KR20200063807A - Beer making apparatus to which pid controller is applied and control method of the same - Google Patents

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KR20200063807A
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Abstract

Provided are a beer manufacture device to which a proportional-integral-derivative (PID) controller is applied and a method of controlling the beer manufacture device, capable of manufacturing beer with increased quality. According to one embodiment of the present invention, the beer manufacture device includes: a body having an accommodation space inside the body; a pipe part communicating with the body and configured to provide a solution to the body; a sensor unit installed in the body and configured to measure at least one of a temperature of the body and a temperature of the solution accommodated in the body; a heating unit installed in the body and configured to apply heat to at least one of the body and the solution accommodated in the body; a board electrically connected to the pipe part, the sensor unit, and the heating unit, and configured to process a signal; and an input unit electrically connected to the board and configured to obtain an input from an outside to transmit the input to the board, wherein the board includes a P-controller, an I-controller, and a D-controller for controlling the heating unit in a PID scheme, and a gain (Kp) of the P-controller for controlling the heating unit is greater than a gain (Ki) of the I-controller for controlling the heating unit.

Description

PID 제어기가 적용된 맥주 제조기 및 그 제어 방법{BEER MAKING APPARATUS TO WHICH PID CONTROLLER IS APPLIED AND CONTROL METHOD OF THE SAME}Beer making machine with PID controller and its control method{BEER MAKING APPARATUS TO WHICH PID CONTROLLER IS APPLIED AND CONTROL METHOD OF THE SAME}

본 발명은 맥주 제조기 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PID 제어기가 적용된 맥주 제조기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a beer maker and a control method thereof, and more particularly, to a beer maker to which a PID controller is applied and a control method thereof.

맥주는 맥아로 즙을 만들어 여과한 이후에 홉(hop)을 첨가하고 효모를 이용하여 발효 과정을 거쳐 제조될 수 있다. 소비자가 맥주 제조 회사에서 판매하는 맥주를 구입하는 경우, 소비자는 비교적 값싸게 맥주를 소비할 수 있으나 제품의 종류 제한으로 인하여 선택의 폭이 좁아질 수 있다. 소비자가 술집에서 제조한 수제맥주를 구매하거나 가정에서 제조하는 경우, 소비자는 다양한 종류의 맥주를 즐길 수 있다.Beer can be produced through fermentation process using yeast and adding hops after making and filtering malt juice. When a consumer purchases beer sold by a beer manufacturing company, the consumer may consume beer at a relatively inexpensive price, but the choice may be narrowed due to product type restrictions. When the consumer purchases a homemade beer manufactured at a bar or is manufactured at home, the consumer can enjoy various types of beer.

맥주 제조를 위한 재료는 물, 맥아, 홉, 이스트, 향 첨가제 등일 수 있다. 통상적으로 맥주 제조 과정은 맥즙 생성 단계, 발효 단계, 그리고 숙성 단계를 포함할 수 있다. 상기 세 단계의 맥주 제조 단계가 하나의 프로세스로 처리되면, 맥주 제조를 위한 번거로움이 줄어들 수 있다.Materials for beer production may be water, malt, hops, yeast, flavor additives, and the like. Typically, the beer production process may include a wort production step, a fermentation step, and a aging step. If the three steps of beer production are processed in one process, the hassle for beer production may be reduced.

KR 10-0813648KR 10-0813648

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, PID 제어기가 적용된 맥주 제조기를 제공하는 것이다.A technical problem to be achieved by the present invention is to provide a beer maker to which a PID controller is applied.

본 발명의 다른(another) 기술적 과제는, AI 학습을 통해 적정 게인(gain)을 확보하는 맥주 제조기를 제공하는 것이다.Another technical problem of the present invention is to provide a beer maker that secures an appropriate gain through AI learning.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

