Der Brautomat

[chrs1978]

Ich nutze diese PWM Regler https://www.amazon.de/LAOMAO-Motorsteue ... 0F8PNXRGN/

Die haben für mich den Vorteil, dass ich nur ein Loch in die Schaltschranktür bohren muss. Die Platine habe ich auf der Innenseite der Tür montiert.
Das Rührwerk kommt hier an Motor + / Motor -. An In - kommt der Minus von der Minus Klemmleiste und an IN+ kommt der 12V+, der über das Relais geschaltet wird.

@Innu, das klingt ja großartig und hochinteressant :-) Die neue Regelung werde ich dann schnellstmöglich testen, wenn Du das Go dafür gibst.
Vielen Dank für Deine Mühen, die Du in das super Projekt steckst <3

Meine Steuerung sieht momentan so aus. Ist noch eine Baustelle aber es wird.

Ich habe einen alten Rittal AE Kasten genommen, weil der in der Arbeit nicht mehr benötigt wurde.
Die Stecker sind einfach nur XLR Stecker und nur für die Sensoren und die 12V Geräte wie Rührwerk und Pumpen.
Um zu verhindern, dass ich versehentlich die Sensoren mal auf die 12V Ports stecke, habe ich in den 12V Steckern einfach einen Pin abgezwickt und in den Pin in die 12V Buchsen gesteckt. Jetzt passen die 3 poligen Sensorstecker da nicht mehr rein. Steckercodierung einfach gemacht :-)
Ich nutze den PWM aber für meine HLT Pumpe. Das Rührwerk lasse ich einfach laufen und nehme es zur Läuterruhe raus.

[jbrand]

Wenn du den PID Controller zum Würzekochen deaktivierst (empfohlen), wird die konstante Leistung (im Bild 69%) ab 95°C für das Kochen der Würze verwendet. Bei Dir steht vermutlich 80%

OK, dann wirkt der Befehl IDS:60 also nur bei Temperaturen niedriger als die eingestellte Kochtemperatur. Habe ich so verstanden, zwar schade aber ok.

Klicke auf den Pause Button -> editiere den Step: +5 Minuten -> Maischeplan Speichern -> Zum Fortfahren mit angepasster Rastzeit wieder auf Pause klicken.

Aha, das man den Maischeplan auch im Pause Modus editieren kann, war mir so nicht bewusst, das ist dann natürlich kein Problem.

Vielen Dank, ich geb auf der HBCon einen aus

[Braufex]

Vielen Dank, ich geb auf der HBCon einen aus

Servus Innu,
da kommt was zusammen.
Das wird eine harte HBCon für Dich ...

Gruß Erwin

[Iserlohner]

Hallo,

es gibt immer mal wieder PNs nach betriebsbereiten Brautomaten. Anfang Januar biete ich nochmal fertige Platinen an (ohne Gehäuse). Bei Interesse einfach per PN melden.
Edit: zum Selbstkostenpreis und nur eine kleine Stückzahl (<10)
---
Wie geht es mit dem Brautomat weiter ...
User Chrs1978 hat den Starter gegeben, den Brautomat auch für Einkocher und ähnliche Systeme benutzbar zu machen. Meine Testumgbung: eine IDS (3.5kW) und ein Spaghetti Topf mit 7 Liter Wasser (edgecase aka worst case). Das Ziel: ein Maischeprozess mit maximal 0.3°C über Zieltemperatur. Kurzum: das war mit dem aktuellen Brautomat nur sehr schwer machbar. Die Ursache war die PID Logik (nach Ziegler).

Auf der Suche nach "wie machen das die Großen" bin ich auf eine Methode "lambda" gestoßen. Kurzbeschreibung:
Ein Kessel (egal wie groß) wird mit einem typischen Maischevolumen befüllt und die Heizung (egal welcher Typ) wird auf 100% eingeschaltet.
Jetzt wird die Zeit gemessen, wie lange dauert es, bis der Temperatursensor reagiert (-> Totzeit L)
Ab diesem Zeitpunkt wird wieder gemessen: wie schnell erwärmt sich die Flüssigkeit (-> Steigrate R)

Die Ermittlung von Totzeit L und Steigrate R dauert ca. 2 Minuten. Das ist der neue AutoTune Prozess. Anschließend hat der Brautomat alle Informationen, um (hoffentlich) alle Kesseltypen korrekt steuern zu können. Ergebnis in meinen Tests: Spaghetti-Kessel, 36l Kessel, 68l Kessel und HLT (Wasserkocher über Relais) wurden sehr genau gesteuert.

