Suche Smoker-Regelung

[bussard013]

Hallo,
ich baue mir gerade einen Smoker und habe noch keine Erfahrung damit.
Auf dieses Forum bin ich gekommen weil ich ursprünglich ein Grillthermometer gesucht habe und kein vernünftiges gefunden habe. Daraufhin suchte ich nach einer Selberbaumethode mit einem RasperyPi und landete hier.

Mein Plan wäre ich bestell mir den NanoV1+ mit Fühlerset iGrill2 zur Temperaturmessung. Jetzt bin ich mir nicht sicher ob ich mit dieser Ausstattung später meinen Smoker auch regeln kann. Ich kann hier nichts über eine Smokerregelung finden. Wie macht ihr das?
Ist eine Regelung über den Feuerboxzug oder vielleicht über das Baffle oder den Kamin besser?
Ich hätte den Zug mit einen Linearmotor geregelt kann aber nichts finden ob die Ansteuerung funktioniert. (2 Relais für Ein- und Ausfahren)

Wie ist eure Erfahrung?

Gruß Christian

 

[s.ochs]

Hi Christian,

herzlich willkommen hier bei uns! Zeig doch bitte mal ein paar Fotos von deinem Smoker-Eigenbau.

Ich vermute mal du baust einen Offset-Smoker? Soll der Smoker mit Holzfeuer befeuert werden?

Die Regelung eines Holzfeuers ist immer so eine Sache. Ein Holzfeuer braucht zur sauberen Verbrennung immer eine Mindestmenge an Sauerstoff, sonst entstehen Stoffe, die man nicht im Essen haben will. Eine Regelung der Zuluft würde versuchen Übertemperatur (Isttemperatur über Solltemperatur) mit einem Stillstand der Luftzufuhr auszugleichen. Wenn es dann nicht einen Mindestluftzug gibt, führt das schnell zur unsauberen Verbrennung. Zudem braucht es je nach Größe des Smokers einen ordentlichen Lüfter. Ein Titan-75mm wird da schon etwas schwach sein, ein Titan-100m eventuell. Ich kenne solche Systeme von Fotos, da kommt dann meist ein BBQ Guru Pit Bull Lüfter zum Einsatz. Das Teil ist in der Tat ein Tier und braucht dann auch eine ordentliche Spannungsquelle. Eine 5V-Quelle wird da vermutlich schon zu schwach, daher würde ich da zwischen Nano und Lüfter einen externen Transistor (3-5 €) mit eigener, ausreichend kräftiger, 12V-Quelle hängen und das Pitmastersignal vom Nano nur als Steuersignal für den Transistor nutzen. Der Lüftersteuerung vom Nano ist das egal. Aber wie gesagt, bei einer Regelung der Zuluft bei einem Holzfeuer wäre ich immer etwas vorsichtig, zumal man durch jedes Nachlegen von Brennholz eine Störung ins Regelsystem einbringt.

Eine Regelung über die zum Garraum zugeführte Wärme an dessen Ein- oder Auslass halt ich beim Offset-Smoker für sinnvoller. Ist aber mit größerem Aufwand verbunden. Am besten bietet sich ein Stellmotor mit eigener Spannungsversorgung an. Die Ansteuerung kann da sehr unterschiedlich ausfallen. Ich weiß, dass ein Forumsmitglied an seinem Smoker einen Industrie-Stellmotor am Kamin betreibt. Der wird über ein 0-12V Steuersignal angesteuert, passt also zur Lüftersteuerung vom Nano. Mir fällt gerade nicht ein, welcher User das ist, finde ich aber sicher noch raus. Alternativ gibt es auch Stellmotoren die auf einem Servosteuersignal, also PWM basieren. Auch sowas wäre am Nano denkbar, muss nur zu den Spezifikationen passen. Wichtig, ist das der Stellmotor genug Drehmoment hat um ein entsprechendes Klappensystem auch sicher bewegen zu können. Deshalb auch die separate Spannungsquelle, sowas wird über eine 5V Quelle nur schwer machbar.

