Raspberry PI Steuerung

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Manuel83
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Raspberry PI Steuerung

#1

Beitrag von Manuel83 » Dienstag 16. Juni 2015, 10:28

Auch wenn es hier schon einen Thread bezüglich einer Raspberry PI Steuerung gibt (viewtopic.php?f=21&t=3935&hilit=raspberry+pi) möchte ich euch mein kleines Projekt vorstellen.

Ich hatte am Wochenende mal etwas Zeit und hab mir eine kleine Raspberry PI Steuerung für meine Brauanlage programmiert.

Features Version 0.1:

- Temperaturverlaufsanzeige (Real-Time)
- Frei Konfigurierbarer Ablaufplan mit manuellen und automatischen Schritten
- Timer mit automatischem Start bei erreichen der Zieltemperatur
- Digitales Brauprotokoll
- Smartphone und Tablet optimiert
- WebSocket Push Notification für Real-Time Update
- Admin Oberfläche
- WLAN Zugriff

Ich braue gerade noch ein Installationsskript so das alles möglichst automatisch auf dem PI installiert wird und auch Updates einfach gezogen werden können.

Road Map

Version 0.2
- PID Regler für Heizungsteuerung (Modul ist schon fertig programmier aber noch nicht integriert)
- Rührinterval in den Rastphasen (z.b. alle 10 min für 3 Sekunden rühren)
- Anzeigen von Rührwerkaktivität im Diagramm

Version 0.x
- Import von Daten aus dem "kleinen Brauhelfer"

Benötigte Hardware:
Raspberry PI - 23 Euro (Model A reicht vollkommen aus)
1 wire Thermometer - 3 Euro
1 Relais 10A fürs Rührwerk 5 Euro
1 SSR Relais 20 A für die Heizplatte 7 Euro
1 Kühlkörpern 5 Euro
+ ein paar Kabel

Gesamt ca. 50 Euro

Software:
- Python Flask (Web Framework) (400 Zeilen Python Code, 150 Zeilen HTML, 200 Zeilen JavaScript)
- Sqlite DB
- AngularJS
- WebSocket für Push Notification
Bildschirmfoto 2015-06-16 um 09.58.59.png
Bildschirmfoto 2015-06-16 um 09.59.19.png
Bildschirmfoto 2015-06-15 um 20.17.01.png

Hopfenherz
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Re: Raspberry PI Steuerung

#2

Beitrag von Hopfenherz » Dienstag 16. Juni 2015, 10:50

Ich bin begeistert! Das Projekt werde ich weiter verfolgen.

Gruß Stefan

Fricky
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Re: Raspberry PI Steuerung

#3

Beitrag von Fricky » Dienstag 16. Juni 2015, 11:01

Manuel83 hat geschrieben:Ich hatte am Wochenende mal etwas Zeit und hab mir eine kleine Raspberry PI Steuerung für meine Brauanlage programmiert.
:Shocked
Ich bin beeindruckt! :thumbup Das Projekt werde ich auch weiter verfolgen.

Gruß Peter.

sb11
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Re: Raspberry PI Steuerung

#4

Beitrag von sb11 » Dienstag 16. Juni 2015, 11:19

Cooles Projekt! :thumbup

Besonders der Zusammenbau der Hardware würde mich sehr interessieren! Wäre super, wenn du darauf noch eingehen könntest.

Vielen Dank schonmal...

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Re: Raspberry PI Steuerung

#5

Beitrag von giggls » Dienstag 16. Juni 2015, 11:21

Manuel83 hat geschrieben:Auch wenn es hier schon einen Thread bezüglich einer Raspberry PI Steuerung gibt (viewtopic.php?f=21&t=3935&hilit=raspberry+pi) möchte ich euch mein kleines Projekt vorstellen.
Einen? Zu viele!

Ich finde es ehrlich gesagt furchtbar schade, dass anscheinend jeder seine eigene Brausteuerung mit seinen eigenen Vor- und Nachteilen programmiert anstatt die Kräfte zu bündeln und ein richtiges Opensource Projekt zu starten das keine Wünsche mehr offen lässt.

Was ich mir so denke wäre folgendes:
  • Client/Server Architektur mit webbasiertem Frontend für Smartphone oder PC/Tablet
  • Alternativ direkt in Maschinen einbaubares Display
  • Ansteuerung von Sensoren und aktoren über Plugins wie bei Web 2.0 Mash
  • Temperaturregelung wahlweise über PID und SSR oder Zweipunktregler für mechanische Relais
  • Flexible Rührwerk/Pumpenansteuerung wie bei Web 2.0 Mash
  • Frei programmierbare Anzahl von Rasten
  • Datenimport aus Programmen wie dem kleinen Brauhelfer
Bestimmt habe ich noch was vergessen.

Gruss

Sven

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Re: Raspberry PI Steuerung

#6

Beitrag von chixxi » Dienstag 16. Juni 2015, 13:43

Sieht toll aus. Ich würde die Software gerne versuchsweise einsetzen. Kann man die irgendwo herunterladen? Oder könntest du ein Image deiner SD-Karte auf der Raspberry zu Verfügung stellen?
Ubi cervisia, ibi patria.

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Re: Raspberry PI Steuerung

#7

Beitrag von Manuel83 » Dienstag 16. Juni 2015, 15:51

Also bis jetzt hab ich nur zwei Nachmittage für die Entwicklung investiert. Von daher ist der Aufwand noch überschaubar.
Ich hab mir natürlich vorher andere Steuerungen angesehen aber die haben mich nicht spontan überzeugt. Und da ich selber gerne programmiere hab ich einfach mal angefangen.

Aber ich muss dir recht geben ein gemeinsames Open Source Project wäre cool. Ich wäre dabei. Wer noch?

