Umbau meines Prusa i3 "3Drugger" auf RAMPS 1.5.7 24V

Hallo zusammen,

nachdem ich die letzten anderthalb Jahre mein Hobby "3D-Drucker" pausieren musste, hab ich ihn jetzt wieder ausgepackt.

Ich habe mir einen Prusa i3 gebaut und damals mit einem RAMPS 1.4 betrieben.
Da ich aber Schwierigkeiten hatte mit den 12V mein Heizbett auf Temperaturen für ABS zu bekommen habe ich mir Gedanken gemacht auf 24V umzusteigen.
Diesbezüglich habe ich mir einen RAMPS 1.5.7 geholt (wohl auch unter Ultimaker 2 bekannt?), habe zwei 12V Servernetzteile in Reihe geschaltet und begonnen ein Gehäuse für Netzteile, RAMPS, Raspberry (soll per OctoPi betrieben werden) Relays etc. zu bauen.
Das Gehäuse ist zwar noch nicht fertig, aber funktional.

Verkabelungen stehen soweit auch. Nur bevor ich nun wieder beginne Tests mit den Schrittmotoren zu machen, möchte ich gerne noch ein weiteres Feature einbauen auf die ich mit der Suchfunktion keine Antwort finden konnte.

Und zwar möchte ich gerne eine Art Emergency Stop Button installieren, der mir im Notfall (grade am Anfang bei den Tests der Achsen) sofort die Motoren kraftlos schaltet.
Ich habe noch einen kleinen Notaus Schalter (Öffner) in meiner Grabbelkiste gefunden, den ich für diese Funktionalität verwenden könnte (auf dem Foto unten links zu sehen).

Das Beste wäre ja natürlich die DC Spannung am Netzteil zu trennen. Da die Netzteile aber eine theoretische Leistung von max. 47A bringen ist dies zumindest mit meinem vorhandenen Schalter nicht möglich.

Daher meine zweite Überlegung, ob es auf dem RAMPS 1.5.7 eventuell Jumper Pins o.ä. gibt, die für so ein Emergency Stop vorgesehen sind. Ich konnte im Netz dazu nichts wirklich hilfreiches finden. Den einzigen Jumper den ich finden konnte lautet "ARD_PWR", mit dem man vermutlich die Stromversorgung zum Arduino unterbrechen könnte. Ob dies aber wirklich hilft die Last schnell von den Steppern zu nehmen wage ich zu bezweifeln.

Hat jemand von Euch eine Idee ob das Board so ein Feature liefert oder was man hier sonst noch tun könnte?

Anbei noch ein Foto von meinem aktuellen Aussehen des Druckers (links die Rückseite der Steuerung im noch offenen Gehäuse).
Mehr Bilder und Details folgen gerne bei Interesse

Danke schon mal und viele Grüße aus Oberfranken,
Basti

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Moin moin aus HU.
Es gibt den Power-ON PIN am Ramps und anderen Steuerungen, mit dem man das Netrzteil ein oder aus schaltet. Ich steure damit ein SSR, mit dem ich die 230V abschalte.

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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Hi Fridi, danke für die Antwort!

Die AC Seite des Netzteils schalte ich auch über ein Relay, welches ich am Raspberry über die GPIO Pins angeschlossen habe und somit über die OctoPi Oberfläche die großen Netzteile an- und ausschalten kann.
Das Problem meiner Meinung nach nur mit der dem Abschalten der Netzteile über die AC Seite: Die Kondensatoren im Netzteil sind noch so sehr aufgeladen, dass selbst nach Ausschalten der Netzteile die eingebauten Lüfter noch mindestens 4 Sekunden nachlaufen. Wenn so lange noch die Motoren mit Strom versorgt werden habe ich dadurch leider nichts gewonnen und eine Achse läuft bspw. gnadenlos weiter gegen das physikalische Ende.

