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Autor: Betreff: PC gesteuert brauen Samba und Bier Posting Freak Beiträge: 1736 Registriert: 19.4.2006 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 25.5.2007 um 12:39   Hallo Leute, nun, ich wollte eigentlich ein Single-Ceranfeld einsetzen, die sind hier unten aber unbezahlbar. Deswegen habe ich mir solche Widerstandsdraht-Heizelemente, eingefasst in Keramik gekauft, auch insgesamt nur 2000W. Die Keramik ist der Energie-Speicher der mir das Überschwingen bringt. Es sind beim Einmaischen etwa 3K, bei 54°C Sollwert aber nur noch 1K, bei noch höheren Sollwerten kein Überschwingen mehr, also brauchbar, wenn auch nicht ideal. @Jassco Klar, her mit den Fotos, bin schon gespannt darauf @Cebulon Führst Du alle Materialien automatisch zu? Wenn ja, wie hast Du das gemacht? Behälter mit automatisierter Klappe oder Transportschnecke? Lass doch auch mal Fotos Rüberwandern ;-) Grüsse Thomas ____________________ Link mit Fotos unserer Klein-Brauanlagen mit Automatisierung sind auf folgender website zu finden: http://cervejakarpens.oyla.de Antwort 525 cebulon Senior Member Beiträge: 289 Registriert: 17.2.2007 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 26.5.2007 um 08:23   Hallo Thomas, nein, ich führe nicht alle Materialien automatisch zu. Wie das geht, wüsste ich schon, aber eine Vollautomatisierung ist bei der Größenordnung der Anlage und den geplanten Zielen wohl nicht vernünftig. Nachdem ich die Sache einmal manuell durchgestanden habe, finde ich das stundenlange Beobachten von Temperatur und Uhr nicht besonders attraktiv und möchte meinen Einsatz auf das konzentrieren, was die Maschinerie nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand beherrschen könnte. Ich muß also 3 mal selber ran, 1. beim Einmaischen (Malzrohr einsetzen) 2. bei Jodprobe, Malzrohr heben, Nachguß, Stammwürze korrigieren 3. beim Würze runterkühlen, Hefezugabe, sauber machen Die langen Automatikphasen zwischen den 3 Punkten sind mein erklärtes Ziel, würden aber durch die mehrfache manuelle Hopfenzugabe zwischen 2 und 3 nachhaltig in Frage gestellt. Also habe ich mich darauf konzentriert, mir eine große Zahl von Lösungen ausgedacht und alle wieder verworfen: Fischfutter-Automaten, Rutschen, Förderbänder, Förderschnecken, Eimerkettenbagger, Getriebemotorkonstruktionen mit Kippgefäßen – alles unbrauchbar in Anbetracht des darunter brodelnden Sudes und der entstehenden Schwaden. Irgendwann bin ich dann gedanklich bei einem Roboter wie dem Lynx 6 gelandet, der an sicherer Stelle platziert seine Lasten jeweils schnell in die heiße Suppe kippen könnte. Der Aufwand und der Preis haben mich dann aber bewogen, doch erst mal von Hand anzufangen und diese Sache überhaupt erst dann anzugehen, wenn das eigentlich Wesentliche zufriedenstellend läuft. In den letzten Tagen bin ich nun etwas schlauer geworden. Ich werde auch in der Kochphase mit aufgelegtem Deckel arbeiten. Zur notwendigen Entlüftung der Brüden braucht man wohl kein dickes Ofenrohr; ein 40er Abwasserrohr, mit Steigung in Richtung Fenster geführt, tut’s wohl auch. Notfalls hilft ein Ventilator nach. Ein Abzweigstück, zentral in ein Loch im Zentrum des Einkocher-Deckels eingesetzt, wird die Brüden zur Seite ableiten. Nach oben geht’s dann weiter zur Hopfen-Kanone, deren Idee erst vor wenigen Tagen entstanden ist: Der Kern der kleinen, aber feinen Lösung ist ein einziges Modellbau-Servo in Verbindung mit 4 Gefäßen aus einem Kunststoff-Installationsrohr nach dem Trommelrevolver-Prinzip. Als Volumen habe ich mir jeweils 30 ml für Pellets ausgedacht; der Verschlussdeckel ist die 5. Einheit, die auch mit im Kreis bewegt wird. Mein eingesetzter Mikrocomputer (C-Control II) hat die die Ansteuerung für das Servo bereits an Bord (einer der PWM-Ausgänge). Damit kann ich die einzelnen Hopfenbehälter und den Deckel präzise über den Abwurfschacht positionieren und brauche nicht einmal eine Rückmeldung. Da ich derzeit noch am Malztopf baue, habe ich außer dem grundsätzlichen Servotest am Hopfenzuteiler noch nichts fertiggestellt. Deshalb bitte ich noch um etwas Geduld; Bilder werden folgen, wenn’s denn funktioniert. mfg Gerd