@chixxi
Klar kannst du gerne machen. Ich mache noch eine Installationsanleitung fertig

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Re: Raspberry PI Steuerung

#8

Beitrag von saschabouchon » Dienstag 16. Juni 2015, 20:25

Hi,

Open Source mit einer anständigen Doku (am besten Schritt für Schritt) wird viele Freunde finden. Ich habe die Erfahrung gemacht, dass der Detaillierungsgrad über die Ausbreitung entscheidet. Verstehe zwar fast nichts von der Materie, aber als Schreiberling und Dokuersteller könnte ich mich anbieten :Wink

Eine webbasierte software, die dann auch auf dem Smartphone via WLAN genutzt werden kann, wäre eine schöne Sache. Von der Oberfläche gefällt es mir schon gut. Weniger ist meiner Meinung nach mehr.

Beste Grüße
Sascha
http://www.brauhardware.de
Rührwerk selber bauen, von der Einkocher- bis zur 70l Brauklasse! Läuterfreund, Edelstahlhähne etc...

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Re: Raspberry PI Steuerung

#9

Beitrag von Manuel83 » Dienstag 16. Juni 2015, 22:08

Also es hat mich nicht losgelassen. Ich hab mich heute Abend hingesetzt und schon 80% der Software von Python in Java portiert.

1. Es gibt eine saubere Software Architektur mit Komponenten Model
2. Es gibt Standard Schnittstellen (REST) nach außen so das andere Programme die Daten auslesen und mit der Anwendung kommunizieren können.
3. Die Softwareinstallation wird denkbar einfach. (1. Standard Noobs installieren, 2. WLAN einstellen, 3. Jar File auf den Raspberry Pi kopieren, 4. folgendes Kommando aufrufen "java -jar brew.jar 5. Fertig)
4. Ich kann Java eh viel besser als Python ;-)

Die Software werde ich auf GitHub bereitstellen so das andere mitarbeiten können. Vorschläge für den Projektnamen sind willkommen.

Falls einer einen PID Regler in Java programmiert hat würde ich mich freuen wenn er sich meldet so das wir zusammen arbeiten können.

Nachteil: Die Anwendung startet nicht mehr in 5 Sekunden sondern in 80 Sekunden da im Hintergrund alles dynamisch konfiguriert wird. Wenn das Programm aber gestartet ist läuft sie genau so schnell wie vorher.

Mein Plan ist die erste Version nächste Woche fertig zu haben.

@Sascha
Auf das Angebot mit der Doku komme ich gerne zurück.

Gruß
Manuel

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Re: Raspberry PI Steuerung

#10

Beitrag von schloemi » Dienstag 16. Juni 2015, 22:23

Manuel83 hat geschrieben:Also es hat mich nicht losgelassen. Ich hab mich heute Abend hingesetzt und schon 80% der Software von Python in Java portiert.
Cool, habe ich auch mehr Erfahrung ...

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Re: Raspberry PI Steuerung

#11

Beitrag von dominicb » Dienstag 16. Juni 2015, 22:37

Ich hänge mich hie einfach mal mit rein. Die Oberfläche sieht schon mal sau geil aus. Wenig grafischer Schnickschnack und Detailverliebtheit....sieht wirklich schön aus. Da ich gerade dran bin die Einzelteile für die Automatisierung meines Gaskochers mit Rührwerk zusammen zu suchen kommt mir das hier auch noch gerade recht. Nen RasPi mit AP tauglichem WLAN Stick habe ich hier auch noch rumliegen. (Wollte mir nen Photo Booth bauen...aber naja man muss Prioritäten setzen...BIer geht vor. :Bigsmile )

LG Dominic

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Re: Raspberry PI Steuerung

#12

Beitrag von gertstensaft » Mittwoch 17. Juni 2015, 10:57

Manuel83 hat geschrieben:Also es hat mich nicht losgelassen. Ich hab mich heute Abend hingesetzt und schon 80% der Software von Python in Java portiert.
...

Falls einer einen PID Regler in Java programmiert hat würde ich mich freuen wenn er sich meldet so das wir zusammen arbeiten können.
...l
Hallo Manuel,
schönes Projeke, auch wenn es der xx. Ansatz dafür ist :Smile wie Sven (giggls) richtig bemerkt. Aber ich kann das nachvollziehen, ich habe auch eine eigene Steuerung :Bigsmile .

Java finde ich eher doof. War früher meiner Meinung nach mal ein Segen, seit Java in den Händen von Oracle ist, entwickelt es sich eher zur Pest ( ist zwar immer noch kostenlos hat aber einen Update-Wahn und -Zwang entwickelt der sehr nervig bis behindernd sein kann),

Mit einem PID -Regler muss man es ja nicht übertreiben, man kann da sicher viel Liebe und Theorie reinstecken. Ich mache es so:
Ich habe in meine SW Heizstufen von 0...10, also 0 ist aus, 1 -> (1 sec von 10) wird geheizt ....9 -> (9 sec von 10) wird geheizt, 10 ist dauerhaft an.
Wenn die gemessenen Temperatur auf 2 K an das Ziel herankommt fange ich an die Heizung zu takten: pro 0,2 K eine Heizstufe runter also z.B Ziel= 60°C ,Ist= 59,2°C -> Stufe 4.
Fällt die Temperatur wird entsprechend der Stufen nachgeheizt.
Damit halte ich die Zieltemperatur schon recht genau.

(Frag bitte nicht nach dem Code, der ist in BASIC :Shocked )

Falls ich meine Steuerung mal umbaue, schwebt mir so was vor, wie Du das bastelst. Import von KBH wäre eine gute Tat.

Gruß
Gert
Eigen Maisch' und Sud

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Re: Raspberry PI Steuerung

#13

Beitrag von giggls » Mittwoch 17. Juni 2015, 14:01

saschabouchon hat geschrieben:Hi,
Open Source mit einer anständigen Doku
Das wird ein Wunschtraum bleiben.
Eine webbasierte software, die dann auch auf dem Smartphone via WLAN genutzt werden kann, wäre eine schöne Sache.
Das ist ja das Konzept, das ich bei meiner Software schon von Anfang an verfolge. Würde ich neu anfangen hätte ich den Server wohl auch in Python gemacht. Da die Anfänge der Software aber älter als der Rasspberry Pi sind dachte ich für embeddded Systeme wäre ein Skriptsprache zu lahm.

