ラーメン探究日記

温度調節器ユニットの作成。周回遅れの電子工作②加工、組立、確認検査@自動調理化【9】

2021/02/06
自動調理化 0
2点測定 温度調節計 自由 温度変化 Omron オムロン E5CC E5GC ラーメン 自動調理
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前書き


ラーメンを自動調理出来ないか?
と始まった訳ですが、素人がそんなに簡単に出来るはずもなく長い道のり。

過去の記事から
電気グリル鍋+サーモスタットで自作ラーメンの自動調理化@自動調理化【3】
https://yapparimengasuki.com/blog-entry-1482.html
ラーメンを自動調理できるか?E5□C 温度調節器編①@自動調理化【4】
https://yapparimengasuki.com/blog-entry-1485.html
ラーメンを自動調理できるか?E5□C 温度調節器編②@自動調理化【5】
https://yapparimengasuki.com/blog-entry-1486.html
ラーメンを自動調理できるか?E5□C 温度調節器編③@自動調理化【6】
https://yapparimengasuki.com/blog-entry-1487.html
ラーメンを自動調理できるか?E5□C 温度調節器 PID編 サーマックシュミレータを使用してみる@自動調理化【7】
https://yapparimengasuki.com/blog-entry-1488.html
温度調節器ユニットの作成。周回遅れの電子工作①@自動調理化【8】
https://yapparimengasuki.com/blog-entry-1489.html



始めにTOPに完成画像を載せてますが、結論から言うと約2、3か月掛かりましたが、何とか形になりました。

自分にとっては初号機と言うべき
KEY専用
Temperature Control Unit

が完成しました。


とはいってもオムロン製の温調器をただ箱に入れただけです。
何も凄いことしていない。

凄いのはオムロン!

ってことでその時の様子
⇓ ⇓ ⇓ ⇓
前回、製図と自己保持回路練習までやったので引き続き実際に組んでみる。
加工と組立と確認検査ですね。

実はこの程度でもやらかしました・・・(T_T)

失敗はつきものとは言うけれど・・
情けない・・涙

作成工程(加工、組立、検査)火花が見えた


パーツリスト


まずはケースカット
前回記事で
温度調節器ユニットの作成。周回遅れの電子工作①@自動調理化【8】
https://yapparimengasuki.com/blog-entry-1489.html
カット寸法を作成したのでその通りにカットです。

IMG_1350.jpg
まあ、既にカット工程は出来てたんですけどね。


IMG_1315.jpg

ハンドニブラー
これを使うと奇麗にカット出来るようなので購入。
しかし、最終的には普通のカッターでカットしました。

↑オイ!Σ(゚д゚|||)


今後、何かパネル的な加工に使うかもしれません。




ヒートシンクタップ加工
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ソリッドステートリレー(SSR)の熱がやや心配。

純正はもっと大きなヒートシンクなのですが、気休めで作成します。
IMG_1322_2021020619045542b.jpg
ケースの大きさの都合上この大きさのSSRを使用。
ヒートシンクが丁度2個取付できます。
40Aと容量が大きい理由は熱に対して少しでも余裕を持たせたいためです。


IMG_1324_202102061904563da.jpg
M3のボルトを使うつもりなのでφ2.5の下穴


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手作業でタップを立てていきます。


IMG_1340_20210206190501d33.jpg
制御するヒーターのコンセントをホームセンターで購入。
どうやら家具用のようですが、取付出来そうなので選びました。
WF2039AK Panasonic

IMG_1341.jpg
テスターで測るとこのコンセントはワタリが入ってる可能性が高い。
自分は独立作動させたいので分解して外します。
当たり前ですが、推奨のやり方ではないですよ?家具用ですから・・

     


いよいよ組立です
IMG_1364.jpg
ベーク板にある程度形を作ってからケース内収めないと入りませんでした。
このレイアウト以外入る気がしない。そのぐらいギリギリの寸法。

右側のSSRと温調器のケツがぶつかる事が判明し向きを変更しました。

IMG_1367.jpg
ごちゃごちゃしてますね。
もっと知識があれば綺麗に出来るのかもしれませんがという事でお許しを・・
さらにブザー入ります。


Es7-MOYUYAU55HB.jpg
いやはやもうパンパンやねん!


漸く完成です。
IMG_1428.jpg
まだまだこれからです。
問題ないか?確認しなければいけません。



確認検査、そしてやらかす・・涙


電源ON!