Antwort 526 ixi Senior Member Beiträge: 133 Registriert: 17.1.2005 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 26.5.2007 um 09:55   Hallo cebulon, Zitat: Ich werde auch in der Kochphase mit aufgelegtem Deckel arbeiten. Zur notwendigen Entlüftung der Brüden braucht man wohl kein dickes Ofenrohr; ein 40er Abwasserrohr, mit Steigung in Richtung Fenster geführt, tut’s wohl auch Aus bitterer Erfahrung kann ich Dir verraten, dass die Würze anfangs ganz böse dazu tendiert, überzuschäumen, wenn der Deckel drauf ist. Das solltest Du bedenken und entweder genug Raum nach oben lassen oder erst nach ca 10 min den Deckel auflegen. Sonst musst Du Dir noch Gedanken über eine automatische Putzmaschine machen Cheers ixi ____________________ $: cd /pub $: more beer Antwort 527 cebulon Senior Member Beiträge: 289 Registriert: 17.2.2007 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 26.5.2007 um 12:42   Hallo ixi, besten Dank für den Hinweis, ich habe das unter diesen Bedingungen einfach noch nicht selbst erfahren. Deswegen stelle ich meine Frage mal anders herum: Was meinst Du, müsste man tun, damit die Würze trotz aufgelegten Deckels nicht überschäumt? - Was heißt anfangs, nach dem Siedebeginn? - Sollte man die Heizleistung auf den letzten Grad vor Siedebeginn vorbeugend reduzieren? - Sollte man ganz langsam geregelt an den Siedepunkt heranfahren? - Sollte die Umwälzpumpe ein- oder ausgeschaltet sein? Vermutlich orientiert sich Deine Beobachtung an den üblichen Anlagen, die mit voller Leistung in den Siedepunkt fahren und die Leistung auch dann nicht zurücknehmen. Ich habe ja gerade mit Thomas über diesen Punkt diskutiert. Ich kann, wenn notwendig, die Heizleistung quasi stufenlos zwischen 0 und 100% einstellen. Ahnend, daß da noch Überraschungen kommen, habe ich vorbeugend den Anschluß einer oder mehrerer Elektroden vorbereitet, die vom Deckel aus über das Leitfähigkeitsprinzip die Höhe des Schaums erkennen können. Lieber wäre mir allerdings, wenn ich die Ursache kennen würde, dann könnte ich das Problem nämlich von vornherein vermeiden. Hast Du – oder andere Leser – Vorschläge? mfg Gerd Antwort 528 ixi Senior Member Beiträge: 133 Registriert: 17.1.2005 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 26.5.2007 um 13:45   Hi, dieser Überkocheffekt tritt innerhalb der ersten 1-2 min nach Erreichen der Kochtemperatur auf. Ich denke, dass bestimmte Proteine, die in der ungekochten Würze noch vorhanden sind, durch das Kochen erst zerstört werden müssen, um dann keine Gefahr mehr für den Fussboden zu bedeuten. In der US-Homebrew-Community nennt man das Hotbreak (im Gegensatz zum Coldbreak, der erst bei Abkühlen stattfindet und zu einer Präzipitation anderer Proteine führt), ich kenne leider das deutsche Äquivalent nicht. Sicher ist, es macht ne Menge Sauerei beim Überlaufen. Wenn der Deckel offen ist, zerfallen die Bläschen schneller, als sie entstehen. Dasselbe Phänomen findest Du, wenn Du Nudeln kochst und den Deckel drauf lässt. Der nächste kritische Zeitpunkt wäre die Hopfengabe, auch da sehe zumindest ich ebenfalls eine kurze aber deutliche Schaumbildung. Allerdings musst Du zum Reinkippen den Deckel eh aufmachen . Ich dachte immer, dass man u.a. eine Mindestzeit mit offenem Deckel kocht, damit irgendwelche Kopfschmerz-Fuselöle entweichen können. Sonst würde ja ~ 1/2 h reichen (was meine Stromrechnung freuen würde). Ich dachte, ich hätte soetwas irgendwo mal gelesen... Probier es doch mal mit nem Topf Nudeln aus, ob das Überkochen beim Simmern nicht passiert. Cheers ixi ____________________ $: cd /pub $: more beer Antwort 529 cebulon Senior Member Beiträge: 289 Registriert: 17.2.2007 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 26.5.2007 um 16:43   Hallo ixi, schönen Dank. Ich werde wohl selbst herausfinden müssen, wie stark sich das Schäumen auswirkt. Ein mögliches Missverständnis will ich noch klarstellen: Der Deckel ist zwar aufgelegt, aber es ist immer ein 40mm-Rohr (das aus dem Fenster geleitet wird) zur Entlüftung geöffnet. Ansonsten bleibt der Deckel währen der gesamten Kochphase aufgelegt, ich brauche da nichts hochheben und reinkippen! Das wird der beschriebene Hopfenzuteiler