Etiketterkeramik-bränningraku
Läst 4306 ggr
skallsjo
2014-07-23, 20:27

Ugnsautomatik

Hej alla sommarvarma vänner !

Jag funderar på att köpa ny automatik till min ugn för den jag har är väldigt begränsad. Men jag häpnar över hur dyra dem är. 4600:- plus moms

Varför är de så dyra egentligen? Vad är det som kostar så mycket- Den har ju eg en väldigt enkel uppgift – att hålla koll på att temperaturen i ugnen stämmer och stänga av och slå på strömmen.

Det borde inte vara helt komplicerat att skriva ett program till en PC som kan styra det hela.

Är det någon som har testat att göra detta redan ?

Det finns små datorer som kostar 349 kronor som man ha till mycket.(tex denna http://www.kjell.com/fraga-kjell/teman/raspberry-pi) Det krävs en del komponenter till  förståss för att få det att fungera. .

Jag hittade denna länk om en kille som haft samma funderingar

http://forums.adafruit.com/viewtopic.php?f=25&t=39278&start=0

Är det någon mer här som gjort något liknande ?

mvh Emelie

Bosse Cebex Gbg
2014-07-24, 01:33
#1

Hej,

En gång i tiden fanns ett ganska enkelt PC-gränssnitt + mjukvara för keramikbränning.  Möjligen var det en aning före sin tid (inte så många som hade hemdatorer "på den tiden"), så det försvann i glömska.  Jag minns inte vem tillverkaren var. 

Om man vill bygga något liknande själv, är huvudegenskaperna temperaturmätning, tidmätning, samt någon form av "parameterfunktion" som bl.a. bromsar upp en aning, strax före topptemp. Samt förstås en reläfunktion.  Om man sedan vill lägga in övervaknings- och säkerhetsfunktioner etc, är det givetvis en fördel, eller rentav nödvändigt… 

Om man inte har förkunskaper om temperaturmätning med termoelement (med kringliggande fakta), bör man läsa på detta ämne innan man börjar bygga.  Även om det inte är "svårt",  är detta ett "minerat område", fyllt av fallgropar för den oinvigde.  Många "hembyggen" har fallerat just på den här punkten.

För övrigt vore det nog inte någon svårighet för en it-kunnig och lagom händig person att få ihop en acceptabel ugnsstyrning som kan "bo" i vilken hemdator som helst….   (en perfekt uppgift för en gammal "pensionerad" laptop…)

rolnor
2014-07-24, 09:41
#2

Jag har varit på väg att få en pc att styra det digitala instrumentet till ugnen, alltså ingen ekonomisk vinst. Jag har en bentrup styrenhet som går att koppla till pc, men det var en seriell port den skulle anslutas till. Jag köpte en sån adapter till pc som gör om en usb port till seriell, men det fungerade inte, det är tydligen så att det inte funkar till 100% med en sån modifierad port alla ggr. Har även kikat lite på en mjukvara som heter labview men den är svindyr och till den krävs ett kort med reläer etc så det blir ännu dyrare. Jag har nu en separat ternoelement kopplat till en pyrometer som jag ansluter till laptop, men den loggar bara bränningen och kan inte styra ugnen.

"Det onda har vingar, men det goda tar sig fram med snigelfart." -Voltaire.
skallsjo
2014-07-24, 12:44
#3

Åh tack för fina svar.  Säkerhetsaspekten är ju oerhört viktig förstås. man får ju verkligen se till att det funkar i alla lägen.   Det krävs nog en hel del testande för att få det att lira och den tiden vill man helst lägga på keramiken. Som tur är så är min man väldigt förtjust i att knåpa ihop dataprogram för olika ändamål. Han verkar ha hittat en del bra länkar. Vi får se om det kan ge något till slut annars får jag gå och handla  en färdig testad produkt.

