Att bygga sin egen PID-controller för Bielmeier / Plastis bryggryta. Del 1.

När vi började koka öl upptäckte vi ganska snabbt att den inbyggda termostaten på Bielmeiern inte riktigt var så pålitlig som man gärna önskat.  Det slutade med folköl, pga för hög temperatur på märkningen och för mycket variation under själva mäskningen.  Detta bekymmer har upprepats vid flera brytningar och vi bestämde oss då för att se vad vi kan göra åt saken.

PID regulator eller PID- temperatur kotroll är en liten temperaturdator som med hjälp av derivata och integration räknar ut hur mycket effekt som bryggrytan behöver tillföras för att hålla en helt jämn temperatur. Det lät ju som en perfekt lösning på problemet. Men när man började läsa om detta verkar det som om Sveriges Ingenjörsförbund är storbryggare och tyvärr fanns det ingen bryggare som kunde hålla detta till något enkelt & användarvänligt, utan det blev helautomatiska bryggverk av det hela.

Som tur är används PID även för att styra värme i Sous Vide matlagning och dessa människor verkar vara mer fokuserade på det estetiska och att hålla det enkelt.  Så med mycket inspiration därifrån så bestämde jag mig för att med hjälp av min svåger (vi har också en blogg ihop, fast om träsegelbåtar) bygga ihop ett enkelt tillbehör till Bielmeier-grytan för enkel PID- temperatur kontroll av ölkoket.

SzgAY

Min lösning är en box med ett eluttag på och en PID kontroll-enhet på sidan. Genom att anlita Bielmeiern till eluttaget och samtidigt ställa in grytan på max temperatur (kontinuerlig drift för rullande kok) och sätta i en temperatursensor i koket som är kopplad till boxen så kommer PID-kontrollern få in ett aktuellt mätvärde (PV på skärmen) och försöka pulsa ut ström via eluttaget på lådan för att nå Set Value (SV) som kanske är 65 grader Celsius vid märkningen.  Det som skulle kunna utvecklas på denna box är att man också satte in en timer för att kunna styra hur länge den skall hålla temperaturen. Men så här på ritbordet så funkar det rätt bra med att sätta ett alarm på telefonen och hålla tiden på det sättet, eftersom man ändå är i närheten när man brygger.

d1s-info

Kopplingsschema för SESTOS

När det gäller PID-regulatorer så finns det ganska många att tillgå på marknaden (ebay är marknaden i det här fallet!).  Inom bryggarkretsar är det många som satsat på amerikanska Auber Instruments, men dessa är inte så vanliga i Europa och kostar en hel del. Bland övriga märken är Hong Kong baserade SESTOS prisvärda och väldigt lika i mjukvaran som Auber. Detta är lite viktigt, då manualerna på lågprisvarianterna lämnar väldigt mycket att önska. Så jag bestämde mig för en SESTOS D1S-VR-220. Av modellbeteckningen kan man utläsa att det är VR som styr ett externt Solid State Relay, en SSR som switchar strömmen av och på. Eftersom Bielmeier grytan är på 2000 watt och 10 ampere måste man använda sig av ett externt relä. 220 står för 220 volts versionen, vilket är vad som gäller i Europa.

Resurslänk till hur man gör setup på Sestos D1s.

 

Designa funktion på boxen:

Vårt syfte med att bygga en PID kontroller i en box är att kunna styra temperaturen på det vi ansluter till uttaget på boxen via PIDen och termaptursensorn.  Eftersom vi inte alltid behöver köra med PID:en för att reglera temperaturen, t.ex. vid kokning så har vi väljer vi en strömbrytare som man väljas mellan AV, Eluttag på, och Elluttag styrt via PID.

Vår ”box” kommer också fungera som förlängningsslang, då det väggutagg som vi har jordfelsbrytare kopplat till sitter 4 meter bort. Därför har vi satsat på en 5 meters gummikabel.

De flesta komponenter är beställda från Conrad.se men vi har också köpt PID, SSR, temperatursensor och en kylfläns från Ebay. Jag har försökt att välja ebay.co.uk och enbart Europa för att undvika eventuella tullar samt att få korta leveranstider, men många komponenter skickas från Kina och då tar det upp till en månad innan allt kommer.