Ich weiß schon das Emergency Stops eigentlich bei CNC Manschinen wichtiger sind als bei 3D Druckern um das Verletzungsrisiko zu reduzieren. Aber ich habe irgendwie die Hoffnung, dass ich das "Verletzungsrisiko" für meinen Drucker selbst durch so einen Mechanismus reduzieren kann, bevor ich ihn voll in Betrieb nehmee

Viele Grüße,
Basti

Moin moin aus HU.
Wenn der Drucker druckt, zieht der so viel Strom, dass die Elkos sofort leer sind. Ich hatte nie das Problem des Nachlaufens ausser bei den Frauen.

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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Moin Friedi,

danke für den Tipp! Was ich bislang natürlich noch nicht getestet hatte war das Unterbrechen wenn der Drucker unter Last steht. Das klingt plausibel, dass die Elkos dann nicht lange vorhalten werden.
Ich habe jetzt mal einen Notausschalter als Unterbrecher an die 230V AC Seite der Netzteile gebracht. Werde berichten, wie schnell bei mir die Reaktionszeit dann ist (sofern es jemanden interessiert)

Grüße an meine alte Heimat,
Basti

Hallo zusammen,

so, der Notaus Schalter ist installiert, alle Kabel sind gecrimpt und angeschlossen. Ich habe zwar einen Darlington Transistor für den Printer Fan beim Testen frittiert, aber bis der Ersatz die nächsten Tage kommt kann ich den Rest einmal konfigurieren...



Momentan hänge ich noch am PID Tuning.

Das Tuning für's Heatbed ist erfolgreich gewesen und dank der nun 24V (oder vielmehr 22,9V - ich hab's so weit wie möglich an den Netzteilen reduziert) heizt das Bett ruckzuck hoch.

Beim Extruder habe ich jetzt jedoch ein Problem. Da ich vorher mit 12V gearbeitet habe ist vermutlich die Heizpatrone nicht dafür geeignet? (ich nutze einen Direct Drive Extruder Petite Shark wassergekühlt von Wolfgang aus dem Reprap-fab Shop).
Resultat ist nämlich, dass ich einen Overshoot von über 100 Grad bekomme, nach etwa 5 Sekunden heizen.

Die verständliche Meldung

M303 E0 S60 C8
...
PID Autotune failed! Temperature too high

Ich habe daraufhin in der Firmware den Wert für BANG_MAX reduziert:

#define BANG_MAX 255 // limits current to nozzle while in bang-bang mode; 255=full current

Von 255 auf 128. Ergebnis: LED signalisiert durch flackern (statt Dauerleuchten) ein PWM, so dass kein Dauerstrom fließt. Trotzdem schießt er immer noch ~60°C drüber.
In Schritten weiter reduziert auf nun nur noch 32.
Hier overshooted er immerhin nur noch 12°C und das PID Tuning bricht noch nicht ab.

Jedoch kommt nach dem Abkühlen zwar die Logausgabe des ersten Cycles:

bias: 20 d: 11 min: 59.61 max: 67.90

und die LED blinkt wieder um das heizen zu signalisieren... allerdings hört sie beim erreichen der Solltemperatur nicht auf sondern schießt wieder rund 20°C drüber - und dann bricht das PID Tuning wieder ab, da Temperatur zu hoch.

Meine Frage nun: An welcher Stellschraube sollte ich als erstes drehen?

• Neue Heizpatrone?
• BANG_MAX noch weiter runter?
• mit anderen PID Initialwerten einsteigen?
• evtl. was ganz anderes an das ich grad nicht denke?

Meine aktuellen Extruder PID Werte aus dem RAMPS 1.4 @12V sind übrigens:

#define  DEFAULT_Kp 17.75
    #define  DEFAULT_Ki 1.81
    #define  DEFAULT_Kd 43.63

Bin dankbar für jede Anregung.

Beste Grüße,
Basti

Hallo zusammen,

bezüglich meines Extruder Temperature Overshoot Problems hab ich mir jetzt eine 24V Heizpatrone bestellt.
Diese eingebaut, getestet und siehe da - es funktioniert wunderbar!