Gruss

Sven

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Re: Raspberry PI Steuerung

#14

Beitrag von Manuel83 » Samstag 20. Juni 2015, 19:18

So die erste beta Version ist gerade fertig geworden. Morgen mache ich den ersten Langzeittest mit Wasser.

Features Version 0.1:

- Temperaturverlaufsanzeige (Real-Time)
- Frei Konfigurierbarer Ablaufplan mit manuellen und automatischen Schritten
- Timer mit automatischem Start bei erreichen der Zieltemperatur
- Digitales Brauprotokoll
- Smartphone und Tablet optimiert
- WebSocket Push Notification für Real-Time Update
- Admin Oberfläche
- WLAN Zugriff
- Automatische Heizsteuerung (PID Controller)
- Sud Import aus dem "kleinen Brauhelfer"

Nach dem ich alles erst in Python, dann in Java und auch nochmal in NodeJs implementiert habe bin ich doch wieder zurück zu Python. Das läuft auf dem Raspberry PI noch am Besten und es ist am einfachsten auch für andere zu erweitern.

Wann alles gut läuft lade ich die Version morgen auf GitHub hoch. So das auch andere die Software nutzen können.

Hier ein paar Screenshots der App.
Die Kurven und Daten bitte nicht überbewerten. Das sind noch Testdaten. Morgen habe ich die ersten Echtdaten.
Bildschirmfoto 2015-06-20 um 19.07.27.png
Bildschirmfoto 2015-06-20 um 19.06.59.png
Bildschirmfoto 2015-06-20 um 19.06.30.png
Bildschirmfoto 2015-06-20 um 19.06.12.png

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Re: Raspberry PI Steuerung

#15

Beitrag von giggls » Samstag 20. Juni 2015, 19:43

Verwendest Du für den Sensor eigentlich owfs?

Ich frage mich nämlich gerade ob das an meine Hardware adaptierbar ist.

Gruss

Sven

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Re: Raspberry PI Steuerung

#16

Beitrag von Manuel83 » Samstag 20. Juni 2015, 19:53

Ich nutze am Raspberry PI ein DS1820 1-wire Temperatur Sensor. Dieser schreibt den aktuelle Messwert (Temperatur) in eine Datei immer welchen ich einfach alle 5 Sekunden auslese.

http://www.kompf.de/weather/pionewiremini.html

Die Messdaten werden dann in eine lokale Datenbank geschrieben. So hab ich die Möglichkeit in späteren Versionen beliebig viele Thermometer anzuschließen und schöne Auswertungen zu machen.
Am Raspberry PI muss man nur 7 Kabel am GPIO Port anschließen. 3 für das Thermometer und jeweils 2 für für die SSR Relais zum Ansteuern des Rührwerks und Heizung.

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Re: Raspberry PI Steuerung

#17

Beitrag von giggls » Sonntag 21. Juni 2015, 00:10

Manuel83 hat geschrieben:Ich nutze am Raspberry PI ein DS1820 1-wire Temperatur Sensor. Dieser schreibt den aktuelle Messwert (Temperatur) in eine Datei immer welchen ich einfach alle 5 Sekunden auslese.
Waah das klingt ja furchtbar. Du solltest Dir dringend mal owfs anschaun. Vermutlich möchtest Du python-ow

Gruss

Sven

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Re: Raspberry PI Steuerung

#18

Beitrag von Polyphem » Sonntag 21. Juni 2015, 08:51

Hallo Sven,

owfs ist vielleicht die schönere Lösung, bedeutet aber einen höheren Hardware-Aufwand. Oder funktioniert das mittlerweile ohne 1-wire nach i2c-, seriell-, ...-Adapter? SMD löten ist halt nicht jedermanns Sache, deshalb finde ich den Ansatz von Manuel eher "Aaah" als "Waah".

Gruß,
Frank

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Re: Raspberry PI Steuerung

#19

Beitrag von Manuel83 » Sonntag 21. Juni 2015, 13:15

Die ersten Tests laufen sehr erfolgreich. Nur der PID Controller braucht noch etwas tuning.

Hier ein paar Impressionen des Testaufbaus. Das Breadboard wird noch durch eine kleine Aufsteckplatine ersetzt und natürlich kommt alles noch in ein Gehäuse.
Da ich Hutschienenmodule verwende kann ich einen einfachen Sicherungskasten nehmen.

Testaufbau: Links und rechts neben dem PI sind noch Netzteile für 12V und 5V
IMG_6108.png
Testkessel (Reiskocher) Kann man übrigens super zum Sous vide garen nehmen.
IMG_6107.png
Schaltungsaufbau (hier mit Raspberry PI 2) Der ganze Aufgab ist ohne löten möglich
Bildschirmfoto 2015-06-21 um 12.47.36.png

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Re: Raspberry PI Steuerung

#20

Beitrag von giggls » Sonntag 21. Juni 2015, 15:30

Polyphem hat geschrieben:Hallo Sven,
owfs ist vielleicht die schönere Lösung, bedeutet aber einen höheren Hardware-Aufwand.
Woher nimmst Du denn diese Weisheit?

owfs kann seit vielen Jahren auch den 1-wire Kerneltreiber verwenden.

Siehe auch:
http://blog.gegg.us/2013/03/4-different ... pberry-pi/

Gruss

Sven

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Re: Raspberry PI Steuerung

#21

Beitrag von dominicb » Sonntag 21. Juni 2015, 15:39

Hi,
ich bin schon sehr gespannt.
Interessant wäre noch zu wissen was man denn noch so alles auf den Pi laden/installieren muss/soll.
-Webserver (apache,etc...)
-PHP
-MySQL
-Python
-Java

LG Dominic

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Re: Raspberry PI Steuerung

#22

Beitrag von giggls » Sonntag 21. Juni 2015, 15:47

Als Ergänzung mal wie das von python aus aussieht mit owfs TEmperaturen abzufragen empfehle ich mal diese Webseite:

http://stackoverflow.com/questions/1131 ... ure-logger

Beim Kerneltreiber empfiehlt es sich einen owserver als Multiplexer laufen zu lassen, damit Dein Prozess selbst nicht als root laufen muss.