본 발명의 일 측면(an aspect)에 따르면, 본 발명은, 내부에 수용 공간을 형성하는 바디; 상기 바디에 연통되고 상기 바디에 용액을 제공하는 배관부; 상기 바디에 설치되고, 상기 바디의 온도와 상기 바디에 수용되는 용액의 온도 중 적어도 하나를 측정하는 센서부; 상기 바디에 설치되고, 상기 바디와 상기 바디에 수용되는 용액 중 적어도 하나에 열을 가하는 가열부; 상기 배관부, 상기 센서부, 그리고 상기 가열부에 전기적으로 연결되며, 신호를 처리하는 보드; 그리고 상기 보드에 전기적으로 연결되며, 외부로부터 입력을 획득하여 상기 보드에 전달하는 입력부를 포함하고, 상기 보드는, 상기 가열부를 PID 방식으로 제어하는 P제어기, I제어기, 그리고 D제어기를 포함하고, 상기 가열부를 제어하는 P제어기의 게인(Kp)은, 상기 가열부를 제어하는 I제어기의 게인(Ki) 보다 큰 것을 특징으로 하는, 맥주 제조기를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the present invention includes a body forming an accommodation space therein; A pipe part communicating with the body and providing a solution to the body; A sensor unit installed on the body and measuring at least one of a temperature of the body and a temperature of the solution accommodated in the body; A heating unit installed on the body and applying heat to at least one of the body and the solution accommodated in the body; A board which is electrically connected to the piping unit, the sensor unit, and the heating unit and processes signals; And it is electrically connected to the board, and includes an input unit that acquires input from the outside and transmits the input to the board. The board includes a P controller, an I controller, and a D controller that controls the heating unit in a PID manner. It is possible to provide a beer maker, characterized in that the gain (Kp) of the P controller that controls the heating unit is greater than the gain (Ki) of the I controller that controls the heating unit.

본 발명의 다른 측면(another aspect)에 따르면, 상기 보드는, 상기 배관부를 PID 방식으로 제어하는 P제어기, I 제어기, 그리고 D제어기를 포함하고, 상기 배관부를 제어하는 I제어기의 게인(Ki)은, 상기 배관부를 제어하는 P제어기의 게인(Kp) 보다 클 수 있다.According to another aspect of the present invention, the board includes a P controller, an I controller, and a D controller that controls the piping portion in a PID manner, and the gain (Ki) of the I controller that controls the piping portion is , It may be greater than the gain (Kp) of the P controller to control the piping.

본 발명의 다른 측면(another aspect)에 따르면, 상기 맥주 제조기는 상기 보드에 전기적으로 연결되고, 외부 기기와 통신 가능한 통신부를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the beer maker may further include a communication unit electrically connected to the board and capable of communicating with external devices.

본 발명의 다른 측면(another aspect)에 따르면, 상기 통신부는, 상기 외부 기기에 설치된 어플리케이션(application)과 통신하며, 상기 바디의 상태에 관한 정보를 포함하는 데이터를 상기 어플리케이션에 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the communication unit may communicate with an application installed in the external device, and provide data including information regarding the state of the body to the application.

본 발명의 다른 측면(another aspect)에 따르면, 상기 보드는, 상기 P제어기, 상기 I제어기, 그리고 상기 D제어기에 설정되는 게인(gain)이 적용된 상기 맥주 제조기를 시뮬레이션하는 제1 모듈을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the board may include a first module simulating the beer maker to which the gain set in the P controller, the I controller, and the D controller is applied. have.

본 발명의 다른 측면(another aspect)에 따르면, 용액을 수용하는 용기와 상기 용기를 제어하는 제어 유닛을 구비하는 맥주 제조기의 사용 방법에 있어서, 상기 제어 유닛이, 상기 용기에 구비된 가열부를 제어하기 위한 P제어기, I제어기, 그리고 D제어기에 적용되는 예비적 PID 게인을 설정하는 단계(S100); 상기 제어 유닛이, 상기 예비적 PID 게인이 적용된 상기 맥주 제조기를 시뮬레이션하여 성능을 획득하는 단계(S200); 상기 제어 유닛이, 상기 획득된 성능과 기설정된 성능을 비교하는 단계(S300); 그리고 상기 제어 유닛이, 상기 획득된 성능이 기설정된 성능 보다 크거나 같으면, 상기 예비적 PID 게인을 확정적 PID 게인으로 설정하는 단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 맥주 제조기 사용 방법(S10)이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, in a method of using a beer maker having a container for receiving a solution and a control unit for controlling the container, the control unit controls the heating unit provided in the container Setting a preliminary PID gain applied to the P controller, the I controller, and the D controller for operation (S100); The control unit obtaining a performance by simulating the beer maker to which the preliminary PID gain is applied (S200); Comparing, by the control unit, the obtained performance with a preset performance (S300); And if the control unit, the obtained performance is greater than or equal to the predetermined performance, setting the preliminary PID gain to a definite PID gain (S400), characterized in that it comprises a method of using a beer maker (S10). This can be provided.