Also den Kabelbaum aufgemacht, 12V Heizpatronenkabel raus, 24 V rein. Alles wieder zu gemacht - voller Freude Octopi angeschmissen um das PID Tuning durchzuführen... doch dann "Error Min Temp"
Ich dachte ich guck nicht richtig... nochmal alles aufgemacht, Thermistor Kabel durchgemessen... Kontakt hatten sie bis kurt vor dem Alu Heizblock... doch dann sah ich das Dilemma:



Ein Thermistordraht ist kurz vor dem Austritt aus dem Alublock abgebrochen... Hab in meiner Verzweiflung versucht das winzige Stummelbeinchen wieder anzulöten, aber ist vermutlich Kanthaldraht und nimmt kein Lot an. (wäre vermutlich eh zu heiß dort)

Jetzt die große Frage: Was mach ich nun?
Thermistoren hätte ich noch, aber dieser ist ja mit irgendwas eingeklebt - keine Ahnung ob ich den irgendwie raus bekäme (und womit dann den neuen wieder fest bekommen?)

Habe auch schon versucht den Heizklotz vom Extruder zu lösen, aber leider ist die kleine Madenschraube zur Fixierung so verbacken, dass sich beim Versuch sie zu lösen das Innensechskant rausgedreht hat.

Wird wohl doch nix mehr mit Ostereier drucken...

Viele Grüße,
Basti

Hi Basti,
ganz schnell Wolfgang anrufen!
Für nen neuen Thermistor und Heizblock. Oder er hat noch Tipps, den alten zu retten.


Gruß nach Franken
Stefan

Zum PID.

#define PIDTEMP
#define BANG_MAX 120 // limits current to nozzle while in bang-bang mode; 255=full current
#define PID_MAX 70 // limits current to nozzle while PID is active (see PID_FUNCTIONAL_RANGE below); 255=full current
#ifdef PIDTEMP
  //#define PID_DEBUG // Sends debug data to the serial port.
  //#define PID_OPENLOOP 1 // Puts PID in open loop. M104/M140 sets the output power from 0 to PID_MAX
  //#define SLOW_PWM_HEATERS // PWM with very low frequency (roughly 0.125Hz=8s) and minimum state time of approximately 1s useful for heaters driven by a relay
  //#define PID_PARAMS_PER_EXTRUDER // Uses separate PID parameters for each extruder (useful for mismatched extruders)
                                    // Set/get with gcode: M301 E[extruder number, 0-2]
  #define PID_FUNCTIONAL_RANGE 20 // If the temperature difference between the target temperature and the actual temperature
                                  // is more then PID_FUNCTIONAL_RANGE then the PID will be shut off and the heater will be set to min/max.
  #define PID_INTEGRAL_DRIVE_MAX PID_MAX  //limit for the integral term

So habe ich das bei mir. BANG_MAX ist allgemein das Maximum. PID_FUNCTIONAL_RANGE 20 sagt, dass PID ab 20° vor der zu erreichenden Temperatur wirken soll, vorher wirkt BANG_MAX, dann wirkt PID_MAX.
Zum Tuning kannst du dann noch in der temperature.cpp in Zeile 317 oder so in der Gegend den MAX_OVERSHOOT_PID_AUTOTUNE auf 30 setzen. Dann sollte das auch funktionieren.

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Triffid Hunter's Calibration Guide

--> X <-- Drill for new Monitor

Most important Gcode.

Hallo Stefan,

danke für den Tipp - hab mich mit Wolfgang in Verbindung gesetzt und mit seiner Hilfe den Alu Klotz runter, und den alten Thermistor rausgebrannt bekommen



Hi Wurstnase,

der Tipp mit der PID_FUNCTIONAL_RANGE ist gut - das hätte ich mal ausprobieren sollen bevor ich die Patrone ausgewechselt habe

Aber gut - jetzt warte ich auf den neuen Thermistor und dann sollte das Thema Extruder durch sein.


Eine andere Sache beschäftigt mich noch (für die RAMPS 1.5.7 / Ultimaker Board Profis unter Euch):
Ich habe bei meinen Tests leider einen Kurzschluss am PWM Ausgang erzeugt. Dadurch ist vermutlich der Darlington Transistor hopps gegangen der für die Regulierung zuständig ist.
Hier beschreibt jemand genau das gleiche Phänomen: [www.youtube.com]
Also habe ich auch einen neuen Transistor bestellt und diesen eingelötet.
Leider funktioniert es nicht wie erhofft. Ich habe auf der PWM Leitung nach wie vor 22.4V - egal was ich mit dem M106 Command eingebe.