Für die Feinjustierer ist eine sehr simple Möglichkeit enthalten:
lambda_pid.jpg
-> Tuning Faktor Richtung "fast", verkürzt ich die Aufheizphasen, hat aber ggfs. auch overshoot
-> Tuning Faktor Richtung "slow", erhitzt die Maische schonender, bleibt aber ggfs. auch knapp unter der Zieltemperatur.
Vorteil: viel einfacher, schneller und anwenderfreundlich.
Nachteil: AutoTune muss von allen User durchgeführt werden.
Innu

Hey Innu.
Das klingt ja super.
Mein Setup sieht ja ähnlich aus.
Auch meine Sude sind immer nur so um die 10l "fertiges Bier", d.h. 7-8l Hauptguss

Bin gespannt, ob es mit dem neuen Regelmodus besser läuft.
Hast Du schon eine grobe Planung, wann der Regelmodus implementiert sein wird ?
Wird der Regelmodus umschaltbar sein (Wechsel zw. PID und Lambda) ?

Grüße aus dem Sauerland
Dirk

[Innuendo]

@Innu, das klingt ja großartig und hochinteressant :-) Die neue Regelung werde ich dann schnellstmöglich testen, wenn Du das Go dafür gibst.

Deine Anlage wäre für einen Test sehr interessant. Melde Dich, wenn Du etwas Zeit übrig hast.

Meine Steuerung sieht momentan so aus. Ist noch eine Baustelle aber es wird.

Hammer. Das schaut mal richtig gut aus

[Innuendo]

OK, dann wirkt der Befehl IDS:60 also nur bei Temperaturen niedriger als die eingestellte Kochtemperatur. Habe ich so verstanden, zwar schade aber ok.

nehme ich auf meine todo. Ein zusätzlicher Befehl für Thresoutput ist kein Hexenwerk

Vielen Dank, ich geb auf der HBCon einen aus

Ohja, sehr gerne. Dein Dunkles mit der W120 war klasse!
Innu

[Innuendo]

Hi Dirk,

Mein Setup sieht ja ähnlich aus.
Auch meine Sude sind immer nur so um die 10l "fertiges Bier", d.h. 7-8l Hauptguss
Bin gespannt, ob es mit dem neuen Regelmodus besser läuft.
Hast Du schon eine grobe Planung, wann der Regelmodus implementiert sein wird ?
Wird der Regelmodus umschaltbar sein (Wechsel zw. PID und Lambda) ?

die Version mit neuem PID ist bei mir im Einsatz. Es gibt keine zwei Modi. Ich habe die alte PID Berechnung ersetzt. Niemand hatte Interesse, Lust oder Zeit, sich mit P, I oder D zu beschäftigen. Dein Setup wäre für Tests sehr interessant. Bitte per PN melden, wenn Du etwas Zeit & Lust hast.
Innu

[Innuendo]

Hey Erwin,

Vielen Dank, ich geb auf der HBCon einen aus

da kommt was zusammen.
Das wird eine harte HBCon für Dich ...

das wäre klasse!
Innu

[chrs1978]

Deine Anlage wäre für einen Test sehr interessant. Melde Dich, wenn Du etwas Zeit übrig hast.

Hammer. Das schaut mal richtig gut aus

@Innu, danke Dir :-) Dauert noch einwenig, bis ich damit brauen kann.

Aber zum testen der Steuerung ist eigentlich alles fertig. Bis auf die Pumpen, aber die sind nicht relevant für den Test.
Vielleicht klappts kommendes Wochenende. Unter der Woche ist leider zu wenig Zeit.

