Cómo funciona el modo Cerveza

Samovar admite un modo para el macerado de malta al elaborar cerveza, la preparación de mostos de cereales y la cocción a baja temperatura de alimentos (sous vide). La lógica del modo se ejecuta en un ciclo de control independiente que entiende ocho tipos de pasos del programa y trabaja con parámetros de tiempo, temperatura, actuador y sensor de control. El modo se puede controlar desde la interfaz web, desde las aplicaciones móviles para Android e iOS y desde una página del sitio samovar-tool.ru.

Elección del modo y direccionamiento de los sensores

El modo Cerveza se elige en los ajustes del Samovar. Una vez guardados los ajustes, el controlador los aplica sin reiniciarse: cambian el modo de funcionamiento, el conjunto de sensores activos y los parámetros del regulador.

Samovar solo recuerda las direcciones de los sensores de temperatura que estaban físicamente conectados al bus en el momento de guardar los ajustes. Para no volver a introducir las direcciones cada vez que cambie de modo, guarde en el ordenador archivos de ajustes distintos con nombres claros (por ejemplo, según el modo) y cargue el que necesite al cambiar de modo.

Formato de la línea del programa

Un programa del modo Cerveza es un conjunto de líneas separadas por un espacio. Cada línea consta de cinco campos separados por punto y coma:

TYPE;TEMPERATURE;TIME;DEVICE;SENSOR

• TYPE: uno de los valores M, P, B, C, F, W, L, A (véase la sección «Tipos de pasos» más abajo).
• TEMPERATURE: la temperatura objetivo, en °C. En los pasos que no usan temperatura, el campo se mantiene pero se ignora su valor.
• TIME: duración en minutos. En los pasos que no usan tiempo, ponga 0.
• DEVICE: el número del actuador (por ejemplo, un agitador o una válvula) al que se refiere el paso. Si el paso no está ligado a un dispositivo concreto, 0.
• SENSOR: el índice del sensor de temperatura que se usa para vigilar el paso. De forma predeterminada es la caldera (TankTemp); en algunos pasos se puede indicar el sensor de vapor o el de la columna.

Ejemplo de un programa de macerado de malta con el esquema clásico de cinco reposos de temperatura:

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

Este programa calienta el macerado hasta 45 °C (reposo ácido-proteico), sube sucesivamente la temperatura a 52, 63, 72 y 78 °C con sus mantenimientos, espera la confirmación manual de la adición de la malta y del inicio de la ebullición, después hierve el mosto con dos adiciones de lúpulo, espera la confirmación y enfría hasta 30 °C.

Métodos de macerado

Samovar no tiene plantillas fijas de «infusión / decocción / sacarificación». El método de macerado lo definen por completo las líneas del programa y la combinación de tipos de pasos. A continuación se describen cuatro métodos típicos, los que se usan con más frecuencia en la práctica. Cualquiera de ellos se describe con un programa corriente del modo Cerveza.

Macerado por infusión con calentamiento escalonado

El método más extendido. El macerado se calienta por escalones, con un reposo de la duración necesaria en cada uno. Cada escalón es un par «calentar hasta la temperatura» + «mantener el tiempo indicado», más la confirmación manual de la adición de la malta al principio. El ejemplo anterior muestra el esquema clásico de cinco escalones: 45 → 52 → 63 → 72 → 78 °C. El número de escalones y sus temperaturas dependen del cervecero: reposo ácido 35–45 °C, reposo proteico 45–55 °C, sacarificación 62–72 °C (para una cerveza dulce y con cuerpo, 68–72 °C; para una seca, 60–63 °C).

Macerado con un solo reposo de sacarificación

Un método simplificado para estilos de cerveza claros. El macerado se calienta hasta 52 °C y se mantiene; después, un único reposo de sacarificación a 66–68 °C. El programa:

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

Decocción

Una parte del macerado se pasa a un recipiente aparte, se lleva a ebullición y se devuelve; así sube la temperatura del macerado principal hasta el escalón necesario. En un programa del Samovar esto se ve como una alternancia de pasos de calentamiento y pasos W: mientras el operador extrae, hierve y devuelve la decocción, el controlador espera la confirmación manual y luego pasa al siguiente paso.

