С 23 февраля
Форум самогонщиков Сайт Барахолка С 23 февраля

Использование CraftBeerPI для дистилляции и ректификации

Форум Оборудование Автоматика
saniaxxx Магистр Кострома 271 36
10 Окт. 18, 18:19
Добрый день. После долгих проб и ошибок нашел для себя подходящую систему автоматизации. Хотел поделиться решением и обсудить недостатки.
Основными критериями выбора являлись простота исполнения и возможность расширения функционала с минимальными усилиями.
Существующие решения, которые я встречал, не нравились либо сложностью изготовления, либо не удовлетворяли качеством и количеством кода (у меня нет желания копаться в говнокоде при желании что то изменить в алгоритме).

В итоге я остановился на системе на основе микрокомпьютера Raspberry Pi с установленным на нее CraftBeerPI.
По сути система представляет из себя веб приложение, написанное на Flask, имеющее веб интерфейс и апи, а так же возможность расширения плагинами.
Список официально поддерживаемых плагинов можно посмотреть тут plugins.yaml
Инструкция по созданию аппаратной части контроллера подробно описана тут [CraftBeerPI]
Я лишь добавил в схему пару силовых полевых транзисторов для управления клапанами отбора и написал небольшой плагин для реализации алгоритмов ректификации.

Собственно сам плагин. Чтобы его установить достаточно просто выбрать его в списке плагинов, называется RectifyPlugin. Или вручную склонировать репозиторий в директорию craftbeerpi3/modules/plugins.
cd craftbeerpi3/modules/plugins && git clone https://github.com/saniaxxx/RectifyPlugin && sudo reboot now

На данный момент в тестовом режиме реализованы алгоритмы отбора голов и тела по температуре в кубе.
Постепенно буду расширять список доступных режимов (ректификация с 2 клапанами, режимы разгона и стабилизации, управление водой охлаждения, режим дожима хвостов и управление внешним регулятором мощности)
Внешне интерфейс выглядит так:
Скрытый текст
Снимок экрана 2020-01-12 в 19.12.13.png
Снимок экрана 2020-01-12 в 19. Использование CraftBeerPI для дистилляции и ректификации. Автоматика. Оборудование.
saniaxxx Магистр Кострома 271 36
Отв.1  11 Окт. 18, 00:51
Аппаратная часть
За основу я взял плату версии 5, но не стал припаивать к ней преобразователь 12-5 вольт, а взял старый блок питания от икс-бокса 360. В нем есть выход на 5в и на 12в, причем 12в выход аж на 14 ампер, что с запасом хватит чтобы управлять множеством устройств. Отрезал от него вилку и прикрутил разъем GX16 на 5 пинов (12в, 5в, земля и провод на включение 12в).
Саму малинку тоже не стал припаивать к плате, вместо этого выпаял из старой материнской платы от компа колодку IDE для подключения жестких дисков, в нем как раз 40 пинов как в малинке. Припаял эту колодку к плате и соединил малинку и плату шлейфом. Шлейф можно взять так же от жесткого диска, но я заказал на али более короткий специальный шлейф.
К выходам на плате GPIO6 и GPIO13 припаял на проводах по полевому P-канальному транзистору (не на плате а на проводах - чтобы если понадобится, то приклеить их к радиатору), выходы транзисторов вывел на два 2-пиновых разъема GX16. Шину 1-Wire тоже вывел на разъем GX16 3 пиновый.
Ну и собрал все это в корпусе за 100р из магазина электротоваров. Фото того что получилось прикрепил в сообщение.

Программная часть
Запускаем CraftBeerPI с моим плагином. Переходим в раздел Hardware settings. Тут нужно добавить Kettle - заполнить можно тока название, я назвал - куб. Далее нужно добавить два Sensor-а:
1 сенсор типа ONE_WIRE_SENSOR для считывания температуры в кубе.
2 сенсор типа CollectingSensor для отображения текущей величины отбора, чтоб визуально видеть какой отбор в данный момент (не обязательно).

Затем нужно добавить Actor типа:
CollectingActor - это устройство отбора (клапан или перистальтический насос например) и указать там частоту (для клапана я ставлю 0.1 что соответствует периоду клапана 10 секунд) и скорость отбора в максимально открытом положении.