본 발명의 다른 측면(another aspect)에 따르면, 상기 맥주 제조기 사용 방법(S10)은, 상기 제어 유닛이, 상기 획득된 성능이 기설정된 성능 보다 작으면, AI 학습을 수행하는 단계(S500)를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 AI 학습을 수행한 이후에 예비적 PID 게인을 설정할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the method for using a beer brewer (S10), the control unit, if the obtained performance is less than a predetermined performance, performing AI learning (S500) further Including, the control unit may set a preliminary PID gain after performing the AI learning.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기는, PID 제어기가 적용되어 향상된 품질의 맥주를 제조할 수 있다. Beer maker according to an embodiment of the present invention, PID controller is applied to produce an improved quality of beer.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기는, AI 학습을 통해 맥주 제조에 필요한 용기(container)의 제어에 사용되는 게인(gain)을 확보할 수 있다. A beer maker according to an embodiment of the present invention can secure a gain used for controlling a container required for beer production through AI learning.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은, 종전 기술에 따른 맥주 제조기를 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 용기를 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어기를 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기의 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기를 나타낸 블록도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기의 계통도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.1 is a view showing a beer maker according to the prior art.
2 is a view showing a container according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a controller according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an interface of a beer maker according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a beer maker according to an embodiment of the present invention.
6 is a system diagram of a beer maker according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a control method of a beer maker according to an embodiment of the present invention.
8 is a flow chart showing a beer maker control method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected (connected, contacted, coupled)" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "It also includes the case where it is. Also, when a part “includes” a certain component, this means that other components may be further provided instead of excluding other components, unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

도 1은, 종전 기술에 따른 맥주 제조기를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a beer maker according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종전 기술에 따른 맥주 제조기는, 세 개의 용기(container)를 구비할 수 있다. 세 개의 용기는, 각각, 맥즙 생성, 발효, 그리고 숙성을 위한 용기일 수 있다. 세 개의 용기는 순차적으로 제1 용기, 제2 용기, 그리고 제3 용기라 할 수 있다.Referring to Figure 1, a beer maker according to the prior art, may be provided with three containers (container). The three containers can each be containers for wort production, fermentation, and aging. The three containers may be referred to as a first container, a second container, and a third container sequentially.

종전 기술에 따른 맥주 제조기는, 컨트롤러(controller)를 구비할 수 있다. 컨트롤러는, 제1 내지 제3 용기에 수용된 액체의 수량 및 온도를 제어할 수 있다. 제1 내지 제3 용기의 온도 제어를 위하여, 제1 내지 제3 용기에 가열기(heater)와 센서가 설치될 수 있다.Beer makers according to the prior art may include a controller. The controller can control the quantity and temperature of the liquid contained in the first to third containers. For controlling the temperature of the first to third containers, heaters and sensors may be installed in the first to third containers.

종전 기술에 따른 맥주 제조기는, 제1 내지 제3 용기를 개별적으로 관리하므로 복잡한 프로세스를 형성할 수 있다. 또한 제1 내지 제3 용기가 구비되므로, 관리 및 비용 측면에서 상대적으로 낮은 성능을 가질 수 있다.Beer brewers according to the prior art manage the first to third containers individually, so that a complicated process can be formed. In addition, since the first to third containers are provided, it may have a relatively low performance in terms of management and cost.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 용기(200)를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a container 200 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 용기(200, container)는, 바디(210, body)를 포함할 수 있다. 바디(210)는, 용기(200)의 골격을 형성할 수 있다. 도 2에서 바디(210)는, 설명의 편의를 위하여, 부분적으로 절개되어 표시될 수 있다. 바디(210)는, 내부에 중공부를 형성할 수 있다. 바디(210)는, 내부에 형성된 중공부에 용액을 수용할 수 있다. 바디(210)는, 내부식성을 가질 수 있다. 예를 들어 바디(210)는, 스테인리스강을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the container 200 (container) may include a body 210. The body 210 may form a skeleton of the container 200. In FIG. 2, the body 210 may be partially cut off and displayed for convenience of description. The body 210 may form a hollow portion therein. The body 210 may accommodate a solution in a hollow portion formed therein. The body 210 may have corrosion resistance. For example, the body 210 may include stainless steel.

용기(200)는, 배관부(220)를 포함할 수 있다. 배관부(220)는, 파이프(pipe)를 포함할 수 있다. 배관부(220)는, 바디(210)에 설치될 수 있다. 배관부(220)는, 펌프(pump)를 포함할 수 있다. 배관부(220)는, 바디(210)의 내부와 연통될 수 있다. 배관부(220)는, 용액을 바디(210)에 전달할 수 있다.The container 200 may include a pipe portion 220. The piping unit 220 may include a pipe. The piping unit 220 may be installed on the body 210. The piping unit 220 may include a pump. The piping unit 220 may communicate with the interior of the body 210. The piping unit 220 may deliver a solution to the body 210.