バチッ!
一瞬火花が見えた・・・


どうやらやっちまったようです・・汗




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S・ERRORから何をしても温度が表示されません。

原因はセンサー接続の所に100Vを接続してしまうという何とも安易なミス・・
情けない・・
(取付時、番号が見えず、反転して見てしまったため)←言い訳すんな!


はぁ~Σ(´Д`*)


痛い出費ですが嘆いても元に戻る訳ではない。
また勉強代と割り切るしかありませんでした。


そんな時、以前の記事でセカイモンで購入したが一行に物が届かないと記事にも書いておりました。
https://yapparimengasuki.com/blog-entry-1486.html
もうキャンセル返金でいいんじゃね?

と思ってた矢先、出品者と連絡が取れ物流センターに到着したとのこと。

ええ!

キャンセルでいいよ~
って気分ですが、もう到着してしまった事にはどうしようもない。

新たに到着した温調器を使用します。

E5CC-QX2ASM-004
   ⇓
E5CC-CX3A5M-004

加熱用出力がSSR駆動用⇒電流出力タイプになりました。
あとはほぼ一緒です。


漸く完成か?
IMG_1292.jpg
電熱器接続で確認してると・・

IMG_1418_20210206221109bc8.jpg
なんだか温度がどこまでも上がって行く。



あれぇ~


うーむ・・・そもそも配線の設計が間違っていたのか?
配線ミスったか?


確認するもどこも間違っていない・・テスターで実際にSSRの出力を計ってみると・・
微弱な電圧が立っている・・


これは??

どうやら電流出力の設定で4~20mmA出力になっているようで、その4mmAでSSRが作動したままになっている模様。

0~20mmAに設定を変更で解決!


IMG_1416.jpg
アラームの確認。
LED発光ダイオードの極性が逆でブザーがとアラームが鳴らない不具合がありありました。
配線を再はんだ付けで処理して解決!

・このアラームは例えば肉の芯温などで75℃に到達した時にブザーとランプで知らせて電源を切りに行くように仕込みます。
温度は任意に変更可。




あとは目標温度が自動で変更するか?
確認しますが、どうやら上手く作動していない。



簡易演算使用の目標値でハマる


過去記事でも述べました。
https://yapparimengasuki.com/blog-entry-1487.html
加熱中の自動で目標値の変更はイベント入力を使います。
接点が2個しかない状態で目標温度を4点切り替える事が可能。


無題
そこで内部補助リレーを使って補助出力からイベント入力にキッカケを与えることにした。

補助出力1,2(SUB1、SUB2)のみで4点の真理値を作ります。補助3、SUB3は使わない。


簡易演算設定
E5CCの演算機能で上記のように設定すれば自分の頭の中のイメージでは行ける筈。

ちなみにディレイの時間は最大9999分まで可能。
160時間ぐらいの設定も可能です。使うことあるか?


ですが自分は頭がパーなのでいまいちチンプンカンプン。

本当にこれで良いのか?
確信が持てない。


そういえば。。
CX-Oneにプログラムソフトがあったな?
無題
オムロンのCX-Oneには上記のソフトがあります。(PIDのアイコンのサーマックシュミレータはダウンロードしました。)

CX-Programmerを使って書いてみれば少しはイメージ出来んじゃね?


無題2

うーーーむ・・

分からん・・・笑



↑そのくだり。。前回やったろ!Σ(゚д゚|||)
https://yapparimengasuki.com/blog-entry-1489.html

相変わらず1からやってます。
初めてなので初心者向けの動画を参考に何とか作成しました。


オムロンのPLCを使うなら初心者には下記の動画がオヌヌメです。

制御初心者のための動画集 オムロン制御機器
https://www.fa.omron.co.jp/seminar/operation/control_beginner


前回、自分も練習した自己保持回路も親切に解説してます。
最初からこっち見れば良かった・・笑

E5CCの簡易演算をラダープログラムだとこんな感じになりました。
ラダー化
アドレスとタイマー時間は適当です。


余計分かりにくくなった人もいるかも知れません。

これが答えではなく、自分はこうなっただけ・・

ああ、めんどくせぇ!

