Brautomat

Brausteuerung Wemos D1 mini

Brautomat

Der Brautomat ist eine Brausteuerung für die Induktionskochfelder GGM IDS1 und IDS2 mit einem ESP8266 Wemos D1 mini. Der Brautomat wird im Sudhaus von Hobbybrauern eingesetzt und bietet eine intuitiv einfach zu bedienende Steuerung. Beim Maischen werden Rast-Temperaturen automatisiert angefahren und die Rast-Zeiten eingehalten. Ebenso unterstützt der Brautomat den Hobbybrauer beim Kochen der Würze und bei den Hopfengaben. Im Verfahren aufsteigende Infusion kann der Brautomat den Maischeprozess nahezu vollständig automatisieren.

Schnelleinstieg in den Brautomaten: folgene Abschnitte lesen und Brauen

- Grundeinrichtung
- Der Maischeplan
- Steuerung Maischeplan

Die Hauptfunktionen vom Brautomat sind:


Installation

Die Installation der Firmware wird über das mitgeliferte Script “Flashen.cmd” durchgeführt. Hierzu wird das Archiv Firmware.ZIP in einem beliebigen ordner entpackt. Ein Doppelklick auf das Script Flashen.cmd startet die Installation.

Das Script ist voreingestellt auf den seriellen Anschluss COM3. Sollte der Wemos D1 Mini nicht mit COM3 verbunden sein, muss im Script Flashen.cmd an zwei Stellen “COM3” durch den korrekten COM Port ersetzt werden.

Updates

Updates können im Brautomat über das Menü “Update” eingespielt werden. Eine neue Firmware kann über “WebUpdate” oder “Datei Update” eingespielt werden. Bei einer Aktualisierung der Firmware per WebUpdate lädt die Firmware die aktuelle Version aus dem github Repository. Bei der Aktualisierung per Datei Update wird die Firmware per Upload vom lokalen PC geladen. Ein USB-Kabel oder das Script aus der Installation sind nicht erforderlich.


Grundeinrichtung

Der Brautomat benötigt als Mindestausstattung einen Temperatursensor vom Typ Dallas DS18B20 und ein Induktionskochfeld GGM IDS. Mit dieser Mindestausstattung wird im Folgenden eine Grundkonfiguration erstellt. Es werden in der Grundeinrichtung nur die benötigten Einstellungen gezeigt. Alle optionalen Einstellungen werden später erläutert.

  1. Schritt: einen Temperatursensor einrichten

    Im Abschnitt Sensoren wird mit einem Klick auf das Plus Zeichen ein neuer Sensor angelegt

    Sensoren

    Temperatursensoren vom Typ Dallas DS18B20 haben eine eindeutige Adresse. Über diese Adresse erkennt der Brautomat bis zu 5 Sensoren. Die Sensor Adresse kann aus der Auswahlliste ausgewählt. Wird kein Sensor angezeigt, kann mit dem Reload Button die Erkennung der Sensoren neu gestartet werden. Wird weiterhin kein Sensor angezeigt, ist die Kabelverbindung zu überprüfen. Als zweite Eigenschaft besitzt ein Sensor einen Namen. Über den Namen kann der Benutzer die Sensoren unterscheiden. In dieser Grundkonfiguration hat der Sensor den Namen “Sensor IDS2”.

    Sensoren

    Die Eigenschaften Offset 1 und Offset 2 werden später erläutert. Für die Grundkonfiguration belassen wir beide Werte auf 0.00. Mit einem Klick auf “Sensor speichern” wird der Sensor angelegt und im Dashboard im Abschnitt Sensoren angezeigt:

    Sensoren

  2. Schritt: das Induktionskochfeld GGM IDS einrichten

    Im ersten Abschnitt “Maischeplan” wird das Induktionskochfeld über das Zahnrad angelegt

