Проект Самовар

Описание

Автоматизированная система управления самогонным аппаратом на базе ESP32. Устройство контролирует температуры (ТСА, в кубе, в голове колонны, в царге и воды на выходе), управляет реле, шаговым двигателем с перистальтическим насосом для отбора из РК, сервоприводом для раздельного отбора (10 + 1 емкость). Имеет встроенный веб-сервер, сохраняет лог процесса, отображает графики (температуры и давление). Реализовано аварийное отключение при выходе параметров за допустимые пределы.

Основные возможности

• Поддержка различных режимов работы:
  • Ректификация
  • Дистилляция
  • БК (Бражная колонна)
  • НБК (Непрерывная бражная колонна)
  • Пивоварение
• Веб-интерфейс управления
• Интеграция:
  • Telegram уведомления
  • MQTT протокол
  • Blynk
  • Облачное хранилище данных
• Программируемые режимы работы через веб-интерфейс
• Встроенный интерпретатор Lua для расширения функционала
• Система безопасности и мониторинга
• Поддержка скриптового языка Lua для расширения функционала
• Возможность задать для каждого режима свои параметры в виде программы, управляющей процессом. Программа задается через веб-интерфейс, представляет собой набор строк, которые выполняются последовательно. Подробнее смотрите в документации и на форуме.
• Графическое отображение процесса
• Сохранение логов

Требования

Аппаратные

• ESP32
• Датчики температуры DS18B20 (5 шт)
• Датчик давления (MPX5010D или XGZ)
• LCD дисплей
• Энкодер с кнопкой
• Насос для подачи воды
• Шаговый двигатель
• Перистальтический насос
• Клапаны
• Сервопривод
• Блок питания

Схема подключения

Программные

• PlatformIO IDE или Arduino IDE
• Библиотеки:
  • OneWire
  • DallasTemperature
  • ESPAsyncWebServer
  • AsyncTCP
  • ESPAsyncWiFiManager
  • GyverEncoder
  • GyverButton
  • GyverPID
  • ESP32Servo
  • ArduinoJson
  • LittleFS

Установка

1. Склонируйте репозиторий
2. Установите PlatformIO IDE или Arduino IDE
3. Установите необходимые библиотеки
4. Настройте параметры в файлах:
   • Samovar_ini.h - основные настройки
   • user_config_override.h - пользовательские настройки
5. Загрузите прошивку в ESP32
6. Загрузите файлы из папки data в файловую систему ESP32

Структура проекта

• Samovar.ino - основной файл проекта
• Samovar.h - основные определения
• logic.h - логика работы
• WebServer.ino - веб-сервер
• Blynk.ino - интеграция с Blynk
• beer.h - режим пивоварения
• distiller.h - режим дистилляции
• BK.h - режим бражной колонны
• nbk.h - режим непрерывной бражной колонны
• lua.h - интерпретатор Lua

Документация

Полная документация доступна на сайте: https://www.samovar-tool.ru/

Техническая документация

Поддержка

Проект некоммерческий. Обсуждение и поддержка на форуме: https://forum.homedistiller.ru/index.php?topic=367128.0

Демонстрация

Примеры работы системы: https://www.samovar-tool.ru/2021/03/21/o-rabote-samovara/

Сравнение с другими проектами

Ректификация/дистилляция

Давайте сравним функционал проекта "Самовар" с коммерческими решениями для ректификации и дистилляции, разделив их на три категории:

1. Базовые цифровые контроллеры (например, популярные PID-регуляторы в коробке, контроллеры от Still Spirits и т.п.).
2. Продвинутые хоббийные контроллеры (например, системы от HomeDistiller, кастомные сборки от известных производителей оборудования).
3. Промышленные/лабораторные ПЛК-системы (Programmable Logic Controller — программируемые логические контроллеры).

