Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
TespolTespol
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Algorytm wygładzania temperatur w piecu do palenia kawy

Coffee roaster 19 Oct 2014 19:34 15060 138
  • #31
    Coffee roaster
    Level 11  
    Szanowny Użytkowniku Quantum XXX,

    Jak przyjedziesz do mnie na kurs palenia kawy , może zmienisz zdanie a mogłoby się tak zdarzyć, że mógłbyś nauczyć się czegoś, co zniechęciłoby Cię do wygłaszania kategorycznych przekonań dotyczących czegoś, w zakresie czego nie miałeś jeszcze okazji stać się kompetentny :-). Na razie ustalmy, że ja być może znam się na paleniu kawy a ty z pewnością znasz się na elektronice.
    Ja razem z resztą mojej branży (w tym mężem, elektronikiem) zdolaliśmy ustalić, jaki rodzaj pomiaru jest nam potrzebny i do czego. Co więcej, w naszej branży panuje w tej kwestii consensus a pieca spełniają standardy, których nie spełnia Giesen.

    Jeśli stworzyłam nowy wątek na Forum, wynikało to z chęci zdobycia wiedzy i zrozumienia mechanizmów "data corruption" przez softwar pieca, który kosztował nas niemała kwotę.

    Dzięki Tobie i może jeszcze paru wypowiedziom zrozumiałAM jedną cenną rzecz: nie jest możliwe, aby automatyk/informatyk nie mający kontaktu z roasterem mógł stworzyć dobry produkt, dobry softwar przydatny roasterowi.

    Na szczęście wiele innych osób wniosło pod mój dach "oświaty kaganek", próbowało pomóc.
    Za to serdecznie dziękuję :-)
  • TespolTespol
  • #32
    QuantumXXX
    Level 18  
    Pani Elu, proszę sobie oszczędzić wycieczek osobistych - jeśli nie ma pani do napisania niczego konkretnego i treściwego to proszę sobie darować. Może łyk kawy panią uspokoi. Zdaje sobie sprawe, że specjalistka od roślinek może nie pojmować niektórych praw fizyki, ale nie należy za to się na wszystkich obrażać :)
  • #33
    Coffee roaster
    Level 11  
    Nie ma tu wycieczek osobistych, bo się nie znamy przecież. Piec jest OK, jest stabilny, solidny itp. Nie szukamy tu żadnych ulepszeń. Być może do działania systemu potrzebne było takie zniekształcenie pomiaru temperatury. Nie jest to jednak potrzebne nam jako operatorom pieca. To chyba proste do zrozumienia?

    A pomiary temperatury? Mam za sobą kurs miernictwa wielkości nieelektrycznych, coś tam pamiętam. Nie musi Pan tłumaczyć specyfiki takich pomiarów. Nie tego tutaj szukamy :).
    Antonio

    Dodano po 38 [minuty]:

    QuantumXXX wrote:
    Pani Elu, proszę sobie oszczędzić wycieczek osobistych - jeśli nie ma pani do napisania niczego konkretnego i treściwego to proszę sobie darować. Może łyk kawy panią uspokoi. Zdaje sobie sprawe, że specjalistka od roślinek może nie pojmować niektórych praw fizyki, ale nie należy za to się na wszystkich obrażać :)


    Palenie kawy to temat bardzo obszerny. Trudno zagłębiać się tutaj w tajniki profilowania czasowo-temperaturowego a przede wszystkim w zależność biochemicznego aspektu palenia kawy od temperatury. Celowo omijałam szczegóły naszego "procesu produkcyjnego", bo mam wrażenie, że nie jest on związany z tematyką tutejszego Forum ani też z założonym przeze mnie wątkiem.

    Jestem biologiem, sporo miałam do czynienia z biochemią, interesują mnie temperaturowo-zależne zagadnienia ewolucji aromatu kawy . Jako roaster muszę mieć chociażby niewielkie pojęcie o transferze ciepła, kondukcji czy konwekcji czy nawet wpływu dominującego sposobu transferu ciepła na profil sensoryczny.

    Jako przyrodnika nauczono mnie rzetelności w reprezentacji danych, które predstawiam jako "pomiar". W przypadku nas, roasterów, rzetelny, dokonywany na bieżąco pomiar BT (T- bean, nawet jeśli oznacza to "pomiar sondy zanurzonej w kawie przez samą siebie") jest kwestią fundamentalną, podstawą naszego decyzyjnego procesu. Korelujemy go z fazą fizykochemiczną, w jakiej znajduje się kawa i na podstawie zależności temperaturowo-czasowych jesteśmy w stanie dokonywać (to musi umieć zrobić każdy dobry roaster) translacji profilu palenia z jednej palarki na drugą (pomimo innej charakterystyki, budowy bębna lub jego braku, materiału z jakiego zrobiony jest bęben, charakterystki airflow czy wielkości batchu).

    Wbrew pozorom chemia i fizyka procesu palenia stanowią przedmiot licznych badań naukowych. Nowocześni roasterzy nie tylko posiadają przywoite przyrządy pomiarowe, ale rozglądają się za coraz lepszym oprogramowaniem do analizy danych swoich paleń. Przykładem takiego oprogramowania są chociażby Cropster, Artisan czy Typica. Być może takim narzędziem będzie program Kawa, tworzony dla nas przez pana Macieja, obiecującego studenta informatyki.