-men jag gillar att idén om att logga allt jag bränner också  - Det vore kul att följa bränningen via en websida eller varför inte en app till mobilen. ;-)

 Jag ska se om jag kan testa att ladda ner en testperiod av  Labview för att  se om de har bra funktioner eller få ett hum om hur ett sånt program kan se ut.

Din USB  till seriell adapter borde fungera - du kanske bara fått ett måndagsex- du kanske kan låna eller testa en annan adapter.

SvenUlf
2014-08-01, 11:15
#4

Det går att använda en PC för att styra en ugn men det är inte så enkelt som man kan tro. För det första så är det inte så lätt att koppla ett termoelement till en PC. Det kräver någon typ av elektronik som omvandlar signalen från termoelementet till PCn.

Sen måste man ha en relativt avancerad reglerfunktion som styr ugnen. Det är inte bara att slå till och från. Man måste till exempel kunna styra temperaturen så att den inte ökar för snabbt upp till 600 grader.

Om man vill prova att skriva ett eget PC program så rekomenderar jag programspråket Python som är gratis. Det är ett relativt enkelt programspråk med väldigt många möjligheter att visa kurvor od. men man måste kunna programera.

stefanandersson
2014-08-02, 18:24
#5

#4: att koppla ett termoelement till pc kan såklart vara knepigt men ett enkelt sätt är att köpa en voltmeter med någon pc-utgång. De har börjat dyka upp och blir allt billigare. sedan är det bara en formel för att omvandla volten till grader (är ett linjärt förhållande vad jag förstår).

Det borde finnas någon SSR för dessa ampernivåer som kontrolleras från pc på ebay… borde ju vara efterfrågat för allehanda byggen.🤔

Roligt men tidkrävande projekt! Hoppas vi får följa bygget.😃

skallsjo
2014-08-03, 23:27
#6

Hej igen jag kan meddela att bygget är igång och ja det kommer ta tid. Just nu så har vi lyckats få en liten dator ( raspberry pi ) med Linux att styra reläna vi har inte hunnit testa på ugnen då vi väntar på delar( kontakter ) Min man har köpt ett speciellt chip som kan läsa termoelementet i ugnen ugnen ( Max 31855) . Förmodligen så kommer programmet skrivas i c++ eftersom vi har mest kunskap med det . det lönar sig nog att köpa automatik tidsmässigt ,om man inte tycker det är ett rent nöje att göra de själv ;-) som min man gör. Jag följer det hela med stort intresse och ska försöka uppdatera alla här som vill veta.

Bosse Cebex Gbg
2014-08-04, 00:11
#7

"Max 31855" verkar vara ställbart mellan de flesta kända mätsystem.  Bra !   Välj Typ S om du vill att givaren skall hålla någon längre tid i stengodstemperatur.

Se till att använda korrekt givare, korrekt kabeltyp, samt att vända kabeln rätt (dvs undvika s.k. "dubbel polvändning"), och att undvika skarvar.

Ride84XL
2014-08-04, 02:52
#8

Coolt projekt - det är mer än jag gett mig in på. På min ugn ställer man ju bara hur mycket effekt man matar in med en pot (som styr en PWM-krets). Men det funkar bra för mig då jag inte behöver köra ugnen obevakad. Perfekta linjära stigningar i temp är inte heller så viktigt.

Men det där med MAX31855 eller nåt liknande chip kan ju kanske va användbart bara för att mäta tempen. Jag har ju typ K nu (som jag inte vet hur länge den kommer hålla då jag är uppe i 1250+°C med den lite då då) och ska uppgradera till typ S senare (när mi n typ K pajar eller när jag får pengar över), men har ingen mätenhet som kan läsa typ S. Man slipper ju en massa kostnad om man skulle kunna göra mätenheten själv.

SvenUlf
2014-08-04, 11:23
#9

#5 Att koppla en multimeter till en PC är ett bra sätt att lösa problmet. Multimetern borde visa grader direkt och är säkert kompenserad för både kallt lödställe och den olinjaritet som alla termoelement har.

