So funktioniert der Bier-Modus

Samovar unterstützt einen Modus zum Einmaischen von Malz beim Bierbrauen, zur Zubereitung von Getreidemaische und zum Garen von Lebensmitteln bei niedriger Temperatur (Sous-vide). Die Logik des Modus läuft in einer eigenen Steuerschleife, die acht Typen von Programmschritten versteht und mit den Parametern Zeit, Temperatur, Aktor und Kontrollsensor arbeitet. Sie können den Modus über die Weboberfläche, über die mobilen Apps für Android und iOS und über eine Seite der Website samovar-tool.ru steuern.

Modus wählen und Sensoren zuordnen

Der Bier-Modus wird in den Einstellungen des Samovar gewählt. Nach dem Speichern der Einstellungen übernimmt der Controller sie ohne Neustart: Der Betriebsmodus, die Menge der aktiven Sensoren und die Reglerparameter ändern sich.

Samovar merkt sich nur die Adressen der Temperatursensoren, die beim Speichern der Einstellungen physisch am Bus angeschlossen waren. Damit Sie die Adressen nicht bei jedem Moduswechsel neu eingeben müssen, speichern Sie auf Ihrem Computer getrennte Einstellungsdateien mit sprechenden Namen (zum Beispiel nach Modus) und laden Sie beim Wechsel die passende.

Format der Programmzeile

Ein Programm im Bier-Modus ist eine Reihe von Zeilen, die durch ein Leerzeichen getrennt sind. Jede Zeile besteht aus fünf Feldern, die durch Semikolons getrennt sind:

TYPE;TEMPERATURE;TIME;DEVICE;SENSOR

• TYPE — einer der Werte M, P, B, C, F, W, L, A (siehe den Abschnitt „Schritttypen“ unten).
• TEMPERATURE — die Zieltemperatur in °C. Bei Schritten, die keine Temperatur verwenden, bleibt das Feld stehen, der Wert wird aber ignoriert.
• TIME — die Dauer in Minuten. Bei Schritten ohne Zeitangabe tragen Sie 0 ein.
• DEVICE — die Nummer des Aktors (zum Beispiel eines Rührers oder eines Ventils), auf den sich der Schritt bezieht. Ist der Schritt an kein bestimmtes Gerät gebunden — 0.
• SENSOR — der Index des Temperatursensors, mit dem der Schritt überwacht wird. Standardmäßig ist es die Brennblase (TankTemp); bei manchen Schritten können Sie den Dampfsensor oder die Kolonne angeben.

Ein Beispiel für ein Malz-Maischprogramm nach dem klassischen Schema mit fünf Temperaturrasten:

M;45.00;0;0;0 P;52.00;5;0;0 P;63.00;5;0;0 P;72.00;5;0;0 P;78.00;2;0;0 W;0.00;0;0;0 B;0.00;5;0;0 B;0.00;5;0;0 W;0.00;0;0;0 C;30.00;0;0;0

Dieses Programm erhitzt die Maische auf 45 °C (Säure-Eiweiß-Rast), hebt die Temperatur nacheinander mit Haltezeiten auf 52, 63, 72 und 78 °C an, wartet auf die manuelle Bestätigung der Malzzugabe und des Kochbeginns, kocht dann die Würze mit zwei Hopfengaben, wartet auf die Bestätigung und kühlt auf 30 °C ab.

Maischverfahren

Samovar hat keine festen Vorlagen für „Infusion / Dekoktion / Verzuckerung“. Das Maischverfahren wird vollständig durch die Programmzeilen und die Kombination der Schritttypen festgelegt. Unten finden Sie vier typische Verfahren, die in der Praxis am häufigsten genutzt werden. Jedes davon wird durch ein gewöhnliches Programm im Bier-Modus beschrieben.

Infusionsverfahren mit stufenweisem Aufheizen

Das gebräuchlichste Verfahren. Die Maische wird stufenweise erhitzt, auf jeder Stufe gibt es eine Rast der nötigen Länge. Jede Stufe besteht aus einem Paar „auf Temperatur erhitzen“ + „die eingestellte Zeit halten“, dazu kommt am Anfang die manuelle Bestätigung der Malzzugabe. Das Beispiel oben zeigt das klassische Fünf-Stufen-Schema: 45 → 52 → 63 → 72 → 78 °C. Die Zahl der Stufen und ihre Temperaturen bestimmt der Brauer: Säurerast 35–45 °C, Eiweißrast 45–55 °C, Verzuckerung 62–72 °C (für ein süßes, vollmundiges Bier — 68–72 °C, für ein trockenes — 60–63 °C).