    Roaster roku 2014 nie tylko śledzi na bieżąco pomiar ET (environmental temperature) czy BT dokonywany za pomocą odpowiednio dobranej sondy, ale również jej Ror: rate of rise liczony w odniesieniu do 30 s lub do 60 s. Przywoity program pomocniczy do palenia zawierać musi, wg obecnych standardów, Ror live: my go śledzimy, patrzymy jak się układa w czasie jego linia i na tej podstawie wnioskujemy, czy proces palenia ma pożądaną przez nas dynamikę (oczywiście oglądamy także kawę i wąchamy, oceniając tempo zmian biochemicznych, bo od nich zależy aromat). Oglądanie tworzącej się krzywej palenia w jego trakcie jest normą. Niektórzy projektują swoje krzywe za pomocą specjalnych podprogramów-designerów, decydując teoretycznie ile ma wynosić "faza suszenia", faza reakcji Maillarda, karmelizacji, roast-developing time i jakie mają być ich proporcje. W zależności od twardości ziarna, odmiany botanicznej, sposobu obróbki, wysokości uprawy, wilgotności a nawet aktywności wody w ziarnie, wielkości batchu stosujemy różne i bardzo konkretne temperatury wrzutu. W zależności od tego czy palimy do espresso czy do metod przelewowych inna będzie BT końcowa (no, właśnie) oraz jej Ror w różnych fazach palenia. To nie jest tak, że "specjalistka od roślinek" wkłada tackę do kuchenki mikrofalowej-czarnej skrzynki i lasagna sama się podgrzewa lub ciasto "samo się piecze" w piekarniku, wyposażonym w termoobieg i PID.

    Pan Wilfried Giesen, właściciel manufaktury palarek w Holandii niewielkie ma chyba pojęcie o paleniu kawy a jeszcze mniejsze o IT. Dlatego też, w miejsce rzetelnego pomiaru BT w jego softwarze pojawiła się "running mean", wypaczająca dane potrzebne roasterowi w jego procesach decyzyjnych. Być może "running mean" może być pomocna przy regulacji pracy PID-ów, ale w momencie, gdy nazywa się ją "pomiarem BT" jest to zwykłym oszustwem i manipulacją danych.

    Elka
  • TespolTespol
  • #34
    deus.ex.machina
    Level 32  
    Ech... ujme to najprościej - trzeba byłoby ziarna wymieszać z sensorami o masie i wielkości zbliżonej do masy i wielkości ziarna - sensory powinny mieć zdolność lokalizacji w przestrzeni roboczej i zdolność raportowania temperatury - tylko wtedy można byłoby mierzyć w miarę dokładnie temperatury w objętości wsadu. To oczywiście piękna idea ale obawiam się ze trudno (choć nie niemożliwa) do praktycznej implementacji. Jak znam życie rozwiązanie takie byłoby dość kosztowne - wniosek trzeba zadowolić się rozwiązaniem kompromisowym - takim gdzie przy pomocy jednego max kilku sensorów uda się ekstrapolować temperaturę wsadu.

    O kawie za dużo pisał nie będę - po prostu żyjemy w takich czasach ze palenie kawy urasta do rangi przeżycia mistycznego - niemal religijnego - jak ja się ciesze że kawy nie lubię...


    PS pan Giese może robić dobre piece ale np kompletnie nie przywiązywać wagi do algorytmów sterujących, obiekty takie jak piece maja zazwyczaj dużą inercje i być może mylnie zakłada się ze minuta w te czy w inna problemem nie jest - uśrednianie jest powszechna praktyką w obróbce danych i zazwyczaj służy stabilizacji i odszumieniu wyników pomiaru - problemem jest to ze nie ma uniwersalnego algorytmu który w magiczny sposób rozwiązywałby wszystkie te problemy.
    W wypadku trudnych obiektów ( o złożonej/nieznanej charakterystyce) często używa się innych algorytmów sterowania to rozległy temat i nie da się go uprościć na potrzeby tej dyskusji.
  • #35
    Coffee roaster
    Level 11  
    Quote:
    O kawie za dużo pisał nie będę - po prostu żyjemy w takich czasach ze palenie kawy urasta do rangi przeżycia mistycznego - niemal religijnego - jak ja się ciesze że kawy nie lubię...

    PS pan Giesen może robić dobre piece ale np kompletnie nie przywiązywać wagi do algorytmów sterujących, obiekty takie jak piece maja zazwyczaj dużą inercje i być może mylnie zakłada się ze minuta w te czy w inna problemem nie jest - uśrednianie jest powszechna praktyką w obróbce danych i zazwyczaj służy stabilizacji i odszumieniu wyników pomiaru - problemem jest to ze nie ma uniwersalnego algorytmu który w magiczny sposób rozwiązywałby wszystkie te problemy.
    W wypadku trudnych obiektów ( o złożonej/nieznanej charakterystyce) często używa się innych algorytmów sterowania to rozległy temat i nie da się go uprościć na potrzeby tej dyskusji.


    Palenie kawy nie urasta do przeżycia mistycznego. Nie dociekam także w tej dyskusji algorytmów sterowania piecem. Mnie interesuje, w jaki sposób policzona jest średnia krocząca "pomiaru" BT. Może ktoś mógłby pomoć w tej banalnej kwestti i taki był od początku temat tego wątku..Niestety, nie wiem, jak tu przesłać plik Excela lub csv z danymi..
  • Helpful post
    #36
    gervee
    Automation specialist
    Klikamy na owalny przycisk z tekstem "odpowiedz". Następnie piszemy treść a pod nią zamieszczamy załącznik do 50 MB (przy załączniku wyłączamy punkty - bo nikt nie będzie punktami płacił za ściągnięcie załącznika).
  • Helpful post
    #37
    deus.ex.machina
    Level 32  
    Coffee roaster wrote:

    Palenie kawy nie urasta do przeżycia mistycznego. Nie dociekam także w tej dyskusji algorytmów sterowania piecem. Mnie interesuje, w jaki sposób policzona jest średnia krocząca "pomiaru" BT. Może ktoś mógłby pomoć w tej banalnej kwestti i taki był od początku temat tego wątku..Niestety, nie wiem, jak tu przesłać plik Excela lub csv z danymi..