#6 och 7 Max31855 är en bra krets att använda för att ansluta termoelement till en dator men man måste tänka på ett par saker. Kretsen finns i olika versioner och man måste ha den version som är gjord för det termoelement man ska använda.
Typ K element ska använda Max31855K och typ S element Max 31855S.
Kretsen kompenserar för kallt lödställe men inte för termoelementets olinjaritet. Om man tycker att mätfelet på grund av olinjariteten är för stor så får man kompensera för onogranheten i programmet.

Jag tycker det är ett väldigt roligt projekt och tror att man kan göra en bra ungsstyrning med en PC eller med en Pi som ni gör. Det vore roligt om ni vill hålla oss uppdaterade om hur det går.

Bosse Cebex Gbg
2014-08-04, 11:59
#10

>> Typ K element ska använda Max31855K och typ S element Max 31855S >>

Så den är INTE ställbar, och man måste VÄLJA…?     Då misstog jag mig.   Ja, välj då "S", om du tänker jobba med stengods. Och tänk på det där med kablaget….

skallsjo
2014-08-04, 14:10
#11

Ja det verkar som om min man har koll på att det ska vara "S"  idag så kom det fler delar med posten så bygget kan fortsätta. 😃

SvenUlf
2014-08-05, 12:46
#12

Det är rätt Bosse, kablaget är viktigt. Om man inte sätter mätkretsen direkt på termoelementet så måste man ha en kompensationskabel mellan termoelementet och mätkretsen. En kompensationskabel har samma fysiska egenskaper som termoelementet (men tål inte samma temperatur och är billigare). Anväder man en vanlig kopparkabel så kommer man att mäta fel temperatur.

Bosse Cebex Gbg
2014-08-05, 14:03
#13

Och, vänder man kabeln fel trots att polariteten är rätt (🤔) , uppstår s.k. "dubbel polvändning", vilket (förrädiskt) inte visar sig på annat sätt än att systemet mäter fel….   Och varje skarv längs vägen (vilket förstås skall undvikas), blir ytterligare ett mätställe som förvirrar mätresultatet….

Som jag nämnde tidigare, fallerar många hembyggen på just den här punkten, eftersom den ovetande inte är förberedd på fallgroparna….

skallsjo
2014-08-05, 23:15
#14

Tack Bosse och SvenUlf för alla goda råd. Det är mycket ny fakta som ska läsas på om. Vi kan se att det finns en skarv precis vid termoelementet och sen är det ju ytterligare en skarv där Rohde TR-210 automatiken är inkopplad mot ugnen. Man får väl anta att sladden till TR-210 har en kompensationskabel, sen verkar den vara skärmad från dom andra sladdarna i denna multi-kabel.

Man vill ju att det kalla lödstället (referens punkten) ska vara den närmaste kopplingen mot MAX31855S kretsen. Frågan är om det går att få tag i en likadan kabel som är till TR-210 för det vore kanske enklast då den borde funka perfekt eller?

Bosse Cebex Gbg
2014-08-06, 06:06
#15

Kabeln behöver inte vara av något speciellt fabrikat, så länge det garanterat är en "typ S-kabel"…

skallsjo
2014-08-08, 23:20
#16

Nu har vi testat att bränna i ugnen och fått temperaturen att stämma. Dock inte helt utan besvär, vi har fått kompensera att termoelementet inte har en linjär kurva något man kan tycka att IC kretsen skulle kompenserat automatiskt. Det blev lite störningar när temperaturen kom över 900 grader det måste vi ta reda på vad det beror på. Nästa steg är att börja skriva på programmet. Det är trevligt att kunna följa bränningen remote via datorn numera ;-)

Ride84XL
2014-08-10, 13:34
#17

Konstigt - vad är det för mening med chipet om det är så? Då kan man ju lika bra byta ut det mot en operationsförstärkare eller transistorbaserad förstärkningskrets - sen bara justera in den mot en voltmeter för att få ut tempen. 