automatisch tun, und zwar durch den Abwurfschacht im Zentrum des Deckels, siehe Antwort 530. mfg Gerd Antwort 530 ixi Senior Member Beiträge: 133 Registriert: 17.1.2005 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 26.5.2007 um 17:22   Hi, ich denke, dass die Blasen nicht platzen bei geschlossenem Deckel liegt an der hohen Luftfeuchtigkeit. Bei offenem Deckel platzen sie, weil die Membranen austrocknen (nur ein Gedankenspiel. Ob das so ist, weiss ich nicht). Auch wenn Du ein Rohr drauf hast, wird das Milieu sicher gesättigten Wasserdampf haben, ergo werden die Blasen nicht schnell genug platzen. Wie gesagt, das ist nur Spekulation ... Wir können ja eine Forenwette initiieren oder wenigstens ein Voting Cheers ixi (der die Idee mit der Gesamtautomatisierung übrigens sehr interessant findet) ____________________ $: cd /pub $: more beer Antwort 531 leo1 Senior Member Beiträge: 293 Registriert: 3.10.2005 Status: Offline erstellt am: 3.6.2007 um 07:15   Hi Thomas, ich habe mal 2 Sorten die ich mit deinen Programm gebraut habe probiert. Gut muss ich sagen. Nur das mit dem Kochen geht noch nicht so gut.98 Grad sind zuwenig und 99 Grad da kocht es immer.kannst du da nicht eine unterteilung in 0,5 Grad einbauen??? Schön wäre es auch wenn man das Brauprotokoll ausdrucken könnte. Einen Zähler für die Heizung wäre auch nicht schlecht, da kann man sich ausrechnen was man an Strom verbraucht. leo1 Antwort 532 ixi Senior Member Beiträge: 133 Registriert: 17.1.2005 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 3.6.2007 um 08:08   Hallo, dem kann ich mich nur anschliessen. Man muss ja nicht immer volle Pulle heizen, ein etwas gemässigtes Simmern tut es auch. Ich habe S&B bereits vorgeschlagen, ob man nicht vielleicht einen kleinen Schieber in die Oberfläche einbinden kann, so als eine Art Offset-Korrektur, damit man online ohne das Protokoll abbrechen zu müssen +/- 1°C zu oder abgeben kann. Weil manchmal möchte ich heftiges Kochen bis ich meine ungefähre StaWü erreicht hab und anschliessend eben etwas weniger. So eine Funktion wäre grossartig. @leo1, witzig, genau zwischen 98°C und 99°C häng ich auch fest :-) Was macht eigentlich Deine Pumpe, hat sich das Problem gelöst? Cheers ixi ____________________ $: cd /pub $: more beer Antwort 533 cebulon Senior Member Beiträge: 289 Registriert: 17.2.2007 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 3.6.2007 um 09:17   Hallo, leo1 und ixi, das Problem hatten wir schon - und auch eine Lösung. Lest bitte die Antworten 520 bis 522 und das Folgende. Meinen damaligen Vorschlag kann ich dahingehend ergänzen, daß ich inzwischen einen Weg gefunden habe, für jeden Fall (unabhängig von der Höhenlage, Genauigkeit des Sensors und sonstigen Variablen) beim Aufheizen den jeweils gültigen Siedepunkt des Wassers zu ermitteln. Dieser Wert wird dann zum dynamisch zum neuen Sollwert des Reglers gemacht. Damit kann man auch beim Kochen präzise regeln und genau das erreichen, was Ihr wollt. mfg Gerd Antwort 534 leo1 Senior Member Beiträge: 293 Registriert: 3.10.2005 Status: Offline erstellt am: 3.6.2007 um 09:57   Hi ixi, die Pumpe habe ich nach Speidel geschickt. leo1 Antwort 535 alexbrand Posting Freak Beiträge: 2947 Registriert: 15.11.2006 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 3.6.2007 um 11:46   Hallo Leo1! Zitat von leo1, am 3.6.2007 um 07:15 Nur das mit dem Kochen geht noch nicht so gut.98 Grad sind zuwenig und 99 Grad da kocht es immer.kannst du da nicht eine unterteilung in 0,5 Grad einbauen??? Das wird wohl nicht ganz möglich sein. Der Sud kocht je nach Wetterlage bei anderen Temperaturen. Da kann die Software nicht eingreifen. Das hat mit dem Dampfdruck zu tun. Außerdem: wenn es kocht, dann kocht es, da kann die Heizung noch so dolle bollern. Das würde nicht mehr viel ändern. Zitat von leo1, am 3.6.2007 um 07:15 Einen Zähler für die Heizung wäre auch nicht schlecht, da kann man sich ausrechnen was man an Strom verbraucht. Eine einfachere Lösung wäre es, einen Zwischenzähler zu verwenden oder diese Energiekostenkessgeräte zu verwenden. Die sind wesentlich genauer. Der PC schaltet lediglich ein Relais, damit ist keine Stromflußmessung möglich. Es gibt