Ansonsten würde ich dir als Garraumfühler einen 1000K/Maverick Einzelfühler empfehlen. Die sind im Gegensatz zum 100K/iGrill etwas träger, was sich positiv aufs Regelverhalten auswirkt. Gerade bei einem Stellmotor macht häufiges Auf/Zu nicht viel Sinn.

Gruß
Steffen

 

[bussard013]

Hallo Steffen.
Vielen Dank für deine ausführliche Antwort.

Ich vermute mal du baust einen Offset-Smoker? Soll der Smoker mit Holzfeuer befeuert werden?

Du hast Recht. Ich baue eine ganz normale Lok mit Turm und Holzfeuerung

Die Regelung eines Holzfeuers ist immer so eine Sache. Ein Holzfeuer braucht zur sauberen Verbrennung immer eine Mindestmenge an Sauerstoff, sonst entstehen Stoffe, die man nicht im Essen haben will. Eine Regelung der Zuluft würde versuchen Übertemperatur (Isttemperatur über Solltemperatur) mit einem Stillstand der Luftzufuhr auszugleichen. Wenn es dann nicht einen Mindestluftzug gibt, führt das schnell zur unsauberen Verbrennung.

Die Mindestluft kann man meines Wissens beim Pidmaster einstellen oder würdest Du die Regelung bei Holzfeuerung generell abraten?

Zudem braucht es je nach Größe des Smokers einen ordentlichen Lüfter. Ein Titan-75mm wird da schon etwas schwach sein, ein Titan-100m eventuell. Ich kenne solche Systeme von Fotos, da kommt dann meist ein BBQ Guru Pit Bull Lüfter zum Einsatz. Das Teil ist in der Tat ein Tier und braucht dann auch eine ordentliche Spannungsquelle. Eine 5V-Quelle wird da vermutlich schon zu schwach, daher würde ich da zwischen Nano und Lüfter einen externen Transistor (3-5 €) mit eigener, ausreichend kräftiger, 12V-Quelle hängen und das Pitmastersignal vom Nano nur als Steuersignal für den Transistor nutzen. Der Lüftersteuerung vom Nano ist das egal. Aber wie gesagt, bei einer Regelung der Zuluft bei einem Holzfeuer wäre ich immer etwas vorsichtig, zumal man durch jedes Nachlegen von Brennholz eine Störung ins Regelsystem einbringt.

Eine Regelung über die zum Garraum zugeführte Wärme an dessen Ein- oder Auslass halt ich beim Offset-Smoker für sinnvoller.

Verstehe ich Dich richtig du würdest die Regelung am Einlass machen und keinen Lüfter verbauen?

Ich weiß, dass ein Forumsmitglied an seinem Smoker einen Industrie-Stellmotor am Kamin betreibt. Der wird über ein 0-12V Steuersignal angesteuert, passt also zur Lüftersteuerung vom Nano. Mir fällt gerade nicht ein, welcher User das ist, finde ich aber sicher noch raus.

Das wäre toll.

Wichtig, ist das der Stellmotor genug Drehmoment hat um ein entsprechendes Klappensystem auch sicher bewegen zu können. Deshalb auch die separate Spannungsquelle, sowas wird über eine 5V Quelle nur schwer machbar

Darum würde ich gerne einen Linearmotor mit 12VDC verbauen. Der bräuchte dann 2 Relais zur Ansteuerung für öffnen und schließen. Nur habe ich keine Ahnung ob das mit den Nano geht.

 

[s.ochs]

Die Mindestluft kann man meines Wissens beim Pidmaster einstellen oder würdest Du die Regelung bei Holzfeuerung generell abraten?

Klar, du kannst den DCmin-Wert so einstellen, dass der Lüfter auch bei 0 % Pitmasterwert nicht ausgeht. Heißt aber eben auch, wenn du zu viel Holz nachgelegt hast, kommst du mit der Temperatur in der Pit eventuell nicht runter, weil das Feuer, was mit Mindestluftmenge läuft, noch zu viel Hitze erzeugt. Ein Holzfeuer sollte meiner Meinung nach über die zugeführte Brennstoffmenge geregelt werden und nicht über die Luftzufuhr. Da die Brennstoffzufuhr beim Feuer mit Holzscheite aber schwer automatisierbar ist, find ich die Regelung des heißen Luftstroms in der Pit sinnvoller. Und beim klassischen Smoker läuft das eben über die Schieber/Klappen an Zu- und Abgang zur Pit. Oder du baust/nutzt einen Pelletbrenner, da lässt sich die zugeführte Brennstoffmenge regeln.

