ohne Hilfe: vergiss es.
Gleichzeitig würde ich gerne die Bezugsdauer für einen
Espresso (25 sec) einprogrammieren.
Wozu das denn?
Der PID-Regler kann sowas nicht, dazu brauchst Du dann schon eine komplette Steuerung (SPS) wie zum Beispiel eine Siemens Logo. Und was passiert, wenn der Kaffee mal etwas zu grob ist oder stärker angedrückt wurde oder mal etwas mehr im Filter ist? Dann ist die Tasse nur halb voll - oder sie läuft über.
Man kann keinen Füllstand über die Zeit steuern, das ist kompletter Unfug.
Fazit: lass es, Du gibst einen Haufen Geld aus, bekommst große Probleme mit der elektrischen Sicherheit und am Ende nur ein unbrauchbares Gerät. Kauf Dir einen Vollautomaten mit passenden Features und gut ist.
Gruß
loderunner (Laboringenieur für Regelungstechnik)
in meine Espressomaschine würde ich gerne eine PID einbauen,
um die Temperatur des Kessels konstant zu halten.
Gleichzeitig würde ich gerne die Bezugsdauer für einen
Espresso (25 sec) einprogrammieren.
Hallo,
ich habe zwar nicht unseren Espresso-Automaten zerlegt (meine Schwester würde mich umbringen, das Ding ist ihr ganzer Stolz), aber ich vermute mal: entweder ist die Steuerung so primitiv wie von Peter beschrieben, dann ist ein zusätzlicher Regler vielleicht möglich, bringt aber wahrscheinlich nichts. Oder die gesamte Funktion ist sowieso durch einen Microcontroller realisiert, was ich für wahrscheinlicher halte. Dann steckt alles in einem kleinen Plastikwürfel mit vielen Beinchen, und das einzige, was man tun könnte, wäre das bestehende Programm zu verbessern oder die gesamte Steuerung zu ersetzen. Für beides sollte man über jahrelange Erfahrung als Softwareentwickler im Embedded-Bereich verfügen, was wohl nicht für jeden Espresso-Trinker zutrifft.
vielen Dank für Deine Antwort.
Die Espressomaschine ist wirklich vom Innenleben her sehr einfach aufgebaut. Hier der Schaltplan: http://www.vogie.com/coffee/wirediag.html
Hier ist auch eine Schaltung mit integr. PID-Regler zu sehen.
Dieser schaltet in kurzen Intervallen (min 1 sec) die Boiler-Heizung an, um die Kesseltemp. auf ca. 102 Grad zu halten. Ohne eine PID-Regelung variiert bei diesem Maschinentype die Temp. um bis zu 26 Grad (nach Aufwärmen).
Meine Frage: Wie kann ich in diese Schaltung noch einen Timer (Zeitrelais?) integrieren, um die Pumpe (Schalter „Brew“) für 25 sec anzuschalten?
Viele Grüße,
Holger
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
…das Problem, dass sich, wenn gerade kein
Kaffee gebraut wird, sich gar kein Wasser in der Kammer
befindet, bzw…
Das oben zitierte ist das einzige, wo ich nicht Deinen
Ausführungen folge (n kann). Die Maschine weiß schließlich,
welcher Knopf gedrückt wurde.
Oder ist es ein Mißverständnis? Was meinst Du mit „Kammer“?
Im Prinzip der Durchlauferhitzer.
Je nach Model funktioniert der aber unterschiedlich.
Krups hatte z.B. Modelle, bei denen dieser im Normalzustand in den Überlauf geöffnet ist. Der Erhitzer wird dann knapp über 100°C aufgeheizt was alles Wasser zum Verdampfen bringt.
Für die Dampferzeugung wird das Ventil zum Überlauf geschlossen und das zum Dampfrüssel geöffnet. Der erhitzer wird auf etwa 140°C aufgeheizt und die Pumpe fördert stossweise Wasser.
Zum Kaffee brauen wird das andere Ventil geöffnet und die Pumpe pumpt kontinuierlich Wasser durch.
vielen Dank für Deine Antwort.
Die Espressomaschine ist wirklich vom Innenleben her sehr
einfach aufgebaut. Hier der Schaltplan: http://www.vogie.com/coffee/wirediag.html
Hier ist auch eine Schaltung mit integr. PID-Regler zu sehen.
Dieser schaltet in kurzen Intervallen (min 1 sec) die
Boiler-Heizung an, um die Kesseltemp. auf ca. 102 Grad zu
halten. Ohne eine PID-Regelung variiert bei diesem
Maschinentype die Temp. um bis zu 26 Grad (nach Aufwärmen).
Meine Frage: Wie kann ich in diese Schaltung noch einen Timer
(Zeitrelais?) integrieren, um die Pumpe (Schalter „Brew“) für
25 sec anzuschalten?
Hallo Holger,
zu den Kontakten „Brew“ musst du bloss ein Zeitrelais parallel schalten (du brauchst allerdings 2 Schliesser-Kontakte, wenn die das Zeitrelais nicht hat, brauchst du ein zusätzliches Relais). Dann funktioniert der „Brew“ Hebel wie zuvor. Du kannst den auch abklemmen und zum Start des Zeitrelais verwenden, sonst musst du die Zeit mit einem extra Knopf starten.
Im Prinzip kannst du jeden PID-Regler mit seinem Ausgang anstatt des „SSR“ anschliessen und fest auf die gewünschte Temperatur einstellen. Allerdings wird meistens der Fühler nicht passen (wenn er überhaupt bekannt ist), du musst also einen zum Regler passenden Fühler am Behälter anbringen.
Die Schaltung „D1 Set Point Switch“, die vermutliche während Brew und Steam den Regler auf volle Leistung schaltet, kannst du allerdings nicht so einfach nachbilden, ein üblicher Regler hat keinen solchen Eingang. Ob das ganze dann wie gewünscht funktioniert, weisst du erst hinterher.
Unsere Maschine ist übrigens weit komplizierter, sie blinkt nicht nur auf 6 oder 8 Anzeigen, man kann auch die Kaffemenge aus 2 Feststufen wählen oder ganz individuell programmieren.