mehr als eine Hand voll Brauer, die damit bereits erfolgreich mehrere Sude gefahren haben. Ich glaube nicht, daß solche Spielereien nötig sind. Das Drucken des Brauprotokolls ist eine gute Idee. Soweit ich weiß ist das auch neben einigen weiteren Gadgets bereits bei Thomas Arbeit. Grüße, Alex [Editiert am 3.6.2007 um 11:49 von alexbrand] ____________________ Home brewing More control. Less risk. If I had to explain you wouldn't understand. Antwort 536 ixi Senior Member Beiträge: 133 Registriert: 17.1.2005 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 3.6.2007 um 12:43   @ cebulon Ich muss gestehen, dass ich die Antworten vorher nicht genau gelesen hatte... Aber jetzt, wo ich das nachgeholt habe, muss ich sagen, dass die Idee mit dem "Gradientensensor" clever ist...! Damit ist vor allem gewährleistet, dass ein Dauerköcheln stattfinden kann. Wie es auf der Haltbarkeit-der-Hardware-Seite aussieht, ist ne andere Frage, ich denke, dass Thomas recht hat und es "normale" Hardware stressen könnte, je nachdem, wie hoch die Schaltfrequenz ist. Das muss sich auch der Braumeister-Hersteller gedacht haben, denn er hat eine gewaltige Hysterese eingebaut (die man glücklicherweise umprogrammieren kann). Wie würdest Du es in Deinem Konzept realisieren, dass man manchmal nur leichtes Köcheln, manchmal heftigeres Kochen braucht (je nachdem, ob die gewünschte StaWü zB bereits erreicht ist)...? Cheers ixi P.S. Man kann Dir ja gar keine PMs schicken, wie kommt denn sowas? ____________________ $: cd /pub $: more beer Antwort 537 leo1 Senior Member Beiträge: 293 Registriert: 3.10.2005 Status: Offline erstellt am: 3.6.2007 um 13:25   Hi Alex, wieso spielerei??? Man braucht doch nur die Zeit die das Relais angezogen hat. Da ich weiß wieviel Watt meine Heizung hat ist das ja kein Thema. leo1 Antwort 538 Samba und Bier Posting Freak Beiträge: 1736 Registriert: 19.4.2006 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 3.6.2007 um 14:09   Hallo zusammen, sorry ich war in der letzten Zeit etwae eingespannt, daher erst jetzt ne Antwort: @all Bezüglich des Kochens gehen die Meinungen stark auseinander. Manche wollen Stoff geben andere nicht oder weniger. Da sich das Kochen bei unterschiedlichen Bedingungen anders verhält, macht es keinen Sinn, eine Parametrierung mit Nachkomma-Stelle vorzusehen. Wenn man beim Kochen sieht dass es nicht den Wünschen entspricht, müsste man beim Brauen ja umparametrieren, und das sogar unter Umständen von Sud zu Sud, nicht sehr elegant. Daher macht der Vorschlag mit dem Feinabgleichs-Schieber eher Sinn, wenn dies denn unbedingt sein muss @all Die Software ist so geschrieben, dass sie auf eine Vielzahl von Hardware-Varianten passen soll. Ich werde nicht individuelle Regelungs-Konzepte für einzelne Leute realisieren. Dafür fehlt mir leider die Zeit und dafür bitte ich um Verständnis. Mein Regelungs-Konzept ist simpel und schont auf jeden Fall die Hardware. Wenn ich um den Sollwert ständig an- und ausschalte werden einige damit sehr zufrieden sein, andere haben unter Umständen ein Schütz eingebaut und werden dann reklamieren. @Leo Wenn ich Dir einen Stromzähler einbaue, kommen andere mit einem Gaszähler. Wie oben bereits beschrieben: Es ist eine allgemeingültige Lösung. Ich nehme Verbesserungsvorschläge sehr gerne entgegen und setze sie auch sehr gerne um, solange sie allen dienlich sind und eine Verbesserung der Bedienbarkeit und/oder der Verfahrenstechnik bzw. des Prozesses sind. Grüsse Thomas ____________________ Link mit Fotos unserer Klein-Brauanlagen mit Automatisierung sind auf folgender website zu finden: http://cervejakarpens.oyla.de Antwort 539 cebulon Senior Member Beiträge: 289 Registriert: 17.2.2007 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 3.6.2007 um 15:49   @alexbrand … „Das wird wohl nicht ganz möglich sein. Der Sud kocht je nach Wetterlage bei anderen Temperaturen. Da kann die Software nicht eingreifen. Das hat mit dem Dampfdruck zu tun“… Tut mir leid, daß ich Dir widersprechen muß, aber genau das habe ich erreicht. Mit jedem Kochbeginn wird der Siedepunkt in meiner Anlage erneut festgestellt – und er war auch bei jedem der bisherigen Versuche anders, Schwankungsbreite