
Samovar 项目:精馏、蒸馏、酿造和奶酪制作的自动化
面向 ESP32 和 ESP32-S3 的开源项目。工艺程序、网页界面和手机应用。
我们的座右铭:“安全第一!”
Samovar 是一款开源控制器,适用于精馏、蒸馏、BK 和 NBK(发酵醪精馏塔和连续式发酵醪精馏塔)、酿造、奶酪制作和低温慢煮 (sous-vide)。它按程序控制加热、水泵、阀门和取酒。您可以在显示屏上、浏览器中、Android/iOS 应用里以及网站上观察过程。可用的功能取决于硬件和固件配置。
要测试 iOS 应用,请先安装 Apple 的 TestFlight 应用,然后打开此链接
监测温度
五个温度传感器分别监测蒸汽、塔节、蒸馏釜、水和 TCA(通大气管)。读数用于工艺程序和保护功能;传感器的组合取决于模式和配置。
在精馏模式下,控制取酒速度和体积
带步进电机驱动的蠕动泵按设定的升每小时速度并按体积取酒。为了精确计量,水泵需事先校准。
实现精馏过程自动化
程序定义取酒的各个阶段和暂停。杂质穿透检测器结合气压修正分析温度趋势:根据设置,它会降低速度、暂停取酒,并在稳定后恢复。
按馏分分离
舵机按程序切换取酒容器。酒头、酒心、酒尾和中间馏分可以分别收集,并为每个阶段设置体积和速度。
提供远程监控与控制
可通过本地网页界面、Android/iOS 应用和 samovar-tool.ru 网站控制控制器。整个过程的日志、消息和图表可在网站和应用中查看;报警以通知形式送达。
内含安全保护组
对温度、压力、冷却水以及传感器和调节器故障的监控,有助于在紧急情况下停止过程。支持液泛传感器和紧急按钮。这些保护取决于所连接的硬件,不能代替硬件安全措施。
支持蒸馏模式
蒸馏按程序进行,在达到温度,或蒸馏釜或蒸汽中计算出的酒精度发生变化时结束。界面会显示距阶段结束和整个过程结束的预计时间。
支持酿造模式
程序负责麦芽投料、温度休止、煮沸、冷却和发酵。在具备相应硬件的情况下,支持 BIAB、HERMS 和 RIMS 酿造装置、BeerXML 导入、水泵和搅拌器。
支持低温慢煮 (sous-vide) 模式
控制器按程序保持水温,用于低温慢煮 (sous-vide) 烹饪。请根据所选食材和设备设置各阶段的温度和时长。
整个过程的图表、云端日志和消息可帮助您观察过程并回顾结果。紧急重启后程序会恢复;30 分钟内重新启动会延续同一个日志会话。这并不意味着加热会自动开启。
请注意:这是一个非商业项目!