    Ok, nieważne - ser, wino czy kawa - żyjemy w czasach konsumpcjonizmu i tego nie zmienimy.

    Co do algorytmu - wystarczy podać dane wirtualne (np http://pl.wikipedia.org/wiki/Funkcja_skokowa_Heaviside%27a) na sterownik i sprawdzić odpowiedz (np http://pl.wikipedia.org/wiki/Charakterystyka_skokowa).
  • #38
    Coffee roaster
    Level 11  
    Quote:
    Co do algorytmu - wystarczy podać dane wirtualne (np http://pl.wikipedia.org/wiki/Funkcja_skokowa_Heaviside%27a) na sterownik i sprawdzić odpowiedz (np http://pl.wikipedia.org/wiki/Charakterystyka_skokowa).


    Bardzo serdecznie dziękuję za podpowiedź. Wczoraj próbowałam przesłać tutaj dane w postaci pliku jpg oraz ploty zrobione przez znajomego, ale pomimo komunikatu, że pliki zostały załadowane na serwer, akcja nie postępowała dalej.

    Dodano po 7 [minuty]:

    Na facebooku napisałam natomiast: (przepraszam za mój słaby angielski)

    "We checked our data carefully and discovered that T-bean schowed by Giesen in say.. minute 6:00 after charging is also a mean of BT reading of the Artisan in minutes: 5:30,4;30;4;00. The same is the true for many following minutes as the roasting session is going on..The same was true also with Typica reading and with more sensitive sensor than our PT100. What does it means?

    If somebody charges coffee using Giesen auto-mode and chooses T-bean lowest reading (fortunately we have never done like that)..this reading may corrispond to the range of BT temperatures as wide as 15 C from the same thermoprobe! Only 1 C (Giesen T-bean "minimum") corrisponds to 15 C of the Artisan reading in the moment when Giesen softwar freese reading of the BT temperatures which are below a certain pre-set line (the amplitude of t-bean oscillation in the Giesen auto-mode is never bigger than 10-12 C by the Giesen when in fact Artisan shows over 30 C of difference and Typica with more sensitive thermoprobe showed even bigger difference: 40 C) The relation beetwen Giesen/alternative BT reading is not linear, but sinusoidal and we need to compute pattern of differences (BT-T-bean differences) to understand what is going on..We may need mathematical table interpreting these sinusoidal data when we want to compare our previous roasting curves with the current, correct readings..

    More sensitive T-air curve is smoothed as well, but less..

    If one charges coffee looking at T-air, T-bean rise and does not look at the burner set automatically..he or she may have impression that the roasting environment is getting hotter, when in fact the opposite is the true..

    My charges BT range measured with Artisan and Typica in the past was 50 C..and only 20 C looking at the reading of the Giesen softwar.

    During the last 1 minute of roasting we do not know our real drop temperatures. Higher Ror during the last minute, bigger the difference between Giesen drop temperatures and the real ones.

    During World Roasting Championship 3 persons finished their roasts at around 185-187, but with different Ror during last 30 s registerd by Giesen/Cropster:

    Joanna Alm: 186,4 (Ror computed by Cropster from the readings of the Giesen softwar: 3.9 C/30s)

    Rubens Gardelli: 185,2 (Ror 1,6 C/30s)

    Ivica Itchy Cvetanowski: 187,7 (Ror 1,1/30s)

    If in the BT data last one minute of true readings is missing that means (taking an assumption that Ror was similar to the previously registerd) that:

    Joanna's drop temperature was..around 194-195 C
    Rubens' drop temperature was 189-190 C
    Itchy's drop temperature was: 189-190 C

    Certainly Ror may have been lower..but the example shows the idea..data are not the same. More dinamically we are roasting, bigger data corruption caused by running mean smoother we may expect.".

    Słowo wyjaśnienia: Ror, Rate of Rise -- to tempo przyrostu "temperatury ziarna" na minutę. Na to teraz zwraca się w mojej branży baczną uwagę.
  • #39
    Coffee roaster
    Level 11  
    Mam pytanie: czy bardzo kosztowną imprezą jest rozszyfrowanie oprogramowania PLC?
    Tak się składa, że mamy jego kopię..
  • Helpful post
    #40
    linuxtorpeda
    Level 22  
    Zależy pewnie od architektury, na którą było pisane oprogramowanie.
    Co do poszukiwania "algorytmu" - tak jak napisał deus.ex.machina, wystarczy poznać odpowiedź skokową układu przetwarzającego temperaturę, jednak wydaje mi się, że będzie to trudne poprzez podanie na wejście układu pobudzenia skokowego z kilku względów (nie jestem jednak specjalistą w tej dziedzinie i można by się pewnie ze mną kłócić). W każdym razie jest to możliwe również do zrobienia z próbek, które już Pani posiada (na poprzednich stronach podała Pani tylko wykresy, więc przypuszczam, że są i próbki w postaci liczbowej).
    Słowo "algorytm" napisałem w cudzysłowiu, gdyż są dwa główne typy algorytmów realizujących filtrację na podstawie podanej transmitancji. Myślę, że w Pani przypadku nie gra roli konkretna implementacja.
    Od siebie dodam jeszcze jedynie, iż wątpię, że ktokolwiek podejmie się zadania za darmo, niezależnie od tego, czy to w postaci reverse engineeringu posiadanego przez Panią oprogramowania, czy też podania Pani charakterystyk filtru (transmitancji) urządzenia.
  • #41
    Coffee roaster
    Level 11  
    Nie oczekujemy pomocy za darmo. W sumie algorytm działania tego okna wygładzania jest dla nas bez znaczenia. Chciałabym go poznać z czystej ciekawości. Firma Giesen jest sponsorem Mistrzostw Świata Roastingu, które miałam przyjemność obserwować osobiście. Uczestnicy i roasterzy z całego świata zastanawiali się na różnych specjalistycznych forach z jakich przyczyn "pomiary" Giesena są "poza mapami" znanej wszystkim rzeczywistości, dlaczego brak korelacji "pomiarów temperatur sondy bean" z fazą fizykochemiczną w jakiej znajduje się palona kawa i dlaczego cały proces skończył się u w zawodników w paradoksalnie niskiej temperaturze fnalnej.

