Prima prova del controller SmartPID

Sono passati ormai quasi due anni da quando Davide Arzarello, meglio noto in rete come Arzaman e “mago” dell’automazione, lanciò su Indiegogo la campagna di crowdfunding per il suo SmartPID. Si tratta di un controller PID basato su Arduino, pensato per automatizzare i processi di produzione della birra e non solo (ne esiste oggi una versione per il barbecue ed è in fase di sviluppo un’altra per la maltazione dei cereali).

Partecipai con entusiasmo alla campagna che purtroppo non riuscì a raccogliere i fondi necessari per avviare la produzione del dispositivo. Davide non si lasciò tuttavia scoraggiare e andò avanti per la sua strada, avviando comunque la produzione su piccola scala. Quando fu pronto il primo prototipo in versione stabile me lo spedì per provarlo, ma nel frattempo era nata mia figlia e stavo cambiando casa: non avevo nemmeno il tempo per fare birra, figuriamoci per cablare e provare un dispositivo. SmartPID rimase così in un cassetto per più di un anno finché, qualche settimana fa, ho deciso finalmente di riprenderlo e metterlo alla prova.

Non sono un nerd dell’elettronica né dell’automazione. Ho cablato, qualche tempo fa, un piccolo sistemino basato su un controller PID per mantenere la temperatura di mash (link) con cui mi trovo bene. Per la fermentazione uso un modulino Inkbird ITC-308 e un STC-1000 (indipendenti l’uno dall’altro) collegati a due frigoriferi e relativi cavi riscaldanti: scegliendo con po’ di attenzione la potenza del cavo e settando bene quella del frigo, la temperatura (misurata nel mosto) si mantiene stabile con una oscillazione inferiore a 3 decimi di grado. Ho deciso di sperimentare SmartPID sulla fermentazione, mantenendo il mio sistema PID per il controllo del mash.

Perché passare a SmartPID per il controllo della fermentazione? Certamente si sopravvive bene anche senza, ma alcune caratteristiche sono intriganti:

1. La prima è sicuramente la possibilità di scaricare il log della fermentazione con i valori di temperatura misurata e il set point impostato. Comodo per avere lo storico delle fermentazioni ma anche per valutare se qualcosa è andato storto (in una prossima release verranno attivati anche allarmi via mail).
2. Possibilità di collegare due sonde che agiscono in maniera indipendente. Si possono quindi misurare (e registrare nel log) sia la temperatura del frigo che quella del mosto, ma anche controllare due processi di fermentazione con un solo controller (è come avere due STC-1000 che agiscono in parallelo in modo indipendente l’uno dall’altro).
3. Poter leggere in qualsiasi momento i valori di temperatura, anche da remoto. SmartPID si collega alla rete WiFi di casa e invia i dati su un server. Questi sono accessibili in ogni momento da qualsiasi smartphone su cui è installata la app di SmartPID (app Thermostat disponibile gratuitamente su Google Play). Sempre dalla app è possibile impostare un nuovo valore target per la temperatura.
4. Creare curve di fermentazione predeterminate e lanciare il programma da remoto in ogni momento (per esempio abbassando la temperatura di un grado al giorno).
5. Ultimo, ma non meno importante, poter usare l’algoritmo PID per governare la fonte di calore (sul frigo è meglio non usarlo altrimenti salta il compressore). Questa funzionalità devo ancora testarla in un una vera fermentazione, ma sicuramente aiuterà a gestire meglio le curve di temperatura.

Devo dire che sebbene Davide mi avesse più volte rassicurato sulla semplicità di cablaggio e setup di SmartPID, la cosa mi ha sempre frenato parecchio: l’idea di dover rifare una scatola di controllo non era per nulla allettante. In realtà è stato sufficiente prendere la scatola in cui avevo cablato l’STC-1000, smontarlo, e al suo posto inserire lo SmartPID. Si può usare la stessa sonda dell’STC-1000 (che è una NTC termostatica), basta impostarla nel menù dello SmartPID. Il cablaggio è concettualmente identico a quello dell’STC-1000, l’unica differenza è la posizione dei morsetti ma è ben spiegata sia nel manuale che sullo scatolotto stesso dello SmartPID.

Ho anche colto l’occasione per tarare finalmente la sonda NTC, confrontando le misure con un termometro di fiducia. Dallo SmartPID si possono variare sia la Beta (costante usata per convertire l’impulso elettrico della sonda in un valore di temperatura) e l’off-set (scarto fisso tra valore misurato e valore reale). Non esistono valori assoluti che siano corretti, bisogna fare un po’ di prove misurando la temperatura e provando diversi valori per la beta. È importante verificare poi che la misura sia corretta nell’intero range in cui si utilizzerà sonda, quindi nel caso della fermentazione intorno ai 25°C (alte fermentazioni) 10°C (basse fermentazioni) e 0°C (winterizzazione).

Per il resto, è sufficiente allargare di poco il foro fatto per l’STC-1000 (SmartPID è leggermente più alto) e il gioco è fatto. Per pilotare frigo e resistenza da pochi watt (difficilmente si va sopra i 100W) non servono relè esterni (come non servivano con l’STC 1000).

L’accesso alla rete WiFi si configura tramite telefono, da cui si impostano i parametri di rete (inclusa la password). Procedura piuttosto facile e ben spiegata sul manuale (c’è anche un video).

I parametri configurabili nello SmartPID possono sembrare inizialmente molti ma dopo poco si individuano quelli fondamentali e ci si ambienta nel menù di navigazione.

Ad oggi ho utilizzato SmartPID per controllare la temperatura di winterizzazione dell’ultima birra che ho prodotto e la successiva temperatura di carbonazione, quindi senza cavo riscaldante. Ho anche provato a graficare l’andamento della temperatura rilevata dalle due sonde nel corso della carbonazione. Una sonda era sotto il fondo di una della bottiglie, l’altra libera nel frigo. Il risultato è assolutamente incoraggiante.

Per ora mi sono trovato molto bene con lo SmartPID: la semplicità di cablaggio e di utilizzo mi hanno fatto pentire di non averlo installato prima. L’assemblaggio è immediato per chi ha già cablato un STC-1000, ma comunque relativamente semplice anche per chi non lo avesse mai fatto (qui un post di qualche tempo fa sul mio primo cablaggio di un STC-1000). Le funzionalità di accesso e gestione da remoto non sono certo indispensabili ma molto divertenti per un homebrewer che muore dalla voglia di conoscere lo stato della sua birra in ogni momento, anche se è in vacanza sulla spiaggia al mare. Sono utilissime per chi tiene il fermentatore in un appartamento diverso da quello in cui vive, ammesso che abbia una rete WiFi disponibile. Utile anche il log per avere un archivio delle curve della temperatura e per analizzare a posteriori se qualcosa è andato storto durante la fermentazione.

Ma il vero valore dello SmartPID è che fa parte di un progetto vivo, a cui Davide Arzarello dedica costantemente anima e corpo. Oltre a essere sempre pronto e disponibile a rispondere alle richieste di aiuto, Davide è una garanzia anche per le evoluzioni future dello SmartPID. Già moltissimo è cambiato dal suo primo lancio proprio grazie ai suggerimenti arrivati dagli utenti che lo utilizzano. Presto saranno per esempio disponibili gli alert via mail, importantissimi nel caso in cui la temperatura, per qualche evento accidentale, inizi a salire o a scendere fuori controllo.

Prevista anche una nuova versione già cablata e pronta per l’utilizzo, ancora più user friendly (link al video).

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A breve un nuovo articolo con una prova sul campo per la gestione completa della fermentazione.