Maischen mit einer einzigen Verzuckerungsrast

Ein vereinfachtes Verfahren für helle Biersorten. Die Maische wird auf 52 °C erhitzt und gehalten, danach folgt eine einzige Verzuckerungsrast bei 66–68 °C. Das Programm:

M;52.00;0;0;0 P;52.00;10;0;0 P;67.00;45;0;0 W;0.00;0;0;0 B;0.00;60;0;0 W;0.00;0;0;0 C;25.00;0;0;0

Dekoktion

Ein Teil der Maische wird in ein separates Gefäß entnommen, zum Kochen gebracht und zurückgegeben — das hebt die Temperatur der Hauptmaische auf die gewünschte Stufe. In einem Samovar-Programm sieht das aus wie abwechselnde Heizschritte und W-Schritte: Während der Bediener die Dekoktion abzieht, kocht und zurückgibt, wartet der Controller auf die manuelle Bestätigung und geht dann zum nächsten Schritt über.

M;45.00;0;0;0 P;45.00;15;0;0 W;0.00;0;0;0   -- Einmaischen, Eiweißrast, manuelle Bestätigung vor der Dekoktion
M;63.00;0;0;0 P;63.00;20;0;0 W;0.00;0;0;0   -- Aufheizen auf Verzuckerung, Rast, manuelle Bestätigung
P;72.00;30;0;0 W;0.00;0;0;0                  -- Verzuckerung, manuelle Bestätigung
B;0.00;60;0;0 W;0.00;0;0;0 C;25.00;0;0;0     -- Kochen mit Hopfen, Abkühlen

Maischen mit zwei Gefäßen (HI / HERMS / RIMS)

Bei Anlagen mit zwei Gefäßen wird die Maische durch einen beheizten Läuterbottich filtriert (HI — Heat Infusion), durch einen Wärmetauscher in einem separaten Gefäß mit eigener Temperatur geleitet (HERMS — Heat Exchange Recirculating Mash System) oder durch ein RIMS-Rohr mit Heizung umgewälzt. In allen Fällen werden Maischeflüssigkeit und Würze umgewälzt; die Temperatur der Hauptmaische wird durch Erhitzen in einem separaten Kreislauf angehoben und nicht durch direktes Beheizen der Brennblase. In einem Samovar-Programm wird auch dieses Verfahren durch M-, P– und W-Zeilen beschrieben: Während der Bediener Durchfluss und Temperatur im zweiten Gefäß oder im RIMS-Kreislauf einstellt, hält der Controller die Zieltemperatur und wartet vor dem Übergang zum nächsten Schritt auf die manuelle Bestätigung. Wird der Kreislauf automatisch über ein Relais oder einen Servoantrieb gesteuert, lassen sich die Übergänge zwischen den Schritten mit einem L-Schritt automatisieren, der ein eigenes Lua-Skript ausführt (siehe den Abschnitt „Schritttypen“).

M;45.00;0;0;0 P;45.00;15;0;0 L;0;0;0;0     -- Einmaischen, Eiweißrast, Aufheizen auf die nächste Stufe über das zweite Gefäß (Lua-Schritt)
P;63.00;0;0;0 L;0;0;0;0                      -- Verzuckerung mit Aufheizen über das zweite Gefäß
P;72.00;30;0;0 W;0.00;0;0;0                  -- letzte Rast, manuelle Bestätigung
B;0.00;60;0;0 W;0.00;0;0;0 C;25.00;0;0;0    -- Kochen mit Hopfen, Abkühlen

Die konkreten Temperaturen, Haltezeiten und die Zahl der Schritte hängen vom Rezept, vom Bierstil und vom Aufbau der Anlage ab. Das Programm lässt sich für jedes Maischverfahren erstellen — Samovar führt es wörtlich aus und greift in die Logik zwischen den Zeilen nicht ein.

Rezepte aus BeerXML importieren

Die Weboberfläche des Samovar kann Rezepte im Format BeerXML (und im kompatiblen BrewMate) laden und daraus automatisch ein Programm für den Bier-Modus erstellen. So übernehmen Sie Rezepte aus Fremdprogrammen — BeerSmith, BrewMate und anderen —, ohne die Zeilen von Hand neu zu schreiben.

Pfad in der Oberfläche: Beer mode → Import recipe (Bier-Modus → Rezept importieren; die Seite brewxml.htm).

