Pit controller fai da te (a cura di Maurizio Di Marco)

Pit controller fai da te (a cura di Maurizio Di Marco)

Ultimamente mi sono molto divertito ad assemblare un controller per la temperatura del barbecue basato su PID, e voglio condividere con voi questa esperienza. E’ richiesto un minimo di capacità di assemblaggio, ma cercherò di scrivere una guida passo passo adatta anche a chi non ha conoscenze di elettronica. Tutto sommato io stesso ho delle conoscenze di base di elettronica ed elettrotecnica, ma una volta capito il funzionamento del circuito è stato tutto piuttosto semplice. Ovviamente nel caso siate completamente a digiuno in materia, consiglio di far verificare il circuito ad una persona esperta prima di…. Fare il botto :lol:
Una premessa importantissima: Io stesso non sarei riuscito a portare a termine il progetto senza le preziosissime indicazioni dell’ amico Giad, che ringrazio tantissimo.
Ma veniamo al dunqueSpiegazione del funzionamento:
Il cuore del sistema è il PID, ovvero un piccolo computer capace di interfacciarsi alla sonda che legge costantemente la temperatura del barbecue (termocoppia).
Supponiamo di impostare la temperatura tipo delle cotture low & slow, 110°. Fino a quando la temperatura sarà inferiore a quella impostata, la ventola che è collegata al PID deve girare, soffiando aria all’ altezza del braciere (o dello slower, a seconda di come lo montiamo al nostro dispositivo di cottura). Non appena la temperatura target viene raggiunta, la ventola deve immediatamente smettere di girare, impedendo alla temperatura di salire oltre. Appena questa scenderà a 109 gradi, la ventola ripartirà.
Ma cosa succede all’ interno del nostro controller? Il PID è alimentato dalla corrente domestica, la classica 220. Ed è collegato alla termocoppia, ovvero la sonda, che gli fornisce il dato della temperatura in tempo reale. In uscita abbiamo un segnale di 5V continui, e questo segnale viene sfruttato come ingresso da un altro componente, il relè a stato solido.
Il relè in realtà altro non è che un interruttore: Se il segnale in ingresso è attivo, l’ interruttore si chiude e alimenta la ventola. Se invece il segnale è spento (temperatura target raggiunta o superata) l’ alimentazione della ventola viene interrotta e questa smette di girare.

Materiale necessario:
Il PID http://www.dx.com/p/192851 – Costo 20,45 €
La ventola tangenziale 12 V http://www.dx.com/p/128160 – Costo 4,70 €
La termocoppia (tipo K) http://www.dx.com/p/126814 – Costo 3,78 €
Il relè a stato solido DC-AC http://www.dx.com/p/ssr-50da-solid-state-relay-230928#.Vnf68fnhCUk – Costo 6,60 €
Il trasformatore AC/DC 12V http://www.ebay.it/itm/361010604325?_trksid=p2057872.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT– Costo circa 6,00 € spedito
Inoltre avremo bisogno dei componenti necessari per l’ assemblaggio, che consiglio di procurarsi in un negozio di materiale elettrico. Io ho usato una scatola di derivazione delle dimensioni adeguate, un connettore da 220 V recuperato da un alimentatore di PC guasto e dei cavi elettrici, oltre a qualche fascetta e reggifascetta per tenere i componenti fermi al loro posto. Consiglio anche di acquistare un interruttore di quelli che si usano sulle ciabatte multipresa, io stesso lo monterò alla prima occasione. Non necessari ma consigliatissimi, dei connettori staccabili per collegare la ventola, spiegherò poi meglio perchè.

Preparazione della scatola:
Per prima cosa bisogna effettuare tutti i fori necessari. In foto si vede molto bene la disposizione che ho dato ai vari componenti, ovviamente si può cambiare a proprio piacimento. L’ importante è prendere bene le misure e considerare sempre gli spazi quando andremo a chiudere la scatola. Come potete vedere, inoltre, io ho lasciato i cavi abbastanza lunghi da poter aprire la scatola “a libro” senza dover scollegare nulla.