Verstehe ich Dich richtig du würdest die Regelung am Einlass machen und keinen Lüfter verbauen?

Ob Einlass oder Auslass kommt auf den Aufwand und die jeweilige Konstruktion an. Hattest du schon einen Offset-Smoker und hast den manuell eingeregelt? Wie hast du es da gemacht?

Das wäre toll.

Habe ihn leider noch nicht gefunden. War aber auf jeden Fall eine Abluftregelung am Kamin. Der Stellmotor hat die Klappe im Kamin gedreht.

Darum würde ich gerne einen Linearmotor mit 12VDC verbauen. Der bräuchte dann 2 Relais zur Ansteuerung für öffnen und schließen. Nur habe ich keine Ahnung ob das mit den Nano geht.

Out-of-the-box nicht, auch das Mini nicht und mir fällt auch kein anderer Regler auf die Schnelle ein. Aber du könntest entsprechend was zwischen Nano und Linearmotor schalten. Mit den drei verfügbaren Regelkonzepten (SSR, Lüfter, Servo) vom WLANThermo, lässt sich gut wie alles bauen. Ich vermute mal ein geschlossenes Relais soll den Linearmotor in eine Richtung bis Anschlag verfahren. Wir es nur kurz geschlossen, wird nur kurz in die entsprechende Richtung gefahren. Wird das andere Relais geschlossen, wird in die andere Richtung gefahren. Beide gleichzeitig geschlossen geht nicht. Kannst du über einen kleinen Attiny mit C++ Code ganz leicht selbst machen. Je ein IO auf ein Relais. Und als Eingang nimmst das 0-12V Analogsignal vom Nano aus der Lüftersteuerung (über einen Spannungsteiler, angepasst an den ADC vom Attiny). Zum Start lässt du den Linearmotor an einen Anschlag fahren, damit du seine Position kennst (ich vermute mal er hat keine Rückführung seiner aktuellen Position?), danach wird aus dem Vergleich der aktuellen Position und der geforderten Position berechnet welches Relais angesteuert werden soll. Die eigentliche Regelung (also Soll-/Isttemperaturvergleich) mit PID-Regler übernimmt das Nano und der Attiny wandelt das Signal nur entsprechend für den Linearmotor um. Ich habe bei meinem Eigenbau sowas ähnliches mit einem alten Mischer aus einer Heizungsanlage gebaut: Link.
Es gibt so Systeme auch fertig, da sitzt dann so ein Controller schon auf dem Motor und wandelt das ankommende Signal genauso um, wie von mir beschrieben. Der angesprochene User hatte so einen. Das war das, was ich in meinem ersten Beitrag schon angesprochen haben.

 

[bussard013]

Ich habe bei meinem Eigenbau sowas ähnliches mit einem alten Mischer aus einer Heizungsanlage gebaut: Link.

Hast Du den Poti auch angeschlossen? Meiner Meinung nach funktioniert das nur mit Rückmeldung der Position vom Motor

Ich muss mal schauen wieviel Kraft ich benötige. Vielleicht reicht ein Modelbauservo. Was muss ich hier beachten?

 

[s.ochs]

Nein, kein Poti. Deshalb die Startposition. Mit der Zeit verschiebt sich die reale Lage mit de berechneten Lage etwas, durch Spiel. Aber man kann zwischen durch einfach ab und an die Startposition anfahren, zum Zurücksetzen. Du könntest aber auch die Potifunktion mit dem Attiny umsetzen, war mir nur zu viel Aufwand und ich brauche es nicht.

Servo kannst du mit dem Nano steuern, brauchst nur eine Pitmaster-Buchse mit 3-Polen, sodass das DATA-Signal nach draußen geführt wird. Kann man direkt verbauen. Den Servo solltest aber über eine eigene Quelle versorgen. Übers Nano ging auch, aber du brauchst da was kräftiges und den notwendigen Strom leitest du besser direkt zum Servo.