    Skierowałam do firmy Giesen poważne zapytanie, kiedy pojawi się softwar z "rzetelnym" pomiarem, bez przesunięcia odczytów temperatur o 60 s. Odpowiedzi nie otrzymałam. Zamierzam zabrać głos na poważnych forach, z poważnymi danymi, bo sami zainwestowaliśmy w palarkę dość spore pieniądze.

    Ostatnio kolega z Warszawy zakupiiła w firmie Giesen do posiadanego już pieca ich software za kwotę mniej więcej 20 tys zł! Gdyby właściciel pieca zainstalował inną sondę połączoną z Phidgetem i skorzystał z darmowego oprogramowania Artisan do nawigacji roastem w trakcie palenia, jego wydatek zamknąłby się w kwocie 500-700 zł!

    Dodano po 16 [minuty]:

    Za tę skromna kwotę otrzymałby rzetelny pomiar i sporo możliwości analizy. System Giesena nie daje nawet możliwości zrobienia przyzwoitego wydruku z krzywej palenia.

    Sami zleciliśmy opracowanie programu do analizy roastów a posteriori studentowi informatyi. Do nawigacji roastem posługujemy się obecnie Artisanem. Nasz klient pomogł mi także wykresami spod gnuplota a obecnie powstaje wrzuto-kalkulometr: programik estymujący na podstawie innych danych, jakiej różnicy między pomiarem Artisana a "odczytem Giesena" odpowia dały nasze dawne momenty wrzutów kawy do pieca. Na podstawie tzw, wskaźnika Ror (Rate of Rise) estymujemy nasze przypuszczalne temperatury końcowe, tak jakby mierzył je Artisan.

    Jedyną trudnością jest koniecznność oglądania zmanipulowanych temperatur na panelu lub monitorze Giesena, w momencie kiedy "rzeczywistą krzywą" śledzi się na innym monitorze i to ona ułatwia podejmowanie decyzji.

    Dodano po 4 [sekundy]:

    W załączeniu spakowany arkusz (Open Office) z danymi zebranymi za pomocą niezależnego systemu (Phidgets 1046, oprogramowanie Artisan) oraz za pomocą pieca i oprogramowania Giesen.
  • #42
    Coffee roaster
    Level 11  
    Zastanawialiśmy się, czy nie warto byłoby się pokusić o własną kontrolę nad piecem..ale to bardzo szeroki temat.

    Póki co, napiszę co zawierają kolumny:..plik jest wycinkiem sinusoidy trybu auto, zawierającym 2 pełne okresy oscylacji. Piec jest pusty.

    Dodano po 19 [minuty]:

    Teraz trochę wyjaśnień;

    Czas..próbkowanie Giesena (co 1 sek, ale całkowite stopnie!) dostosować musieliśmy w pliku do próbkowania Artisana..co 3 sek (z dokładnością do setnych stopnia). To tłumaczy, dlaczego wykres Giesena jest schodkowy a Artisana ciągły, mimo że Artisan próbkuje rzadziej.

    BT_Artisan: pomiar Artisana
    T-air Giesen (pomiar Giesena tzw. ET Environmental Temperature. Jest to temeratura powietrza opuszczającego bęben. Pomiar jest znacznie mniej wygładzony, niż pomiar T-bean. Krzywa T-air jest przesunięta w fazie i tylko odrobinę spłaszczona, podczas gdy pomiar T-bean jest i przesunięty w fazie i znacznie spłaszczony.

    T-bean Giesen: pomiar T-bean Giesena będący wynikiem manipulacji pomiarem BT. Zastanawiałam się, czy nie mamy tu do czynienia z "extended cosine bell" lub innym oknem opartym na cosinusie, ale nie próbowaliśmy tego sprawdzać.

    Czas cyklu: to czas liczony od momentu włączenia/wyłączenia burnera

    Dodano po 10 [minuty]:

    Gradient our..to różnica między T-air a T-bean: pomiar Giesena
    gradient old..to analogiczna wartość T-air-T-bean przy starej sondzie (oryginalna sonda Giesena). Była ona znacznie wolniejsza, co spowodowało, że przy identycznym programie autto SET T-air=220 C, krzywa "pomiaru" T-bean była przesunięta o 10 C w dół (w identycznych warunkach!).

    T-bean old to "pomiar" T-bean przy starej, wolnej sondzie.

    T-bean Raf: to dane od znajomego, który właśnie kupił za gigantyczną kwotę "genialny" soft Giesena:

    u niego dla SET T-air=220C, amplituda oscylacji T-air jest prawie identyczna jak u nas, ale krzywa "pomiaru" T-bean przesunięta jest bardziej w górę, (tu dla celów "syntezy", do naszych aktualnych pomiarów dodałam 10 C.

    Dodano po 10 [minuty]:

    W moim pliku są już policzone różnice między BT Artisana a różnymi "pomiarami"Giesena.

    Do estymacji przypuszczalnej temperatury wrzutu w przeszłości posługuję się kolumną delta air max:patrzę, o ile stopni różniło się nasze T-air w chwili wrzutu od ostatniego maksimum, po czym koreluję odpowiednią wartość z kolumny delta_T-air max z kolumną BTAr-T-beanG, po czym wynik dodaję (odejmuję) do odczytu T-bean z przeszłości.

