PID Reglering för äggkokare!

[The_ChOsen]

I egenskap av att vara en grubblare funderar jag ofta på problem som finns i vardagen och lösningar på dessa.

Ett klassikt regler-problem inträffar vissa morgonar när man unnar sig att koka ett ägg.
Man slänger igång plattan och går för att raka sig/duscha eller dyligt.
Plötsligt fräser det från köket och grytan har kokat över.

Min första tanke: PID-regulator!

För att i enkelhel förklara min lösning:
PC <-> Vellemann K8061 <-> PT100, Värmeslinga <-> Gryta

Värmeslingan tänkte jag styra med PWM från K8061 via en triac.
(lite osäker på synkningen mot nätfrekvensen)

Från PT100 till en mätbrygga och in på en analog ingång på K8061.

Projektet är tänkt att kunna köras i någon form av "grafiskt interface" på PCn där man ska kunna trimma parametrarna och läsa av ett diagram med är och börvärde i excel tills man har lyckats få in en optimal kokning.

Jag har börjat med att bygga en matematisk modell av en PID-regulator i ett VB-script i excel. Den funkar hyffsat bra.

Några synpunkter?
Den största osäkerheten jag har är angående styrningen av värmningen.
Jag har programmerat LPT i VB tidigare så den biten borde inte vara några problem. (Dock aldrig programmerat Vellemann K8061)

MVH Andreas

Edit: Rubrik/blueint

[squiz3r]

Eller så köper man en vanlig eggkokare (som inte kokar över)

Ne, Nu ska vi inte vara så tråkiga! Detta kan bli ett intresant projekt.

[JimmyAndersson]

Jag är inte speciellt förtjust i ägg, men däremot i idén.

Ser framför mig en meny där man kan välja t.ex Löskokt, Hårdkokt och liknande.

Det ska bli kul att se fortsättningen på detta.

[squiz3r]

När man ändå håller på så kan man ju bygga in ett liten kylskåp (peltier?) i den där man har äggen, och sen kopplar man in den till vattnet också. Sen är det bara att ställa in vilken tid på morgonen som äggen ska vara klara . Lite svårare, men det borde vara genomförbart!

[BMI]

PT 100 o PID reglering är nog helt onödigt i detta fallet , "om man inte vill lära sig det".
Vad skall man reglera ? vattnet kokar ju ändå "runt" 100.
PT 100an skulle kunna vara i ägget ioförsig


Perfekta ägg fixas nog med en timer och ett relä.
samma "start temp och mängd på vattnet+ samma av allt".

En köpt äggkokare är genialisk i sin enkla konstruktion.
Den kokar bort en förvald mängd vatten beroende på antal ägg som kondenserar ångan.Ju fler ägg desto mindre vatten.
Även äggens start temperatur och massa "storlek"kompenseras det för.
Den enda faktorn som är ett bekymmer är att äggens ålder gör skillnad i resultatet och detta fixar inte en PID regulator

Men låt inte mig hindra lite utveckling
Alltid kul med projekt

[The_ChOsen]

Kan hålla med om att ide´n verkar tämligen onödig. Det finns säkert fina färdiga lösningar. (senare kan man ju alltid bygga om dest... jag menar äggkokaren till något annat)

Syftet är ju framför allt att lära mig mer om PID-regulatorer. Jag blev sugen på vellemann byggsatsen när jag såg den och var tvungen att ha något att styra. (har inte köpt den än)

BMI: Varför skulle man inte behöva reglera processen? Förklara gärna vidare.
Det är klart att börvärdet bör ligga runt 100grader... men på vägen dit vill man ju gärna kunna köra fullt ös och sedan slippa överslängen.
Eller tänker jag snett någonstans?

JimmyAndersson: Mjukvaruinterfacet bör kunna byggas ut mkt enkelt

Har någon styrt en värmeslinga med PWM och triac någon gång?

[Sunken]

Vilken översläng?
om "utgången" är vattentempen blir det hur man än gör ingen översläng, man skulle ju iofs kunna reglera effekten i syfte att spara energi.

[J10]

För er som tvivlar på nyttan med reglering i detta fallet:
Om man matar på full effekt från kokplattan så kommer det mest troligt att koka så våldsamt att det stänker och kokar över.
Då det inte är själva kokandet i sig som är viktigt så skulle det räcka att ha vattnet strax under kokning och på så vis helt och hållet slippa allt vad överkok heter.
Vill man då att det ska bli varmt inom en rimlig tid så är det ju en bra grej att kunna mata på full effekt med plattan tills dess att man uppnått lagom temperatur. Inte helt lätt utan reglering.

Detta kan man använda till massa annat skoj också, typ varmhållning av såser och för långkok av diverse stora grytor där överdriven start-effekt är eftersträvansvärt.

[PHermansson]

För övrigt är det väl så att man inte behöver koka ägg, det räcker att värma dem. Har för mig det räcker med dryga 70 grader.

[EBD]

Och sen kan du snabbt tjäna igen allt du spenderar på projektet genom att börja kränga såna här lyxägg med falukorv för 135 kronor styck: 63,5-gradersägget

[The_ChOsen]

Sunken: Jag skulle säga att överslängen orsakas av processens inre tröghet och regulatorns Kp. Den här typen av process har förvisso en hög dämpning så överslängen kommer nog i praktiken bli mkt liten.
(utgången är vattentempen?)

PHermansson: Det går enkelt att bekräfta när projektet är klart. Hur lång tid ska man ligga kvar på 70 grader?

Steg ett i projektet blir att beställa K8061 och lyckas får igång det.

Är det någon som har kört K8061 förut?

[maha]

Det Sunken menade med "Vilken översläng?" är väl att vatten kokar vid cirka 100 grader vid normalt tryck. Det betyder alltså att vattet övergår till gasform om temperaturen stiger. Så vattnet i vätskeform kommer alltså inte att ha högre temperatur än cirka 100 grader.

[Sunken]

Det jag menar med "utgången" är helt enkelt vart sensorn sitter.
Om vi istället utgår från att man mäter värmeslingans temp, så är det ju fortfarande så att överslängen är något som du bygger in i och med regulatorn, dvs. en sekundär verkan av regleringen.

Men om man nu inte ens behöver koka ägget utan det räcker med runt 70 grader, då blir det mer intressant. Lycka till!

maha > precis ...

[The_ChOsen]

Sunken, maha: Okej, då förstår jag lite bättre. Men alltså överslängen jag snackar om är när det kokar över... vattnet kan väl koka mer eller mindre?
Eller det kanske beror på hur stor andel av vattnet som kommer upp i 100 grader. Medeltempen för vattnet kanske ligger på 98grader eller nått när det är lagom kokning.
Vet inte vilka temperaturer det rör sig om. Börvärdet ska ju ligga runt temperaturen: "bubblar lite"

Trögheten minskar nog avsevärt om man mäter direkt på slingan fast då borde man väll få ett kvarstående fel? Dvs. en offset.
Det känns även som processens dämpning ökar.
Dessutom borde processens egenskaper påverkas i större utsträckning av mängden vatten.

Jag skulle helst få in vattnets verkliga temperatur i regulatorn.

Tack för bra inlägg!

[Sunken]

Att det kokar över beror ju på mängden vatten som övergår till gasform är "för stor", dvs. man petar in för mycket enegi, men vattentempen är ju (teoretiskt) fortfarande 100 grader, dvs man måste hitta ett annat sätt att mäta, eller hålla sig under kokpunkten.