[Innuendo]

Hallo Jens,

Nach der Anleitung sollte das Aufheizen zum Kochen mit den PID Werten erfolgen bis zur Übergangstemperatur, ab dann mit 80%. Nach einer Minute kommt dann der Steuerbefehl 60% und ab dann sollte der nächste Schritt Kochen nur mit 60% erfolgen. Das hat aber nicht geklappt, die 60% wurden ganz kurz eingestellt, dann aber sofort wieder mit den 80% weiter gekocht. Hab ich vielleicht die Anleitung falsch verstanden?

dafür bietet der Brautomat die Hardware Profile. Auf den Gedanken bin ich leider erst heute bei der Vorbereitung für einen neuen Sud gekommen.
Du erstellst zwei Hardware Profile:

Profil mit dem Namen "maische36": Standard IDS Profil, 36 Liter Kessel
Profil mit dem Namen "maische7": ebenfalls IDS, aber kleiner Kessel mit 7 Liter (Spaghettitopf)

In jedem Profil sind die (zum Volumen oder Kesseltyp) passenden Parameter (PID, Leistung ab Übergang, etc.) hinterlegt. Bspw. durch AutoTune. Ich verwende in meiner Brauküche maische68, maische36 und maische7.
Im Maischeplan verwendest Du dann den Befehl IDSPROFIL: oder alternativ MAISCHEPROFIL: gefolgt vom Profilnamen (IDSPROFIL:maische7). Der Befehl bewirkt einen kompletten Switch von Kesseltyp A (groß) auf Kesseltyp B (mini). So lassen sich auch bei Earls Kochmaischverfahren oder Dekoktion Teilmaischen gut handeln. In der Planung daran denken, dass die "richtige" Teilmaische im Kessel verbleibt. Häufig steht in den Rezepte 1/3 Dickmaische ziehen und kochen. Wenn ein Induktionskochfeld zur Verfügung steht, dann musst du es umdrehen: 2/3 Dünnmaische ziehen, ggfs. auch etwas Dickmaische abschöpfen und die im Kessel verbliebene 1/3 Dickmaische kochen. Mit zwei oder drei Induktionsfeldern ist es etwas einfacher.
Innu

[klecksi]

Du erstellst zwei Hardware Profile:

Profil mit dem Namen "maische36": Standard IDS Profil, 36 Liter Kessel
Profil mit dem Namen "maische7": ebenfalls IDS, aber kleiner Kessel mit 7 Liter (Spaghettitopf)

Hi,
Hab ich das richtig verstanden dass ich nur einmal das Auto tune beim Einrichten des Brautomat machen muss und dann es egal welchen Topf 36 L. Oder Spaghettitopf 7 L. Benutze.
Man muss dann nur über das Profil zb 36 L. Kochen auf 80 % und beim Spaghettitopf auf 40 % einrichten?
Das würde ja den Brautomat sehr flexibel machen,

[Innuendo]

Hi Klecksi,

Hab ich das richtig verstanden dass ich nur einmal das Auto tune beim Einrichten des Brautomat machen muss und dann es egal welchen Topf 36 L. Oder Spaghettitopf 7 L. Benutze.
Man muss dann nur über das Profil zb 36 L. Kochen auf 80 % und beim Spaghettitopf auf 40 % einrichten?
Das würde ja den Brautomat sehr flexibel machen,

Du machst AutoTune je Kessel und je Heiztyp.
Beispiele Kessel: wenn ein 36 Liter Kessel auf einer IDS2 mit 20 oder 25 Liter verwendet wird, hat das nur geringe Auswirkung. Das kann in einem Profil bleiben. Aber zwischen 7, 36 und 68 Liter ist ein sehr großer Unterschied.

jbrand hatte zum Kochen eine zu hohe Leistung (80% von 3500Watt) für eine kleine Teilmaische. Sein Plan war eine Reduzierung auf 60% der Gesamtleistung (IDS:60), um ein Überkochen mit Sauerei zu vermeiden.
Innu

[jbrand]

Hallo Klaus,

vielen Dank für die Anregung, ich wusste bislang nicht, dass man die Profile auch während des Maischens mit einem Spezialbefehl umswitchen kann. Das ist natürlich sehr praktisch und ich probiere daas demnächst aus.