1. Wählen Sie auf Ihrem Computer die XML-Datei des Rezepts. Unterstützt werden die Formate BeerXML und BrewMate — das Modul erkennt das Format selbst.
2. Die geladene Datei wird im Browser ausgewertet: Die Schritte für Maischen, Kochen und Gärung, die Mengen und die Zutaten werden ausgelesen.
3. Aus diesen Daten wird eine Folge von Temperaturschritten im Samovar-Programmformat aufgebaut: Paare aus „auf Temperatur erhitzen“ + „halten“, Kochen mit Hopfengaben, Abkühlen.
4. Das erzeugte Programm lässt sich im Vorschaufenster ansehen, bei Bedarf von Hand bearbeiten und als gewöhnliches Bier-Modus-Programm speichern.

Auch der umgekehrte Weg wird unterstützt: Ein von Hand geschriebenes Programm kann als Textdatei auf Ihrem Computer gespeichert und später wiederverwendet werden. Das Programmformat ist einfacher Text mit Zeilen der Form TYPE;TEMPERATURE;TIME;DEVICE;SENSOR, getrennt durch ein Leerzeichen.

Schritttypen

Im Bier-Modus stehen folgende Schritttypen zur Verfügung.

• M — auf Temperatur erhitzen mit manueller Bestätigung. Der Controller erhitzt die Maische auf die eingestellte Temperatur und hält sie, bis der Bediener zur nächsten Zeile weitergeht. Sobald die Temperatur erreicht ist, kommt eine Benachrichtigung, dass das Malz zugegeben werden soll.
• P — auf Temperatur erhitzen mit automatischem Weiterschalten. Der Controller erhitzt auf die eingestellte Temperatur und hält sie für die angegebene Zeit, danach geht er automatisch zur nächsten Zeile über.
• B — Kochen. Der Controller kocht für die eingestellte Zeit. Ist die Zeit abgelaufen, kommt eine Benachrichtigung, dass Hopfen zugegeben werden soll. Wird der Hopfen mehrmals zugegeben, legen Sie mehrere B-Zeilen mit den entsprechenden Abständen an.
• C — Abkühlen. Der Controller öffnet das Ventil der Kühlwasserzufuhr und wartet, bis die Temperatur auf den eingestellten Wert sinkt. Danach schließt das Ventil, und der Controller geht zur nächsten Zeile über. Sind die Programmzeilen zu Ende, wird die Heizung abgeschaltet.
• F — Abschlussschritt. Beendet das Programm: Schaltet Heizung, Ventile und Rührer ab und sendet eine Benachrichtigung über das Ende.
• W — manuelles Warten. Der Controller tut nichts, bis der Bediener manuell zur nächsten Zeile weitergeht. Das nutzen Sie für Pausen, die einen Menschen brauchen: die Maische prüfen, außerplanmäßig Zutaten zugeben, Proben nehmen.
• L — eigener Lua-Schritt. Der Controller ruft das Skript beer.lua mit dem angegebenen Kontext auf. Das Skript steuert externe Geräte, Ventile und den Rührer, bis es setNextProgram() aufruft oder per Timeout gestoppt wird. Mehr dazu im Abschnitt über Lua-Skripte weiter unten.
• A — Autotuning des PID-Reglers. Der Controller erhitzt auf die eingestellte Temperatur und startet dann das Autotuning. Wenn es beendet ist, werden die neuen Koeffizienten in die Einstellungen geschrieben, die Heizung wird abgeschaltet, und der Controller verlangt einen Neustart. Der Vorgang kann mehrere Stunden dauern; die Genauigkeit der Temperaturhaltung verbessert sich nach der Kalibrierung. Empfohlen wird, bei der Arbeitsspannung zu kalibrieren, mit der der Regler später arbeiten wird.

Heizungssteuerung

Samovar steuert die Heizung über einen Leistungsregler: RM2, RMVK oder kvic. Die Maximalspannung wird zum Aufheizen genutzt (Boost-Modus), die in den Einstellungen festgelegte Arbeitsspannung zum Halten. Bei RMVK oder kvic wird die Spannung im Arbeitsmodus in den Einstellungen festgelegt; bei anderen Reglern ist die Arbeitsspannung fest vorgegeben.