    IDS

    Zunächst muss das Induktionskochfeld konfiguriert werden. Die erste Eigenschaft ist der IDS Typ. Es stehen IDS1 und IDS2 zur Auswahl. Es folgen drei Parameter zur Steuerung:

    • PIN weiß [Relais] - Standardeinstellung: D5
    • PIN gelb [Command] - Standardeinstellung: D6
    • PIN blau [Interrupt] - Standardeinstellung: D7

    Als nächste Eigenschaft muss ein Temepratursensor angegeben werden, welcher dem Induktionskochfeld zugewiesen wird. In der Auswahlliste erscheinen die Sensornamen. In dieser Grundeinrichtung ist nur ein Sensor mit dem Namen “Sensor IDS2” vorhanden und wird ausgewählt. Wichtig: dem Induktionskochfeld muss ein Temperatursensor fest zugewiesen werden. Der Sensorwert wird im Folgenden auch Ist-Temperatur oder aktuelle Temperatur genannt und wird im Maischeprozess immer wieder mit der Rast-Temperatur (auch Zieltemperatur) verglichen.

    Die vier Parameter “Max. Leistung IDS”, “Temperatur delta zum Ziel”, “Temperatur Kochen” und “Leistung Kochen” werden später erläutert. Die Standardwerte werden übernommen.

    IDS

    Nach der Grundkonfiguration muss der PID-Controller im Tab PID Manager eingerichtet werden. Der PID-Controller berechnet fortlaufend die benötigte Leistung der GGM IDS, um die Temperatur in der Maische (Ist-Temperatur) auf Rast-Temperatur zu bringen. Je besser der PID-Controller konfiguriert ist, desto genauer wird die Rast-Temperatur über die Rast-Dauer gehalten. Für eine anlagenbezogene Konfiguration wird später der Prozess AutoTune im Detail erläutert. Für diese erste Grundeinrichtung werden folgende Werte für Ku und Pu eingetragen und dann die PID tuning Regel “IDS” ausgewählt:

    IDS

    Wenn die Werte für “Ultimate gain Ku” und “Ultimate period Pu” eingetragen sind, ermittelt die Auswahl “PID tuning Regel” die drei Werte P, I und D automatisch. Eine Erläuterung aller Parameter erfolgt später.

    Mit dem Speichern der Konfiguration ist die Grundkonfiguration bereits abgeschlossen. Mit einem Temperatursensor und einer GGM IDS kann nun gebraut werden. Zum Brauen ist ein Maischeplan und eine Steuerung erforderlich.


Der Maischeplan

Maischeplan

Der Brautomat arbeiten nach einem Maischeplan. Die folgende Beschreibung hat nicht das zugrunde liegende Rezept als Inhalt, sondern das Vorgehen beim Maischen mit dem Brautomat. Der Maischeplan hat eine Tabellenform. Diese Tabelle wird beim Maischen von oben nach unten abgearbeitet. In diesem Beispiel ist die Zeile “Einmaischen 50°C” ist der erste Maische-Schritt und “Nachisomerisierung” der letzte Maische-Schritt. Jede Zeile der Tabelle hat diese Spalten:

Nach diesen vier Angaben zum Maische-Schritt hat jede Zeile Buttons mit den folgenden Funktionen:

Die Funktion von “autonext” soll an einem Beispiel erläutert werden: der zweite Schritt im Maischeplan mit dem Namen “Maltoserast 63°C hat als Rast-Temperatur 63°C und eine Rast-Dauer von 25 Minuten. Der Brautmoat steuert in diesem Schritt das Induktionskochfeld zunächst auf 63°C. Sobald diese 63°C erreicht sind, startet der Brautomat den Timer. Ein Timer ist eine Stoppuhr. Wenn diese Stoppuhr die Rast-Dauer von 25 Minuten erreicht hat, überprüft der Brautomat die Eigenschaft “autonext”. Wenn das Häkchen gesetzt ist (autonext aktiviert), springt der Brautomat automatisch zum nächsten Schritt im Maischeplan. In diesem Bespiel zum Schritt “Zwischenrast”. Die Zwischenrast hat eine Rasttemperatur von 67°C. Automatisch erhöht der Brautomat die Leistung vom Induktionskochfeld, um die Rast-Temperatur zu erreichen.

