Samovar 的目标是把各种现成的设备组合起来,并在统一的理念下让控制它们尽可能简单。
Samovar 的核心理念:通过自动化,把用户从酿造、蒸馏、精馏等过程中的日常控制操作中解放出来。
安全是 Samovar 的第一要务。任何超出允许范围的情况都会被 Samovar 立即停止。同时,得益于开源代码 以及可以使用 lua 脚本,Samovar 足够灵活,几乎可以针对任何任务调整参数。
用什么最小配置就能搭建 Samovar?
只需一块 ESP32 微控制器,并往里面加载程序(草图(sketch))。然后让 ESP32 连接到您的 WiFi 网络,电脑上就会出现 Samovar 界面。ESP 通过 USB 接口供电。但它还无法显示任何数据。 当然,它也无法控制设备。
首先连接温度传感器。由于电脑通常在一个地方,而精馏塔在另一个地方,可以用任意手机充电器给 ESP 供电。
这时 Samovar 已经成为您的顾问。它会在显示器上显示并向智能手机发送消息:加速加热完成、打开冷却水、稳定完成、温度超限、暂停等等。同时您还能看到所有需要的温度。如果蒸汽冲出,会出现消息;还有图表,可以分析精馏塔的工作情况,等等。
但稳定性和安全仍要靠您自己。Samovar 只提供建议,旋钮和“龙头”还得您亲自去拧。时间一长就会觉得累,需要实现一些自动化。
以初学者的标准设备为例。
一根 3 kW 的加热管和一个带旋钮的普通可控硅调压器……
我们来实现加速加热的自动化。在加热管组件中,留 2 根加热管接在调压器上,另一根接到 16 A 固态继电器(SSR)上。把继电器的控制端接到相应的引脚(第四路继电器通道,RELE_CHANNEL4 — D13)*。
通电。在调压器上只设置精馏塔正常工作所需的电压,比如 200 伏,然后向 Samovar 发出“开启加热”(«Включить нагрев»)命令,除了调压器之外,它还会通过 SSR 以全功率接通辅助加热管。当蒸汽到达精馏塔、塔顶传感器检测到蒸汽时,Samovar 会关闭辅助加热管,只保留调压器。
这样您就不必再守着等蒸馏釜沸腾后自己去调低电压了。Samovar 会替您完成。
但同样,为了稳定精馏塔而不停地拧调压器旋钮也不是什么乐事……尤其是精馏要持续 20 个小时左右。
因此,为了节省精力、保护健康,最好首先购置一台
稳压调压器 (RMV-k、KVIC、RM),或者自己动手制作一台
SEM_AVR 调压器。
这样就开启了以前无法实现的功能:
1. 根据运行的程序自动控制功率,包括让精馏塔一直保持在预液泛状态**、按蒸馏釜温度关闭加热,以及最重要的——在蒸汽冲出或冷却水温度超限时自动关闭加热!
2. 当然,还有稳定的加热。
就这样,借助 Samovar 一步一步地逐渐连接其他设备,几乎可以实现整个过程的自动化。每增加一台新设备,都会带来新的功能。
请注意,连接 SSR 或稳压调压器大概已经是手机充电器能承受的极限了。再往后发展就需要更可靠的电源。
* ESP32 输出 3.3 伏电压,电流有限,因此并非所有固态继电器 都能 直接 “开箱即用”。
** 在使用液位传感器和某些类型调压器的情况下。