もうプログラムタイプの温調器買った方が早いんじゃね?
と思いましたが、投げ出す訳には行かないですね。


このソフトは実際の動作がシュミレーション出来るのでやってみました。

何か?変な声が入ってますが、隣でぐうたらしながらIPhoneで動画見てる人の音声を拾っております・・・(爆)
タイマーは10秒にしてます。

この動作をE5CCの簡易設定機能で動かします。

①動画の初めの約10秒
SUB1 SUB2   EV3  EV4  = (例)マルチSP 99℃ 
OFF  OFF    OFF  OFF
   ⇓ 
②20秒辺り
SUB1 SUB2   EV3   EV4  = (例)マルチSP 75℃
ON   OFF    ON   OFF
   ⇓
③30秒辺り
SUB1 SUB2   EV3  EV4  = (例)マルチSP 97℃
ON   ON    ON   ON
   ⇓
④40秒辺り
SUB1 SUB2   EV3  EV4  = (例)マルチSP 90℃
OFF  ON    OFF   ON
END


こんな感じで4点目標値切り替えが出来るはず。


IMG_1292.jpg
実際に熱電対を加熱して確認。
トレンド
Cx-Tharmoのトレンドモニターで確認。

どうやら自動目標温度の変更は上手く行ったようです。

永らくお持たせ致しました。

待ってないよね?笑


完成です!
DSC08460_2021020623474560c.jpg

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この温調器の出来る事


普通の温調器で出来ることは網羅してますので、より優れた点という目線で説明。

①目標値が4点までだが任意変更出来る。
・これは普通の温調器では一定温度を保つことは出来るが自分は温度変化出来る物が欲しかった。


②2点同時測定、2点同時独立加熱可能。
・これは例えば、温度計として使いたい時、2点同時にモニタリング可能。
・制御機器用AC100Vコンセントを2カ所備えているので左右独立した加熱制御が可能。(あまり使う機会はないかもしれない)


③温調器から温度設定でアラームを鳴らすことが出来る。
・これも2点同時測定により、芯に温度計と、外部に温度計を指すことで、例えば芯温75℃に達してからアラームが鳴ればそこからスイッチをOFFにすれば安全圏の調理が完成している状態になる。自動OFFも可能だが、現時点ではブザーとアラームとしてます。


④オプションのRS-485通信でデータを残す事が可能、PIDシュミレーションや設定もPCで可能。
・オムロンのソフトウェアを使うことによってデータを残すことが可能でCSVで格納される。
またシュミレーションが出来るのは貴重であると認識している。研究用には重宝しそうです。


DSC08463_20210207001542473.jpg
ちなみにオプション扱いの通信はこんな感じケースに収めただけです。

DSC08464_20210207001544431.jpg
僅か2線の接続で最大30台ぐらい通信出来てしまう技術。RS-485考えた人は天才だな?


まとめ


暫く引きこもり(コロナの影響もあるが)になりながらも何とか当初のイメージ通りの温調器を作る事が出来た。
やはり失敗はあり、大きなミスをだしてしまいました。会社ならクビになる所?
何事もそんなに簡単にはいかないですね。
但し、当初の目標として漠然と掲げたのは
①自由に温度変化できる → 4点まで温度変化可能  △

②放置しても出来上がる → これはまあ、何とかOKかな? 〇

③安全である → 電気を使ってる時点で安全性は火よりは高いが、もっと知識があればインターロックなども付けることは可能だったかも・・ 〇

④データを残すことが出来る → RS-485上位通信とオムロンのソフトウエアにより予想以上の機能を使うことが出来る機器になった。素人でこれを超えるのは難しい。 ◎

価格的にも簡単に手が出せる範囲ではないですが初号機としてはまあまあと言った所でしょうか?
あとは実際にラーメンを調理してみる事ですね。

改善点
・これを扱うにはこの温調器に精通してないと使いこなせない。(なのでKEY専用とした)
・やはりもっと自由に温度設定したい等、欲望が残る。自分の力で作った感じがあまりない。オムロンの力だろう?


目標通りではないので納得は行ってませんが、今後違う方法で自作したとしてこれを超える事が出来るのか?
これはこれで完成されてしまっている感がある。まさにオムロンパワーです。

最後に最大のデメリット
それは電子工作に興味が集中し、全くラーメンを作ろうと思う気持ちがなくなってしまった事です・・汗
最終的にはラーメン作るつもりなんですけどね・・笑

今度は自由に温度設定に重点を置いて作りたいと思います。


それはまた、次のお話。

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KEY
Admin: KEY
当方、全く料理経験無しでいきなり自作ラーメンブログを始めまてしまいました。
待つのは成功か?挫折か?

継続は力なり。
気が付けば自作ラーメン歴も長くなり、今では何故か?
毎回実験になってます(笑)
自動調理化