На этом настройка закончена, можно переходить в раздел Brewing и там создавать программу для ректификации. Пока реализованы только 2 режима:
В обеих режимах 2 базовых параметра - Collecting actor для управления устройством отбора и Collecting indicator для отображения отбора.
HeadsStep - отбор голов. Тут указывается скорость отбора голов и их суммарное количество. При превышении количества осуществляется переход на следующий шаг.
HeartsStep - отбор тела. Тут указывается температура окончания отбора (например 93 градуса), и начальный отбор в мл/ч, я ставлю 1 мл/ч на 1квт мощности. В зависимости от температуры в кубе и начального отбора вычисляется нужная скорость отбора в данный момент и процент ШИМа для клапана(или другого устройства) в зависимости от его максимальной скорости отбора.
 
Устройство в сборе.jpg
Устройство в сборе.jpg Использование CraftBeerPI для дистилляции и ректификации. Автоматика. Оборудование.
Блок питания.jpg
Блок питания.jpg Использование CraftBeerPI для дистилляции и ректификации. Автоматика. Оборудование.
SA1348 Профессор Саратов 3206 1448
Отв.2  12 Окт. 18, 10:42
Смысл то использовать малинку? При таком раскладе получается излишне завышенная себестоимость автоматики и излишние неиспользуемые ресурсы. Условно 2000- 3500 р. Raspberry Pi + 500 р карта памяти + внешний блок управления мощностью. Для всех видов автоматизации достаточно arduino mega 2560 стоимостью в 500 рублей. В разы дешевле.
saniaxxx Магистр Кострома 271 36
Отв.3  12 Окт. 18, 12:03
Достаточно самой простой Raspberry Pi Zero W/WH, карты хватит даже на 512 мб.
Свою первую автоматику я сделал на esp32, он стоил как раз 500р, но чтоб изменить прошивку надо постоянно подключать к компу, собирать исходники и прошивать. Ну и самое главное что ресурсы очень ограничены, даже библиотеки для веб сокета и то нет нормальной. Соответсвенно это надо или веб интерфейс делать или экран с кнопками подключать - это тоже расходы. Еще wifi очень ограниченного радиуса действия. Блок питания так и так нужен для клапана. В общем бюджет примерно такой же.
А тут можно купить готовую малинку, карту памяти, готовую плату, коробку и провода с разъемами. И собрать все за вечер. Если бы я до этого раньше додумался, то не стал бы тратить деньги и драгоценное время на создание устройства, которое заведомо обладает меньшими возможностями.
Сразу заметно что CraftBeerPI написан профессионалом, продуманная модульная архитектура, написан на пайтон - легко реализовать и опубликовать любой самый хитрый алгоритм не разбираясь в тоннах кода, где размер функции не убирается в экран.
EroshKA Кандидат наук Самара 477 312
Отв.4  12 Окт. 18, 21:47
SA1348, смысл в том что это автоматика полного действия. Любой контроль пивоварения (теперь и дистилляции, хотя и раньше это можно было сделать ручном режиме), брожения, работающая в режиме 24/7. Полная тема на форуме [CraftBeerPI]
SA1348 Профессор Саратов 3206 1448
Отв.5  13 Окт. 18, 08:07
автоматика полного действия.EroshKA, 12 Окт. 18, 21:47
Разваривание зерна есть? НБК? Ректификация со стабилизацией мощности?  Нет? А говоришь полное действие.

Добавлено через 3мин.:

Любой контроль пивоваренияEroshKA, 12 Окт. 18, 21:47
И в Ардуино Уно влезет.
EroshKA Кандидат наук Самара 477 312
Отв.6  13 Окт. 18, 08:29, через 22 мин
С каких пор ректификация со стабилизацией мощности стало относится к пивоварению? Как впрочем и разваривание зерна. Это пивоваренный контроллер. На это даже название указывает CraftBeerPi. Но, при желании можно и ваши хотелки прикрутить. И режим автоматической дистилляции в ней это просто приятное дополнение. Не надо так сильно шашкой махать.
saniaxxx Магистр Кострома 271 36
Отв.7  13 Окт. 18, 12:01
Разваривание зерна есть? НБК?SA1348, 13 Окт. 18, 08:07
С алгоритмами НБК не знаком, но если кто то объяснит смысл, то делов на вечер. Датчики температуры есть, можно организовать управление любым 12 вольтовым устройством. Для прохождения пауз есть плагин с ПИД регулятором, подключается тен через реле и пожалуйста хоть разваривай, хоть затирай.
По стабилизации мощности - мне все же это видится как автономное устройство с возможностью внешнего управления, типа как Рмц3500 у сив. Пока у меня такая идея - взять стабилизатор из соседней темы на ардуино про мини и добавить в него управление по шине 1-wire, чтобы его можно было подключить к этой автоматике как датчик и как регулятор мощности
сообщение удалено
saniaxxx Магистр Кострома 271 36
Отв.8  13 Окт. 18, 18:55
Ну я так понимаю для автоматизации нбк нужно в зависимости от каких то параметров изменять скорость подачи браги насосом, это можно реализовать через шим, например
сообщение удалено
saniaxxx Магистр Кострома 271 36
Отв.9  13 Окт. 18, 23:23
Добавил описание аппаратной части и инструкцию по настройке
Мастер Связи Бакалавр Ачинск 72 6
Отв.10  19 Авг. 19, 10:09
Добрый, почему тема встала? Нету интереса или отпала необходимость?
alexmw2006 Доктор наук Ljubljana 688 622
Отв.11  19 Авг. 19, 23:25
Добрый, почему тема встала? Нету интереса или отпала необходимость?Мастер Связи, 19 Авг. 19, 10:09
ТК забанили ...
saniaxxx Магистр Кострома 271 36
Отв.12  21 Авг. 19, 15:30
Ну я пока ничего нового не добавлял, были мысли автоматизировать НБК - но для моих объемов нет смысла. Все хочу сделать более эстетическую аппаратную часть, пока в процессе

Добавлено через 2мин.:

ТК забанилиalexmw2006, 19 Авг. 19, 23:25
У ерошки остался сайт, все гуглится

Добавлено через 6мин.:

Кстати забыл отписать, что изменил алгоритм расчета, теперь расчет автоуменьшения сделан по формуле со слов игоря223
HekkRus Новичок Москва 1
Отв.13  27 Авг. 19, 16:04
Однозначно зачет за плагин !

Сам озадачился самогоноварением и уже настроил рапсберри и craftbeer
Нигде не нашел как самому сделать плагин.
У меня реф колонна, хотел попробовать под нее написать.


Я так понял еще плагин в список официально поддерживаемых не добавили
saniaxxx Магистр Кострома 271 36
Отв.14  28 Авг. 19, 23:48
Я так понял еще плагин в список официально поддерживаемых не добавилиHekkRus, 27 Авг. 19, 16:04
Добавили, если стоит последняя версия крафтбир то должно быть в списке.
RectifyPlugin называется
Мастер Связи Бакалавр Ачинск 72 6
Отв.15  20 Сент. 19, 05:47
Добавили, если стоит последняя версия крафтбир то должно быть в списке.
RectifyPlugin называетсяsaniaxxx, 28 Авг. 19, 23:48
Вот за это огромное спасибо. Не бросай тему. Я тока осваиваю Craftbeerpi. По логике это полный контроллер для винокурни, тока довести до ума.

Добавлено через 55мин.:

saniaxxx, Еще вопрос у тебя на скрине 3 режима стабилизация, а в описании 2. как добавить стабилизацию?
saniaxxx Магистр Кострома 271 36
Отв.16  23 Сент. 19, 22:58
Чето я уже не помню, наверно там был какой то из стандартных режимов, просто тупо 30 минут ничего не делания. Я обычно использую только головы и тело.
Не бросай тему.Мастер Связи, 20 Сент. 19, 05:47
Последнее время совсем некогда заниматься стало. Есть ещё какой то не приятный баг управления клапаном, сбивается ШИМ. Думаю в ближайшее время исправлю. И совсе м нет идей что бы можно было ещё добавить по функционалу