---

Сравнительный анализ функционала для дистилляции/ректификации

Функциональный блок	Проект "Самовар" (DIY)	Базовый контроллер	Продвинутый хобби-контроллер	Промышленный ПЛК
1. Основная логика управления	Динамическое управление процессом. Логика зависит от стадии, температуры, давления, времени и событий.	Статическое поддержание параметра. Обычно это термостат: держит заданную температуру или мощность.	Пошаговое программирование. Выполнение рецепта вида: "греть до 80°С -> держать 20 мин -> греть до 90°С".	Полностью программируемая логика. Реализуется любая, даже самая сложная взаимосвязь между параметрами.
2. Управление мощностью	Плавное, точное. ПИД-регулирование мощности через внешние регуляторы (симисторы, SSR).	Дискретное (Вкл/Выкл). Простое реле, приводящее к инерционным скачкам температуры.	Плавное. Обычно ПИД-управление через ФИМ (фазо-импульсная модуляция) для SSR.	Плавное, прецизионное. Управление с обратной связью по мощности.
3. Управление отбором продукта	Ключевая функция. Высокоточное управление шаговым двигателем насоса или сервоприводом клапана. Скорость отбора задается в мл/час и автоматически поддерживается.	Отсутствует. Управляется вручную оператором.	Обычно отсутствует или опционально. Может управлять простым клапаном (открыт/закрыт), но редко — скоростью отбора.	Полный контроль. Управление любыми типами клапанов и насосов с контролем потока.
4. Адаптивность к процессу	Очень высокая. Автокоррекция температуры кипения по давлению. Автоматическое снижение скорости отбора при "подходе хвостов". Полная кастомизация логики через Lua.	Нулевая. Не реагирует ни на что, кроме отклонения от заданной температуры.	Низкая. Может переключить шаг рецепта по событию (например, по достижению температуры), но не может динамически изменять параметры текущего шага.	Абсолютная. Логика пишется под конкретную установку и процесс.
5. Интерфейс и мониторинг	Современный. Веб-интерфейс с графиками в реальном времени, удаленный доступ, локальный LCD.	Примитивный. Цифровой индикатор и несколько кнопок.	Функциональный, но утилитарный. Часто это текстовый LCD, опционально — вывод данных на ПК через RS-485/USB.	Промышленный. SCADA-системы с полной визуализацией процесса, архивацией, отчетами.
6. Безопасность	Многоуровневая, настраиваемая. Контроль температуры, давления, воды, ошибок питания. Логика аварии задается пользователем.	Базовая. Обычно только защита от перегрева.	Хорошая. Контроль нескольких датчиков, сторожевые таймеры.	Максимальная. Дублирование систем, сертифицированные компоненты, аппаратные защиты.
7. Интеграции (IoT)	Встроенные. MQTT, Telegram, Blynk "из коробки".	Отсутствуют.	Редко. Обычно это проприетарные протоколы или ModBus для связи с ПК.	Стандарт. OPC-UA, ModBus, Profinet и др. промышленные протоколы.
8. Примерная стоимость	Низкая (~$50-100 за электронику).	Низкая (~$50-150).	Средняя/Высокая (~$300-800).	Очень высокая (тысячи $).

---

Позиционирование "Самовара" относительно других проектов для дистилляции

1. "Самовар" на голову превосходит базовые контроллеры. Он не просто заменяет их, а предлагает совершенно иной уровень автоматизации. Там, где базовый контроллер — это "умная розетка", "Самовар" — это "мозг" установки.

2. "Самовар" является прямым и очень сильным конкурентом продвинутым хобби-контроллерам. Он не только не уступает им в основных функциях (ПИД-регулирование мощности, пошаговые программы), но и превосходит их в двух критически важных для ректификации областях:

   • Интегрированное управление отбором: У коммерческих систем управление отбором — это, как правило, отдельное, дорогое устройство. "Самовар" делает это своей основной функцией.
   • Гибкость логики: Ни один коммерческий хобби-контроллер не предлагает программирование логики на уровне Lua. Эта возможность переносит "Самовар" в полупрофессиональную лигу, позволяя реализовать алгоритмы, доступные ранее только на промышленных ПЛК.

3. "Самовар" заимствует концепции у промышленных ПЛК-систем. Идея полностью программируемой логики, реагирующей на множество асинхронных событий, — это основа ПЛК. "Самовар" демократизирует этот подход, делая его доступным для хоббиста на дешевой аппаратной базе. Разумеется, он уступает в надежности, помехозащищенности и не имеет промышленных сертификатов, но с точки зрения функциональной логики — он стремится именно в эту высшую лигу.

Итоговый вывод:

Проект "Самовар" — это не просто DIY-поделка. В контексте оборудования для дистилляции/ректификации он представляет собой систему, которая по своему функционалу оставляет далеко позади остальные DIY решения и напрямую конкурирует с дорогими продвинутыми контроллерами, превосходя их в гибкости и возможностях кастомизации.

Его главный компромисс — это не функционал, а "удобство против гибкости". Покупая коммерческий прибор, вы получаете гарантию, поддержку и готовое к работе устройство. Выбирая "Самовар", вы получаете практически безграничные возможности для автоматизации в обмен на необходимость самостоятельно собирать, настраивать и обслуживать систему.

Сравнительный анализ функционала для режима пивоварения

Ниже приведен сравнительный анализ функционала проекта "Самовар" с другими популярными open-source/DIY проектами в области автоматизации пивоварения.