M;45.00;0;0;0 P;45.00;15;0;0 W;0.00;0;0;0   -- empastado, reposo proteico, confirmación manual antes de la decocción
M;63.00;0;0;0 P;63.00;20;0;0 W;0.00;0;0;0   -- calentamiento hasta la sacarificación, reposo, confirmación manual
P;72.00;30;0;0 W;0.00;0;0;0                  -- sacarificación, confirmación manual
B;0.00;60;0;0 W;0.00;0;0;0 C;25.00;0;0;0     -- ebullición con lúpulo, enfriamiento

Macerado con dos recipientes (HI / HERMS / RIMS)

En las instalaciones con dos recipientes, el macerado se filtra a través de un tanque de filtración calentado (HI, Heat Infusion), o a través de un intercambiador de calor en un recipiente aparte con su propia temperatura (HERMS, Heat Exchange Recirculating Mash System), o se recircula por un tubo RIMS con calentador. En todos los casos se recirculan el líquido de macerado y el mosto; la temperatura del macerado principal se eleva calentando en un circuito aparte y no calentando directamente la caldera. En un programa del Samovar este método también se describe con líneas M, P y W: mientras el operador ajusta el caudal y la temperatura en el segundo recipiente o en el circuito RIMS, el controlador mantiene la temperatura objetivo y espera la confirmación manual antes de pasar al siguiente paso. Si el circuito se controla automáticamente mediante un relé o un servoaccionamiento, las transiciones entre pasos se pueden automatizar con un paso L que ejecute su propio script Lua (véase la sección «Tipos de pasos»).

M;45.00;0;0;0 P;45.00;15;0;0 L;0;0;0;0     -- empastado, reposo proteico, calentamiento hasta el siguiente paso mediante el segundo recipiente (paso Lua)
P;63.00;0;0;0 L;0;0;0;0                      -- sacarificación con calentamiento mediante el segundo recipiente
P;72.00;30;0;0 W;0.00;0;0;0                  -- reposo final, confirmación manual
B;0.00;60;0;0 W;0.00;0;0;0 C;25.00;0;0;0    -- ebullición con lúpulo, enfriamiento

Las temperaturas concretas, los tiempos de mantenimiento y el número de pasos dependen de la receta, del estilo de cerveza y de la disposición de la instalación. El programa se puede construir para cualquier método de macerado: Samovar lo ejecuta al pie de la letra, sin intervenir en la lógica entre líneas.

Importación de recetas desde BeerXML

La interfaz web del Samovar puede cargar recetas en formato BeerXML (y en el compatible BrewMate) y construir a partir de ellas un programa del modo Cerveza de forma automática. Así se pueden traer recetas de programas de terceros (BeerSmith, BrewMate y otros) sin reescribir las líneas a mano.

Ruta en la interfaz: modo Cerveza → Importar receta (la página brewxml.htm).

1. Elija en su ordenador el archivo XML de la receta. Se admiten los formatos BeerXML y BrewMate: el módulo detecta el formato por sí solo.
2. El archivo cargado se analiza en el navegador: se extraen los pasos de macerado, ebullición y fermentación, los volúmenes y los ingredientes.
3. Con esos datos se construye una secuencia de pasos de temperatura en el formato de programa del Samovar: pares de «calentar hasta la temperatura» + «mantener», ebullición con adiciones de lúpulo, enfriamiento.
4. El programa generado se puede revisar en la ventana de vista previa, editar a mano si hace falta y guardar como un programa corriente del modo Cerveza.

También se admite el camino inverso: un programa escrito a mano se puede guardar en el ordenador como archivo de texto y reutilizar más adelante. El formato del programa es texto sin formato, con líneas del tipo TYPE;TEMPERATURE;TIME;DEVICE;SENSOR separadas por un espacio.

Tipos de pasos

En el modo Cerveza están disponibles los siguientes tipos de pasos.

• M: calentar hasta la temperatura con confirmación manual. El controlador calienta el macerado hasta la temperatura fijada y la mantiene hasta que el operador pasa a la siguiente línea. Al alcanzar la temperatura se envía una notificación de que hay que añadir la malta.
• P: calentar hasta la temperatura con avance automático. El controlador calienta hasta la temperatura fijada y la mantiene durante el tiempo indicado; después pasa automáticamente a la siguiente línea.
• B: ebullición. El controlador hierve durante el tiempo fijado. Al terminar el tiempo se envía una notificación de que hay que añadir lúpulo. Si el lúpulo se añade varias veces, se hacen varias líneas B con los intervalos correspondientes.
• C: enfriamiento. El controlador abre la válvula de suministro de agua de refrigeración y espera a que la temperatura baje hasta el valor fijado. Después la válvula se cierra y el controlador pasa a la siguiente línea. Si se han acabado las líneas del programa, se apaga el calentamiento.
• F: paso final. Termina el programa: apaga el calentamiento, las válvulas y el agitador, y envía una notificación de finalización.
• W: espera manual. El controlador no hace nada hasta que el operador pasa manualmente a la siguiente línea. Se usa para pausas que necesitan a una persona: inspeccionar el macerado, añadir ingredientes fuera del plan, tomar muestras.
• L: paso Lua personalizado. El controlador llama al script beer.lua con el contexto indicado. El script controla equipos externos, válvulas y el agitador hasta que llama a setNextProgram() o se detiene por tiempo de espera. Más detalles en la sección sobre los scripts Lua, más abajo.
• A: autoajuste del regulador PID. El controlador calienta hasta la temperatura fijada y luego inicia el autoajuste. Cuando termina, los nuevos coeficientes se escriben en los ajustes, se apaga el calentamiento y el controlador exige un reinicio. El proceso puede durar varias horas; la precisión del mantenimiento de la temperatura mejora tras la calibración. Se recomienda calibrar con la tensión de trabajo a la que funcionará el regulador.

