가찌아 클래식 프로 PID 튜닝기 3부

어느덧 PID 튜닝기 3부에 도달했다.

3부에서 마무리 지을 수 있으려나..... 시작해보자!

튜닝에 필요한 준비물과 간략적인 설명은 1부
https://bongshi4.tistory.com/226

가찌아 클래식 프로 PID 튜닝기 1부

사전작업인 보일러 분리와 온도센서 조립은 2부
https://bongshi4.tistory.com/227

가찌아 클래식 프로 PID 튜닝기 2부

윗 글들을 못보고 3부로 왔다면 꼭 한번 보고오자.
특히 1부에 간략한 배선 도면이 있으니 전체적인 흐름을 이해하기 쉬울 것이다.

 

배선 연결

---

지금부터 SSR과 PID컨트롤러, 그리고 전원 연결을 시작해보겠다.

PID컨트롤러와 SSR의 위치는 개인 선호에 따라 원하는 곳에 설치가 가능하니 참고할 것.

지난 2부에서 아래 사진까지 진행을하고 작업을 마무리지었다.
보일러 재조립 후 남은 순정 온도센서 컨넥터. 아래 사진 기준 빨/흰 배선이다.
(다시 한번 강조하지만 제조년별로 배선 색상이 다르다하니 유의하자)

저 두 배선을 SSR의 OUTPUT인 1,2번에 연결해야 한다. (도면은 튜닝기 1부 참고)

 

SSR과 배선 두개를 준비하자.
필자는 SSR과 PID 컨트롤러 모두 머신 밖에 위치할 계획이기에 굳이 얇은 배선 사용이 필요없어 16AWG, 게이지 배선을 사용하였다.

 

클램핑 툴과 숫 컨넥터를 이용해 배선 두 가닥을 만들자.
SSR 위치에 따라 다르겠지만 본인처럼 머신 밖 전원 연결부 근처에 설치할 것이라면... 두 가닥 길이는 3~40cm면 아주 충분하다.

 

준비한 배선을 기존 온도센서 컨넥터에 연결하자.

여기는 배선 색깔, 방향 상관없으니 맘 편하게 연결해도 된다.

 

SSR을 머신 밖에 양면테이프로 위치시키고, 열방출구 하나를 이용해 머신 내부에서 배선을 빼왔다.
편의를 위해 다른 배선들도 미리 방출구쪽으로 빼뒀으니 지금은 무시해도 된다.

 

위에서 연결했던 두 개의 배선 끝에 Y컨넥터로 클램핑을 해주고 SSR 1, 2번에 연결하자.
다시 한번 말하지만 교류 라인이기에 +,- 상관없이 편히 연결해도 된다.

 

SSR의 절반이 끝났다.

그 다음은 마지막 단계인 PID 컨트롤러 설치와 배선연결이다.
PID 컨트롤러에는 총 10개의 연결부가 있는데 우리는 4, 5번은 제외한 8개 연결부만 사용할 것이다.

 

1, 2, 3번을 공략해보자.

이 곳은 220V 전원을 PID 컨트롤러에 공급하고 접지로 쓰기 위한 곳이다.
1, 2번은 전원 공급, 3번은 접지가 될 것인데 전압이 높은 곳이기 때문에 16게이지 배선을 이용하자.
1, 2번은 빨간색, 3번은 접지 의미로 검정색을 사용했고, 컨트롤러를 스팀밸브 뒷쪽에 위치하려면 약 5~60cm의 배선 길이가 필요로 하다.

Y 컨넥터를 이용해 1, 2, 3번에 배선을 연결하자.

 

4, 5번은 연결이 필요없고,

6, 7, 8번은 PT100 온도센서
9, 10번은 SSR에 연결될 것이다.

9, 10번부터 연결할텐데
주의!! 여기는 +, - 구분이 필요한 곳이다!!!