Для сравнения возьмем несколько известных проектов, представляющих разные подходы:

1. BrewPi / BrewPiLess: Исторически один из самых известных проектов для контроля ферментации пива.
2. CraftBeerPi (v3/v4): Очень популярный и модульный контроллер для пивоварения (затирание, кипячение), работающий на Raspberry Pi.
3. ArdBir / ESPurno: Более простые контроллеры на Arduino/ESP, ориентированные в основном на процесс пивоварения.

---

Сравнительный анализ по ключевым параметрам

Функциональный блок	Проект "Самовар"	BrewPi / BrewPiLess	CraftBeerPi 4	Типичные DIY-проекты (ArdBir и др.)
1. Целевое назначение	Универсальный. Дистилляция, ректификация, пивоварение, НБК.	Специализированный. В основном, точный контроль температуры ферментации.	Специализированный. Полный цикл пивоварения (затирание, кипячение).	Специализированный. Обычно только пивоварение (затирание).
2. Гибкость автоматизации	Очень высокая. Пошаговые программы + Lua-скрипты для любой кастомной логики.	Средняя. Профили температуры (график "температура-время").	Высокая. Пошаговые рецепты, гибкая система плагинов для расширения.	Низкая. Жестко заданная логика, максимум — настройка температурных пауз.
3. Управление оборудованием	Точное и комплексное. Управление шаговым двигателем (точный отбор), сервоприводом (смена емкостей), плавная регулировка мощности.	Точное. ПИД-управление нагревом и охлаждением для поддержания температуры.	Модульное. Управление клапанами, насосами, мешалкой через реле. PWM для мощности.	Базовое. В основном, релейное управление (включил/выключил).
4. Интерфейс и мониторинг	Комплексный. Веб-интерфейс с графиками, файловым менеджером + локальный LCD-дисплей с энкодером.	Минималистичный. Веб-интерфейс для настройки профиля и просмотра графика.	Продвинутый. Современный веб-интерфейс, полностью настраиваемая панель приборов.	Базовый. Обычно только LCD-дисплей, редко — простой веб-интерфейс.
5. Интеграции и IoT	Встроенные. MQTT, Blynk, Telegram "из коробки".	Ограниченные. Интеграция с iSpindel, в некоторых форках есть MQTT.	Широкие (через плагины). MQTT, iSpindel, оповещения и многое другое.	Практически отсутствуют.
6. Аппаратная платформа	ESP32. Низкая стоимость, высокая производительность для real-time задач.	ESP8266/ESP32.	Raspberry Pi. Полноценный компьютер, выше стоимость и энергопотребление.	Arduino/ESP8266.

---

Заключение и позиционирование проекта "Самовар"

Проект "Самовар" занимает уникальную нишу на стыке профессиональной гибкости и DIY-доступности, сильно выделяясь на фоне аналогов.

1. "Самовар" — это швейцарский нож, в то время как конкуренты — это специализированные инструменты. Большинство проектов (CraftBeerPi, BrewPi) созданы для решения одной задачи — пивоварения. Они делают это хорошо, но их логика и функционал не подходят для ректификации. "Самовар" изначально спроектирован как универсальная платформа, способная управлять кардинально разными процессами. Это его главное и самое сильное отличие.

2. Уровень автоматизации "Самовара" на порядок выше. В то время как другие проекты предлагают параметризацию (задать температуру, время) или пошаговые рецепты, "Самовар" идет дальше, дополнительно предлагая полноценное программирование логики через Lua. Это позволяет опытным пользователям реализовывать сложнейшие алгоритмы, которые невозможно реализовать в других системах без модификации их исходного кода.

3. "Все в одном" на доступной платформе.
"Самовар" предоставляет функционал (веб-сервер, графики, сложная логика, множество интеграций), который у конкурентов часто требует более мощной и дорогой платформы, как Raspberry Pi (в случае с CraftBeerPi). При этом он сохраняет преимущество микроконтроллеров (ESP32) — надежность и работу в режиме реального времени.

4. "Самовар" — это не просто контроллер.
"Самовар" — это не просто контроллер. Это универсальная платформа, которая может управлять множеством процессов. Это позволяет опытным пользователям реализовывать сложнейшие алгоритмы, которые невозможно реализовать в других системах без модификации их исходного кода.

Вывод:

Проект "Самовар" не является "просто еще одним контроллером". Это высокоуровневый процессинговый контроллер, ориентированный на энтузиастов, которые хотят получить максимальный контроль над процессами пивоварения, ректификации, дистилляции, бражной колонны и т.д.