Dazu muss der owserver beim systemstart mit der Option --w1 gestartet werden. danach muss dann owdir den Temperatursensor anzeigen.

owread /sensor-id/temperatur liest dann die Temperatur aus.

Der Vorteil dieser Lösung gegenüber anderen, die direkt den Wert aus dem sysfs lesen ist, dass man eben ohne Softwaretechnischen Aufwand sämtliche 1-wire Busmaster unterstützt die owfs unterstützt und das sind ehrlich gesagt alle mir bekannten.

Gruss

Sven

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Re: Raspberry PI Steuerung

#23

Beitrag von Manuel83 » Sonntag 21. Juni 2015, 16:41

Ich schreib gerade die Installationsanleitung zusammen.
Hier ein paar Stichpunkte vorab.

- Standard Raspbian (mit Noobs installiert) + Standard Wlan Setup
- Man installiert wiringPI für die GPIO Kommunikation
- Man installiert Python Pip (Packet Manager für Python)
- Man zieht sich diese Brausoftware von github (Ich brauch immer noch einen Namen)
- Abschließend mit "sudo pip install -r requirements.txt" die benötigten Python Pakete installieren
- Gestartet wir das ganze mit "$ python runserver.py"

Eigentlich relativ einfach. Am längsten dauert noch die installation von Raspbian. Der Rest ist dann in ca. 20 min startklar.
Ein extra WebServer oder Datenbank muss nicht installiert werden. Als Datenbank wird sqlite verwendet.

Ziel der Lösung ist es mit möglichst einfachen Mittel eine automatische Steuerung hinzubekommen.
Auch für Leute die nicht so viel Ahnung von Technik haben. Am besten ohne Löten. Außerdem soll die Software leicht erweiterbar sein.

All Daten können auch per REST API abgefragt werden. Also falls man zum Beispiel eine native Smartphone App bauen möchte.

############

Jetzt noch ein paar technische Details für die Programmierer.

Neue HTTP Endpoints können sehr einfach hinzugefügt werden.
Hier ein Code Beispiel

Mit @app.route("/steps") definiert man das wenn "http://<server>:<port>/steps" aufgerufen wird diese Methode ausgeführt wird.

@app.route("/steps")
def steps():
return json.dumps(getAsArray(Step))

Und für WebSocket Verbindungen ist es nicht viel komplizierter

@socketio.on('addlog', namespace='/brew')
def ws_addlog(message):
addMessage(message)

Die Gesamte Lösung besteht aus 1013 Zeilen selbst programmierten Code der sich wie folgt aufteilt.
Bildschirmfoto 2015-06-21 um 16.38.32.png
Bildschirmfoto 2015-06-21 um 16.38.32.png (7.7 KiB) 34882 mal betrachtet

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Re: Raspberry PI Steuerung

#24

Beitrag von dominicb » Sonntag 21. Juni 2015, 17:03

Ich hab meinen Raspberry gerade neu aufgesetzt und ihn mal "BeerPi" genannt.:-)
Vielleicht wäre das ja ein Name, wenn jetzt auch nicht sonderlich kreativ.

LG Dominic

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Re: Raspberry PI Steuerung

#25

Beitrag von giggls » Sonntag 21. Juni 2015, 18:26

dominicb hat geschrieben:Ich hab meinen Raspberry gerade neu aufgesetzt und ihn mal "BeerPi" genannt.:-)
Vielleicht wäre das ja ein Name, wenn jetzt auch nicht sonderlich kreativ.
Ich finde ja Framboise Lambic passend :)

Sven

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Re: Raspberry PI Steuerung

#26

Beitrag von Polyphem » Sonntag 21. Juni 2015, 22:22

giggls hat geschrieben: Woher nimmst Du denn diese Weisheit?

owfs kann seit vielen Jahren auch den 1-wire Kerneltreiber verwenden.

Siehe auch:
http://blog.gegg.us/2013/03/4-different ... pberry-pi/

Gruss

Sven
Hallo Sven,
diese "Weisheit" beruht auf eigener Erfahrung und der Recherche zu meinen Problemen damit. Wenn Du andere, praktische Erfahrung damit hast, wäre ich dankbar, die verwendeten Versionen zu erfahren. Vielleicht hatte ich nur inkompatible Versionen am Start.

Gruß,
Frank

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Re: Raspberry PI Steuerung

#27

Beitrag von chixxi » Dienstag 23. Juni 2015, 08:39

Steht der PID zur Auswahl? Ein Hendi kann man ja bekanntlich nicht so schnell takten. Wäre schön wenn die Verwendung des PID optional wäre.

Ich bin wieder vom PID wieder weg gekommen, hat ein haufen rechenleistung benötigt und war sehr schwer zu konfigurieren. Mit eine simplen Hysterese-Schaltung arbeite ich mittlerweile auf 0.3 Grad genau.

Sind In- und Outputs konfigurierbar? Ich arbeite mit PiFace.
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Re: Raspberry PI Steuerung

#28

Beitrag von giggls » Dienstag 23. Juni 2015, 11:49

Polyphem hat geschrieben: diese "Weisheit" beruht auf eigener Erfahrung und der Recherche zu meinen Problemen damit.
http://owfs.org/index.php?page=w1-project

Da steht schwarz auf weiß, dass owfs den w1 Kerneltreiber unterstützt.

Ich habe bei meiner alten Brausoftware schon 2005 von einem gehackten digitemp auf owfs umgestellt und seitdem nichts anderes mehr verwendet. Als Busmaster hatte ich schon viele verschiedene im Einsatz war halt gerade wegen der Tatsache, dass owfs das wegabstrahiert wunderbar funktioniert.