    Dodano po 11 [minuty]:

    Sporo tych danych. W sumie chodzi nam o to, jaki funkcja BT_Artisan odpowiada T_bean Giesen.
    W trakcie normalnej sesji palenia, w przypadku naszych paleń (wsad do pieca i moment wrzrutu)od 4 minuty:

    T-bean Giesen=BT Artisan sprzed 60s..

    Dodano po 5 [minuty]:

    Przy okazji:

    Oto strona Artisana:

    https://code.google.com/p/artisan/

    Dodano po 4 [minuty]:

    Tu natomiast link do Cropstera:

    https://www.cropster.com/world-coffee-roasting-competition-finals/

    Cropster jest płatnym serwisem "w chmurze" przetwarzającym dane z paleń roasterów z całego świata. W trakcie Mistrzostw Świata Roasterów w Rimini czerpał via ethernet wygładzone dane z PLC pieca Giesena: GW6.

    Dodano po 30 [minuty]:

    Tu obrazki z sesji palenia, ta sama sesja, nieco inne okno czasowe:

    Algorytm wygładzania temperatur w piecu do palenia kawy

    Dodano po 16 [minuty]:

    ..i niestety są problemy załadowaniem drugiego pliku..z tym samym paleniem zarejestrowanym przez Artisana. Plik powyżej został stworzony przez program "Kawa", autorstwa zdolnego studenta informatyk na podstawie danych z bazy Giesena.
    Tak wygląda typowa sesja palenia.

    Zielona krzywa to T-air
    Brązowa T-bean
    Różowa i zielona linia na dole to Rate of Rise odpowiednio dla T-air, T-bean.
    Widać działania burnera, takze w trybie auto.

    Linie na górze to fanspeed, dumspeed, ustawienie SET T-air dla oscylacji trybuu auto.
    Tryb auto teoretycznie ma stabilizować temperaturę piec przed wrzutem kawy.

    Dodano po 1 [minuty]:

    Każda kawa i każda wielkość wsadu wymagają nieco innej temeratury wrzutu.

    Dodano po 13 [minuty]:

    Algorytm wygładzania temperatur w piecu do palenia kawy

    Dodano po 19 [minuty]:

    Powyżej widać tę samą krzywą spod Artisana (ta sama sonda). Widoczna jest inna temperatura i moment minimum, zupełnie inna temperatura finalna. Tak jaj napisałam, od 4 minuty od wrzutu kawy do pieca "pomiary" Giesena i Artisana są po prostu przesunięte w czasie o 60s

    Dodano po 20 [minuty]:

    Tu widzimy całą rodzinę krzywych przedstawiających zależności pomiarów Giesen-Artisan, Giesen-Giesen dla trybu auto:

    https://obrazki.elektroda.pl/5356371600_1414063943.jpg
  • Helpful post
    #43
    linuxtorpeda
    Level 22  
    To, co by mnie interesowało, to pomiar temperatury w funkcji czasu pochodzący z dwóch czujników (Giesena i Artisana) dla tej samej sesji palenia, bez dodatkowych danych typu Rate of Rise, przeliczeń, itp. Rozumiem, że krzywe te mają kształt w przybliżeniu taki jak dwie górne krzywe z gwałtownym spadkiem temperatury w okolicach 5:30. Potrzeba tylko danych w postaci liczb. Wierzę, że zauważa Pani zależność w postaci zmniejszonej amplitudy i przesunięcia cyklicznych zmian temperatury o ok. 60 sekund, ale do analizy potrzebne są surowe dane. Bardzo możliwe, że zawarła je Pani w poprzednim arkuszu, jednak prawdę mówiąc nie łapię się w oznaczeniach, a nie chciałbym poświęcać swojego czasu na ich odszyfrowywanie :)
  • #45
    Coffee roaster
    Level 11  
    Słuszna uwaga, mój mąż już wysłał okrojony odpowiednio plik tekstowy :-)
  • #46
    RitterX
    Level 39  
    Jak rozumiem piec stosuje metodą podgrzewania pośredniego bądź mieszaną a nie gorącym powietrzem z bębnem obrotowym? Sterownie grzałką, w tym przypadku palnikiem gazowym, odbywa się metodą czasową czyli jeżeli pobrana w czasie palena próbka jest jeszcze "nie dogrzana" dodaje się określony czas dogrzewania? Piec oczywiście posiada regulator PID zapewniający stabilizację temperatury obiektu ale już nie koniecznie wypalanej kawy.

    Najprawdopodobniejszą przyczyną perturbacji związanych z, jak to Pani określiła "nierzetelnościami" pomiarowymi, jest taka a nie inna rozdzielczość toru pomiarowego. Wynosząca jak podejrzewam powyżej 1°C i pomiarem trochę ponad 1s/próbkę. Długi bufor jest po to by nie tyle ustabilizować co wyrównać pomiar temperatury kawy, która w bębnie nie ma takiej samej temperatury. Nawet jeśli jest dosyć intensywnie przesypywana to wraz ze wzrostem temperatury ulega zmianie współczynnik wyrównywania temperatury kawy.
    Stabilizacja pomiaru temperatury kawy z filtracją i przesunięciem za pomocą bufora ma na celu wychwycenie temperatury zmian fizykochemicznych w kawie i odcięcie dopływu ciepła tak by kawa w ostatnim przedziale procesu niejako "doszła" na cieple wewnętrznym a tym samym nie pogorszył się jej smak w procesie zmian fizykochemicznych zawartych w niej tłuszczach i związkach aromatycznych.
    To co dostajecie jako zapis procesu jest najprawdopodobniej danymi dla regulatora PID tak spreparowanymi aby nie dochodziło do istotnych przeregulowań na obiekcie - piecu z paloną kawą, o bardzo dużej a na dodatek zmiennej inercji.