 

[bussard013]

Hallo Steffen,

Reicht es wenn ich bei der Bestellung einen Hinweis "mit 3 poligen Stecker" angebe?

Gruß Christian

 

[s.ochs]

Ja, das reicht.

 

[bussard013]

Guten Morgen,

Zuerst möchte ich mich bei den Entwicklern für dieses geniale Gerät bedanken. Ich habe meinen Nano bereits schon mehrmals erfolgreich an meinem 57er Weber mit Lüfter getestet. Nachdem ich meinen neuen Smoker über Nacht befeuert habe und alle 45 Minuten nach draußen bin und den Zug eingeregelt habe bin ich auf die Entscheidung gekommen dass der Smoker eine Regelung braucht. Vielleicht kann ich dann die Pausen auf ein paar Stunden verlängern. Da mein Zugregler leichtgängig zu verstellen ist möchte ich mir einen Servo bestellen.
Nun zu meinem Problem: Ich habe keine Ahnung welche Spezifikationen der Servo haben muss.

Ich suche einen Servo mit folgenden Voraussetzungen:
- Sehr Stabil (Metallgehäuse, doppelte Kugellager)
- 5 V (ich möchte keine 2. Stromversorgung zum Nano verwenden)
- 180° Drehwinkel (bei wie in der Anleitung angegeben 550-2250 Mikrosekunden)

Muss ich außerdem noch was beachten? (z.B. Analog/Digital)
Kann mir jemand mit Erfahrung beistehen und einen Tipp geben?


Gruß Christian

 

[s.ochs]

Kannst du mal bitte ein Foto von dem Zugregler machen und hier posten. Und beschreiben, wo du da den Servo anbringen willst.

 

[bussard013]

Hallo Steffen,
So in etwa. Ich werde aber nochmals eine andere Tür lasern mit größeren Lufteinlass aber vom Prinzip gleich. Der Dichtrand wird dann nach unten verlängert wo dann die "Servo-Konsole" über eine Hitze-Abschottung angeschraubt wird. Die Klappe wird dann über ein Gestänge gedreht. Der Drehpunkt der Klappe wird dann verstellbar sein so dass sie bei Servo-Betrieb leichtgängig ist und bei Handbetrieb nicht selbstständig verdreht. Bei Handbetrieb wird der Servo mit dem Gestänge komplett demontiert. Ich hoffe ich habe mich verständlich ausgedrückt.
Wenn die Temperatur im Pit fällt soll der Zug komplett auffahren so dass beim Nachheizen das Holz wieder gut anbrennt. Wenn dann das Holz wieder gut brennt steigt die Temperatur und der Zug macht wieder zu und regelt die eingestellt Temperatur. Dann muss ich nur noch eine Minimal-Öffnung einstellen so dass dein Schwelbrand entsteht. So der Plan.

 

[s.ochs]

Ok, Minimalstellung ist wichtig, hast ja selbst schon erkannt. Ebenso eine Mechanik mit Gestänge. Denn selbst wenn sich das so jetzt "leicht" drehen lässt, wird der Servo es direkt im Drehpunkt, ohne Hebelarm, sehr schwer haben. Daher lieber was mit Gestänge, sodass das Drehmoment besser verteilt ist.

Dennoch musst du schauen ob ein Betrieb direkt über den Pitmasteranschluss vom Nano schlau ist. Du brauchst schon einen etwas größeren Servo, der dann gerade beim Anlaufen auch ordentlich Strom zieht. Dem würde ich dann lieber eine eigene, dicke Leitung zur Stromquelle spendieren. Wenn die Quelle stark genug ist, kann sie ja Nano und Servo gleichzeitig speisen, aber den Servo eben nicht übers Nano. Zumal du zwar mit der 3-Pol-Buchse den Servo ansteuern kannst, damit du ihn aber direkt übers Nano versorgen kannst, musst du VCC fixieren, dann kannst du das Nano erstmal nur für den Servo nutzen und nicht für den Lüfter.
[automerge]1577711646[/automerge]
Und 180 Grad Drehwinkel brauchst du nicht unbedingt oder? Über ein Gestänge bist du ja variabel und an der Scheibe selbst brauchst du ja nur ungefähr 30 Grad.