Irgendjemand hier im Forum hat sogar den Temperatursensor für die Brausteuerung am selben Bus hängen wie diverse andere für seine Raspi Homeautomatisierung. Dank owfs ist das überhaupt kein Problem.

Dass owfs über den w1-Treiber auch die triviale Anbindung eines Sensors über Kerneltreiber und gpio unterstützt ist Fakt. Ich verwende zwar lieber "echte" Busmaster weil die nicht so störanfällig sind wie Softwarelösungen, trotzdem funktioniert die in meinem Blog verlinkte Lösung auf http://www.cl.cam.ac.uk/projects/raspbe ... mperature/ auch mit owfs. Zugegeben, das Setup ist ein klein wenig aufwendiger, aber man gewinnt halt große Flexibilität.

AFAIR gab es im alten Forum sogar einen thread wie man meine Software mit der trivialen Sensorconfig zum laufen kriegt.

Wie gesagt, man lässt nen owserver als root laufen und greift dann über irgendeines der Tools zu, die owfs so hat oder nimmt halt das jeweilige Interface zur verwendeten Programmiersprache.

Gruss

Sven

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Re: Raspberry PI Steuerung

#29

Beitrag von Manuel83 » Dienstag 23. Juni 2015, 21:54

Der PID ist optional. Man kann ihn beliebig ein- und ausschalten. Zu erkenne oben an dem Button "Heizautomatik". Wenn das "Auto" angezeigt wird ist die Automatik an.
Wenn du keinen PID verwendest müsstet aktuell du die Heizung manuell ein und ausschalten.

Oder soll die Automatik ohne PID bis zur Zieltemperatur heizen und dann einfach ausschalten? Wohlwissend das die Temperatur nachschwingt? Das wäre auch leicht zu implementieren.
Im Moment laufen bei mir Dauertests um gute Einstellungen für den PID Controller zu finden.
Bildschirmfoto 2015-06-23 um 21.48.51.png
Ich weiß jetzt nicht was du genau mit Input und Outputs meinst aber die GPIO PIN für Heizung und Rüherwerk können eingestellt werden.
Für den 1 wire Temperaturfühler muss man die ID angeben.

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Re: Raspberry PI Steuerung

#30

Beitrag von Manuel83 » Dienstag 23. Juni 2015, 22:12

Das PiFace kannte ich gar nicht aber das gefällt mir. Das sieht einfach aus. Ich glaub nach meinem Urlaub muss ich damit mal einen ersten Versuch starten. Das macht die Anbindung von Relais Display etc noch einfacher. Wohlwissend das die Relais nur für 10A ausgelegt sind. Danke für den Tip!

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Re: Raspberry PI Steuerung

#31

Beitrag von emilio » Dienstag 23. Juni 2015, 22:36

Ein echt tolles Projekt. Die Web-Oberfläche gefällt mir wirklich sehr.

Gruß,
Andreas

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Re: Raspberry PI Steuerung

#32

Beitrag von BierAG » Mittwoch 24. Juni 2015, 11:41

Ich finde den Ansatz sehr gut. Insbesondere die einheitliche Hardware macht den Nachbau leichter.

Hängt der RasPi im heimischen Netzwerk oder kann er mittels Wlan-Stick auch ein eigenes Netzwerk aufbauen? Die zweite Lösung wäre für uns interessant, da wir öfters wo anders brauen und man dann nicht jedesmal an die Fritzbox ranmüsste.

Ist das Thermometer in deinem Reiskocher ein fertiges 1-Wire-Thermometer oder eine Hülse, in du den Fühler eingebaut hast?
Irgendwo oben klang schon mal an, ob es möglich ist, die SD-Kare als Image zur Verfügung zu stellen. So würde man sich die Installationsarbeiten sparen und man hätte direkt ein lauffertiges System.

Dauen hoch und weiter so.

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Re: Raspberry PI Steuerung

#33

Beitrag von Manuel83 » Mittwoch 24. Juni 2015, 12:20

Also mein RaspberryPI hängt im heimischen Netz. Ich hab mal kurz bei Goolge nach Raspberry PI WLAN Hotspot geschucht und hab folgendes gefunden

https://menzerath.eu/artikel/raspberry- ... nt-nutzen/

Sollte also möglich sein einen Hotspot zu erstellen. Ich selbst hab das aber noch nicht gemacht.

Das Thermomenter hab ich bei eBay für 2 Euro gekauft und in eine Hülse (ca 15 Euro) gesteckt. Es wäre schöner wenn man direkt eine Hülse mit 1-Wire Thermometer bekommen könnte. Vielleicht weiß einer wo man sowas günstig bekommt?

http://www.ebay.de/itm/DS18B20-Digital- ... 7949&rt=nc

Noch schöner als der DS18B20 Sensor wäre natürlich ein PT100 oder PT1000 Sensor. Das würde dann aber wieder mehr Hardwareaufwand mit AD Wandler Chip bedeuten.

Ein komplettes Image wäre super. Ich weiß nur nicht ob ich das jetzt vor dem Urlaub schaffe. Ab Montag bin ich 2 Wochen offline bzw. hab keinen Zugriff auf meinen Laptop.
Ich stelle die Source aber vorher bei GitHub ab so das andere einen Selbstversuch wagen können und auch die Software ggf erweitern.

Gruß,
Manuel

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Re: Raspberry PI Steuerung

#34

Beitrag von Andri » Mittwoch 24. Juni 2015, 14:26

Ein fertiges Thermometer bekommst Du hier:
http://www.fuchs-shop.com/de/shop/6/1/13372571/

Allerdings gibt es das nur in 10cm, was auch für mich der Grund war, mir selbst eins zu basteln mit Hülse und Thermometer separat.
Komfortabel ist allerdings, dass der Stecker schon dran ist.

Cheers
Andri
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Re: Raspberry PI Steuerung

#35

Beitrag von Manuel83 » Donnerstag 25. Juni 2015, 19:27

Die Anwendung inkl Source Code liegt jetzt bei GitHub.

https://github.com/Manuel83/craftbeerpi

Ich hab auch versucht eine Anleitung zu erstellen. Ich hoffe ich hab nichts vergessen. Auf dem eigenen System funktioniert ja immer alles und wenn dann andere zum ersten Mal testen kommen ganz interessante Fehler :D
Also bitte nicht zu kritisch damit umgehen. Dennoch würde ich mich über Feedback freuen.