Die Eigenschaft “autonext” im fünften Schritt “Abmaischen 78°C” ist nicht aktiviert. Wenn der Brautomat auf ein deaktivertes autonext trifft, beendet der Brautomat die aktuelle Rast nach Ablauf der Rast-Dauer und setzt die Leistung vom Induktionskochfeld auf 0% (aus). In diesem Status wird der “Play Button” rot angezeigt. Zum Fortsetzen des Brauvorgangs muss auf den Play Button geklickt werden:

Maischeplan

Als aktive Rast wird auf diesem Bild “Kochen” angezeigt. Die aktuelle Leistung wird mit 0% angezeigt und der Play Button ist rot. Dieser Status ist genau dann erreicht, wenn der Schritt “Abmaischen 78°C” erledigt ist und der Brautomat auf das Fortsetzen durch eine Aktivität durch den Anwender wartet.

Wenn die Funktion “autonext” aktiviert ist, überprüft der Brautomat forlaufend die aktuelle Ist-Temperatur mit der Rast-Temperatur. Die Eigenschaft “Temperatur delta zum Ziel” gibt an, wie viel Grad Unterschied vorhanden sein darf, um den nächsten Maische-Schritt zu starten. In dem Beispiel Maltoserast 63°C und bei einem “Temperatur delta zum Ziel” von 0.3°C würde der Maischeschritt ab einer Ist-Temperatur von 62.7°C gestartet (bzw. ab 63.3°C).

Tipp: mit “Temperatur delta zum Ziel” wird ein Temperaturbereich um die Rast-Temperatur angegeben, innerhalb dem der Timer einer Rast gestartet wird.

Eine Sonderfunktion hat die Rast-Temperatur 0°C bei aktivertem autonext: wenn die Rast-Temperatur auf 0°C gesetzt und autonext aktiviert ist, wird der nachfolgende Maischeschritt ohne Temperaturüberprüfung automatisch gestartet. Diese Sonderfunktion kann bspw. nach dem Kochen der Würze nützlich sein, wenn einer Timer für die Nachisomerisierung gestartet und die GGM IDS ausgeschaltet werden soll.

Durch die Tabellenform ist das Grundprinzip vom Brautomat die aufsteigende Infusion. Das schließt Varianten wie bspw. das Earlsche Kochmaischverfahren ein. Mit Hilfe der Eigenschaft “autonext” können auch andere Brauverfahren umgesetzt werden. Es gilt aber zu beachten, dass der Brautomat bei anderen Brauverfahren nur mit “halber Automatik” unterstützen kann. Ein auslösender Trigger für eine Aktion wie bspw. das Ziehen von Teilmaischen, muss durch den Anwender manuell erfolgen. Hat ein Schritt im Maischeplan die Eigenschaft “autonext” deaktivert und ist eine Aktion durch den Anwender erfolgt, dann kann mittels dem Play Button der nächste Schritt gestartet werden.

Tipp: Hopfengaben - Im Bild Maischeplan ist das Würzekochen unterteilt in “Kochen”, “Kochen Hopfengabe 1” und “Kochen Hopfengabe 2”. Die Unterteilung kann passend zur Anzahl der Hopfengaben vorgenommen werden. Wenn ein Buzzer angeschlossen ist, ertönt mit jedem Schritt ein Signalton.

Steuerung Maischeplan

Direkt unterhalb vom Maischeplan befindet sich die Steuerung. Mithilfe der 5 Buttons Power, Play, Pause Backward und Forward wird der Maischeprozess gesteuert.