Ingående komponenter: (här är mina utdrag från Ebay:)

 

1 item sold by 22newcentury
1 item sold by etang_uk
Digital PID Temperature Controller Thermostat Control + 25A SSR Relay + K Sensor

Select Accessories: x1 Relay and x1 K-type sensor

ITEM PRICE:

£29.95

 

Övriga komponenter är beställda från Conrad.se

 

Produkt Antal Pris Summa

CABLE BOLTING AGR16GY3 M16 RAL7001

CABLE BOLTING AGR16GY3 M16 RAL7001

Art. nr.: 534221

1 St 5:16 SEK 5:16 SEK

LOCK NUT AGRL16GY3 M16 RAL7001

LOCK NUT AGRL16GY3 M16 RAL7001

Art. nr.: 534267

1 St 2:04 SEK 2:04 SEK

Eluttag jordat ABL Sursum (1561000) Svart 1 st

Eluttag jordat ABL Sursum (1561000) Svart 1 st

Art. nr.: 552651

1 St 81:00 SEK 81:00 SEK

VIPPOMKOPPLARE 30X22

VIPPOMKOPPLARE 30X22

Art. nr.: 700045

1 St 32:00 SEK 32:00 SEK

Högtalarekontakt Amphenol Audio Connectors Amphenol Svart

Högtalarekontakt Amphenol Audio Connectors Amphenol Svart

Art. nr.: 312778

1 St 25:00 SEK 25:00 SEK

Högtalarekontakt Amphenol Audio Connectors Amphenol Svart

Högtalarekontakt Amphenol Audio Connectors Amphenol Svart

Art. nr.: 312734

1 St 30:00 SEK 30:00 SEK

SÄKRINGSHÅLLARE 5 X 20 MM

SÄKRINGSHÅLLARE 5 X 20 MM

Art. nr.: 526245

1 St 17:00 SEK 17:00 SEK

Säkring ESKA 522.027 10A 5 mm x 20 mm 10 A 250 V 10 st

Säkring ESKA 522.027 10A 5 mm x 20 mm 10 A 250 V 10 st

Art. nr.: 533564

1 Förpackning 19:00 SEK 19:00 SEK

Anslutningskabel Ström HAWA 1008260 [ Jordad kontakt – Kabel, öppen ände] Svart 5 m

Anslutningskabel Ström HAWA 1008260 [ Jordad kontakt – Kabel, öppen ände] Svart 5 m

Art. nr.: 431685

1 St 129:00 SEK 129:00 SEK

CONNECTOR TERMINAL 5 X 1.5 MMHELACON EA

CONNECTOR TERMINAL 5 X 1.5 MMHELACON EA

Art. nr.: 540718

5 St 2:64 SEK 13:20 SEK

ANSLUTNINGSKLÄMMA 3-LEDARS

ANSLUTNINGSKLÄMMA 3-LEDARS

Art. nr.: 522374

3 St 5:88 SEK 17:64 SEK

SINUS LIVE 4,8-1,5 FLATSTIFT 10ST

SINUS LIVE 4,8-1,5 FLATSTIFT 10ST

Art. nr.: 370669

1 St 29:00 SEK 29:00 SEK

Hölje – Universal Hammond Electronics 1591XXFBK 221 x 150 x 64 ABS Svart 1 st

Hölje – Universal Hammond Electronics 1591XXFBK 221 x 150 x 64 ABS Svart 1 st

Art. nr.: 485583

1 St 119:00 SEK 119:00 SEK

 

Utöver detta har jag blå, grönvit, brun och svart 1,5 kvadrats elkabel som jag kopplar med inne i boxen.

Jag kommer också att köpa en termometerhållare från Maltmagnus för att hålla temperatursensorn i grytan på ett bra sätt.

Några ord om de komponenter jag valt:

Valet av Sestos som PID kontroll har jag motiverat tidigare. att jag köper till en PT100 temperatursensor och inte använder den K sensor som skickas med SESTOS har att göra med att PT100 har tre trådar och har bättre noggrannhet än K sensorn. Jag har också försökt få en sensor som tål fukt bättre, vilket den jag köpte till bättre gör än den som skickades med. Jag ansluter den till boxen via SLR kontakt (tre trådars anslutning i kontakten) för att kunna byta om senorn går sönder. Jag har också genomgående valt så bra komponenter som möjligt och dimensionerat ganska kraftigt. Hoppas på det viset att det kommer räcka med enbart SSR och kylfläns. Har dock läst (från amerikanska sidor mest) att man ibland har fått komplettera med en liten fläkt för kylningen i lådan. Men då skall man komma ihåg att i USA kör man med fler ampere och längre volt, medans vi i Europa kör med högre volt och lägre ampere. = mindre värmeutveckling. Har läst att Sestos skall klara att reglera upp till 8 ampere utan externt relä, och Bielmeirn på 2000W / 240 volt = 8,33 Ampere, så förhoppningsvis räcker det med kylfläns för denna belastning.

Själva boxen, komponentlådan var den komponent som var svårast att hitta, då det inte verkar finnas så många bra lådor som är stora. Lådan skall ju skydda alla komponenter i en relativt fuktig miljö, så därför är en bra låda viktigt. Den är också avsäkrad internt, för att inte slå ut husets säkring om den lägger av.

Totalt kommer denna färdiga box kosta ca 1000 kr.

 

Annonser

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s