Ich habe auch versucht den Source Code zu Kommentieren so das Personen mit Programmierkenntnissen einen einfachen Einstieg finden und die Software erweitern können (Evtl so gar owfs anschließen ;-) )

Ich selbst habe bis jetzt nur Tests mit einem Wasserkocher durchgeführt. Der erste richtige Brautest findet in 2 Wochen statt wenn ich wieder zu Hause bin. :Drink

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Re: Raspberry PI Steuerung

#36

Beitrag von saschabouchon » Donnerstag 25. Juni 2015, 19:50

Ich bin begeistert :-)!

Nur um fehlkäufe zu vermeiden, wäre es cool wenn du noch verlinken könntest, wo man die Bauteile kaufen kann!

Beste Grüße
Sascha
http://www.brauhardware.de
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Re: Raspberry PI Steuerung

#37

Beitrag von Manuel83 » Donnerstag 25. Juni 2015, 20:30

Gute Idee. Ich hab mal eben auf die Schnelle die Online Shops auf GitHub in der Hardwareliste ergänzt. Links zu den Einzelteilen folgen.

PS: Dann müsste ich ja auch http://www.brauhardware.de verlinken weil es da die besten Rührwerke gibt ;-)

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Re: Raspberry PI Steuerung

#38

Beitrag von chixxi » Freitag 26. Juni 2015, 07:44

Manuel83 hat geschrieben:Der PID ist optional. Man kann ihn beliebig ein- und ausschalten. Zu erkenne oben an dem Button "Heizautomatik". Wenn das "Auto" angezeigt wird ist die Automatik an.
Wenn du keinen PID verwendest müsstet aktuell du die Heizung manuell ein und ausschalten.

Oder soll die Automatik ohne PID bis zur Zieltemperatur heizen und dann einfach ausschalten? Wohlwissend das die Temperatur nachschwingt? Das wäre auch leicht zu implementieren.
Im Moment laufen bei mir Dauertests um gute Einstellungen für den PID Controller zu finden.

Ich weiß jetzt nicht was du genau mit Input und Outputs meinst aber die GPIO PIN für Heizung und Rüherwerk können eingestellt werden.
Für den 1 wire Temperaturfühler muss man die ID angeben.
Ich habe ja selber eine Steuerung gebaut und auch die Software dazu angepasst (Hier und hier). Dann habe ich versucht den PID in den Griff zu bekommen und bin mehr oder weniger gescheitert. Auch mit allen möglichen Massnahmen wie Durchschnits-Berechnungen über die letzten hundert Temperaturwerte usw. ist es mir nicht gelungen den PID so zu regeln dass er sich bei jeder Wassermenge, Malzmenge und bei jedem Rezept vernünftig verhalten hat.

Ich arbeite inzwischen mit einer "Wenn Zieltemp-Overshoot>=Isttemp dann AUS / Wenn Zieltemp-Overshoot<=Isttemp dann EIN" - Schaltung. Der "Overshoot" ist ein Parameter zum konfigurieren, mein System heizt nach dem ich die Heizung ausschalte noch 0.3 Grad nach, also muss man Overshoot = 0.3 konfigurieren. Ist eine "saudoofe" einfach Logik, ist aber einfach zu konfigurieren und arbeitet genug genau für mich. Dann bin ich vom Einkocher auf die Hendi umgestiegen, da wird ein PID dann sowieso hinfällig weil man die nicht "takten" kann wie ein Einkocher. Ich denke alle die eine Hendi ansteuern möchten würden eine solche Option sehr begrüssen.

Bei der Verwendung von PiFace sind halt einfach die Befehle zum ansprechen der In- und Outputs anders wie wenn man direkt die GPIO's der Raspberry anspricht. Dazu muss zuerst noch eine eigene Library importiert werden. Ich schau mir die Software nächstes Wochenende mal an, das könnte ich wohl selber einbauen. Freue mich :Drink
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Re: Raspberry PI Steuerung

#39

Beitrag von Manuel83 » Freitag 26. Juni 2015, 08:54

Deine Anlage sieht ja schon echt sehr gut aus.

Den PID hab ich auch noch nicht so richtig im Griff. Aber noch gebe ich nicht auf. :-)
Eine Overshoot Logik kann man relativ leicht einbauen.
In der "job.py" Datei findest du eine Methode pidjob().Diese Methode wird im Hintergrund immer wieder aufgerufen.
Hie muss man die Overshoot Logic mit "if-else" einbauen. Ich könnte mir sogar vorstellen das man beide Varianten PID und Overshoot hinzufügt. Dann kann jeder selbst entscheiden.

https://github.com/Manuel83/craftbeerpi ... app/job.py

Die GPIO Ansteuerung für Heizung und Rührwerk sind jeweils in folgenden Dateien zu finden:

https://github.com/Manuel83/craftbeerpi ... heating.py -> Methode "def setHeating(state):"
https://github.com/Manuel83/craftbeerpi ... gitator.py -> Methode "def setAgitator(state):"

Hier muss man dann einfach die PiFace API aufrufen.

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Re: Raspberry PI Steuerung

#40

Beitrag von chixxi » Freitag 26. Juni 2015, 09:25

Den PID hab ich auch noch nicht so richtig im Griff. Aber noch gebe ich nicht auf. :-)
Ich bin gescheitert, 1:0 für den PID :Grübel
Hie muss man die Overshoot Logic mit "if-else" einbauen. Ich könnte mir sogar vorstellen das man beide Varianten PID und Overshoot hinzufügt. Dann kann jeder selbst entscheiden.
Das wäre natürlich mein Traum bzw mein Wunsch. Ich denke damit die Software zu möglichst vielen Setups kompatibel ist wäre dies eine sinnvolle Funktion.