Maischeplan

Der Power Button

Über den Power Button wird der Maischeprozess ein- bzw. ausgeschaltet. Sobald AutoTune in den Einstellungen der GGM IDS oder im Nachguss aktiviert ist, wird der AutoTune Prozess über den Power Button gestartet bzw. gestoppt.

Der Play Button

Der Play Button hat im Maischeprozess zwei Funktionen:

Der Pause Button

Mit dem Pause Button wird der Rast-Timer im Maischeprozess angehalten. Der Pause Button wird dann rot angezeigt. Der Maischeprozess wird mit einem Klick auf den Pause Button fortgesetzt. Wichtig: Während einer Pause wird die aktuelle Ist-Temperatur gehalten, d. h. das Induktionskochfeld bleibt eingeschaltet. Hier unterscheiden sich “Pause” und “autonext”: bei deaktiviertem autonext wird die GGM IDS ausgeschaltet.

Der Backward Button

Mit dem Backward Button wird zum vorherigem Schritt im Maischeplan gesprungen. War der Maischeprozess pausiert, wird der Rast-Timer der aktuellen Rast zurückgesetzt und neu gestartet.

Der Forward Button

Mit dem Forward Button wird zum nächsten Schritt im Maischeplan gesprungen oder falls es der letzte Schritt im Plan war der Maischeprozess beendet.


Kalibrierung Temperatursensor

Sensoren vom Typ Dallas DS18B20 haben teilweise Abweichung von der tatsächlichen Temperatur. Mithilfe einer 2-Punkte Kalibrierung kann diese Abweichung korrigiert werden. Zur Kalibrierung der Sensoren wird ein geeichtes Thermometer benötigt. Der Braukessel wird mit einer typischen Menge Wasser befüllt und auf 40°C erhitzt. Der Unterschied zwischen dem Sensorwert und dem geeichten Thermometer wird im Parameter “Offset 1 [40°C]” eingetragen. Dieser Vorgang wird bei 78°C wiederholt und der Unterschied wird im Parameter “Offset 2 [78°C]” eiongetragen. Alle Sensormesswerten werden künfig anhand dieser Korrektur ausgegeben.

Tipp: das Induktionskochfeld sollte zur Messung ausgeschaltet sein.


Der AutoTune Prozess

AutoTune hat die wichtige Aufgabe, passende Parameter für die Brauanlage zu ermitteln, damit der Maischeprozess so genau wie möglich durchgeführt wird. Im Fokus stehen die IST- und die zugehörigen SOLL-Temperaturen. In der Praxis bedeutet dies, dass ein Über- und Unterschwingen vermieden werden soll.

AutoTune4

Die folgende Beschreibung der PID-Werte ist lediglich eine Hilfe zur Verwendung der Firmware und kann auch übersprungen werden. Der AutoTune Prozess wird ab “Der AutoTune Prozess: Schritt für Schritt” beschrieben. Der PID-Controller steuert die Leistung der Induktonsplatte. Es ist wichtig, geeignete P, I und D Werte zu ermitteln. Dabei sind die PID Werte je Brauanlage und Umgebung individuell. AutoTune ist ein Prozess, der bei der Ermittlung geeigneter Werte unterstützt. Die benötigte Leistung der Induktionsplatte, um von der Ist-Temperatur zur Zieltemperatur zu gelangen, wird aus der Summe der drei Werte berechnet: Erforderliche Leistung = P + I + D

Der P-Wert

Dieser Parameter wirkt auf der Basis Unterschied zwischen Ist und Soll. Je größer der Unterschied zwischen der Ist- und der Zieltemperatur ist, desto stärker heizt die Induktionsplatte mit dem P-Anteil. Ist die Zieltemperatur erreicht oder überschritten, ist der P-Anteil gleich 0. Ein reiner P-Regler kann daher nie die Zieltemperatur erreichen, weil beim Erreichen der Zieltemperatur P = 0 ist und somit gar nicht mehr geheizt wird. Ein sehr hoher P-Wert bewirkt ein starkes Über- bzw. Unterschwingen.