    Z punktu widzenia producenta, który jak Pani zauważyła, podaje "nierzetelne" dane pomiarowe, nie ma to większego znaczenia. Dawniej wystarczał termometr i trochę doświadczenia.
    Giesen piece produkuje i będzie je robił nadal bo konstrukcja jego sprzętu jest oparta nie tyle o ścisłe dane pomiarowe co o przewalone przez piece tysiące ton kawy. Tak jest dobrana bezwładność i pojemność cieplna pieca z wsadem, że nawet jeżeli ktoś nie jest namiętnym palaczem kawy to i tak zrobi "na węch" przeciętną dającą się sprzedać kawę. Tak te piece służą do uśredniania kawy. Bez znaczenia czy kawa pochodzi z Ameryki Środkowej czy Afryki (istotna różnica ciepła właściwego, gęstości nasypowej i przewodności cieplnej). Tu ograniczeniem od góry jest nieprzepalenie kawy czyli pieniędzy a nie zrobienie super aromatu i smaku. Sprawa bytności producenta na mistrzostwach świata ma jedynie aspekt promocyjny. Trudno by go tam nie było. Nie ma to wielkiego związku z checią budowy coraz lepszych pieców.

    Zapewne z powodów unijnych musicie państwo dokumentować poszczególne cykle palenia? Stąd irytacja spowodowana rozbierznością pomiędzy pomiarami oryginalnymi a dodatkowymi. Z punktu procesu palenia ,sensu to większego nie ma. Jeżeli chcecie się Państwo pokusić o przekształcenie swoich doświadczeń w bardziej algorytmiczny kształt to nie sądzę by droga do tego celu wiodła przez dane zgromadzone w bazie. Chcecie opisać nieliniowy proces liniowymi zależnościami. Możecie dorzucić do tego nawet statystykę. To bez znaczenia dla efektu końcowego.
    Jeżeli ktoś chce zrobić bardziej powtarzalną metodę palenia kawy na podstawie prostych badań przed a nawet w trakcie palenia to powinien się zabrać do tego w inny sposób.

    Pisała Pani o kształtowaniu charakterystyki palenia kawy przez niektórych palaczy. Obawiam się, że to podróż na ślepo ponieważ na nieliniowy a na dodatek niezbyt dobrze znanany profil cieplny próbki palonej kawy ktoś nakłada swój wymyślony wierząc, że się pokryją. Podejrzewam, że albo ma nadmiar pieniędzy albo nadmiar kawy do zmarnowania. Celem tego działania może być jedynie wytwarzanie metody tajemniczości wokół swojej autorskiej metody a nie stworzenie ogólnego, technologicznie powtarzalnego sposobu.
    Aby uzyskać zakładany, w pełni kontrolowany proces przemian w palonej kawie należy zadbać o to by regulator temperatury był w stanie dostosować swoje nastawy do zmieniającej własności fizykochemiczne kawy a nie na odwrót. To się da zrobić.
  • #47
    linuxtorpeda
    Level 22  
    Coffee roaster, o takie dane mi właśnie chodziło, jednak z jednym zastrzeżeniem - zawierają informacje tylko z fragmentu procesu palenia. Jeśli da radę, prosiłbym o dane z pełnej sesji :)
  • #48
    Coffee roaster
    Level 11  
    Dane z pełnej sesji postaram sie dostarczyć jutro. Wymaga to niestety sporo pracy manualnej, bo oba programy próbkuja inaczej. Dane zawarte w pliku tekstowym zawieraja pomiary z dwóch cykli oscylacji trybu auto.

    Dodano po 18 [minuty]:

    Teoretycznie cały mechanizm wygładzania zawarty jest właśnie w tym małym wycinku sinusoidalnego przebiegu krzywych. Usiłujemy dociec, jakim temperaturom rejestrowanym przez Artisana odpowiadały temperatury wrzutów rejestrowane przez software Giesena w przeszłości.

    Dodano po 2 [minuty]:

    Pilki nie odzwierciedla sesji palenia..tak wygląda działanie pieca, gdy bęben (ogrzewany powietrzem jest pusty). Bardzo nas interesują manewry softwaru Giesena właśnie w tym momencie.
  • Helpful post
    #49
    linuxtorpeda
    Level 22  
    Problem z danymi, które podała Pani dotychczas polega na tym, że mają dość niewielką rozpiętość widmową, a więc na ich podstawie można wyciągnąć wnioski tylko dla sygnałów o zbliżonej częstotliwości do tej, która jest przedstawiona w podanych danych. W zasadzie te wnioski by się zawarły w tym, co już Pani wie, tzn. jakieś przesunięcie fazy i pewne tłumienie (które w miarę dokładnie można określić patrząc na wykresy) jednego sygnału względem drugiego. Ja natomiast chciałbym mieć pełniejszą (w sensie widma) informację o obu sygnałach, co pozwoliłoby na określenie bardziej złożonych zależności między nimi. W idealnym przypadku, jeden z sygnałów powinien kształtem przypominać skok jednostkowy http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons..._CDF.svg/512px-Dirac_distribution_CDF.svg.png Zależności te pozwoliłyby na przekształcenie danych archiwalnych (o których wspominała Pani wcześniej) uzyskanych za pomocą czujki Giesena na dane możliwe do porównania z danymi uzyskanymi za pomocą czujki Artisana (a przynajmniej taką mam nadzieję).

    W skrócie - mam za mało danych, żeby wyciągać wnioski.