Daher meine Frage: Kann man einen der Heizausgänge (also für eigentlich den zweiten Extruder) so einstellen, dass dieser für den Printer Fan verwendet werden kann? Beim RAMPS 1.4 kann man es ja so konfigurieren dass der D9 Ausgang dafür genutzt werden kann.
Wenn dies beim RAMPS 1.5.7 auch konfigurierbar wäre müsste ich mich nicht mehr mit dem Transistor rumärgern.

Danke für Eure Meinung,

viele Grüße,
Basti

Moin moin aus HU.
Ich meine, dass die 24V immer anliegen, da die Masseseite geschaltet wird.

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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Moin zusammen,

ein kurzes Update bei meinem Fortschritt der Wiederbelebung meines Druckers:

Nach einem Anruf bei Wolfgang habe ich Tipps bekommen wie ich den Kühlkörper runter und den eingeklebten Thermistor herausbekommen habe.
Der neue Thermistor war ein paar Tage später in der Post

Das mit dem Darlington Transistor habe ich auch gelöst (die Lötpads auf dem Board waren beschädigt, daher habe ich mit fliegender Verkabelung den Transistor gleich an die entsprechenden Stellen gelötet)

Inzwischen bin ich schon soweit, dass ich ein paar Testdrucke gestartet habe.

Ich habe dazu meine alten Sli3r 1.1.7 Settings genommen und Testdrucke gemacht.

Leider scheint der erste Layer nicht mehr so fest zu halten, wie ich es von früher in Erinnerung hatte. Ergebnis: Die Ecken lösen sich nach den ersten Layern vom Druckbett und heben sich an.


Ich drucke auf einer Dauerdruckplatte von Wolfgang (die imho PEI beschichtet ist) und mit meinen Settings von damals die gut geklappt haben:
Extruder 210°C/205°C, Heizbett 85°C/65°C
Allerdings habe ich direkt nach dem Druck das Testteil ohne Mühe vom Druckbett abheben können. Das war damals anders.

Jetzt frage ich mich woran es liegen könnte.

• Z Achse zu hoch? Kann eigentlich nicht sein, Papier rubbelt ziemlich fest unter der Spitze
• Heizbett versaut? Hier muss ich sagen, dass ich als letztes damals versucht habe ABS zu drucken und ich es sehr schlecht vom Bett wieder abbekommen habe. Könnten evtl. alte ABS Schlieren die PEI Beschichtung behindern?

Viele Grüße,
Basti

Heizbett einfach mal mit Aceton reinigen (löst dir auch direkt eventuelle ABS Reste auf).

Habe ne PEI Platte von Frank drin, egal ob PETG oder ABS.... im heißen Zustand (>70°C) kann man an den Teilen eher den Drucker hoch heben als das sie sich von der Platte lösen......

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Gruß
Gregor

Moin Gregor,

vielen Dank für den Tipp mit dem Aceton!

Ich war mir nicht sicher die PEI Beschichtung das Aceton verträgt. Aber nachdem ich die Platte damit gereinigt hatte haftete der erste Layer wieder wesentlich besser! Ich hatte zwar noch leichte Anhebungen an einer Ecke, die konnte ich nun aber weitgehend eleminieren.

Dazu habe ich in mehreren Schritten erst die DEFAULT_MAX_ACCELERATION von 9000 auf 5000 reduziert und DEFAULT_ACCELERATION von 3000 auf 2000.
Danach bin ich mit der Temperatur vom Bett erstmal runter von 85/65 auf 75/55.

Das Ergebnis sieht nun so aus:

Jetzt muss ich mich an's Finetuning machen und rausfinden woher die horizontalen Risse im äußeren Perimeter kommen. Drucke externe Perimeter nur mit 50mm/s und Lüfter läuft nur mit 20%.

Schönen Sonntag!
Beste Grüße,
Basti

Moin moin aus HU. Spannungsrisse sind das nicht, da sie aif beiden Seiten sind. Vielleicht zu wehnig Material am Außenperimeter

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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