[klecksi]

Hi Klecksi,

Du machst AutoTune je Kessel und je Heiztyp.
Beispiele Kessel: wenn ein 36 Liter Kessel auf einer IDS2 mit 20 oder 25 Liter verwendet wird, hat das nur geringe Auswirkung. Das kann in einem Profil bleiben. Aber zwischen 7, 36 und 68 Liter ist ein sehr großer Unterschied.

jbrand hatte zum Kochen eine zu hohe Leistung (80% von 3500Watt) für eine kleine Teilmaische. Sein Plan war eine Reduzierung auf 60% der Gesamtleistung (IDS:60), um ein Überkochen mit Sauerei zu vermeiden.
Innu

Hallo Klaus,

Danke für die Erklärung.
Also für jeden Topf ein Profil anlegen und Auto tune machen.
Das heißt im jeden Profil wird das spezifische zum Topf gespeichert.
Nicht wie ich dachte einmal Auto tune und das gilt für alle Profile.
Super Sache.

[Innuendo]

Brautomat V 1.60 beta

nach einigen Wochen Entwicklung wurde letzte Woche eine beta Phase mit ein paar Usern gestartet. Ich habe heute die Version 1.60 beta auf github für WebUpdate bereitgestellt (Testversion muss aktiviert sein).

beta: es ist eine Testversion. bitte vor dem Update ein Backup erstellen.

breaking changes:
nach einem WebUpdate von 1.59 oder älter muss AutoTune für alle Kessel neue PID Parameter ermitteln. AutoTune benötigt ab V 1.60 nur noch ca. 2 Minuten. Die PID Parameter aus 1.59 und älter können nicht verwendet werden.

Neuer PID Controller:
Je nach Kesselvolumen ermittelt AutoTune einen PI oder einen PID Regler. Zusätzlich ermittelt AutoTune eine optimierte Taktung (powerSampleTime und sampleTime). Der Parameter "Leistung ab Übergang (noPIDBoil) wird ebenfalls automatisch ermittelt.

Vorgehen AutoTune:

1) Kessel befüllen
• Fülle den Kessel mit einer typischen Menge Wasser, so wie du später meist braust.
• Idealerweise warmes Wasser: etwa 40–50 °C

2) Rühren / Umwälzen
• Falls du ein Rührwerk oder eine Pumpe nutzt: einschalten.
• Dann 2–5 Minuten warten, bis die Temperatur am Sensor halbwegs ruhig ist. Kleine Schwankungen sind normal (z. B. ±0,05…0,1 °C).

3) Sensor und Setup kurz prüfen
• Sensor sitzt so, wie du ihn beim Brauen auch nutzt (nicht „frei im Wasser hängend“).

AutoTune starten:
Der AutoTune Prozess wird wie gehabt aktiviert. Neu ist der Parameter Kesselvolumen. Das ist das Volumen aus 1)

• Starte AutoTune mit dem Power-Button
• Dann ca. 2 Minuten warten, ohne etwas zu verändern.

Der AutoTune Prozess beendet sich nach Abschluss selbständig und speichert alle Parameter ab. User mit VSCode oder Arduino IDE können mir gerne ein copy & paste aus der seriellen Konsole zum AutoTune Prozess zusenden. Das wäre sehr hilfreich

Ich empfehle nach dem AutoTune einen kurzen Testlauf: Maischeplan mit einer Rast bei 67°C und 10 Minuten Dauer. Der Test kann mit dem Wasser für AutoTune durchgeführt werden.

Kurzbeschreibung neuer PID Controller

Zielsetzung:
• Brautechnisch sinnvolle Temperaturführung für den Maischeprozess
• Fokus auf schonende Enzymbereiche und praxisnahe Rasttemperaturen
• Lieber ein kleiner Overshoot (0.1–0.3 K) als endloses Herantasten
• PID Controller ohne Abhängigkeit Heizquelle
• "magische" Koeffizienten aus der alten PID-Methode Ziegler Nichols los werden

Phasen (mutual exclusive):
1) HEAT-UP
• Aktiv, wenn Ist-Temperatur viel kleiner als Soll-Temperatur (großer Temperaturabstand)
• Ziel: maximale Beschleunigung innerhalb der Hardware-Grenzen
• PID arbeitet mit aggressiven Parametern (max power)

2) APPROACH
• Aktiv, wenn Ist-Temperatur sich Soll-Temperatur nähert (mittlerer ΔT-Bereich)
• Ziel: Steigung deutlich moderater, aber noch klarer Vortrieb

3) COASTING
• Aktiv, wenn Ist-Temperatur sehr nah an Soll-Temperatur ist (kleiner ΔT-Bereich)
• Ziel: letzte 0.2–0.5 K möglichst sauber „ausgleiten“
• bewusst erlaubter Overshoot ca. 0.1–0.3 K
• Output wird frühzeitig reduziert, thermische Trägheit trägt System

