Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Sezione specifica dedicata alla progettazione di sistemi di controllo sia hardware che software con il sistema Raspberry PI

Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Messaggioda blitz » 14/02/2016, 2:56

Ciao a tutti,
dopo quasi 1 anno di lavoro sono lieto di farvi vedere il mio pannello di controllo, che andrà a controllare il mio impianto Biab elettrico da 100litri con mescolatore automatico, ha una funzione bivalente (forse la caratteristica piu particolare), sia manuale che automatico.

In pratica il sistema operara in maniera automatica tramite Raspberry PI pilotato dal fantastico software StrangeBrew Elsinore sviluppato da Doug, e in caso di qualsiasi problema di natura "software" con un semplice switch di 2 interruttori e cambio di 2 prese è gestito in maniera totalmente manuale, tramite 2 SCR di potenza (supportano 3800watt l'uno) per le resistenze e un'interruttore 12v da 10ampere con regolatore di velocità (regolazione funzionante anche in modalità automatica).

Non vi stò a dire le ore, i giorni ecc. passati a rompermi la testa su come svilupparlo, come implementarlo ecc. :D


Partiamo dal progetto di base, quando ancora era tutto soltanto nella mia zucca

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Dovendo gestire 4kw di resistenze (2x2kw) e il mescolatore automatico basato su un motorino di tergicristallo, ho dovuto dimensionare correttamente l'impianto del garage, la sicurezza è importante e per questo ho messo un differenziale e magnetotermico da 25ampere dedicato che arriva direttamente dal contatore con fili da 6mm2, la scelta del collegamento dell'impianto che consuma 16-18ampere è ricaduta su un connettore Neutrik powercon da 25amp a 250v, con fili di sezione da 4mm2, ultima foto pianificazione del progetto su una scatola di allarme da esterno, rimediata.

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Volevo condividere gli schemi dell'impianto, divisi in alta e bassa tensione, nonstante siano perfettamente funzionanti e testati non mi assumo nessuna responsabilità per eventuali problemi, con la 230v non si scherza ragazzi!

Alta tensione, rele primario da 30amp/250v, alimentatore switching da 20amp, selettore industriale da 25ampere, interruttori per singole resistenze da 10ampere, e sull'altro ramo scr da 3800watt, tutto in uscita con fusibili da 10ampere

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E bassa tensione, qui è piu complicato, in linea generale alimentatore 12v, per la parte automatica:
regolatore stepdown da 5v/3ampere, 1 rele da 10amp eccitato dalle porte gpio del raspberry, collegato al mescolatore, circuito per sonde di temperatura su protocollo OneWire, circuito per eccitare gli SSR di comando resistenze, sempre gestito tramite porte GPIO
manuale: interruttore 12v con selettore a cascata e regolatore velocità per motorino mescolatore

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Re: Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Messaggioda blitz » 14/02/2016, 3:25

Un po di flex, qui di grande aiuto è stato mio padre, che col frullino e dremel è un mago, io avrei fatto un casino. :D

Preparazione fori per le prese, taglio pannello su cui sarà montato una lamiera di alluminio frontale con tutti i pulsanti, led e regolatori.

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E qui come è stata studiata la sezione degli SSR, che andavano dissipati esternamente, ho preso l'idea molto simile a electricbrewery.com, ma modificata per essere smontabile (taglio rettangolare sul pannello su cui si monta piastra forata con attacchi ssr), verrà siliconata per evitare infiltrazioni non volute d'acqua, cosi come il resto delle prese ovviamente. La pasta bianca è pasta termica usata per aumentare la dissipazione del calore.

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Prova montaggio ssr e dissipatori

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Finalmente pannello frontale forato, tagliato e lavorato, con test di pulsanti, led e quant'altro.

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Domani posto il seguito ;)
Ultima modifica di blitz il 17/02/2016, 2:26, modificato 2 volte in totale.
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Re: Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Messaggioda Batigolle » 14/02/2016, 10:51

Complimenti Blitz gran bella realizzazione !!! birra2 birra2 birra2

Dove hai trovato i vari interruttori/luci /prese da pannello , io li ho cercati nei vari grandi magazzini ( tipo OBI, Bricoman ,... )
ma non ho trovato nessun elemento da pannello.

Io ho realizzato una versione più ridotta ( molto più ridotta ) della tua, con un SCR e SSR che pilotano un carico da 2400W
e durante la prova ho verificato che anche l' SCR scalda abbastanza , magari è il mio modello ( 4000W ),
te hai verificato il riscaldamento sui tuoi ?

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Re: Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Messaggioda blitz » 14/02/2016, 13:48

Ciao,
tutto su internet, interruttori e led su ebay (cerca "spia luminosa a led"), prese da pannello, rele e in generale tutta la parte elettrica su i vari siti (farnell, rs, conrad).

Confermo che gli SSR scaldano un fottio, nei test reali effettuato con 1 ora di carico a 3800watt sono arrivati a 56-60gradi nella parte calda.
Infatti modifica essenziale che dovrò implementare è mettere una ventola in estrazione.