9번에는 Y 컨넥터와 빨간 배선, 10번에는 Y 컨넥터와 검은 배선을 연결하자.
길이는 PID와 SSR 사이이며 30cm 정도면 충분할 것이다.

 

그 다음은 마지막인 온도 센서 배선이다.
2부에서 설치했던 PT100 배선에는 3개의 배선이 있는데 흰색 2개와 빨간색 1개가 있다.

흰색 두개는 6, 7번에 각각 상관없이 연결해주면 되고
빨간색은 8번에 연결해주자.

PT100 배선은 머신 내부에서부터 나오는 곳이기에 PID 컨트롤러 케이스 내부로 배선을 미리 통과시켜둬야 한다.

클램핑을 꼼꼼하게 하지 않으면 본인처럼 배선이 컨넥터에서 빠지는 일이 생길 수 있다............

 

PID 컨트롤러에 모든 배선이 연결되었으니 컨트롤러 위치를 잡아보자.

대부분의 오너들이 스팀밸브 뒷쪽을 선호하여 나도 따라해봤다.
양면테이프를 이용해 고정하면 된다.

 

컨트롤러 케이스 후면까지 조립한 상태이다.

배선 구멍으로 온도센서 3가닥과 나머지 5가닥의 배선이 있다.
5가닥 중 3가닥은 머신 내 전원 연결로 4~50cm의 긴 배선일테고, 2가닥은 SSR 연결용으로 비교적 짧은 놈들이다.

 

거슬리지 않게 전원 연결용 3가닥은 열배출구를 통해 머신 안으로 넣어뒀다.

짧은 두가닥은 +, -에 유의해서 SSR INPUT인 3, 4번에 연결되어야 한다.

 

+, -에 유의해서 SSR에 연결해주자.

여기까지 끝내면 SSR은 끝!

 

이제 3가닥만 더 연결해주면 대망의 PID 튜닝이 끝나게 된다.

PID 컨트롤로 1, 2번에 연결될 전원 공급부 먼저 해보자.
사람들마다 전원 따오는 곳이 조금씩 다르긴 하지만... 잘 찾아보면 같은 라인이다. 어디서 따오던 상관없다는 것.

본인은 기존 전원 스위치 (아래 사진 상 가장 왼쪽 스위치)에 모두 연결할 계획이다.

첫번째는 전원 스위치 우측상단. (아래 사진 참고)
컨넥터를 미리 분리해두자.

 

이제부터 사용될 피기백 컨넥터.
요놈을 사용해야 추후 깔끔한 원복이 가능하고, 피복을 벗길 필요없어 배선 연결이 수월하다.

 

피기백 컨넥터를 PID 1, 2번 중 아무 곳에나 연결하자.

 

그런 다음, 피기백 컨넥터를 전원 스위치 우측상단에 꽂자.

그 후 위에서 분리했던 기존 컨넥터를 피기백 상단에 연결하면 된다.

 

그 다음 컨넥터는 전원 스위치 좌측 하단이다.

이 곳은 접근이 조금 어려우니 좌측 상단 컨넥터도 분리해뒀으니 헷갈리지 말자.

 

PID컨트롤러에서 나온 나머지 빨간 배선에 피기백 컨넥터를 연결해주고, 미리 순정 컨넥터도 피기백에 연결하자.
피기백이 머신 아래쪽을 바라볼 것이기에 접근이 더 어려우니 미리 연결하는 것이 좋으다.

 

피기백과 순정 컨넥터를 전원스위치 좌측 하단에 연결해주자.

그리고 좌측 상단도 원복!

 

이제 정말 마지막!

PID 컨트롤러 3번에 연결되어 있는 접지 배선에 암 컨넥터를 연결하자.

 

요 놈은 보일러 상단에 있는 기존 접지 포인트에 연결해주면 된다.

 

여기까지 끝냈다면... 남아 있는 배선은 없어야 한다. (ㅎㅎ)

제일 처음 분리했던 뚜껑에 접지 케이블을 연결하고 다시 조립해주자.