Meningen är väl just att det ska kompensera för mätfelen som annars blir pga olinjäritet - annars kan man ju lika bra ha vilken förstärkarkrets som helst om det bara handlar om att förstärka dom svaga spänningarna från termoelementet.

Störningar kan bero på hur strömmen pulsas till elementen, när effekten regleras. Sensorn arbetar med extremt små spänningar och strömmar så den kan lätt störas av elektromagnetiska pulser vid till och frånslag. Jag hade lite problem med det på min ugn tidigare att pyrometern "flackade" upp och ner några grader (även fast tempen i ugnen är konstant). Det visade sig bero på att jag reglerar effekten med "duty cycle" och jag körde en väldigt låg frekvens på till och frånslagen (ca 2,5 Hz) - vilken låg nära instrumentets uppdateringsfrekvens. 

Jag misstänkte problemet men fick det bekräftat när pyrometern även störs av strömmen till en lampa med 12 V transformator som jag har - när man slår på och av den med strömbrytaren kan den "hoppa till" typ 10°C om den är nära. Senare höjde jag pulsfrekvensen till ca 25 Hz för ugnens element istället och då försvann problemet.

Det kan ju va svårt att styra pulsfrekvensen på en köpt ugn för att kolla om problemet försvinner. Dom flesta ugnar kör ju dessutom elementen på växelström och reglerar nog effekten med tyristorer - då kan man inte välja frekvens utan den styrs efter elnätets växelströmsfrekvens (50 Hz). Det man möjligen kan göra är att ha en större glättningsdrossel som ger "mjukare" tillslag av strömmen. Men det går ju annars att filtrera bort störningar vid sensorn - finns väl info i databladet för chipet om vilka kondensatorer osv man kan använda.

Bosse Cebex Gbg
2014-08-10, 14:07
#18

De flesta konventionella ugnar kör på vanlig växelström, och styrs av mekanisk kontaktor (som definitivt bör avstöras med en passande kondensator "RC", som agerar "stötdämpare" vid vad som fackmännen kallar "spikar" vid till/frånslag).

Solid-state-reläer har börjat användas på sina håll, men har inte slagit igenom hos alla ugnstillverkare än…

Ride84XL
2014-08-10, 16:58
#19

Ok - så det är bara "av/på-styrning" på dom så att säga? Jag har ju inte koll på hur "standardugnar" tillverkas så att säga. Tyristorstyrningar är vanligt på t ex industriugnar, så då antog jag på att man har det även för keramikugnar. Men det är ju förstås mycket lättare att programmera en automatik som slår på och av i givna intervaller istället för en som reglerar effekten steglöst.

Kopplingsfrekvensen skulle bli ett problem i mitt fall med mekaniska reläer  - man brukar ju inte vilja ha så mycket högre kopplingsfrekvens än kanske ett till och frånslag på 30 sekunder (annars slits dom ju ut fort).

Det betyder ju att man kör på full effekt eller ingenting i nästan upp till en halv minut (50% effekt t ex blir 15 sek på 15 av). Med min ugn iallfall skulle det leda till att tempen pendlar upp och ner uppåt +/-30°C. Allra störst blir problemet under 600 - där man t ex måste gå sakta upp vid värmning av känsliga saker som t ex glas eller vid skröjbränning om man bränner keramik. När man kommit upp över 1200°C och vill hålla tempen konstant eller bara stiga sakta sista biten så sliter det också mer på elementen. Dom hinner då gå upp i maxtemp gång på gång mellan till och frånslagen, istället för att ligga kontinuerligt på ca 60-80% effekt med jämn temp. 

Men dom flesta keramikugnar kanske är så tröga att dom klarar att ha mekaniska reläer utan att få dom här problemen. Men ett solid state-relä skulle nog dock funka bra i mitt fall också - dom klarar väl nåt till- och frånslag per sekund iallfall och slits inte, men behöver ju lite kylning, precis som transistorn i mitt fall.