在论坛上讨论该项目:https://forum.homedistiller.ru/index.php?topic=367128.120#msg13883184
所有问题都可以在那里提出。
与其他项目的比较
这份比较展示了不同方案之间的差异。具体设备、版本、分支和插件的功能可能不同;选择前请查阅文档。BrewPi 和 BrewPiLess 是各自独立的项目,并非同一个硬件平台。Samovar 的功能同样取决于所用版本和所连接的硬件。
精馏/蒸馏
下面把 Samovar 项目的功能与用于精馏和蒸馏的商用方案进行比较,并将后者分为三类:
- 基础数字控制器 (例如常见的成品 PID 控制器、Still Spirits 的控制器等)。
- 高级业余爱好者控制器 (例如 HomeDistiller 的系统、知名设备厂商的定制产品)。
- 工业/实验室 PLC 系统 (可编程逻辑控制器)。
蒸馏/精馏功能对比分析
| 功能模块 | Samovar 项目(DIY) | 基础控制器 | 高级业余爱好者控制器 | 工业 PLC |
|---|---|---|---|---|
| 1. 核心控制逻辑 | 按程序和事件控制。 逻辑取决于阶段、温度、压力、时间和事件. | 静态保持某个参数。 通常是恒温器:保持设定的温度或功率。 | 分步编程。 执行类似这样的配方:“加热到 80°C -> 保温 20 分钟 -> 加热到 90°C”。 | 可编程逻辑。 可以实现参数之间的任何关系,哪怕再复杂。 |
| 2. 功率控制 | 控制外部功率调节器;算法取决于模式。 | 开/关或 PID 控制,取决于型号和输出。 | 算法和功率级取决于具体设备。 | 算法和反馈由项目自行定义。 |
| 3. 成品取酒控制 | 蠕动泵:速度以 L/h 计,可设定体积;舵机切换容器。 | 通常需要单独的取酒控制单元。 | 对水泵、阀门和计量的支持取决于型号。 | 针对所选执行器实现。 |
| 4. 对过程的适应 | 大气压修正、温度趋势检测器、按设置降速和暂停取酒;Lua。 | 对被测参数的偏差作出反应;附加功能取决于型号。 | 切换条件和自适应算法取决于型号。 | 算法针对具体装置开发。 |
| 5. 界面与监控 | 现代。 带实时图表的网页界面、远程访问、本地 LCD。 | 基础。 一个数字显示器和几个按钮。 | 实用但朴素。 常见为文本 LCD,可选通过 RS-485/USB 向电脑输出数据。 | 工业级。 SCADA 系统,具备完整的过程可视化、归档和报表。 |
| 6. 安全 | 监控温度、水、压力以及传感器和调节器故障;有相应硬件时提供附加保护。 | 请核实具体的保护措施以及传感器故障时的行为。 | 请核实具体型号的硬件和软件保护。 | 可以采用冗余和认证部件,但并非每个 PLC 系统都要求如此。 |
| 7. 集成(IoT) | 网站和 Android/iOS 应用;MQTT 为可选项,需在配置中启用。 | 通信接口取决于型号。 | 协议、应用和集成取决于型号。 | OPC UA、Modbus、Profinet 等协议,取决于平台。 |
| 8. 大致成本 | 成本取决于传感器、驱动和功率级;还必须把组装时间计算在内。 | 应比较整套的价格,而不是单个调节器的价格。 | 价格取决于配置、保修和支持。 | 设备、许可、开发和调试按项目计价。 |
Samovar 相对于其他蒸馏项目的定位
- 与独立的温度控制器相比,Samovar 控制的不仅是温度,还包括过程阶段以及取酒的速度和体积。当多个设备需要协同工作时,这很有用。
- 在 Samovar 和现成的业余爱好者自动化设备之间做选择时,值得比较取酒控制、容器切换、程序以及扩展逻辑的能力。为此 Samovar 提供开放源代码和 Lua;现成设备的能力则取决于型号。
- Samovar 与 PLC 方案的共同点,是用可编程逻辑来处理传感器和执行器。但这并不意味着 DIY 控制器在可靠性、认证或硬件保护方面等同于工业系统。
结论:
Samovar 在精馏和蒸馏方面的优势是按程序取酒、可使用多个容器,以及能根据自己的装置调整逻辑。选择取决于设备、所需功能以及您是否愿意自己动手设置。