Continuando, in corso d'opera mi sono accorto che non sarei mai riuscito a far stare tutto nel poco profondo pannello di allarme rimediato, e cosi ho aggiunto alla parte posteriore, che tra l'altro era già forata, una scatola di derivazione elettrica in cui infilare alimentatore 12v e regolatore stepdown 5v. Contestualmente ho carteggiato e rivernicato il pannello, anche se onestamente non è venuto benissimo, avendoci dovuto rilavorare (spostalo, apri, chiudi, sbatti) parecchio la vernice è saltata in piu punti, cercherò di ritoccarlo in futuro, per ora mi serve la funzionalità.

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Per il montaggio ho predisposto due occhielli filettati che mi permetteranno di agganciarlo a muro potendolo cmq sfilare per spostarlo se necessario, o chissà, magari portarlo a casa di un'amico convertito all'elettrico per fare la birra da lui ;) .

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Sul fondo è stato montato un pannello preso da un'altro attrezzo elettrico rimediato :lol:, credo sia formica, che dovrebbe essere un buon isolante, ed ecco un'inizio di montaggio dei componenti

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Per le sonde di temperatura, che tramite protocollo Onewire se ne possono montare a cascata un'infinita su un'unica catena di 3 fili, ho optato per montarne una interna per controllare la temperatura degli ssr, e 2 prese esterne con connettori XLR, i chip delle sonde supportate dal software sono dei DS18B20, sonde digitali con una precisione di circa 0,5gradi da -10gradi a +85, risoluzione che ho ritenuto piu che sufficiente per il mio utilizzo, nella foto la versione in cui il chip è affogato in una testa di acciaio inox (versione IP67)

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Ultima modifica di blitz il 17/02/2016, 2:28, modificato 3 volte in totale.
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Re: Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Messaggioda blitz » 14/02/2016, 14:14

Scusate lo sbrodolone di informazioni tutte insieme, ma invece di fare un post passo passo, ho preferito attendere le verifiche finali sul campo e postare tutto insieme una volta certo che non ci fosse nessun problema.

Riposto il video di test generali di funzionamento del software con il pannello in fase di rifinitura. (ditemi se si vede!)



https://www.youtube.com/watch?v=FGxQjadbj94


Ed ecco il pupo in fase di cablaggio, ho trovato serie difficoltà, data la mia inesperienza in merito, nel dare una logica a questo marasma di fili, penso di averci perso 2 giorni e non credo sia venuto benissimo, qualcun'altro avrebbe fatto sicuramente meglio. Grossa parte della difficoltà è che ho dimensionato tutto abbondamentemente (cavi da 4mm2, 2,5mm2 per le resistenze e mescolatore, ecc.) che erano parecchio ostici da piegare e orientare.

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Pannello (quasi) finito, ho volutamente creato due finestre per esporre le uscite del raspberry pi in alto a dx (lato opposto alla posizione dell'impianto) per poter permettere di collegare sia eventuali periferiche (wifi, pendrive,ecc.) sia l'uscita hdmi per poter comandare il tutto direttamente da Raspberry.

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Ed ecco il pupo completo, gli mancano solo le etichette che realizzerò temporaneamente con la Dymo che ho a casa, magari in futuro vedo di farmi fare delle targhette piu professionali.

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Re: Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Messaggioda blitz » 15/02/2016, 0:40

Il pannello di controllo ha avuto il battesimo del fuoco ieri, dopo 2 giorni di test ho fatto una cotta bella impegnativa (85litri di mosto in ammostamento e 68 in bollitura, 52litri di prodotto finito) in cui il pannello non ha fatto una piega, se non le temp. elevate degli ssr, a cui devo rimediare con un ventola in estrazione.

Ovviamente per questo progetto devo ringraziare il mio infaticabile padre sempre presente per la parte "hardware" e vari amici che mi hanno indirizzato quando mi piantavo in un vicolo cieco (grazie Sandro!) con i loro preziosi consigli, e infine questo forum che mi ha dato i natali nel fantastico mondo della birra.


Spero vi piaccia il progettino e buona birra a tutti birra8
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Re: Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Messaggioda houston » 16/02/2016, 10:58

Davvero complimenti! :mrgreen: birra3 birra2
Ottimo lavoro... non ci sono parole per dirti quanto è bello! birra3
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Berlo ha scritto:...leggere i post dei "costruttori d'impianti" è stupendo, mi fa morir d'invidia e mi fa sempre pensare che queste persone sono della stessa pasta di quelli che mandarono gli astronauti sulla luna con un computer di potenza paragonabile ad un Commodore64! Siete fantastici ragazzi, vi adoro tutti dal primo all'ultimo!

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Re: Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Messaggioda Lorenz » 16/02/2016, 20:35

Complimentoni!! Davvero bellissimo!!
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Re: Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Messaggioda blitz » 18/02/2016, 1:09

Grazie ragazzi! birra3

Ma sapete se e dove si possono avere queste etichette in italia? Ho paura che costino piu del pannello :lol:

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Re: Pannello di controllo E-biab Manuale e automatico Rpi

Messaggioda Stanucc » 18/02/2016, 10:30

Ciao,innanzitutto complimenti per l'impianto, per quel tipo di etichette penso che non avrai problemi a trovarle in qualsiasi copisteria ben fornita, io le ho viste qui da me proprio in quel genere di negozio.

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