Der I-Wert

Der I-Wert wird, während die Induktionsplatte heizt, bei null beginnend fortlaufend größer. Je länger die Induktionsplatte von der Ist-Temperatur zur Zieltemperatur benötigt, desto größer wird der I-Wert. Zusammen mit dem P-Wert ergibt sich nun folgende Addition: Der P-Wert wird bei Annäherung an die Zieltemperatur kleiner und der I-Wert größer. Nur über den I-Wert wird die Zieltemperatur erreicht. Der I-Wert wird oberhalb der Zieltemperatur wieder kleiner. Der I-Wert erzeugt ein Überschwingen.

Der D-Wert

Der D-Wert ist ein Dämpfer, der die Schwingungen der ersten beiden Anteile mindert. Ein zu starker D-Anteil verlangsamt das Auf- und Nachheizen der Induktionsplatte. Dieser Wert kann auch null sein.

Der AutoTune Prozess: Schritt für Schritt

Das praktische Vorgehen AutoTune schaut wie folgt aus:

AutoTune

  1. Befülle Deinen Kessel mit einer typischen Menge Wasser

    a. Eine typische Menge entspricht dem Hauptguss + Schüttung

    Beispiel: 20l Hauptguss und 5kg Schüttung ergibt eine typische Menge von 25l

    b. Schalte das Rührwerk ein

  2. Setze eine AutoTune Zieltemperatur. Die Zieltemperatur sollte 20°C oder mehr über der aktuellen Ist-Temperatur liegen.
  3. Aktiviere „PID AutoTune“
  4. Aktiviere „AutoTune debug“
  5. Speichere diese Einstellung ab (IDS speichern)
  6. Mit einem Klick auf den grünen Power Button wird “AutoTune IDS” gestartet.

AutoTune2

Der AutoTune Prozess dauert je nach Umgebung bis zu 90min. Der meiste Zeitbedarf entsteht während den Abkühlphasen. Je besser ein Braukessel wärmegedämmt ist, desto länger dauert der AutoTune Prozess. Der aktuelle Status ist in der Spalte „in progress 0/5“ sichtbar. Die erste Zahl ist der aktuelle Schritt und die zweite Zahl die Anzahl der AutoTune-Schritte. Treten Fehler auf, erscheint an dieser Stelle „in progress 6/5“ und höher. Der AutoTune Prozess prüft die gefundenen Messerte. Ist ein Messwert fehlerhaft, wird die Messung wiederholt. Es werden maximal 20 Wiederholungen durchgeführt.

Das AutoTune Ergebnis wird in den Einstellung der GGM IDS (Zahnrad) im Tab PID-Manager dargestellt:

AutoTune3

Das Ergebnis von AutoTune sind die Werte von “Ultimate gain Ku” und “Ultimate period Pu”. Aus diesen zwei Parametern werden P, I und D berechnet. Zur Berechnung der PID-Werte stehen diverse Regeln zur Verfügung. Der Brautomat verwendet eine Tuning-Regel, die für das Brauen (eigentlich für das Erhitzen von Flüssigkeiten) optimiert ist und u.a. auch in CraftBeerPi PIDBoil eingestezt wird.

Tipp: Nach dem AutoTune Prozess sollte die Konfiguration mittels Backup gesichert werden.