Perfekt, vielen Dank für die genaue Information, so muss ich nicht selber die ganze Software durchsuchen. :thumbsup Ich baue die beide Sachen dann mal ein, wird mir dieses Wochenende aber nicht mehr reichen.
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Re: Raspberry PI Steuerung

#41

Beitrag von vitivory » Freitag 26. Juni 2015, 09:53

Eine Ansteurung vom Rührmotor ist absolut unnötig, sogar geferlich.
Beim Abschalten vom Motor setzt sich die Maische ab, beim Wiederanfarem vom Motor kann passieren, dass der Motor es nicht schaft
die Maische wieder zu rühren. Betrifft meistens den Scheibenwieschermotor. Ab da ist die Kakke am dampfen.
Nur die Heizungsteuerung, beim Bedart noch die Pumpe. Der Motor dreht immer, während dem Maischen.
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Re: Raspberry PI Steuerung

#42

Beitrag von Manuel83 » Freitag 26. Juni 2015, 10:14

vitivory hat geschrieben: Der Motor dreht immer, während dem Maischen.
Das macht die Sache ja noch viel einfacher. Ich mach das Einstellbar. Danke für den Hinweis.
Die nächste Version der Software bekommt in der Adminoberfläche eine Seite zu Konfiguration aller Parameter mit Beschreibung.
chixxi hat geschrieben: Das wäre natürlich mein Traum bzw mein Wunsch. Ich denke damit die Software zu möglichst vielen Setups kompatibel ist wäre dies eine sinnvolle Funktion.
Perfekt, vielen Dank für die genaue Information, so muss ich nicht selber die ganze Software durchsuchen. :thumbsup Ich baue die beide Sachen dann mal ein, wird mir dieses Wochenende aber nicht mehr reichen.
Am einfachsten ist wenn du in der job.py eine neue Methode hinzufügst.
Zum Beipsiel:

def overshootjob():
// AUFRUF der klasse hier!
global current_temp
global target_temp
global current_step


In der Methode schreibst du die Overshoot Logic.

Über die globals hast du Zugriff auf die aktuelle Temperatur, die Ziel Temperatur und den aktuelle Schritt.

Am Ende der job.py werden die Hintergrund Prozesse (Threads) gestartet.

## Start the theads in background
start_new_thread(tempjob,())
start_new_thread(stepjob,())
start_new_thread(pidjob,())


Hier fügst kannst du dann ein If - Else Statement hinzufügen

if(globalprops.overshoot == True):
start_new_thread(overshootjob,())
else:
start_new_thread(pidjob,())


In der globalprops.py fügst du dann noch den Parameter globalprops.overshoot hinzu.

Dann kann einstellen welche Logik man möchte.

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Re: Raspberry PI Steuerung

#43

Beitrag von saschabouchon » Freitag 26. Juni 2015, 10:44

Manuel83 hat geschrieben:
vitivory hat geschrieben: Der Motor dreht immer, während dem Maischen.
Das macht die Sache ja noch viel einfacher. Ich mach das Einstellbar. Danke für den Hinweis.
Die nächste Version der Software bekommt in der Adminoberfläche eine Seite zu Konfiguration aller Parameter mit Beschreibung.
Hi,

lass es doch gleich ganz weg, dann braucht man auch weniger Bauteile oder? Ich schließe mein Rührwerk auch einfach separat an und lasse es die ganze Zeit laufen. Wenn du es einstellbar machst, wäre es auch ne Lösung.

Beste GRüße
sascha
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Re: Raspberry PI Steuerung

#44

Beitrag von chixxi » Freitag 26. Juni 2015, 11:49

saschabouchon hat geschrieben:
Manuel83 hat geschrieben:
vitivory hat geschrieben: Der Motor dreht immer, während dem Maischen.
Das macht die Sache ja noch viel einfacher. Ich mach das Einstellbar. Danke für den Hinweis.
Die nächste Version der Software bekommt in der Adminoberfläche eine Seite zu Konfiguration aller Parameter mit Beschreibung.
Hi,

lass es doch gleich ganz weg, dann braucht man auch weniger Bauteile oder? Ich schließe mein Rührwerk auch einfach separat an und lasse es die ganze Zeit laufen. Wenn du es einstellbar machst, wäre es auch ne Lösung.

Beste GRüße
sascha
Wenn das Ziel ist eine Software für möglichst viele Systeme zu bauen würde ich das nicht weglassen weil einer findet das sei "gefährlich" und ein zweiter findet das sei "unnötig". Ich würde das Rührwerk sehr gerne über die Steuerung Bedienen/Programmieren können. Wie du meiner Meinung nach richtig angesetzt hast sollte man das einfach konfigurieren können, dann kann jeder selber entscheiden. Ist halt auch immer die Frage nach dem Ziel, eine PlugAndPlay Lösung sieht anders aus als eine Lösung für unendliche viele Brauanlagen-Varianten.

Danke für die genaue Anleitung, sollte eigentlich keine grosse Sache werden. Aber ich bin nicht zu Hause übers Wochenende, darum erst nächste Woche. :Drink
Ubi cervisia, ibi patria.

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Re: Raspberry PI Steuerung

#45

Beitrag von Fricky » Freitag 26. Juni 2015, 11:51

Manuel83 hat geschrieben:Den PID hab ich auch noch nicht so richtig im Griff. Aber noch gebe ich nicht auf. :-)
Eine Overshoot Logik kann man relativ leicht einbauen.
Wenn ich da noch was dazu einwerfen darf, vielleicht hilft es ja:

Dieses PID-Gezeter hat mir bei meiner Arduino Lösung auch den letzten Nerv geraubt.
Ich hab schnell gemerkt, dass je nach Setup (Einkocher, Induktion, Gas, Maischemenge, Umgebungstemperatur)
das fast unmöglich ist, eine für alles passende Einstellung zu finden. Dazu kommt noch, dass das Überschwingen weniger wird, je höher die Temperatur steigt. Das war mir dann irgendwann nach zig Versuchen mit Wasserkocher, verschiedenen Töpfen auf Induktion und mit Einkocher alles zu blöd.