본 발명의 일 실시예에 따른 용기(200)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기에 구비될 수 있다. 용기(200)는, 하나의 용기로 구비될 수 있다. 즉 종전 기술에 따른 제1 내지 제3 용기(도 1 참조)와 다르게, 본 발명의 일 실시예에 따른 용기(200)는 하나의 용기로 형성될 수 있다. 따라서 종전 기술과 다르게, 본 발명의 일 실시예에 따른 용기(200)는 비용 및 관리 측면에서 상대적으로 유리할 수 있다.The container 200 according to an embodiment of the present invention may be provided in a beer maker according to an embodiment of the present invention. The container 200 may be provided as one container. That is, unlike the first to third containers (see FIG. 1) according to the prior art, the container 200 according to an embodiment of the present invention may be formed as one container. Therefore, unlike the prior art, the container 200 according to an embodiment of the present invention may be relatively advantageous in terms of cost and management.

도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 유닛(300)을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a control unit 300 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 제어 유닛(300)은 용기(200, 도 2 참조)를 제어할 수 있다. 제어 유닛(300)은, 용기(200, 도 2 참조)에 전기적으로 연결될 수 있다. 또는 제어 유닛(300)은, 용기(200, 도 2 참조)와 전기 신호를 유무선으로 송수신할 수 있다.Referring to FIG. 3, the control unit 300 may control the container 200 (see FIG. 2 ). The control unit 300 may be electrically connected to the container 200 (see FIG. 2 ). Alternatively, the control unit 300 may transmit/receive an electrical signal to/from the container 200 (see FIG. 2) by wire or wireless.

제어 유닛(300)은, 입력부(320)를 포함할 수 있다. 입력부(320)는, 제어 유닛(300)의 외부에 노출될 수 있다. 입력부(320)는, 사용자(user) 또는 작업자(operator)의 입력(input)을 획득할 수 있다. 입력부(320)는, 버튼(button) 또는 터치를 통하여, 입력을 획득할 수 있다.The control unit 300 may include an input unit 320. The input unit 320 may be exposed outside the control unit 300. The input unit 320 may acquire an input of a user or an operator. The input unit 320 may acquire an input through a button or a touch.

제어 유닛(300)은, 신호를 처리할 수 있다. 제어 유닛(300)은, PCB(printed circuit board) 또는 FPCB(flexible printed circuit board) 등을 포함할 수 있다. 제어 유닛(300)은 외부와 통신할 수 있다.The control unit 300 can process signals. The control unit 300 may include a printed circuit board (PCB) or a flexible printed circuit board (FPCB). The control unit 300 can communicate with the outside.

도면에 도시되지 않았으나, 제어 유닛(300)은 디스플레이(display)를 포함할 수 있다. 제어 유닛(300)에 구비된 디스플레이는, 예를 들어 터치스크린을 포함할 수 있다. 이 경우, 디스플레이는 입력을 획득할 수 있다. 제어 유닛(300)에 구비된 디스플레이는, 제어 유닛(300) 또는 용기(200, 도 2 참조)의 작동 상태를 표시할 수 있다.Although not shown in the drawing, the control unit 300 may include a display. The display provided in the control unit 300 may include, for example, a touch screen. In this case, the display can acquire input. The display provided on the control unit 300 may display the operating state of the control unit 300 or the container 200 (see FIG. 2 ).

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기의 인터페이스를 나타낸 도면이다.4 is a view showing an interface of a beer maker according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 맥주 제조기의 인터페이스는, 맥주 제조기의 현재 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어 맥주 제조기의 인터페이스는, 용기(200, 도 2 참조)의 현재 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어 맥주 제조기의 인터페이스는, 용기(200, 도 2 참조)의 설정 온도 및 현재 온도를 표시할 수 있다.Referring to FIG. 4, the interface of the beer maker may indicate the current state of the beer maker. For example, the interface of the beer maker may indicate the current state of the container 200 (see FIG. 2). For example, the interface of the beer maker may display the set temperature and the current temperature of the container 200 (see FIG. 2).