mehr als 1 Grad! @ixi An dieser Stelle scheiden sich so langsam die Geister zwischen den Anwendern, die systembedingt nur den DS18S20-Sensor (Auflösung 0,5°C) verwenden und denen, die den Typ DS18B20 (Auflösung 0,0625 °C) anschließen können. Mein Software-Regler funktioniert so, daß beim Istwert >= Abschaltschwelle die Heizung abgeschaltet wird. Bei einem Istwert, der 0,2 °C tiefer liegt, wird normalerweise wieder eingeschaltet. Beim „geregelten Kochen“ wird diese Hysterese sogar auf 0,1°C halbiert. Das hat natürlich ein heftiges Schalten zur Folge – und deshalb habe ich ein Halbleiter-Relais eingesetzt, was theoretisch 50 mal pro Sekunde schalten könnte, ohne kaputt zu gehen. Das Ganze funktioniert aber nur dann zuverlässig, wenn der Computer die o.g. Siedepunkt-Bestimmung bei Beginn eines jeden Sudes erneut durchführt. PM geht jetzt. @Thomas Ich habe Deinen Beitrag gerade gelesen und kann Deinen Überlegungen nur zustimmen. Die PC / DS18S20 / Relais-Fraktion kann logischerweise nicht alles erreichen, was mit anderen technischen Mitteln möglich ist. Dennoch glaube ich, daß Deine Universal-Lösung bezüglich der Siedepunkt-Problematik und der Präzision der Regelung verbessert werden kann. Dazu ist jedoch eine Normierung des Gradienten auf Grad pro Minute notwendig und eine softwaremäßige Filterung, zu der ich bei Bedarf Näheres ausführen kann. Ich habe die entscheidende Verbesserung des Regelverhaltens dadurch erreicht, daß ich vom eingestellten Sollwert den genannten Gradienten dynamisch abziehe! Das hat zur Folge, daß bei steigender Temperature (= positiver Gradient) die Heizung bereits deutlich vor dem Erreichen des eigentlichen Sollwertes abgeschaltet wird und ziemlich genau ins Ziel einläuft. Das funktioniert bei großen und bei kleinen Töpfen und bei Strom und bei Gas gleich gut. Bei fallenden Temperaturen funktioniert das genauso, d.h. die Heizung schaltet sich bereits ein, wenn man das aufgrund der Istwertanzeige noch gar nicht erwarten würde. Damit wird der „Durchhänger“ nach unten deutlich kleiner – ohne daß das Relais häufiger schalten muß. Denk mal drüber nach! mfg Gerd Antwort 540 alexbrand Posting Freak Beiträge: 2947 Registriert: 15.11.2006 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 3.6.2007 um 20:00   Zitat von cebulon, am 3.6.2007 um 15:49 Tut mir leid, daß ich Dir widersprechen muß, aber genau das habe ich erreicht. Mit jedem Kochbeginn wird der Siedepunkt in meiner Anlage erneut festgestellt – und er war auch bei jedem der bisherigen Versuche anders, Schwankungsbreite mehr als 1 Grad! Naja, eben jedesmal eine andere Temperatur. Was anderes habe ich dahingehend ja auch nie gesagt. Den Siedepunkt jedesmal neu zu bestimmten wäre natürlich möglich, aber bei fortschreitendem Eindampfen der Würze (= Anstieg der Zucker- und Hopfenkonzentration) ändert sich die Siedetemperatur ebenfalls fortwärend. @all: Was spricht eigentlich dagegen, beim Würzekochen so richtig Gas zu geben? Geld für den Strom kann es ja nicht sein.... Alex [Editiert am 3.6.2007 um 20:02 von alexbrand] ____________________ Home brewing More control. Less risk. If I had to explain you wouldn't understand. Antwort 541 leo1 Senior Member Beiträge: 293 Registriert: 3.10.2005 Status: Offline erstellt am: 4.6.2007 um 05:16   Hi Alex, so ganz kann ich dir nicht zustimmen. Meine Heizung hat zwei KW bei ca.0,25€ für eine KW Stunde sind das pro Stunde 0,50€. Da ich immer noch in DM rechne sind das 1 Mark.Das haut mich zwar nicht um, aber man muss ja nicht der Eon das Geld in Koffern bringen. leo1 Antwort 542 alexbrand Posting Freak Beiträge: 2947 Registriert: 15.11.2006 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 4.6.2007 um 07:45   Nun, bei derart gesalzenen Strompreisen kann ich Deinen Antrieb verstehen. Aber dann mußt Du auch die Spannung berücksichtigen. Es liegen ja nicht immer 230 Volt an, das schwankt. ebenso würde ich einmal die tatsächliche Leistung der Heizplatte versuchen zu ermitteln. Denn die Herstellerangaben sind i.d.R. auch nur grob geschätzt. Glaub mir, seit meiner letzten Stromrechnung habe ich mal einige Geräte bzgl. ihrer Leistungsangabe überprüft. Die meisten Angaben sind schlicht