Control del calentamiento

Samovar controla el calentamiento mediante un regulador de potencia: RM2, RMVK o kvic. La tensión máxima se usa para el aumento de temperatura (modo de impulso) y la tensión de trabajo fijada en los ajustes se usa para el mantenimiento. Con RMVK o kvic, la tensión del modo de trabajo se establece en los ajustes; con otros reguladores, la tensión de trabajo es fija.

En las compilaciones con control por UART (RMVK, kvic) hay disponible una resistencia calefactora de impulso: cuando la temperatura de la caldera está por debajo de la objetivo en más de ACCELERATION_HEATER_DELTA (4 °C de forma predeterminada, se fija en Samovar_ini.h), se conecta el relé n.º 4 (RELE_CHANNEL4), que alimenta una resistencia calefactora adicional. Cuando la diferencia baja del umbral, el relé se desconecta y solo trabaja el calentamiento principal.

El relé n.º 4 debe estar dimensionado para una potencia al menos un 20 % superior a la de la resistencia calefactora de impulso. Si se usa un módulo de cuatro relés, este puede conmutar un contactor o un relé más potente.

Histéresis de temperatura alcanzada

Entre los ajustes figura la consigna de temperatura de la caldera: la diferencia con la que el controlador considera alcanzada la temperatura fijada. Por ejemplo, si la consigna es 0.1 para la línea P;64.00;15;0;0, la cuenta atrás de 15 minutos empieza a una temperatura de 63,9 °C.

Autoajuste del PID

Para iniciar el autoajuste del regulador PID, fije un programa aparte de dos líneas:

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

El controlador calentará hasta 50 °C y después iniciará la calibración. Cuando termine, los nuevos coeficientes se escriben en los ajustes, el calentamiento se apaga y hace falta reiniciar. Los coeficientes también se pueden ajustar a mano en los ajustes.

Sous vide

El modo de temperatura sous vide se implementa como un programa corriente del modo Cerveza con una sola línea de mantenimiento:

P;65;300;0;0

El controlador mantiene 65 °C durante 300 minutos (5 horas), luego envía una notificación y apaga el calentamiento. Los alimentos se envasan al vacío en una bolsa de antemano. Para el envasado al vacío se usa una envasadora al vacío aparte.

Samovar también tiene un modo Sous vide independiente, con su propio script suvid.lua y una lógica más fina de mantenimiento de la temperatura. Para tareas puntuales basta con el modo Cerveza; para cocinar con regularidad se recomienda usar el modo específico.

Registro y notificaciones

El controlador guarda un registro de funcionamiento en su memoria interna y envía datos al servidor samovar-tool.ru. Las notificaciones de los eventos clave (alcanzar un reposo de temperatura, añadir lúpulo, fin del programa) se muestran en las aplicaciones móviles para Android e iOS y en la página de control del sitio samovar-tool.ru. Los eventos de alarma llegan como notificaciones push en las aplicaciones.

Opcionalmente se admite el envío de lecturas por MQTT: el servidor, el puerto, el usuario, la contraseña y el tema se fijan en el archivo local user_config_override.h y no se almacenan en la interfaz web del dispositivo. MQTT funciona sin TLS y envía solo los valores actuales de los sensores.

Qué conviene saber antes de empezar

• Antes de iniciar un programa, compruebe las direcciones de los sensores de temperatura y guarde los ajustes en el ordenador: sin un archivo guardado tendrá que volver a introducir las direcciones tras un reinicio.
• El programa se inicia automáticamente tras un reinicio; si necesita interrumpir el proceso, use el botón de parada de la interfaz web o el comando setAlarm() desde Lua.
• Las líneas sin tiempo numérico (M, W) pasan al siguiente paso solo con confirmación manual. Si el operador no confirma la transición, el programa se queda en el paso actual.
• El paso A (autoajuste del PID) dura varias horas. No lo inicie sin necesidad y no apague el controlador hasta que termine.
• La resistencia calefactora de impulso se conecta automáticamente cuando la diferencia de temperatura supera ACCELERATION_HEATER_DELTA (4 °C de forma predeterminada), si el firmware tiene activado el regulador de potencia por UART (la bandera SAMOVAR_USE_POWER en Samovar_ini.h) y el pin RELE_CHANNEL4 no está ocupado por otro dispositivo. En otras compilaciones la resistencia calefactora de impulso no se usa.