    Co do tego, że wykresy nie przedstawiają sesji palenia - w zasadzie nie ma znaczenia co przedstawiają, ważne jest, że przedstawiają dwie serię pomiarów tego samego zjawiska z punktu widzenia dwóch różnych czujek (czy raczej z punktu widzenia dwóch różnych systemów pomiarowych, uzyskane dane to wynik obróbki dołączonego oprogramowania jeśli dobrze rozumiem). Do celów obróbki ważne są właściwości uzyskanych sygnałów, a mianowicie ich szerokość widmowa - najkrócej mówiąc, jak już wspomniałem wyżej, jeden z sygnałów powinien być zbliżony kształtem do skoku jednostkowego (ewentualnie możliwie szybkiego impulsu) - takie sygnały z punktu widzenia teorii sygnałów mają szerokie widmo. Jeśli nie jest możliwe przeprowadzenie takiego testu z użyciem czujek, to można by go było przeprowadzić na danych wirtualnych, tak jak to zaproponował deus.ex.machina, tzn. sfabrykować sygnał pochodzący z czujek, a trafiający do sterownika/układu zajmującego się przetwarzaniem, i odczytać odpowiedź układu. Zdalnie nie jestem w stanie poradzić Pani cokolwiek więcej.
  • #50
    Coffee roaster
    Level 11  
    Przede wszystkim barzo serdecznie dziękuję, że zajął się Pan tak dogłębinie problemem. Mam pytanie: czy sądzi Pan, że wystarczyłyby dane z początku sesji palenia?

    W chwili wrzutu kawy do pieca Artisan pokazuje od razu bardzo gwałtowny spadek temperatury a w softwarze Giesena dzieją się jakieś dziwne rzeczy: różnica w pomiarach wynosi do kilkudziesięciu stopni.

    Nie wysłałałm dotychczas takich danych, gdyż muszę nadać im kompatybilny format: przekształcić dane Giesena (próbkowanie co 1 s) tak, były łatwo porównywalne z danymi Artisana: próbkowanie co 3s. Dopiero wtedy porównywanie danych (z jednego arkusza) ma sens.

    Dodano po 1 [godziny] 10 [minuty]:

    Teraz mój mąż stwierdził, że Artisan ma opcję próbkowania co sekundę, więc bez problemu będzie można porównać pomiary. Miusimy je jednak wykonać od nowa.

    Dodano po 1 [godziny] 30 [minuty]:

    Mam inne pytanie: czy ktoś orientuje się, jaki mechanizm wygładzający może być związany z filtrem PT1? Bo takowy filtr znajduje się w naszym PLC..

    Dodano po 7 [minuty]:

    Czy ten filtr mógłby stosować algorytm "extracting average differences"?
    Chyba napiszę do producenta..
  • Helpful post
    #51
    jestam
    Automation specialist
    Coffee roaster wrote:
    Mam inne pytanie: czy ktoś orientuje się, jaki mechanizm wygładzający może być związany z filtrem PT1? Bo takowy filtr znajduje się w naszym PLC.. Czy ten filtr mógłby stosować algorytm "extracting average differences"?


    Wymieniłem z Koleżanką - Autorką wątku kilka maili.
    Piec jest sterowany przez przekaźnik programowalny Moeller Titan:
    * wyświetlacz 132x64px z klawiszami (MFD-80-B)
    * zasilacz+CPU MFD-CP8-NT
    * moduł we/wy MFD-TAP13-PT-A

    Moduł we/wy ma 2 wejścia dla PT100, dla których jest opcja
    "Filter for suppression of certain frequencies and their multiples Hz: 50, 60, 250, 500"
    "Filtering (software), analog input signal smoothing (Pt1 characteristic), only with set sampling time, selectable for each detector"

    Konfiguruje się to jako:
    FILTER: 50 HZ, 60 HZ, 250 HZ lub 500 HZ
    PT1-FILTER: OFF lub ON
    CYCLE TIME: OFF lub ON

    Czy ktoś z Kolegów ma doświadczenie z tym przekaźnikiem?
  • #52
    linuxtorpeda
    Level 22  
    Dane na początku palenia to w dużej mierze oscylacje o stałej częstotliwości. Obawiam się, że to za mało, dlaczego tak uważam napisałem wyżej.

    Filtr PT1 to po prostu filtr dolnoprzepustowy http://de.wikipedia.org/wiki/PT1-Glied Można go implementować na różne sposoby, niezależnie od algorytmu zawsze da taki sam wynik. Jeśli uprzeć się, że posiadany przez Panią filtr to idealny filtr dolnoprzepustowy a czujka Artisana zwraca nieprzetworzone dane, to można by ten filtr opisać równaniem podanym w artykule ze współczynnikami K=0.38 i T=0.5, aczkolwiek jest to dość spore przybliżenie. Jeśli interesuje Panią implementacja takiego filtru za pomocą dowolnego algorytmu, to tutaj można o tym poczytać http://pl.wikibooks.org/wiki/Wprowadzenie_do_...niki/Filtry/Wst%C4%99p-Analiza_uk%C5%82adu_RC

    Działanie w drugą stronę, tzn. konwersja danych przetworzonych na dane pierwotne, teoretycznie jest możliwe, jednak uzyskane dane mogą się cechować nadmiernym szumem.

    Dodano po 2 [minuty]:

    Z racji tego, że dość długo pisałem post, to nie zauważyłem odpowiedzi jestam. Myślę, że wyłączenie opcji PT1 rozwiązałoby problem z postprocessingiem.
  • #53
    Coffee roaster
    Level 11  
    To jest bardzo słuszna uwaga.
    Już się nad tym zastanawialiśmy.
    Obawiamy się jednak, że wyłączenie tego filtra może spowodować wyłączenie pieca z chwilą dojścia temperatury do 250 C.

    Ja czasami rozgrzewam piec wstępnie do tej temperatury. Artisan pokazuje wtedy około 275 stopni a Giesen dochodzi (T-air, T-bean) do 245 C, palnik się wyłącza..a pomiar prawie zamraża się w miejscu.

