HomeBrassage de bièreNouvelle brasserie automatisée à domicile BruControl | HomeBrewTalk.com

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Contexte

Il y a plusieurs années, j'ai construit un système HERMS Kal-clone en suivant de près sa conception. Cela a assez bien fonctionné, mais je pense que je suis prêt pour la prochaine étape: rationaliser encore plus le jour de la bière. Une de mes frustrations est de devoir réarranger les tubes plusieurs fois au cours de la journée, comme passer du chauffage à l’eau de grève, au remplissage du mash tun, au remplissage de la bouilloire, etc. Je veux pouvoir acheminer automatiquement eau / moût où il faut aller avec une interaction minimale.

Description: Schéma de câblage du panneau de commande HERMS automatisé 240V 30A et configuration de la tuyauterie utilisant BruControl pour toute automatisation. Le système utilise des éléments chauffants de 5500 W dans les bouilloires HLT et Boil, deux pompes à débit continu de 120 V, des vannes à boule automatisées pour acheminer l'eau / le moût / CIP, des vannes à boule proportionnelles pour réguler le taux de balayage et le taux de refroidissement du moût, des capteurs de pression pour surveiller le volume d'eau approximatif. / moût dans les bouilloires et capteurs de température RTD pour le retour de la boucle de régulation et la détection de la température générale.

Panneau de contrôle

Les fils et les bornes noirs sont en ligne 1, les fils rouges et les bornes en ligne 2, les fils gris et les bornes sont neutres, les fils bleus et les bornes sont en 24V CC, les fils orange et les bornes sont en 5V CC, et les fils violets et les bornes en 3,3V Tension / courant continu ou analogique. Les lignes pointillées sont communes aux CC; la couleur ne fait référence qu'à la tension continue correspondante du circuit pour lequel elle est utilisée. Tous les CC communs doivent être connectés ensemble via UniShield.

Les lignes les plus épaisses sont 10 AWG, les lignes d'épaisseur moyenne sont 18 AWG et les lignes les plus minces sont 22 AWG.

Des terminaux à deux et trois niveaux sont utilisés partout. Les flèches en pointillés noires indiquent les terminaux connectés entre eux par des ponts enfichables.

Tous les capteurs s'interfacent via UniShield, format MEGA BruControl, en particulier un Adafruit Grand Central M4 Express. UniShield me permet de gagner de la place en utilisant des relais sur rail DIN de format mince plutôt que les relais encombrants Electronics Salon, qui sont populaires dans les conceptions. Il peut également être alimenté en 24V et crée une sortie de 5V. Je n'ai donc besoin que d'une seule source d'alimentation CC (24V, 20A) pour l'ensemble du système.

La section DC devait à l'origine être dans son propre panneau. Comme je loue toujours et que mon espace est restreint, j’ai pensé qu’il était plus facile de positionner, de monter et de déplacer plus tard deux panneaux plus petits qu’un panneau plus grand et plus lourd. Il y aurait des connexions pour le courant alternatif à partir du panneau de courant alternatif et il y aurait des signaux d'activation d'élément / de contrôle et de contrôle de pompe envoyés au panneau de courant alternatif. La longueur des composants sur chaque rail DIN (CA et CC) est comparable (moins de 13 pouces). Il n’y aurait donc pas besoin de grand chose si la disposition des panneaux changeait pour déplacer les quatre rails DIN en un seul panneau.

Mon objectif principal en ce qui concerne la disposition et le câblage des panneaux est de minimiser le nombre de fils qui doivent se croiser et être acheminés autour de la boîte. Mes dessins tentent de montrer la position réelle des composants sur le rail din, bien que la taille des composants ne soit pas à l’échelle. J'ai essayé de garder les composants reliés entre eux le plus près possible du rail din. Pour les composants connectés entre les rails DIN supérieur et inférieur, j'ai essayé de les aligner / positionner verticalement aussi près que possible.