und einfach falsch. Meistens ist die Leistungsaufnahme höher (Waschmaschine, Rührwerksmotor, Leuchtstofflampe, Aquarienpumpe, abgeschalteter PC) als angegeben, nur selten liegt sie darunter (Radio, Fernseher, Wasserkocher, Kaffeemaschine). Alex ____________________ Home brewing More control. Less risk. If I had to explain you wouldn't understand. Antwort 543 cebulon Senior Member Beiträge: 289 Registriert: 17.2.2007 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 4.6.2007 um 08:27   Hallo, Freunde der Selbst-Brau-Bau-Kunst, nun will ich Wort halten mit Bildern zum Thema einer simplen automatischen Hopfenzugabe. Wem das nichts sagt, möge bitte zuerst Antwort 530 lesen. Das ist nun der Kern meiner Idee, inzwischen in Hard- und Software umgesetzt und erfolgreich getestet: Zentrales Element der Mechanik ist eine Nabe; an dem Drehteller eines Modellbau-Servos angeflanscht, das unterhalb der Aluplatte moniert ist. An diese Zentralnabe sind 4 „Silos“ mit jeweils 37 ml Volumen angekoppelt, die für die Aufnahme von Hopfen-Pellets konzipiert sind. Das 5. Element ist ein kurzes Rohr mit einer untergeklebten Platte, der „Schieber“. Links unten im Bild zu sehen, verschließt er in dieser Grundstellung die Abwurf-Öffnung für die Pellets. Durch die Parameter des Rezeptes vom Computer gesteuert, beginnt die Hopfenzuteilung mit einer akustischen Warnung. Danach beginnt sich die Zentralnabe langsam gegen den Uhrzeigersinn zu drehen und öffnet damit die Abwurföffnung. Der Computer positioniert dann das erste Silo genau über die Abwurföffnung; die Pellets fallen durch das bodenlose Silo automatisch nach unten - durch den Abwurfschacht in die Würze. Um eventuell haftende Reste zu lösen, veranlaßt der Computer anschließend eine mehrere Sekunden dauernde Schüttelphase. Danach bewegt sich das ganze System langsam wieder in die Ausgangsposition, der Abwurfschacht wird damit verschlossen. Das Ganze wiederholt sich später mit den Silos 2 bis 4, den Werten des Rezeptes folgend. Einerseits ist eine wahlfreie Anwahl eines beliebigen Silos möglich – Sinn macht es logischerweise jedoch nur, wenn das in aufsteigender Reihenfolge geschieht. Hier folgt die Gesamt-Anordnung des Hopfenzuteilers: Im Deckel des Einkochers ist ein zentraler Knauf ausgebildet, in den ich eine Öffnung geschnitten und die Muffe eines 40er Abwasserrohres eingeklebt habe - am unteren Bildrand in der Mitte zu sehen. Darin ist ein Abzweigstück eingesteckt, das nach links in ein Rohr übergeht. Leicht steigend führt dieses Rohr aus dem Fenster und leitet die (unerwünschten) gasförmigen Anteile (die Brüden) während der Kochphase nach außen ab. In der oberen Muffe des Abzweigstücks steckt ein weiteres Bauteil, das mal ein (verschließender) Stopfen war. Diesen habe ich jedoch aufgebohrt und ihn mit der Basisplatte des Hopfenzuteilers verschraubt. Die ganze Konstruktion stützt sich über 2 (abziehbare) Stützen hinten direkt auf dem Deckel des Einkochers ab und steht so mit seinen 3 Auflagepunkten stabil. Alle wichtigen Komponenten des Zuteilers lassen sich leicht ohne Werkzeug verdrehen, trennen, saubermachen und verstauen. Die Stromversorgung des Servos erfolgt über 2 Adern aus einem Steckernetzteil mit 5 V. Die 3. Ader wird über einen Schutzwiderstand direkt von einem PWM-Ausgang des Mikrocomputers versorgt, Stellungsrückmeldungen (Endschalter o.ä.) sind nicht nötig. Bei den mechanischen Dimensionen habe ich mich an den erforderlichen Pelletmengen für ca. 20 l Bier orientiert. Größeren „Silos“ oder einer größeren Stückzahl steht bei Verwendung eines stärkeren Servos - ggf . mit einem größeren Drehwinkel - nichts im Wege. Weitere Optimierungen des Ablaufs wie die Rücknahme der Heizleistung vor jeder Hopfenzugabe zur Begrenzung des Überschäumens sind angedacht. Dazu wird eine Anpassung der Software ausreichen. Gutes Bier kann man sicherlich auch ohne solch eine Maschinerie herstellen. Ich habe mit Malztopf, Umwälzpumpe, hochauflösendem Temperatursensor und Computer bereits einen weitgehend mannlosen, präzisen und exakt wiederholbaren Betrieb erreicht. Daher hat es mich gereizt, für die vergleichsweise lange Kochphase nach einer Lösung zu suchen, die mehrfachen