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Il PID Si inserisce ad incastro, quindi è sufficiente prendere le misure della sagoma, disegnarla nel punto prescelto e fare 2 fori di trapano adiacenti al segno. I fori di trapano servono ad inserire la punta del seghetto alternativo. Io ho usato una lama da ferro. Mi raccomando, lavorare a bassissima velocità altrimenti la plastica può spaccarsi. E’ superfluo dire che è meglio fare un foro troppo stretto e poi allargarlo con una raspa da falegname che farlo troppo largo.
Eseguire la stessa procedura anche per avvitare o incastrare il connettore di alimentazione scelto e per l’ eventuale interruttore. Un altro foro più piccolo, fatto semplicemente con il trapano, serve a far uscire il cavo elettrico per la ventola e la sonda K.
Come potete vedere in foto, avevo predisposto una rastrelliera (mammut) e l’ avevo incollata al coperchio, ma poi ho preferito usare dei morsetti cappelletti, più pratici per i miei gusti. In ogni caso il mio cablaggio è sicuramente migliorabile (sono un disordinato nato) per cui è possibile farlo nel modo in cui si preferisce.

Collegamenti:
Mi pare il momento di presentare lo schema elettrco di quello che sarà il circuito finito

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Cominciamo dall’ inizio: La tensione a 220 V deve essere sdoppiata ed alimentare il PID (porta 1) e una delle due porte di uscita del relè (quelle in corrente alternata, appunto). Il neutro ovvero l’ altro capo della 220 deve essere sempre sdoppiato e collegato al PID (porta 2) ed all’ alimentatore, ad una delle due porte contrassegnate dal simbolo ~. Nota bene: Se si è acquistato l’ alimentatore del link, le porte sono ben visibili nell’ immagine qui sotto. Ma visto che qualsiasi trasformatore 12 V DC va bene, anche uno alimentato da presa elettrica (ad esempio, un vecchio trasformatore di qualche dispositivo tipo scanner), adeguare il circuito alle proprie esigenze e prestare la dovuta attenzione nei collegamenti.

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La terra va sdoppiata e collegata alla porta 3 del PID e la porta dedicata del trasformatore (potrebbe non esistere, a seconda del tipo di trasformatore utilizzato).
Ovviamente se desideriamo dotare il controller di un interruttore, acquistarne uno a due poli e collegarlo all’ inizio del circuito, appena dopo il connettore della 220V.
Colleghiamo adesso la termocoppia, il rosso è il positivo e va collegato alla porta 7 del PID, mentre l’ altro cavo alla porta 6. Nota: Se sbagliamo a collegare la termocoppia, la temperatura viene letta lo stesso, ma all’ aumento della temperatura alla sonda viene letto un valore più basso sul PID :lol:
Abbiamo già fatto il grosso del lavoro. Adesso prendiamo la porta di uscita del relè sul PID, e colleghiamo i due poli (rispettando la polarità) alla porta di ingresso del relè.
Completiamo la parte “difficile” del circuito collegando l’ unica porta di uscita rimasta libera sul relè al trasformatore, sul pin di alimentazione non collegato.
Abbiamo praticamente finito. Colleghiamo un cavo di alimentazione a due poli all’ uscita in continua del trasformatore. Rispettando le polarità portiamo l’ alimentazione fino alla ventola (Il rosso è il positivo). Come accennato già all’ inizio della guida, è consigliabile montare dei connettori, ed il motivo è strettamente pratico: I cavi di alimentazione della ventola sono sottili come dei capelli e molto dedicati. Se lasciamo il collegamento fisso ed il metodo con cui è avvitata la ventola al foro del barbecue prevede che ci sia da avvitare il tutto, per spezzare i fili basterebbero solo un paio di utilizzi. Vi state chiedendo come lo so? Lo so, lo so… :cry:

Programmazione del PID:
La prima cosa da fare appena si alimenta il circuito è programmare il PID, ovvero impostarlo per gestire l’ uscita e la termocoppia secondo le nostre preferenze. Non spiegherò i dettagli di ogni parametro, ma solo la guida passo passo per impostarli correttamente
Premere il tasto SET sul pannello anteriore del PID.
Compare sul display una serie di zeri ( 0000 ).
Utilizzare il tasto > per cambiare la cifra che lampeggia. I tasti su e giù invece cambiano il valore della cifra che sta lampeggiando in questo momento, spostandola fra zero e nove. Con questi tasti comporre il codice 0089 e premere nuovamente SET.
In questo modo entriamo in modalità di programmazione. Il primo parametro è “inty”, ovvero il tipo di sonda. Premere SET per modificare l’ impostazione di questo parametro e poi usare su e giu per scegliere il valore desiderato e quindi di nuovo SET per tornare alla scelta del parametro.
Usare quindi di nuovo le frecce per spostarsi da un parametro all’ altro, e ripetere queste operazioni su tutti i settaggi. Ecco come devono essere impostati tutti i parametri alla fine delle operazioni:

Inty k (Nota: la k sul display assomiglia più ad una h minuscola, comunque nelle istruzioni del PID il simbolo è visibile)
Outy 3
Hi 0001
Psb 0000
Rd 0
Corf 0

Utilizzo e collaudo:
L’ utilizzo del controller è semplicissimo, basta usare i tasti su e giu per entrare in modalità di settaggio della temperatura target e continuare ad usarli per cambiarne il valore. Quando non premeremo più tasti, il display smetterà di lampeggiare e tornerà a visualizzare la temperatura attuale.
Anche controllare il funzionamento è molto semplice, si può fare in due modi: O si imposta la temperatura target fino a portarla al di sotto o al di sopra della temperatura ambiente attuale, mettiamo caso 26 gradi. Quando il target sarà 27 o di più, la ventola comincerà a girare. Riportando il valore a 26 oppure meno, si fermerà.
Altro modo meno pratico ma più completo, è impostare un target di 30 gradi. Se non siamo in piena afa, dovrebbe essere al di sopra della temperatura ambiente. A questo punto scaldiamo con l’ alito la punta della sonda. Appena portiamo la temperatura della sonda a 30 gradi oppure oltre, la ventola smetterà di girare. In questo modo, abbiamo verificato anche il collegamento della sonda K.

La connessione al barbecue:
Io ho collegato la ventola ad un tubo da mezzo pollice con un paio di giri di carta stagnola e poi del nastro largo, da carrozzieri. Questo sigilla il tutto e da sufficiente rigidità.
Si, è tutto qui. Abbiamo praticamente finito, anche se paradossalmente il difficile potrebbe venire ora. In effetti c’è da decidere in che modo connettere la ventola al barbecue in modo che possa alimentare le braci. Ed io stesso, da questo punto di vista, non ho ancora finito di prendere decisioni precise in merito. Ma andiamo con ordine, e spieghiamo bene il tutto.
La ventola girerà come detto fino al raggiungimento della temperatura desiderata, per poi spegnersi subito. E poi riaccendersi appena si abbassa di nuovo. Facile però che la ventola sia sovradimensionata rispetto al reale fabbisogno di aria del dispositivo di cottura. E questo causa un problema non da poco: La temperatura sale, arriva al valore X ma le braci essendo state sovralimentate, continuano a fornire troppa energia anche a ventola spenta. La temperatura arriva a valori anche di 20 gradi oltre il desiderato. E non è finita, perchè prima che la temperatura riscenda a valori normali e quindi riparta la ventola, le braci si saranno quasi del tutto spente, ed ecco che la temperatura può arrivare anche di 10 gradi al di sotto della temperatura impostata. Come risolviamo il problema? Basta montare un rubinetto per il gas (se stiamo utilizzando raccordi idraulici) o comunque coprire parte della bocca della ventola. La soluzione con il rubinetto rimane secondo me la migliore, perchè permette la regolazione del flusso di aria senza neppure scollegare nulla.
Questo è il dettaglio di come ho montato il controller al mio UDS, Drummolo

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Questo invece è un altro esempio di collegamento, adottato da Giad sul suo speciale WSRP versione beast. E’ stato forato direttamente lo stacker, e il flusso di aria indirizzato sulla bocca dello slower.

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Personalmente non l’ ho ancora montato sul mio OT 57 (con WSRP). Voglio prima vedere da vicino l’ innesto standard del PartyQ prodotto da BBq Guru: Se fosse possibile innestarci il tubo da mezzo pollice, lo acqusterei e lo monterei come da istruzioni di Bbq Guru. Il problema da risolvere con un innesto autocostruito, infatti, sarebbe quello di evitare che la bocca si copra di polvere e visto il costo ridotto (circa 20 euro) del collaudatissimo raccordo già in commercio, la ritengo la scelta migliore.

WeBBQ ringrazia Maurizio di Marco per aver condiviso con noi la sua realizzazione.
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