 

[bussard013]

Dennoch musst du schauen ob ein Betrieb direkt über den Pitmasteranschluss vom Nano schlau ist. Du brauchst schon einen etwas größeren Servo, der dann gerade beim Anlaufen auch ordentlich Strom zieht. Dem würde ich dann lieber eine eigene, dicke Leitung zur Stromquelle spendieren. Wenn die Quelle stark genug ist, kann sie ja Nano und Servo gleichzeitig speisen, aber den Servo eben nicht übers Nano.

So hatte ich es vor.

Zumal du zwar mit der 3-Pol-Buchse den Servo ansteuern kannst, damit du ihn aber direkt übers Nano versorgen kannst, musst du VCC fixieren, dann kannst du das Nano erstmal nur für den Servo nutzen und nicht für den Lüfter.

Was meinst Du mit VCC fixieren? Ich verwende den Lüfter direkt am Nano nur für meinen Kugelgrill. Für den Smoker werde ich einen extra Kabelsatz anfertigen und Servo und Nano parallel an der Stromquelle betreiben.
Außerdem beachte ich die Anweisung aus der Anleitung:
SERVO: GILT AKTUELL NUR FÜR DAS MODELL V1: Für den Anschluss eines Servos wird eine eigene 5V-Spannungsversorgung für den Servo benötigt. Bei Verwendung eines externen Netzteils muss darauf geachtet werden, dass GND vom Netzteil und GND von der Pitmasterbuchse gebrückt werden. Das Steuersignal der Nano v1 wird über den "Data"-Anschluss des Servos übertragen.

Und 180 Grad Drehwinkel brauchst du nicht unbedingt oder? Über ein Gestänge bist du ja variabel und an der Scheibe selbst brauchst du ja nur ungefähr 30 Grad.

Da der Nano sowieso nur 550-2250 Mikrosekunden schaft wären das den ca. 150°. Je mehr der Servo "Weg" macht desto größer kann ich die Übersetzung wählen und desto größer wäre denn auch die Kraft.

 

[s.ochs]

Was meinst Du mit VCC fixieren? Ich verwende den Lüfter direkt am Nano nur für meinen Kugelgrill. Für den Smoker werde ich einen extra Kabelsatz anfertigen und Servo und Nano parallel an der Stromquelle betreiben.
Außerdem beachte ich die Anweisung aus der Anleitung:
SERVO: GILT AKTUELL NUR FÜR DAS MODELL V1: Für den Anschluss eines Servos wird eine eigene 5V-Spannungsversorgung für den Servo benötigt. Bei Verwendung eines externen Netzteils muss darauf geachtet werden, dass GND vom Netzteil und GND von der Pitmasterbuchse gebrückt werden. Das Steuersignal der Nano v1 wird über den "Data"-Anschluss des Servos übertragen.

Das mit dem "fixieren" wäre nur wichtig, wenn du vor gehabt hättest, die Spannungsversorgung vom Servo mit übers Nano laufen zu lassen. Also ohne eigene, separate Leitung zur Quelle. An der 3-Pol-Pitmasterbuchse liegen ja die Signale VCC, GND und DATA an. Allerdings hat VCC für den Lüfter eine Spannung von 0-12V. Man kann auf der Platine einen kleinen Jumper umlöten, dann ist VCC auf 5V fixiert. Damit könnte man VCC auch nutzen um damit den Servo zu versorgen. Aber dann ist VCC fix und man kann damit erstmal keinen Lüfter mehr steuern. Bei jedem Aktorwechsel den Jumper umlöten ginge, wäre aber nicht wirklich zielführend. Mit separater Leitung zur Quelle für den Servo ist das aber nicht notwendig und eh besser, aus oben erwähntem Grund. GND von Quelle und Nano verbinden ist wichtig, korrekt! Ist aber primär entscheidend, wenn es zwei getrennte Quellen sind. Bei einer sollte GND eh identisch sein, aber verbinden schadet nicht, also sicher ist sicher.