Wenn der AutoTune Prozess beendet ist und wurde “AutoTune debug” aktiviert, kann über den Explorer das Protokoll “autotune_log.txt” eingesehen werden. Diese Datei sollte nach AutoTune kontrolliert werden. Entscheidend sind die letzten Zeilen in der Protokoll Datei:

0min0sec: convergence criterion ok: 0.05/0.05

0min0sec: Peaks: 1: 61.250 2: 59.750 3: 61.500 4: 59.750

0min0sec: Time: 1: 3520743 2: 3385743 3: 2805697 4: 2705697

0min0sec: Ultimate gain Ku: xxx

0min0sec: Ultimate period Pu: xxx

0min0sec: k/min rate Mu: xxx

14:12:38 PID AutoTune finished

  1. “convergence criterion ok:” (alle Zahlen hinter diesem Text sind rein informativ)
  2. Peaks: 1: (61.250) und 3: (61.500) müssen über der Zieltemperatur (60.0) sein
  3. Peaks: 2: (59.750) und 4: (59.750) müssen unter der Zieltemperatur (60.0) sein

Wenn diese drei Bedingungen erfüllt sind, war der AutoTune Prozess erfolgreich.

In der Datei “idsAutoTune.txt” wird das AutoTune Ergebnis im JSON Format abgespeichert. Beide Dateien sind rein informativ und werden für den Betrieb nicht benötigt.


Alle GGM IDS Parameter im Überblick

Max. Leistung IDS

Dieser Parameter beschreibt die maximale Ausgangsleistung der GGM IDS. Der Standardwert ist 100%. Dieser Parameter kommt zum Einsatz, wenn ein kleiner Kessel mit bspw. 20l Volumen auf der GGM IDS genutzt wird. Durch Reduzierung der Leistung der IDS kann ein zu schnelles Aufheizen und ein Überkochen vermieden werden. Die Parameter “Max. Leistung IDS” und “Leistung kochen” sollten in Umgebungen mit kleineren Braukesseln zusammen betrachtet werden.

Temperatur delta zum Ziel

Dieser Parameter beschreibt, ab welcher Differenz zur Rasttemperatur der Timer einer Rast starten soll. Der Standardwert ist 0.3°C. Im Maischeprozess ermöglicht der PID Controller eine sehr genaue Temperatursteuerung. Eine Rasttemperatur wird mit +-0.2°C genau erreicht, indem der PID Controller die Energiezufuhr kurz vor Erreichen der Rasttemperatur kontrolliert reduziert. Würde die Energiezufuhr erst mit Erreichen der Rasttemperatur reduziert werden, wäre ein deutliches Überschwingen um mehr als 1°C unvermeidlich. Die Reduzierung der Energiezufuhr hat als Nebeneffekt, dass der letzte Schritt zum Erreichen der Rasttemperatur länger dauert. Genau an dieser Stelle kommt der Parameter “delta zum Ziel” ins Spiel: soll bspw. eine Rasttemperatur von 63°C erreicht werden und ist die aktuelle Temperatur 62.7°C, dann würde mit einem Temperatur delta zum Ziel von 0.3°C der Rasttimer starten. Bezogen auf die individuelle Brauanlage kann mit delta zum Ziel eine ungewollte Verlängerung der Rastzeit vermieden werden. Zu beachten gilt auch, dass die IST-Temperatur mit einer Genauigkeit von 0.125°C ermittelt wird.

Temperatur Kochen

Dieser Parameter beschreibt die Temperatur, ab der der PID Controller das Kochen der Würze erkennen soll. Der Standardwert ist 95°C. Dieser Parameter beschreibt NICHT, ab welcher Temperatur die Würze beginnt zu kochen. Dieser Parameter beschreibt die Temperatur, ab der der Brautomat den PID Controller deaktiviert und mit einer vorgegebenen Leistung “Leistung Kochen” das Induktionskochfeld steuert. Anders als bei den Rast-Temperaturen ist beim Kochen nicht das genaue erreichen und halten der Temperatur das Ziel, sondern das wallend Kochen. Anstatt also die Leistung zu reduzieren, wird beim Kochen das Induktionskochfeld mit einer gleichbleibenden Leistng betrieben.

Tipp: Bei Ist-Temperaturen über dem Wert Temperatur Kochen und über der Rast-Temepratur wird der Parameter “Temperatur Delta zum Ziel” nicht beachtet.