主要的取舍在于现成设备的便利与自制设备的灵活之间。对于商用方案,需要核对套件内容、保修和支持;对于 Samovar,则要考虑组装、设置和安全检查所需的时间。
酿造模式功能对比分析
下面将 Samovar 项目的功能与酿造自动化领域其他流行的开源/DIY 项目进行对比分析。
作为对比,我们选取了几个代表不同思路的知名项目:
- BrewPi / BrewPiLess:历来是最知名的啤酒发酵控制 项目之一。
- CraftBeerPi (v3/v4):一款非常流行的模块化控制器,用于酿造 (糖化、煮沸),运行在树莓派上。
- ArdBir / ESPurno:更简单的 Arduino/ESP 控制器,主要面向酿造过程。
按关键参数对比分析
| 功能模块 | Samovar 项目 | BrewPi / BrewPiLess | CraftBeerPi 4 | 典型的 DIY 项目(ArdBir 等) |
|---|---|---|---|---|
| 1. 用途 | 精馏、蒸馏、BK、NBK、酿造、奶酪制作、低温慢煮 (sous-vide)。 | 专用型。 主要是精确控制发酵温度。 | 专用型。 完整的酿造周期(糖化、煮沸)。 | 专用型。 通常只负责酿造(糖化)。 |
| 2. 自动化灵活性 | 分阶段程序和用户 Lua 脚本。 | 中等。 温度曲线(“温度-时间”图)。 | 高。 分步配方,以及可灵活扩展的插件系统。 | 基础。 逻辑写死在程序里,至多能设置温度休止。 |
| 3. 设备控制 | 精确而全面。 控制步进电机(精确取酒)、舵机(切换容器),并可平滑调节功率。 | 精确。 通过对加热和冷却的 PID 控制来保持温度。 | 模块化。 通过继电器控制阀门、水泵和搅拌器。用 PWM 调节功率。 | 基础。 主要是继电器的开/关控制。 |
| 4. 界面与监控 | 网页界面、LCD、Android/iOS、网站和会话历史图表。 | 网页界面。 用于设置曲线和查看图表的网页界面。 | 高级。 现代化的网页界面,以及可完全自定义的仪表盘。 | 基础。 通常只有 LCD 显示屏,很少有简单的网页界面。 |
| 5. 集成与 IoT | 网站和应用;MQTT 为可选项。I2CStepper 用于扩展控制。 | MQTT、外部传感器和通知是否可用,应针对具体的版本、分支和插件进行核实。 | MQTT、外部传感器和通知是否可用,应针对具体的版本、分支和插件进行核实。 | MQTT、外部传感器和通知是否可用,应针对具体的版本、分支和插件进行核实。 |
| 6. 硬件平台 | ESP32 和 ESP32-S3。 | 取决于项目和版本:BrewPi 和 BrewPiLess 使用不同的硬件方案。 | 树莓派。 完整的计算机,成本和功耗更高。 | Arduino/ESP8266. |
结论与 Samovar 项目的定位
Samovar 在同一个硬件平台上集成了多种工艺模式。如果您只需要发酵或只酿啤酒,专用项目可能更方便。
1. 多种工艺。除酿造外,Samovar 还支持精馏、蒸馏、BK、NBK、奶酪制作和低温慢煮 (sous-vide)。BrewPi/BrewPiLess 主要面向发酵,CraftBeerPi 面向酿造设备控制;这是不同的任务,并不构成通用的优劣排名。
2. 可扩展的逻辑。Samovar 使用分阶段程序和 Lua。其他项目有各自的扩展方式,包括插件和修改源代码。值得比较的是您所需要的场景,以及实现它的难度。
3. 硬件平台。Samovar 运行在 ESP32 和 ESP32-S3 上,并提供内置的网页界面。CraftBeerPi 使用树莓派。微控制器和单板计算机在资源和维护要求上有所不同;任何一种方案本身都不能保证整套装置的可靠性。
4. 控制与历史记录。Samovar 提供本地显示屏、网页界面、手机应用、通过网站控制以及会话日志。可用的功能取决于硬件和连接设置。
总结:
Samovar 适合需要多种模式并希望能修改装置逻辑的爱好者。如果开箱即用、厂商支持或单一的专门任务更重要,则值得考虑合适的现成方案。

监测温度
在精馏模式下,控制取酒速度和体积
实现精馏过程自动化
按馏分分离
提供远程监控与控制
支持蒸馏模式
支持酿造模式