맥주 제조기의 인터페이스는, 맥주 제조기의 맥주 제조 과정을 표시할 수 있다. 예를 들어 맥주 제조기의 인터페이스는, 맥주 제조 과정 중, 현재 발효 단계임을 표시할 수 있다.The interface of the beer making machine may display the beer making process of the beer making machine. For example, the interface of the beer maker may indicate that it is a current fermentation step during the beer production process.

맥주 제조기의 인터페이스는, 제어기(300, 도 3 참조)에 구비된 디스플레이에 표시될 수 있다. 이 경우 사용자는 제어기(300, 도 3 참조)에 구비된 디스플레이를 확인함으로써, 맥주 제조 과정 중 현재 상태를 인지할 수 있다.The beer maker interface may be displayed on a display provided in the controller 300 (see FIG. 3 ). In this case, the user can recognize the current state during the beer manufacturing process by checking the display provided in the controller 300 (see FIG. 3 ).

다른 예를 들어 맥주 제조기의 인터페이스는, 맥주 제조기와 통신할 수 있는 단말기(terminal)에 표시될 수 있다. 예를 들어 맥주 제조기의 인터페이스는, 스마트폰에 설치된 별도의 어플리케이션(application)이 작동된 화면에서 표시될 수 있다. 이 경우 사용자는 맥주 제조기와 멀리 위치한 장소에서도 맥주 제조기의 현재 상태를 확인할 수 있다.For another example, the interface of the beer maker can be displayed on a terminal that can communicate with the beer maker. For example, the interface of the beer maker may be displayed on a screen in which a separate application installed on a smartphone is operated. In this case, the user can check the current state of the beer maker even at a remote location from the beer maker.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기(100)를 나타낸 블록도이다. 맥주 제조기(100)는, “제어기가 적용된 맥주 제조기”라 칭할 수 있다. 또는 맥주 제조기(100)는, “AI 학습을 통해 게인이 설정된 PID 제어기가 적용된 맥주 제조기”라 칭할 수 있다.5 is a block diagram showing a beer maker 100 according to an embodiment of the present invention. The beer maker 100 may be referred to as a “beer maker to which a controller is applied”. Alternatively, the beer maker 100 may be referred to as “a beer maker to which a PID controller with gain set through AI learning” is applied.

도 5를 참조하면, 맥주 제조기(100)는, 용기(200)를 포함할 수 있다. 용기(200)는, 바디(210) 및 배관부(220)를 포함할 수 있다. 바디(210)는, 도 2를 참조하면, 내부에 용액을 수용할 수 있는 수용 공간을 형성할 수 있다. 배관부(220)는, 바디(210)에 연결될 수 있으며, 바디(210)의 내부에 용액을 제공할 수 있다.Referring to FIG. 5, the beer maker 100 may include a container 200. The container 200 may include a body 210 and a pipe portion 220. Referring to FIG. 2, the body 210 may form an accommodation space capable of accommodating a solution therein. The piping unit 220 may be connected to the body 210 and may provide a solution inside the body 210.

용기(200)는, 센서부(230)를 포함할 수 있다. 센서부(230)는, 바디(210) 또는 배관부(220)에 설치될 수 있다. 센서부(230)는, 바디(210)의 온도 또는 바디(210)에 수용된 액체의 온도를 측정하는 온도센서를 포함할 수 있다. 또는 센서부(230)는, 바디(210)에 수용되는 용액의 양을 측정하는 플로우센서(flow sensor)를 포함할 수 있다.The container 200 may include a sensor unit 230. The sensor unit 230 may be installed in the body 210 or the pipe unit 220. The sensor unit 230 may include a temperature sensor that measures the temperature of the body 210 or the temperature of the liquid contained in the body 210. Alternatively, the sensor unit 230 may include a flow sensor that measures the amount of solution accommodated in the body 210.

용기(200)는, 가열부(240)를 포함할 수 있다. 가열부(240)는, 바디(210)에 설치될 수 있다. 가열부(240)는, 제어 가능할 수 있다. 가열부(240)는, 전기 신호에 의해 제어될 수 있다. 가열부(240)는, 바디(210) 또는 바디(210)의 내부에 수용된 용액을 가열할 수 있다.The container 200 may include a heating unit 240. The heating unit 240 may be installed on the body 210. The heating unit 240 may be controllable. The heating unit 240 may be controlled by an electric signal. The heating unit 240 may heat the body 210 or the solution accommodated inside the body 210.