Tyristorstyrningar reglerar annars genom att slå till i en given del av växelströmshalvvågen och slår sen av i nollgenomgången (100 tillslag per sekund). I mitt fall kör jag dock på likström och har en IGBT som slår på och av 50 ggr sekund (25 cykler) - men det är lätt att ändra med en kondensator i styrkretsen bara. Ska nog fixa en stor glättnings-drossel senare - då kan man höja frekvensen till kanske 1000 Hz och få ett närmast konstant strömflöde. Vilket tar bort dom vibrationer och oljud i elementen som lätt blir och minskar övertonerna på elledningarna. Men en sån induktans är ju rätt stor och dyr vid dom här effekterna.

SvenUlf
2014-08-12, 08:57
#20

#17 Det går bra att använda OP förstärkare men det går åt en hel del komponenter och man måste kompensera för olinjaritet och kallt lödställe så det blir både billigare och enklare att använda  MAX31855S.

Störningar i mätningarna kan vara ett problem. Det är viktigt hur man drar kablar och vilken typ av kablar man använder. Mätkretsen ska ha filter för "commom mode" störningar.

#19 Det är inte säkert att oljud och övertoner försvinner bara för att man höjer frekvensen, det kan lika gärna vara branta flanker på spänningen vid till och frånslag som genererar oljud och övertoner. 
Oljud tyder på att elementen vibrerar. Kan det påverka elementens livslängd?

Ride84XL
2014-08-12, 12:53
#21

Jo men om du läste tidigare inlägg "Nu har vi testat att bränna i ugnen och fått temperaturen att stämma. Dock inte helt utan besvär, vi har fått kompensera att termoelementet inte har en linjär kurva ". 

Det verkar alltså inte som chipet kompenserar för olinjäriteten och då undrar jag ju lite vad som är meningen med det i såna fall. Det är väl just därför man har ett speciellt chip, för att kompensera för elementets beteende så att säga.

Sen går det ju självklart inte att få bort övertoner och vibrationer från effektstyrningen bara genom att höja frekvensen. Att bara använda en hög frekvens gör ju det hela värre istället - elementen "skriker" istället för att bara surra och det blir värre övertoner. Det är därför jag fortfarande kör med en rätt låg frekvens (ca 25 Hz), men som ändå fungerar tillfredsställande med pyrometern och ger jämn temp på elementen osv.

Om man ska köra med en hög frekvens bygger det på att man har en induktans i serie med elementen - kombinerat med en kondensator parallellt med transistorn. Induktansen "driver på" strömmen som fortsätter flyta genom elementen och kondensatorn, när transistorn stänger. Kondensatorn laddas sen ur genom elementen när transistorn slår på nästa gång (vilket man styr med dioder). Kondensatorns storlek anpassar man förstås så den aldrig hinner laddas upp betydande under den delen av cykeln transistorn är stängd. Strömmen kommer ju fortfarande minska ju större del av perioden transistorn är avstängd, eftersom kondensatorns "motspänning" ökar - men strömmen "jämnas ut" så den blir i stort sett konstant.

Om man då har säg 60% effektpådrag kommer strömmen från elnätet och genom elementen bli nästan konstant - istället för att man drar fullt i 0,6 ms, ingenting i 0,4, fullt i 0,6, ingenting i 0,4 (om man har 1000 Hz kopplingsfrekvens) osv.

Glättning fungerar bättre ju högre frekvens man har - man behöver då inte lika stora komponenter för att få en i stort sett jämn ström. Begränsningen blir istället hur högt man kan gå utan att behöva öka transistorns kylning (förlusterna i transistorn ökar om frekvensen blir för hög) och induktansen som behövs blir fortfarande ganska stor och dyr - även om man kan gå så högt som 4000 Hz.