    Parę razy zdarzyło mi się w związku z tym wrzucić kawę do pieca trochę zbyt późno po wyłączeniu palnika. Dla jednego z paleń (niestety, nieudanego) mam nawet przesunięcia w czasie JEDYNIE o 30 s pomiędzy Giesenem a Typicą, podczas gdy standardowe przesunięcie już w trakcie sesji palenia wynosi 60s.

    Dodano po 6 [minuty]:

    Co do początku palenia: myślę, że widmo z początku sesji palenia będzie odpowiednie do analizy. Wtedy temperatura spada gwałtownie (Artisan) i anormalnie (Giesen). Oscylacje cykliczne obrazują stan pieca przed wrzutem.

    Wszystko wskazuje na to, że filtr traktuje "krzywą palenia" jako oscylację, wygładza jej minimum o około 6 C w stosunku do Artisana a potem przesuwa pomiar w czasie, przy czym 6 C to połowa amplitudy "pomiaru" T-bean dopuszczanej przez filtr w trakcie cyklicznej oscylacji.
  • Helpful post
    #54
    jestam
    Automation specialist
    Inaczej mówiąc, PT1-Filter to człon inercyjny 1 rzędu http://pl.wikipedia.org/wiki/Cz%C5%82on_inercyjny. Jak ja kocham niemieckie nazewnictwo.

    linuxtorpeda wrote:
    Jeśli uprzeć się, że posiadany przez Panią filtr to idealny filtr dolnoprzepustowy a czujka Artisana zwraca nieprzetworzone dane, to można by ten filtr opisać równaniem podanym w artykule ze współczynnikami K=0.38 i T=0.5


    Nie znam (i nie udało mi się znaleźć w dokumentacji Moellera) parametrów tego filtru, ale są one niezmienne. Wzmocnienie powinno być równe 1. Po załączeniu filtru z K=0.38 z zakresu 0..250 stopni C robiłoby się 0..95.
  • #55
    Coffee roaster
    Level 11  
    Po wrzucie kawy do pieca opóźnienie pomiaru Giesena w stosunku Artisana narasta a potem maleje. Zaraz przygotuję dane.
  • Helpful post
    #56
    jestam
    Automation specialist
    Coffee roaster wrote:
    Obawiamy się jednak, że wyłączenie tego filtra może spowodować wyłączenie pieca z chwilą dojścia temperatury do 250 C.

    Ja czasami rozgrzewam piec wstępnie do tej temperatury. Artisan pokazuje wtedy około 275 stopni a Giesen dochodzi (T-air, T-bean) do 245 C, palnik się wyłącza..a pomiar prawie zamraża się w miejscu


    Moduł wejściowy sterownika pieca jest ustawiony na zakres 0..250 C, z dokładnością deklarowaną jako plus-minus 2 C.

    Można to zmienić na 0..400, ale wymaga to zmiany w programie (żeby nie wyłączał przy 250 C), a dokładność pomiaru pogorszy się do plus-minus 3,2 C.
  • #57
    Coffee roaster
    Level 11  
    Plus minus 3,2 C? Ciekawe, czy sami możemy "pogrzebać" w tym programie?

    Dodano po 56 [sekundy]:

    i ciekawe, kiedy +3,2 C a kiedy -?

    Dodano po 14 [minuty]:

    Poniżej dane z tej samej sesji palenia: plik spod Giesena i spod Artisana, ale pewnie to będzie mało czytelne. Jest też różnica w czasie próbkowania. Może mój mąż prześle to potem w bardziej "ludzkim" formacie..
  • #58
    Coffee roaster
    Level 11  
    Mam zasadnicze pytanie: JAK ten filtr wyłączyć i czy jest to BEZPIECZNE?

    Dodano po 21 [minuty]:

    OK, jakoś udało mi się poskładać dane z pomiarów za pomocą Giesena i Artisana w spójnych ze sobą formatach. W załączeniu są dane zarejestrowane w czasie włączenia pieca. Czy włączenie palnika na 100% jego mocy można potraktować jako uskok Heaviside'a? Palnik włącza się po mniej niż minucie od początku rejestracji. W trakcie takiego rozgrzewania pieca różnice w pomiarach są dość dramatyczne. Nasz pomiar (Arisan/Phidgets 1046) pędzi znacznie szybciej i osiąga znacznie większe wartości temperatur...

    W danych rejestrowanych przez software Giesena jest jeszcze mały błąd, pewnie związany z tymże softwarem zainstalowanym na dostarczonym z piecem PC-tem. Widać ten problem na załączonym obrazku. Powtarzają się tam zapisy czasów próbkowania... W związku z tym, gdy na Artisanie widzimy np. 10 minut od początku procesu rejestracji, Giesen pokazuje nam o kilkanaście sekund mniej... ;)

    (Antonio)
  • #59
    Coffee roaster
    Level 11  
    Już wiemy jak wyłaczyć filtr dzięki jestam :-). Prace trwają.
    Mam nadzieję, że szybko uda nam się estymować zbliżone do odczytów Artisana parametry wrzutów dla naszych archiwalnych paleń.
  • #60
    linuxtorpeda
    Level 22  
    Pod tym adresem znajduje się dokumentacja http://www.moeller.pl/Documentation/AWA/23390606_PL1.pdf Wynika z niej, że można go wyłączyć w menu.

    jestam, fakt, K musi być równe jeden. To, że wyszło mi bardzo odmiennie od jedności świadczy tylko o niedokładności danych pomiarowych i moim braku uwagi :) Dla K=1 T=5.335, z tym, że wtedy niezbyt zgadza się przesunięcie fazy pomiędzy sygnałami otrzymanymi a uzyskanymi w drodze filtracji jednego z sygnałów policzonym filtrem.

    Co do danych pomiarowych, ich analiza może mi trochę zająć, no i niczego nie obiecuję.

    Dodano po 48 [sekundy]:

    Rozumiem, że teraz urządzenie działa bez zarzutu?