In Aufbauten mit UART-Steuerung (RMVK, kvic) steht ein Boost-Heizstab zur Verfügung: Liegt die Temperatur der Brennblase um mehr als ACCELERATION_HEATER_DELTA (standardmäßig 4 °C, festgelegt in Samovar_ini.h) unter dem Ziel, schaltet sich Relais Nr. 4 (RELE_CHANNEL4) ein und speist einen zusätzlichen Heizstab. Fällt die Differenz unter die Schwelle, schaltet das Relais ab, und es arbeitet nur noch die Hauptheizung.

Relais Nr. 4 muss für eine Leistung ausgelegt sein, die mindestens 20 % über der des Boost-Heizstabs liegt. Wird ein Vier-Relais-Modul verwendet, kann es ein Schütz oder ein leistungsstärkeres Relais schalten.

Hysterese für „Temperatur erreicht“

In den Einstellungen gibt es den Sollwert für die Temperatur der Brennblase — die Differenz, bei der der Controller die eingestellte Temperatur als erreicht ansieht. Ist der Sollwert zum Beispiel 0.1 für die Zeile P;64.00;15;0;0, beginnt der 15-Minuten-Countdown bei einer Temperatur von 63,9 °C.

PID-Autotuning

Um das Autotuning des PID-Reglers zu starten, legen Sie ein separates Programm aus zwei Zeilen an:

P;50.00;0;0;0
A;50.00;0;0;0

Der Controller erhitzt auf 50 °C und startet dann die Kalibrierung. Wenn sie beendet ist, werden die neuen Koeffizienten in die Einstellungen geschrieben, die Heizung schaltet ab, und ein Neustart ist nötig. Die Koeffizienten lassen sich auch in den Einstellungen von Hand anpassen.

Sous-vide

Der Sous-vide-Temperaturmodus ist als gewöhnliches Programm im Bier-Modus mit einer einzigen Haltezeile umgesetzt:

P;65;300;0;0

Der Controller hält 65 °C für 300 Minuten (5 Stunden), sendet dann eine Benachrichtigung und schaltet die Heizung ab. Das Gargut wird vorher im Beutel vakuumiert. Zum Vakuumverpacken verwendet man ein separates Vakuumiergerät.

Samovar hat außerdem einen eigenen Sous-vide-Modus mit dem Skript suvid.lua und einer feineren Logik zur Temperaturhaltung. Für einmalige Aufgaben reicht der Bier-Modus; für regelmäßiges Garen empfiehlt sich der spezielle Modus.

Protokollierung und Benachrichtigungen

Der Controller führt ein Betriebsprotokoll im internen Speicher und sendet Daten an den Server samovar-tool.ru. Benachrichtigungen über wichtige Ereignisse — das Erreichen einer Temperaturrast, die Hopfengabe, das Programmende — erscheinen in den mobilen Apps für Android und iOS und auf der Steuerungsseite der Website samovar-tool.ru. Alarmereignisse kommen als Push-Benachrichtigungen in den Apps an.

Optional wird das Senden von Messwerten über MQTT unterstützt: Server, Port, Benutzer, Passwort und Topic werden in der lokalen Datei user_config_override.h festgelegt und nicht in der Weboberfläche des Geräts gespeichert. MQTT arbeitet ohne TLS und sendet nur die aktuellen Sensorwerte.

Was Sie vor dem Start wissen sollten

• Prüfen Sie vor dem Start eines Programms die Adressen der Temperatursensoren und speichern Sie die Einstellungen auf Ihrem Computer — ohne gespeicherte Datei müssen Sie die Adressen nach einem Neustart erneut eingeben.
• Das Programm startet nach einem Neustart automatisch; wenn Sie den Prozess unterbrechen müssen, nutzen Sie die Stopp-Schaltfläche in der Weboberfläche oder den Befehl setAlarm() aus Lua.
• Zeilen ohne numerische Zeitangabe (M, W) gehen nur nach manueller Bestätigung zum nächsten Schritt über. Bestätigt der Bediener den Übergang nicht, bleibt das Programm im aktuellen Schritt.
• Der Schritt A (PID-Autotuning) dauert mehrere Stunden. Starten Sie ihn nicht ohne Not und schalten Sie den Controller nicht aus, bevor er beendet ist.
• Der Boost-Heizstab schaltet sich automatisch ein, wenn die Temperaturdifferenz ACCELERATION_HEATER_DELTA (standardmäßig 4 °C) überschreitet, sofern in der Firmware der UART-Leistungsregler aktiviert ist (das Flag SAMOVAR_USE_POWER in Samovar_ini.h) und der Pin RELE_CHANNEL4 nicht von einem anderen Gerät belegt ist. In anderen Aufbauten wird der Boost-Heizstab nicht verwendet.