머신 내 PID/SSR에 연결된 배선들은 순정 배선과 비슷한 방향으로 정리해두면 된다.

 

PID 설정

---

PID 설치가 끝났으니 테스트를 해봐야겠지?

보통 PID 컨트롤러를 주문하면 설명서가 같이 온다.

대부분 온도센서 PT100과 섭씨 설정이 기본으로 되있다하던데.. 내 것은 다른 온도센서와 화씨로 설정되어 있었다.
이럴 경우가 있을 수 있으니 당황하지 말고 설명서 보고 따라 들어가서 차근차근 설정해주자.

인터넷에 보면 PID 관련 셋팅값이 많이 널려있지만... 막 설치해서 사용하는 초보라면 오토튜닝이 제일 쉬울 수 있다.

본인도 지금까지 오토 칼리브레이션 해둔 상태로 사용 중이다.

간단히 오토 칼리브레이션 방법에 대해 적어보자면,

머신을 켜고 PID에서 위,아래 버튼을 눌러 본인이 원하는 온도로 맞춰야 한다. (나는 102.6도씨로 설정)
머신 전원을 끄고 충분히 식혀줘야 한다. (시작 온도가 낮을수록 좋다)
준비가 되면 머신에 전원을 넣고 PID 화면이 들어왔음을 확인하자.
그 다음 SET 버튼을 3초 이상 길게 누르고 있으면 PID 화면 OUTPUT (AT)가 빠르게 깜빡일 것이다.

이제부터 오토 튜닝 시작.
PT100, 섭씨로 설정이 잘 되어 있으면 보일러 온도가 화면에 실시간으로 나오는데 110~120도까지 올라갔다가 내려올 것이다.

정상적으로 튜닝이 끝나면 OUTPUT의 깜빡거림이 현저리 느려져 있을 것이고 온도는 102.6도씨를 왔다갔다 할 것이다.

 

머신을 끄고 식혀준 후에 다시 켜보면 30도 정도에서 아주 빠르게 온도가 올라감을 확인할 수 있다.
그리고 약 106~107도까지 올라갔다가 102.6도씨에 머무르게 된다.

왜 102.6도씨냐?? (커피는 92도씨가 기준이라며...)

102.6도에 설정하고 커피를 추출해보면 물 온도가 100도로 떨어지고 100~101도 사이를 왔다갔다 함을 확인할 수 있다.
102.6도씨는 추출 중 온도하락을 감안해서 설정해 둔 것이며, 우리가 원하는 보일러 온도는 100도씨이다.

보일러 내부 온도와 포타필터가 연결되는 그룹헤드간 온도 하락차는 약 8도씨.
즉, 보일러 내부가 100도씨라면 그룹헤드쪽은 92도.

 

실사용기

---

PID 설치 전, 순정 온도스위치 사용 때는 보일러에 전원이 들어오고 나가는 텀이 제법 길었다.

추출버튼 아래 불이 켜지면 보일러가 충분히 예열되어 꺼진 상태, 꺼지면 보일러에 전원이 들어간 것.

추출 시 불이 들어왔다 나가는데... 이때 보일러 내부 온도의 편차는 제법 클 것이다.

 

하지만, PID 설치 이후 실시간으로 보일러 내부 온도를 확인할 수 있는데

추출 중간에도 수시로 보일러가 켜졌다 꺼졌다하면서 온도편차를 최소화시키고 있었다.

추출 시 온도는 99.5~100.5도로 편차는 1도 내외.

 

사실 커린이의 입맛으로는 온도에 따른 커피 맛 변화를 크게 느끼지 못할 것이다.

하지만 커린이로서 내 에스프레소의 정확한 문제 파악을 위해선 오류가 발생할 수 있는 것들을 하나씩 줄여가야한다.

PID 튜닝으로 추출수 온도는 잡았으니 조금 더 안정적이고 꾸준한 맛을 낼 수 있도록 내 손기술을 늘려볼 차례!!