Überlagerte Mechanismen (können in jeder Phase wirken):

a) Enzym-Limiter (optional im Rezept einzustellen):
• Temperaturfenster durch User konfigurierbar (z.B. 50–75 °C im Rezept einzutragen)
• Begrenzt den maximalen Heizoutput, um dT/dt (K/min) zu reduzieren
• Ziel: Enzyme schonen (z.B. < 1.5 K/min im Enzymbereich)
• Kein eigener Modus, sondern Output-Deckel nach dem PID-Compute
• kann mit Start 0°C und Ende 0°C deaktiviert werden (bspw. bei Kombirast mit Einmaischen bei 68°C)
• kann zusätzlich per Schalter in der Kesselkonfiguration deaktiviert werden (bspw. bei Nachguss)

b) noPIDBoil:
• Spezialfall für Kochphase, Bypass des PID-Reglers
• Output Steuerung über separate Schwellen (Übergang zum Kochen -> Leistung ab Übergang)

c) Tuning Factor (0.0 – 2.0):
• „Drehregler“ für den Enduser (z.B. slow / brewsafe / fast)
• Skaliert intern:
• Phasenübergänge (ΔT-Start für APPROACH/COAST)
• effektive PID-Gains je Phase (Kp, Ki, ggf. Kd)
• Limits für Enzym-Limiter und COAST-Output

Reihenfolge Berechnung der Leistung:
1. Feststellen der Basis-Phase (HEAT-UP / APPROACH / COAST)
2. PID-Berechnung (P, I, D) mit phasenabhängigen, tuneFactor-skalierten Parametern
3. Anwenden von Output-Limits (outMin/outMax, ggf. noPIDBoil)
4. Anwenden von Enzym-Limiter (nur als Deckel, wenn Temperatur Maische im Enzymfenster liegt)
5. Anwenden von Anti-I-Windup (phasenabhängige I-Limits / Back-Calculation)
6. Rückgabe des finalen Outputs an KETTLES / FSM

Changelog:
• das Web Interface ist in viele Sprachen übersetzt. Die Sprachdateien werden bei Auswahl nachgeladen.
• WLAN: der Brautomat versucht nun immer eine Verbindung zu einem AP mit der besten Signalstärke herzustellen
• Fehlerbehebungen Sensoren DS18B20: es war möglich, dass der OneWire Bus blockiert wurde
• Fehlerbehebungen Aktoren: der Schaltzustand konnte unter bestimmten Bedingungen nicht korrekt sein
• Finite state machine: vollständige Trennung von Steuerung (FSM) und UI
• FSM: alle Tasks (sensors, actors, kettles, Ddisplay, chart, sys ...) vollständig in FSM non-blocking integriert
• GGM IDS: Steuerung per Remote Control statt busy wait blocking
• uvm.

Innu

[ralfsteck]

Ich bin gerade am Rumbasteln und Suchen, warum mein Display spinnt (ist wohl kaputt), da fällt mir auf: Neu installiertes System: Funktioniert beim Laden im Browser super. Aber nachdem ich das angehängte Backup eingespielt habe, brauche ich x Versuche (Edge geht besser als Chrome), um das Webinterface mit allen Symbolen und CSS zu laden. Ich habe die 1.59beta.
Ist für mich jetzt nicht mehr relevant, weil ich mit der 1.6 eh alle Autotunes neu machen muss, aber vielleicht hilft es beim Debugging.

[Innuendo]

Ich habe Deine config bei mir eingespielt: ich kann nichts negatives feststellen.
Dein Backup ist mit Version 1.57.11 erstellt. Das ist schon etwas älter. Außerdem sind die alten PID Parameter enthalten. Die lassen sich mit V 1.60 nicht weiter verwenden.

Aber Du hast mich unbewusst auf etwas hingewiesen:
IDS User bitte in der beta keinen PIN Interrupt konfigurieren. Der Pin Interrupt (Backchannel) wird nicht ausgelesen und ist im Web Interface deaktiviert. Durch das Restore hat ralfsteck den Pin Interrupt aktiviert und bekommt ihn nicht mehr weg ;-)