Da der Nano sowieso nur 550-2250 Mikrosekunden schaft wären das den ca. 150°. Je mehr der Servo "Weg" macht desto größer kann ich die Übersetzung wählen und desto größer wäre denn auch die Kraft.

Da hast du natürlich recht, allerdings bin ich nicht sicher, wie das intern beim Getriebe vom Servo umgesetzt ist. Eventuell hat ein Servo mit weniger Weg mehr Kraft auf diesem Wegstück, als ein Servo mit langem Weg. Dann würde es sich einfach wieder ausgleichen und wäre egal.

 

[bussard013]

Vielen Dank.
Kannst Du mir einen Servo empfehlen?
Digital oder Analog?

Außerdem bräuchte ich eine Bezugsquelle vom 3-poligem Stecker.

 

[s.ochs]

Den Stecker kannst du von mir haben. Kannst ihn auch bei Mouser oder Digikey bestellen, da lohnt sich das mit den Versandkosten aber nicht wirklich, bei nur einem Artikel. Schreibe mich einfach kurz an.

Bei Servos bin ich auch kein "Experte", hatte mit denen bisher auch nur am Rand was zu tun. Conrad hat z. B. ein sehr großes Sortiment an Servos. Falls du einen Laden in der Nähe hast, kannst du dich da sicher mal beraten lassen. Vielleicht hat hier im Forum auch noch einer einen Tipp, der viel mit Servos zu tun hat (Modellbauer etc.).
Wenn du die Mechanik mal als Prototyp baust, kannst du das benötiget Drehmoment ja mal anschätzen und dann auf die Suche nach einem passenden Servo gehen.

 

[bussard013]

Keine Ahnung ob ich einen Digitalen oder Analogen Servo bestellen soll. Anscheinend findet sich keiner im Forum der sich mit Servos auskennt. Da ich auch keinen Laden ich der Nähe habe werde ich jetzt den ausprobieren:
Bluebird Spezial-Servo BMS-L560DMG Digital-Servo

Gruß Christian

 

[s.ochs]

Soweit ich weiß, ist der Unterschied ob digitales oder analoges Servo nur in der internen Verarbeitung des Positionssignals und der Ansteuerung des Motors. Digitale Servos halten die Position genauer und fahren sie schneller an. In deinem Anwendungsfall vermutlich komplett egal. Ich würde einfach schauen, was du von den Leistungsdaten her passendes findest, egal ob analog oder digital.

 

[lemuba]

@bussard013 Dein Beitrag hier ist schon ein paar Tage alt - aber ich hatte damals Anno 2014 als alter Modelbauer was mit einem Servo gebastelt

WLAN-Thermometer selbst bauen mit Raspberry Pi

Nein! Ignoriere das Geflecht! Grüßle und Tschöh! Armin

www.grillsportverein.de

Den Servo im Link gibt es noch, hat ne Höllenkraft, ich meine 20kg Stellkraft, braucht aber natürlich auch ein entsprechendes Netzteil.

Hatte das damals mit einem kombinierten 5V/12V Schaltnetzteil in Betrieb und die Regelung lief letztendlich 1a.

WLAN-Thermometer selbst bauen mit Raspberry Pi

@tom49 mach doch mal ein Foto Deiner Schaltung auf dem man die Belegung und die Kabel usw. deutlich erkennt. Dann kann man sicher mehr dazu sagen. Viele Grüße, Martin

www.grillsportverein.de

Das Schaltnetzteil, gibt es auch noch immer...:

SNT RD 50A - Schaltnetzteil, geschlossen, 50 W, 5 / 12 V, 6 A

MeanWell Schaltnetzteil der Serie Rd-50, 53 bis 54 WAusgangsspannung: 5/ 12 V DCEinstellbarer Spannungsbereich: 4,75...5,5 V DCAusgangsstrom: 6 ALeistung: 54 WEffizienz: 79 %Restwelligkeit: 120 [...]

www.reichelt.de

In dieser Kombination, mit entsprechendem Gestänge, bekommt man damit sicherlich jede Klappe an einem Smoker gesteuert.

Habe das alte Zeugs hier immer noch rumliegen. Meine Weber Kugel regel ich aber mittlerweile über das Mini mit Lüfter.