ECM Casa V - pomiary

[adthinzad]

co prawda są one na PID

I myślę sobie, że to zdanie zamyka dalszą dyskusję. W przeciwnym wypadku, trzeba by bawić się w surfing. Ekspres bez PID to taka maszyna do losowania w Totolotku.

Będziesz się bawił w PIDowanie? Jeśli tak - nie mogę się doczekać jakichkolwiek prac przy Casie!

[Krakus]

Będziesz się bawił w PIDowanie?

Oczywiście. Tyle, że ponieważ nie uśmiecha mi się dziurawieniu obudowy, skłaniam się ku rozwiązaniu typu mecoffee (tj. PID sterowany przez bluetooth.

[JanekdF]

Ale sygnał BT nie przejdzie przez metalową obudowę...

[Krakus]

Jeśli telefon komórkowy działa wewnątrz kuchenki mikrofalowej, która jest przecież klatką Faradaya, to myślę, że BT też sobie poradzi. Ale masz rację, muszę to sprawdzić.

[Krakus]

Poprawiłem sobie nieco tzw. aparat badawczy i oto co zmierzyłem:





Po mniej-więcej godzinie przestaje rosnąć minimalna temperatura grupy, ale maksymalna temperatura wciąż rośnie - nawet po dwu godzinach.

Reszta pomiarów jutro.

PS. Temperatura grupy oscyluje w granicach 3,5 a może nawet 4 stopni. Na pewno będzie miało to znaczący wpływ na temperaturę ekstrakcji.

[hi_aro]

Tylko słowo odnośnie wykresów.

Dodaj jeszcze jedną kolumnę w arkuszu, która będzie wyskalowana w min i daj ją jako "seria danych" dla X.
Nie ma też sensu robić zapisywania danych w interwale 1s. Co 5s czy nawet 10s będzie ok. Nie mierzysz krótkich przebiegów a długie okresy. Potem nawet ciężko taki wykres się obrabia, jak jest kilka tysięcy rekordów.

To że max temp grupy rośnie to raczej oczywiste. Rośnie temperatura całego układu, grupa, boiler, obudowa i straty maleją. Tu jest odpowiedz na pytanie czy izolować cokolwiek. Że niby nic nie daje, że tylko parę W energii się oszczędza. A izolacja oprócz mniejszych strat, daje nam szybszą stabilność temperaturową.

[Krakus]

Nie ma też sensu robić zapisywania danych w interwale 1s.

No, ja to robię akurat 3x na sekundę - ale to do zupełnie innych zastosowań (czyli do pomiarów ekstrakcji). Co do minut - masz rację. Tyle, że za moment przejdziemy do pomiarów w trakcie 30 sekund, więc przyjęte założenia (3Hz próbkowania) będą całkiem OK.

Info dla Ciebie:

• MAX6675 potrafi się spisywać nie najgorzej jeśli termopara jest elektrycznie odizolowana od środowiska. Regulować w ten sposób się nie da, ale mierzyć temperaturę, to owszem.
• Arduino ma napięcie referencyjne przetwornika AC równe 2,56V. Jeśli na wejściu damy czujnik temperatury typu LM35 (10mv/*C) to 2,56V = 256 stopni. Tylko, że mając 10 bitów przetwornika osiągamy rozdzielczość 0,25*C. Mało, jak do regulacji PID. Dając natomiast termistor i odpowiednio dobierając rezystor z nim współpracujący spokojnie osiągamy z tego samego przetwornika w zakresie temperatury np. 94*C - 107*C rozdzielczość 0,13*C. O wiele lepiej, choć do precyzyjnej regulacji PID (dokładnie dla członu D) to wciąż trochę za mało. Stąd potrzeba używania zewnętrznego przetwornika AC minimum 12, a najlepiej 16 bitów.

PS. Znalazłem na Flickrze taki obrazek (mecoffee założone do Rancilio Silvia - więcej tutaj)



Ładnie pokazuje bezradność klasycznego PIDa przy małym bojlerze.

[hi_aro]

Stąd potrzeba używania zewnętrznego przetwornika AC minimum 12, a najlepiej 16 bitów.

Ja po tych wszystkich testach różnych przetworników, termopar, itp załatwiam wszystko jednym algorytmem. Już Tobie pisałem "Kalman". Trochę trzeba się pobawić aby dostroić i nie przesadzić. Bo można opóźnić wyniki nawet o 2s. Nie widzę potrzeby stosowania dodatkowych ADC 12 czy nawet 16 bitowych. A steruję w taki sposób PID-em dla "śruby" gdzie temperatura w śrubie potrafi zmienić się o 2-3st w 2s.

[Krakus]

Widzisz, tylko że filtr Kalmana, czy Kalmana - Bucy’ego usuwa rzeczy niechciane (szum, zakłócenia), natomiast więcej informacji (rozdzielczości) nie doda.

O ile wiem, samym filtrem Kalmana regulować się nie da. Napisz proszę, jak Ty to robisz.

[hi_aro]

natomiast więcej informacji (rozdzielczości) nie doda

Tak, nie powiększa rozdzielczości. Daje nam, można powiedzieć, "uśrednioną" wartość. A to wystarczy aby uzyskiwać realne wartości temperatury w rozdzielczości 0.1 st.C przy 10bit i 120st.C zakresie. Często stosowany wszędzie gdzie wysypują duże fluktuacje wartości analogowych. Segway-e, roboty i wiele innych. 

Kierowałem się między innymi tym artykułem:
https://forbot.pl/blog/filtr-kalmana-teorii-praktyki-1-id2855

[Krakus]

duże fluktuacje

I to słowo jest kluczowe. Jak nałożysz szum (np. biały) na sygnał ciągły, to możesz zrobić tzw. oversampling. Ale jak tego szumu nie ma, albo sygnał jest wolno zmienny, to d a zbita.

Czym regulujesz? PIDem?

[hi_aro]

Tak, PID-em.

[Krakus]

Obrazek z cyklu po co nam PID. Trzy ekstrakcje (ekspres nagrzany przez dwie godziny, potem jeszcze kilka ekstrakcji dla rozgrzania termofiltra).

• W momencie włączenia lampki grzania
• W momencie wyłączenia lampki grzania
• W momencie, gdy temperatura bojlera jest najwyższa.
• Przy stygnącym bojlerze, gdy temperatura osiągnęła 95,5*C. Grzałka odłączona

[hi_aro]

Czy to są pomiary ze SCACE?
Czemu temp. ekstrakcji jest dopiero po około 3,5-4s?

[Krakus]

Czy to są pomiary ze SCACE?

Nie, to są pomiary z mojego termofiltra.
Robione są dołączonym termometrem (dokładnie sterownikiem sąsiedniego ekspresu). Nie mam zaznaczonego momentu rozpoczęcia ekstrakcji. Za jakiś czas zrobię regulator do ECMa, to będzie wtedy dokładnie widać moment włączenia i wyłączenia ekstrakcji.

Tremofiltr wygląda tak