J'ai un disjoncteur GFCI externe (d'un panneau SPA) que je prévois de réutiliser. J'ai essayé de chercher des disjoncteurs GFCI montés sur rail DIN, mais je n'ai trouvé que des déclencheurs qui déclenchent à 30 mA (pour la sécurité des machines) au lieu des 4 à 6 mA recommandés (pour la sécurité des personnes). Est-ce que quelqu'un connaît des disjoncteurs GFCI montés sur rail-din qui déclenchent un déclenchement à 4-6 mA?

Les signaux d'activation d'élément sont connectés via des relais de verrouillage matériels, de sorte que si les deux éléments sont activés en même temps, aucun contacteur ne sera alimenté. J'ai vu des modèles où un seul relais "enable" est utilisé et un autre signal connecté à un relais DPDT contrôle s'il est acheminé vers une bouilloire HLT ou Bouillir. J'ai choisi mon design à la place car je n'aimais pas l'idée d'avoir un peu dans le logiciel toujours être en mode "HLT" ou en mode "Boil".

J'ai décidé de connecter l'ordinateur exécutant BruControl au Grand Central câblé via un commutateur réseau dédié. Mon routeur sans fil est situé au-dessus du système de la brasserie et j'ai lu de nombreux articles se plaignant de la connexion de composants sans fil et des problèmes liés à la mise à jour du micrologiciel via le réseau wifi. Il y aura un port RJ-45 sur le côté du panneau CC sur lequel je peux brancher mon ordinateur portable le jour de la brasserie.

Le côté CC est mis hors tension par le disjoncteur L1 noir, tandis que la pompe et par la commande de l'élément chauffant sont sous tension par le disjoncteur L2 rouge. Cela empêchera une pompe ou un relais d’élément chauffant de déclencher le disjoncteur et de tuer toute la section CC.

Les deux bornes situées immédiatement à droite de l'UniShield convertissent le signal de retour de courant 4-20 mA des vannes proportionnelles en un signal de tension à lire par le Grand Central. Les trois bornes à droite de celles-ci sont un simple diviseur de tension pour amener le signal 5V des capteurs de pression à 3,3V.

Schéma de la tuyauterie

Sur le schéma de tuyauterie, les vannes avec cercle sont des vannes 2 voies simples. Les vannes avec un carré sont des vannes proportionnelles. Les vannes avec un "L" qui en sortent sont des vannes manuelles à commande manuelle. Ceux-ci sont utilisés pour tout ce qui entre ou sort du système. Les cercles verts avec un "T" sont des sondes de température RTD.

Bien que le schéma de tuyauterie indique actuellement 13 vannes à 2 voies et 5 sondes RTD, le schéma CC montre les connexions pour 16 vannes et 8 sondes RTD. Je voulais réserver de l'espace et des connexions au cas où le nombre de vannes et de sondes RTD augmenterait. Je vais probablement réduire le nombre de relais, de terminaux et de connexions externes dans le panneau lorsque je le construis pour économiser sur les coûts.

Ma plus grande frustration le jour de la brasserie est de prendre les bouilloires et de les nettoyer à la main. Lors de la conception de la tuyauterie, je voulais que la capacité CIP ajoute de l’eau aux bouilloires, qu’elle circule avec du PBW et qu’elle soit évacuée du système. J'ai vu d'autres personnes utiliser un sac en filet Brew-In-A-Bag dans leur Mash Tun pour faciliter l'enlèvement du grain et le nettoyage, et j'ai l'intention de le faire également. J'ai trouvé l'inspiration pour la disposition de la tuyauterie parmi plusieurs conceptions que j'ai trouvées en ligne, en particulier le billet du fondateur de BrewPi: https://www.homebrewtalk.com/forum/threads/automated-closed-system-herms-layout.490798/

La disposition de la tuyauterie ne représente pas nécessairement la disposition physique; il est conçu pour faciliter la visualisation du flux. J'aurai probablement la canalisation d'eau près du bas près des pompes plutôt que au-dessus des marmites. Il faudra beaucoup plus de réflexion et de planification pour simplifier les chemins de canalisation physiques.

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Je n'ai encore rien travaillé sur BruControl. Je voulais d'abord verrouiller la conception du matériel pour savoir exactement ce que je devais contrôler avant de configurer les scripts.

Je me réjouis de toutes les pensées, commentaires, suggestions, critiques ou idées d’amélioration!

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