manuellen Hopfenzugaben überflüssig zu machen. Nach den gedanklichen Umwegen über den 6-Achsen-Roboter zu einem einzigen Modellbau-Servo kann man die Aufgabe wohl kaum noch vereinfachen, oder? mfg Gerd Antwort 544 ixi Senior Member Beiträge: 133 Registriert: 17.1.2005 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 4.6.2007 um 08:54   Ich bin sprachlos...! Cheers ixi ____________________ $: cd /pub $: more beer Antwort 545 Samba und Bier Posting Freak Beiträge: 1736 Registriert: 19.4.2006 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 4.6.2007 um 13:12   Hallo Gerd, die Lösung für den Hopfen-Feeder ist wirklich beeindruckend, wenn auch ich diesen Aufwand bei einer Hobbybrauanlage nicht betreiben würde. Wenn ichs richtig verstehe muss man die Silos zu Beginn des Prozesses mit der abgemessenen Hopfenmenge füllen, die Zugabe zu verschiedenen Zeiten während des Kochens erfolgt automatisch gemäss Rezept. Richtig? Die Silos mit Hopfen zu füllen und ein Dosierungs-Konzept zu realisieren, würde meiner Meinung nach keinen Sinn machen (Haltbarkeits-Probleme des Hopfens). So würde ich das beim Malzschrot auch sehen. Nochmal zum Regelungs-Konzept: Wenn Deine Gradienten-Regelung dazu führt, dass die Heizung öfter schalten muss, werde ich diese Lösung nicht übernehmen. Nebenbei an dieser Stelle: Ich verwende auch ein elektronisches Relais Mein Programm soll aber auch auf andere Relais-Typen passen. Da die Software als Download zur Verfügung steht, soll sie auf viele Konzepte passen und möglichst bei keinem Hardware-Konzept Probleme machen. Nun was entscheidendes: Gas-Feuerungs-Automaten gibts in den unterschiedlichsten Ausführungen. Auch diese haben eine Einschalt-Verzögerung von bis zu 30s. Die würden überhaupt nicht auf filigrane Steuerungs-Signale für die Heizung reagieren, besser: Der Gradienten-Regler bewirkt erst mal gar nichts, der Gasbrenner schaltet frühestens nach der Einschaltverzögerungszeit ein. Ich wage an dieser Stelle zu behaupten, dass bei einer Einschaltverzögerung von beipielsweise 30s bezüglich Temperaturabfall gar nichts bemerkbar macht (es sei denn wir sprechen von der zweiten Stelle hinterm Komma). Bitte nicht falsch verstehen: Deine Lösung ist lobenswert und auf Deine Ansprüche zugeschnitten. Du hast auch tolle Ideen, Deie Anlage wird sicher einmal ausstellungsreif. Meine Lösung soll aber auf viele Konzepte passen und dies wird mir ja auch von Hobbybrauern mit unterschiedlichen Anlagen bestätigt. Der Sollwert-Feinabgleich denke ich ist eine Zusatz-Funktion die alle gebrauchen könnten und wird somit in die nächste Version integriert. Was würdet ihr vorschlagen: Plusminus 1K oder plusminus 2K? Grüsse Thomas [Editiert am 5.6.2007 um 00:06 von Samba und Bier] ____________________ Link mit Fotos unserer Klein-Brauanlagen mit Automatisierung sind auf folgender website zu finden: http://cervejakarpens.oyla.de Antwort 546 cebulon Senior Member Beiträge: 289 Registriert: 17.2.2007 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 5.6.2007 um 08:55   Hallo Thomas, ja, Du hast recht verstanden, das vollautomatische Abwiegen des Hopfens habe ich nicht angestrebt – das wäre viel zu aufwendig. Nach Erledigung des Anschwänzens will ich allerdings erst wieder am Ende der Whirlpoolphase herbeigerufen werden, dazwischen sollte der Zuteiler selbsttätig seine Portionen abkippen. Zur Regelung: Jeder Anwender muss letztendlich selbst entscheiden, ob er sein Relais kaputt macht oder die Enzyme. Die Temperaturtoleranz beim Einmaischen darf sicherlich recht großzügig sein, bei den 78 Grad in der Verzuckerungsrast wohl eher nicht. In Anbetracht der Situation, dass hinter einem Computer allemal ein Verstärker erforderlich ist und ein Halbleiterrelais ca. 10 Euro kostet, ist eine Diskussion darüber eigentlich überflüssig. Ein Maischekocher ist regeltechnisch deswegen nicht so einfach zu beherrschen, weil er eine ausgeprägte Totzeit hat. Mit dem Einschalten der Heizung passiert ja erst mal gar nichts – und wenn man abschaltet, steigt die Temperatur trotzdem erheblich weiter an – egal, ob strom- oder gasbefeuert. Nach Deinen Angaben schaltest Du genau beim Erreichen des Sollwertes ab. Damit ist ein nennenswertes