Leistung Kochen

Dieser Parameter beschreibt die Ausgangsleistung der IDS ab der Temperatur Kochen. Der Standardwert ist 100%. Mit dem Parameter “Temperatur kochen” ist eine Temperatur festgelegt worden, ab der der PID Controller deaktiviert wird. Mit dem Parameter “Leistung kochen” wird nun die feste Ausgangsleistung der IDS ab der Temperatur Kochen vorgegeben. Wird ein Braukessel mit einem Volumen über 35l oder mehr eingesetzt, ist der Standardwert 100% eine passende Wahl. In Brauküchen mit kleinen Kesseln kann 100% Energiezufuhr zum Kochen ein Überkochen bewirken. In diesem Fall kann die maximale Energiezufuhr mit diesem Parameter auf bspw. 75% reduziert werden.

Diese vier Parameter sind je Brauanlage individuell einzustellen. Die Parameter können während eines Maischeprozesses geändert werden. Mit einem Testlauf mit einer typischen Menge Wasser können die Paramter vor einem Brautag leicht ermittelt werden.

AutoTune noiseband

Dieser Parameter wird für die Erkennung von Extremwerten (Max, Min) verwendet. AutoTune noiseband gibt an, welche Mindeständeurng zum vorherigen Messwert vorhanden sein muss, um einen neuen Extremalwert zu erkennen. Der Standardwert für die GGM IDS beträgt 0.2. Für einen Nachguss Kocher über ein Relais oder SSR beträgt der Standardwert 0.3. Es gilt zu beachten, dass die Messgenauigkeit bei 0.125 liegt.

PID Intervall

Dieser Parameter gibt an, in welchem zeitlichen Abstand eine Berechnung der benötigten Leistung ermittelt werden. Der Standardwert ist 5000ms. Das Intervall wird zur PID Berechnung und im AutoTune eingesetzt. In Brauküchen mit kleinem Volumen ist ein kleineres Intervall ggfs. vorteilhaft. Je kleiner das Intervall, desto häufiger werden Sensoren abgefragt und PID Werte berechnet. Dies führt zur einer höheren Auslastung des Wemos.

AutoTune Datenreihe

Dieser Parameter gibt an, wie viele Messwerte für die Ermittlung von Extremalwerten betrachtet werden sollen. Der Standardwert für eine GGM IDS beträgt 75 Messwerte, bei einem Nachguiss Kocher beträgt der Standardwert 50. Zu beachten gilt, dass maximal 100 Messwerte konfiguriert werden können. Bei sehr gut wärmeisolierten Braukesseln (bspw. mit Armaflex) kann eine Erhöhung auf 100 Messwerte in der Datenreihe die Erkennung von Extremalwerten in der Abkühlphase vom AutoTune Prozess verbessern.


Alle System Parameter im Überblick

Aktiviere Alarm-Buzzer

Mit diesem parameter kann ein Piezo Buzzer aktiviert werden. Zu beachten gilt, dass der Buzzer an GPIO D8 angeschlossen sein muss. Buzzer Alarme unterstützen den Maischeprozess durch Signaltöne.

Aktiviere Info Nachrichten Toasts

Toasts sind kleine Push Nachrichten. Die Nachrichten erscheinen als Kachel oben rechts im Browser. Toasts vom Typ Information verschwinden nach wenigen Sekunden selbstständig. Toasts vom Typ Warnung oder Fehler verbleiben im Browserfenster, bis der User die wegklickt.

Aktviere Porterweiterung PCF8574

Mit diesem Parameter kann eine 8-Port GPIO Erweiterung am ESP8266 betrieben werden. Zu beachten gilt, dass die Port Erweiterung an D5, D6 angeschlossen werden muss. Der Interrupt Modus wird nciht unterstützt.

Aktiviere Touchdisplay

Mit diesem Parameter kann ein Nextion HMI 3.5 Zoll Display betrieben werden. Zu beachten gilt, dass SDA, SCL an den PINs D1, D2 betrieben werden. Ein Display ist optional. Der Brautomat unterstützt ausschließlich Nextion HMI 3.5 Zoll Displays.