Ich habs dann folgendermassen gelösst:

Das System heizt generell bis 3 Grad unter Zieltemperatur und schaltet dann erstmal ab, und zwar solange, bis die Temperatur nicht mehr steigt. Sobald dieser Punkt erreicht ist, wird die Differenz ermittelt (das Überschwingen in Grad) und die Zieltemperatur des jeweiligen Steps um diese verringert. Ab da wird auch die Leistung gedrosselt (Pulsen) Falls man eine Heizung hat, bei der man weiss, dass die mehr als 3 Grad nachheizt, muss man natürlich diesen Wert unter Zieltemperatur anpassen.

Beispiel:

Solltemperatur ist 55 Grad
System heizt bis 52Grad
Abschalten und warten bis Temperatur nicht mehr steigt.
Überschwingen: System heizt 1,8 Grad nach
neue Solltemperatur = 53,2 Grad.
System heizt nur bis 53,2 Grad und schaltet dann ab
mit dem Überschwingen kommt das System dann genau auf seine Zieltemperatur von 55 Grad

Ich habe mir noch einen Faktor reingebastelt, der dieses Überschwingen mit steigender Temperatur dann etwas kleiner rechnet, weil es sonst passieren kann, dass die Zieltemperatur nie erreicht wird.

Es gehen halt 2 bis 3 Minuten durch das Warten auf das Ende des Nachheizens drauf, aber was solls, bei mehreren Stunden die das ganze dauert.

Bei dieser Lösung ist es egal, was für eine Heizung dranhängt, das System stellt sich jeweils drauf ein und kommt ganz gut hin mit den Zieltemperaturen. Mit 0,2 bis 0,5 Grad Abweichung bin ich zufrieden.

Gruß, Peter.

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Re: Raspberry PI Steuerung

#46

Beitrag von Manuel83 » Freitag 26. Juni 2015, 12:36

lass es doch gleich ganz weg, dann braucht man auch weniger Bauteile oder? Ich schließe mein Rührwerk auch einfach separat an und lasse es die ganze Zeit laufen. Wenn du es einstellbar machst, wäre es auch ne Lösung-
Das kannst du heute schon machen. Man muss ja das Rührwerk nicht mit dem Raspberry PI verbinden. Dann würdest du nur die Heizung und das Thermometer verbinden.

Generell stimme ich chixxi zu. Es sollte konfigurierbar sein. Aber es sollte auch vermieden werden das man am Ende 1000 Konfigurationsparameter hat die keiner mehr versteht. :-)
Von daher wird es um so wichtiger eine vernünftige und einfache Benutzeroberfläche dafür zu bauen.

Auch der Hinweis von Peter ist sehr hilfreich. Ich denke es kann durchaus interessant sein alle 3 Heizlogiken zu unterstützen. Wichtig ist das die Logik im Programm als Modul gut gekapselt und austauschbar ist.
Wie man hier sieht haben viele Leute viele sehr gute Ideen und das Ziel sollte sein das die Software sehr leicht auch von anderen erweitert werden kann und dennoch stabil ist.

Nach meinem Urlaub stehen folgende Punkte auf der Liste

1. Installationsscript zur einfachen Softwareinstallation (ggf ein komplettes Image der SD Karte)
2. Config Parameter Modul so das alle Konfigurationsparameter über die Admin Oberfläche schnell und einfach eingestellt werden können.
3. Anleitung wie man die Software erweitert (REST API, WebSocket API, Neue Hintergrundprozesse, Neue Datenbank Tabelle, Neue Admin Komponente, Software Architektur Diagramm)
4. Die 3 Heiz-Logiken übernehmen (evlt hat die schon jemand programmiert und ich muss diese nur übernehmen)
5. Bier brauen :Drink

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Re: Raspberry PI Steuerung

#47

Beitrag von gremmel » Sonntag 28. Juni 2015, 12:41

Hallo Manuel

Danke für dein schönes Projekt! :thumbup

Kleine Anmerkung zur Installationsanleitung:
Das das installieren der Python Pakete auf meinem frisch aufgesetzten Raspberry funktionierte musste ich noch das Paket python-dev installieren.
Im Startaufruf der Anwendung statt nohub nohup

Das Programm läuft jetzt schon mal :-)

grüße
gremmel

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Re: Raspberry PI Steuerung

#48

Beitrag von Manuel83 » Sonntag 28. Juni 2015, 18:30

Danke für den Hinweis. Ich habs direkt auf GitHub ergänzt.

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Re: Raspberry PI Steuerung

#49

Beitrag von dominicb » Mittwoch 15. Juli 2015, 21:26

Hi,
ich bin nun endlich dabei die Software auf dem raspberryPi einzurichten.
Gibt es schon eine Variante ohne PID Regelung jedoch automatisch zu heizen? Ich nutze einen Gaskocher und der heizt ca. 1°C nach. Je nachdem mit welcher Ventilstellung ich den betreibe. Bei Vollgas sind es dann schon ca. 2°C bei Teilgas sind es 0,5-1°C.
Ich bin in Python absolut nicht bewandert und würde mich natürlich freuen wenn es ein "simples" automatisches heizen für Gaskocher gäbe. Den ich denke ein PID taten für einen Gaskocher ist dann schon ein bisschen übertrieben. Lasse mich aber auch gerne eines besseren belehren. :-)

...und weiter mit Installieren, Konfigurieren und Testaufbau zusammenstecken. :-)


LG Dominic

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Re: Raspberry PI Steuerung

#50

Beitrag von giggls » Donnerstag 16. Juli 2015, 16:53

dominicb hat geschrieben:Hi,
ich bin nun endlich dabei die Software auf dem raspberryPi einzurichten.
Gibt es schon eine Variante ohne PID Regelung jedoch automatisch zu heizen?
Meine Software verwendet zumindest bisher einen simplen 2-Punktregler. Vielleicht kannst Du ja mit der was anfangen.

Sven

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