Überschwingen unvermeidlich. Um das zu begrenzen oder sogar ganz zu vermeiden, muss die Heizung logischerweise vor Erreichen des Sollwertes raus – fragt sich nur, wann? Schon zu Zeiten analoger Regler hatte man die Erkenntnis, dass der Gradient der Temperatur dafür eine sehr taugliche Information liefert und die Qualität der Regelung nennenswert verbessert. Also kann ich das (auch nach eigener positiver Erfahrung) nur empfehlen. Die Gasanwender habe ich nicht vergessen, denn für die gilt das Vorgenannte auch. Selbst wenn deren (Ein/Aus-) Stellorgane der Dynamik des Maischekochers beim WIEDEREINSCHALTEN nicht ausreichend schnell folgen können, hat das lediglich ein größeres Unterschwingen zu Folge – und das macht keine Enzyme kaputt! Das „geregelte Kochen“ wird wegen der Auflösung des Sensors wohl nicht funktionieren. Die 0,5 Grad-Schritte sind dafür vermutlich zu groß. Da kann man alternativ z.B. durch wiederholtes 10 s-Einschalten und 10 s-Ausschalten steuernd dafür sorgen, dass nur die halbe Heizleistung eingebracht wird. Ansonsten: probieren! Die Erkennung der aktuellen Siedetemperatur müsste jedoch funktionieren. Versuch doch einfach mal: wenn bei eingeschalteter Heizung 95 Grad überschritten sind und der (gefilterte) Gradient dann auf Null zurückgeht, ist der Siedepunkt erreicht. Das berücksichtigt alle (unbekannten) Variablen wie Höhenlage, Wasserzusammensetzung, Fehler des Sensors, des Wandlers usw.! Ob nun eine solche Automatik für Deine Software vorteilhafter ist als die vorgeschlagene manuelle Korrektur des Sollwertes, musst Du selbst entscheiden. Viel Erfolg! mfg Gerd Antwort 547 alexbrand Posting Freak Beiträge: 2947 Registriert: 15.11.2006 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 5.6.2007 um 09:16   Hallo Gerd! Zitat von cebulon, am 5.6.2007 um 08:55 Mit dem Einschalten der Heizung passiert ja erst mal gar nichts – und wenn man abschaltet, steigt die Temperatur trotzdem erheblich weiter an – egal, ob strom- oder gasbefeuert. Warum denn das? Solange geheizt wird, wird Energie auf den Kessel mit seinem Inhalt übertragen. Eine Gasflamme ist entweder an oder aus. Wenn sie aus ist, heizt sie nicht nach. Hierbei (wie beim elektrisch beheizten Kessel) muß das Rührwerk durch Zwangskonvektion diese Wärmemenge gleichmäßig verteilen. Im Gegensatz zur Gasflamme ist das elektrische Heizelement eher zum Nachheizen prädestiniert, aus bekannten Gründen. Oder übersehe ich etwas Entscheidendes? Alex ____________________ Home brewing More control. Less risk. If I had to explain you wouldn't understand. Antwort 548 cebulon Senior Member Beiträge: 289 Registriert: 17.2.2007 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 5.6.2007 um 10:37   Hallo Alex, ja, Du übersiehst etwas. Die Gasflamme brennt nicht innerhalb der aufzuheizenden Flüssigkeit, sondern unter dem Boden des Topfes. Die Wärmestrahlung der Flamme geht über einen endlichen Emissionsfaktor auf den Boden des Topfes über, auch die Konvektion trägt etwas dazu bei. Der Boden hat einen endlichen Wärmewiderstand, ebenso wie die aufzuheizende Flüssigkeit – bis hin zum Thermometer. Das nämlich bringt die Informationen heran, über die wir reden, und dessen Lage ist einer der wichtigsten Faktoren. Alle genannten Elemente bringen eine bestimmte Masse mit, und in Verbindung mit den unterschiedlichen Wärmewiderständen ist das die Ursache dafür, dass sich die Temperatur der vergleichsweise heißen Teile nur verzögert auf die Flüssigkeit und das Thermometer überträgt. Auch wenn das jetzt bis ins Lächerliche geht, sorgt selbst der heiße Brenner nach dem Abschalten des Gases für einen weiteren Temperaturanstieg der Flüssigkeit. Über die absoluten Größen kann man trefflich streiten, denn die werden bei jeder Anlage anders sein. Ich habe für mich eine sehr genau funktionierende Lösung gefunden und nicht nur theoretisch erfahren, dass ein Abschalten erst beim Erreichen des angestrebten Sollwertes zu spät ist. Ohne jede weitere Hardware lässt sich das mit wenigen Zeilen Programmcode nennenswert verbessern. Wer das für überflüssig hält, soll’s einfach lassen wie bisher. mfg Gerd Antwort 549

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