Beschreibung aller Buttons

Der Maischeplan verfügt über Buttons zum Editieren, erweitern oder Löschen der Tabelle. Diese sind eher selbsterklärend.

Der grüne Speichern Button

Mit dem günen Button Tabelle speichern in der Kopfzeile der Tabelle Maischeplan wird der Inhalt der Tabelle in eine Datei (JSON) abgespeichert.

Der blaue Speichern Button

Mit dem blauen Button Zeile speichern wird die Ändeurng der aktuellen Zeile in die Tabelle übernommen.

Der Aktualisiere Maischeplan Button

Mit dieser Funktion wird die Tabelle neu aus der Datei eingelesen. Zu beachten gilt, dass alle nicht gespeicherten Änderungen ohne Rückfrage verworfen werden.

Der Löschen Button

Mit dem Löschen Button wird die gesamte Tabelle geleert. Zu beachten gilt, dass erst mit Klick auf Tabelle Speichern die Änderung übernommen wird.

Der + Button

Mit dem Plus-Button wird eine neue Rast hinzugefügt. Zu beachten gilt, dass die neue Zeile in der Tabelle mit Klick auf das blaue Speichern-Symbol in der Tabellenzeile übernommen werden muss und abschließend mit einem Klick auf das grüne Speichern-Symbol die Tabelle gespeichert wird.

Der Graph Button

Mit dem Graph Button kann die visuelle Darstellung vom Temperaturverlauf ein- bzw. ausgeblendet werden. Zusätzlich können einzelne Graphen durch Klick auf den Graphnamen ein- und ausgeblendet werden.

Der Auge Button

Mit dem Auge-Button können Teile der Webseite sichtbar bzw. unsichtbar geschaltet werden. Wen bspw. keine Aktoren eingesetzt werden, kann die Tabelle Aktoren ausgeblendet werden.

Tipp: alle nicht benötigten Elemente auf der Webseite ausgeblenden und anschließend die Systemkonfiguration öffnen und auf Speichern klicken. Damit übernimmt der Brautomat die Einstellung und blendet beim nächsten Start alle markierten Elemente aus.


Brautomat vs MQTTDevice

Der Brautomat ist eine eigenständige Steuerung und kann nicht mit einem zweiten Brautomat oder CraftBeerPi4 kommunizieren. Ein RaspberryPi, ein Docker Container oder eine andere Python3 Umgebung ist nicht erforderlich. Das ist ein Vorteil und Nachteil zugleich, weil der Brautomat somit auch keine Schnittstelle für individuelle Erweiterungen oder Plugins bietet. Der Brautomat hat den Fokus auf einfach, intuitiv und günstig.

Das MQTTDevice wird mit CraftBeerPi4 eingesetzt. Das MQTTDevice ein “Befehlsempfänger” und CraftBeerPi4 ist die Steuereinheit. CraftBeerPi4 versendet Steuerbefehle per WLAN im Format MQTT über einen Broker an das MQTTDevice. CraftBeerPi4 kann mit mehr als einem MQTTDevice arbeiten. Eine CBPi4 Umgebung bietet viele Möglichkeiten für individuelle Anpassungen und Erweiterungen. Das ist ein Vorteil und Nachteil zugleich, weil die Abhängigkeiten komplexer werden und Störungen sowie Inkompatibilitäten hervorrufen können. Das MQTTDevice hat den Fokus eine WLAN Anbindung von nahezu beliebigen Geräten an CraftBeerPi4 über das Protokoll MQTT.

Identisch ist in beiden Projekten die Hardware (ESP8266, Temperatursensoren, Display, GGM IDS2) sowie die Platine. Ein Wechsel zwischen die Firmwares Brautomat und MQTTDevice4 ist jederzeit ohne Veränderung möglich.