_Fisken
2014-10-12, 16:25
#22

Kanske lite sent nu men bättre sent än aldrig. Från dessa köper jag de Termoelement jag behöver i jobbet.  

http://www.pentronic.se/start/temperaturgivare/termoelement.aspx

skallsjo
2014-10-13, 22:30
#23

Åh tack det är alltid bra att spara på bra länkar. För övrigt så jobbar vi fortfarande på att skriva kod till programmet det tar mycket tid men. Man får inte ge upp ;-) jag hoppas jag kan dela med mig en dag

_Fisken
2014-10-14, 05:59
#24

Man lär sig mycket på vägen när man har ett konkret problem att lösa. Själv använder jag Labview på jobbet men det är för att den miljön är flexibel och national instruments har mycket hårdvara. Dock inget för privat bruk. Det är industristandard = dyrt.

Bosse Cebex Gbg
2014-10-14, 07:25
#25

Förstår att det tar tid.   Som avslutning, glöm inte att skapa de vanligaste säkerhetsfunktionerna.  Här följer de 3 viktigaste… (1) och (2 ) kan betecknas som "livsviktiga", medan (3 ) mer är "bra att ha"…

1a.  Loggad värmestegring är < 2°C under en 15 minutersperiod  =  bränningen avbryts och felkod visas.  

1b. Alternativ:  Loggad värmestegring är < 5°C/timma under slutrampen  =   bränningen avbryts och felkod visas.  

2. Avbrott i termoelementkretsen  =  bränningen avbryts och felkod visas. 

3. Polvänt termoelement (minusvärde)  =  start omöjliggörs och felkod visas.  

Utan de grundläggande säkerhetsfunktionerna är även den mest moderna styrutrustning lika primitiv och otrygg som de gamla analoga instrumenten.  Uppkomna driftstörningar är nästan alltid externa, och styrningen måste kunna hantera dessa.

_Fisken
2014-10-14, 09:34
#26

Ja. Det där med "errorhanteringen" är tyvärr oftast nåt som klistras på efteråt. Det borde vara med från början när man strukturerar programmet men man är så ivrig och "komma igång" så det förbises.

Bosse Cebex Gbg
2014-10-14, 09:42
#27

Jo…dessa styrningar finns ju för att vi vill kunna åtnjuta obevakade bränningar.   Och det är väl ok…men då måste vi anförtro HELA bevakningen till styrningen….konsekvenserna kan ju annars bli väldigt dyra…..

Annat var det för 50-60 år sedan….då var man glad över att topptemperaturen bevakades (dvs man slapp gå upp på natten och stänga av).   Men då (sticker jag ut hakan nu?) var man mer medveten om de störningar som kunde inträffa, och accepterade att bränningarna skedde under personligt ansvar.   Kanske är det så att vi i dessa tider av alltings automatisering, har skapat en övertro på allt som lyser och blinkar…?…att ansvaret alltid ligger hos "den där dyra burken", och att vi tenderar att se oss själva som "offer", så snart en incident inträffar…?   Hmmm, det här blev en liten utvikning….

rolnor
2014-10-14, 18:55
#28

Jag skulle vilja leka med labwiev nån gång, om mina värdepapper gör ett skutt åt rätt håll så kanske det blir en investering. En sak ska man nog ändå säga, att om man jobbat in ett brännschema med en modern automatik så fungerar det ju väldigt bra utan övervakning etc. det är fina grejer vi har nuförtiden så vi ska nog vara glada att slippa gå upp på natten??!!

"Det onda har vingar, men det goda tar sig fram med snigelfart." -Voltaire.
jenast
2020-08-02, 12:46
#29

Gammal tråd men jag har en fundering och en fråga. Jag tycker det är konstigt att jag inte kan hitta en automatik till ugn som har wifi-koppling? Jag har sett att De nya Skutt automatikerna har detta. Jag har beställt ny ugn med automatik Bentrup TC405/30 och skulle vilja kunna följa bränningen på distans. Har någon hittat en lösning på detta? Ha en fin söndag 😃

Jag avskyr att vara kladdig. Med undantag för lera.
ler
ler 
2020-08-02, 12:57
#30

Bentrup har sådana, såg det för några år sedan. Där man kunde styra ugnen från mobilen.

Upp till toppen