맥주 제조기(100)는, 제어 유닛(300)을 포함할 수 있다. 제어 유닛(300)은, 보드(310)를 포함할 수 있다. 보드(310)는, 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 보드(310)는, PCB 또는 FPCB의 형태로 구현될 수 있다. 보드(310)는, 외부 기기와 통신할 수 있는 포트를 포함할 수 있다. 예를 들어 보드(310)는, GPIO(general purpose input output)를 포함할 수 있다. 보드(310)는, 외부 기기에 전기적으로 연결될 수 있다. 보드(310)는, 외부 기기와 전기회로(electric circuit)를 형성할 수 있다. 보드(310)는, 전기적으로 작동 가능한 스위치(switch)를 포함할 수 있다. 예를 들어 보드(310)는, SSR(solid state relay)을 포함할 수 있다.The beer maker 100 may include a control unit 300. The control unit 300 may include a board 310. The board 310 may include a processor. The board 310 may be implemented in the form of a PCB or FPCB. The board 310 may include a port through which an external device can communicate. For example, the board 310 may include a general purpose input output (GPIO). The board 310 may be electrically connected to an external device. The board 310 may form an electric circuit with an external device. The board 310 may include an electrically operable switch. For example, the board 310 may include a solid state relay (SSR).

보드(310)는, 배관부(220)에 전기적으로 연결될 수 있다. 보드(310)는, 배관부(220)를 제어할 수 있다. 보드(310)는, 예를 들어, 배관부(220)에 구비된 펌프를 제어할 수 있다. 예를 들어 배관부(220)는, 제1 신호(S1)를 보드(310)로부터 획득하면, 제1 신호(S1)에 대응된 작동을 수행할 수 있다. 다른 예를 들어 보드(310)는, 배관부(220)와 전기회로를 형성할 수 있으며, SSR을 이용한 스위칭(switching) 작동을 통해 배관부(220)의 작동을 제어할 수 있다.The board 310 may be electrically connected to the piping unit 220. The board 310 may control the piping unit 220. The board 310 may control, for example, a pump provided in the piping unit 220. For example, when the first signal S1 is obtained from the board 310, the piping unit 220 may perform an operation corresponding to the first signal S1. For another example, the board 310 may form an electrical circuit with the piping unit 220, and control the operation of the piping unit 220 through a switching operation using SSR.

보드(310)는, 센서부(230)에 전기적으로 연결될 수 있다. 센서부(230)는, 용기(200)의 온도 또는 용기(200)의 내부에 위치한 용액의 온도에 관한 정보를 획득할 수 있다. 센서부(230)는, 용기(200)의 내부에 유출입하는 용액의 양에 관한 정보를 획득할 수 있다. 제2 신호(S2)는, 용기(200)의 온도 또는 용기(200)의 내부에 위치한 용액의 온도에 관한 정보를 포함할 수 있다. 제2 신호(S2)는, 용기(200)의 내부에 유출입하는 용액의 양에 관한 정보를 포함할 수 있다. 센서부(230)는, 제2 신호(S2)를 보드(310)에 제공할 수 있다.The board 310 may be electrically connected to the sensor unit 230. The sensor unit 230 may obtain information about the temperature of the container 200 or the temperature of the solution located inside the container 200. The sensor unit 230 may obtain information regarding the amount of the solution flowing in and out of the container 200. The second signal S2 may include information regarding the temperature of the container 200 or the temperature of the solution located inside the container 200. The second signal S2 may include information regarding the amount of the solution flowing in and out of the container 200. The sensor unit 230 may provide the second signal S2 to the board 310.

보드(310)는, 가열부(240)에 전기적으로 연결될 수 있다. 보드(310)는, 가열부(240)를 제어할 수 있다. 보드(310)는, 예를 들어 제3 신호(S3)를 가열부(240)에 송신할 수 있다. 가열부(240)는, 제3 신호(S3)를 수용하면, 제3 신호(S3)에 대응된 작동을 수행할 수 있다. 다른 예를 들어 보드(310)는, 가열부(240)와 전기회로를 형성할 수 있으며, SSR을 이용한 스위칭 작동을 통해 가열부(240)의 작동을 제어할 수 있다.The board 310 may be electrically connected to the heating unit 240. The board 310 may control the heating unit 240. The board 310 may transmit, for example, a third signal S3 to the heating unit 240. Upon receiving the third signal S3, the heating unit 240 may perform an operation corresponding to the third signal S3. For another example, the board 310 may form an electrical circuit with the heating unit 240, and control the operation of the heating unit 240 through a switching operation using SSR.

제어 유닛(300)은, 입력부(320)와 통신부(330)를 포함할 수 있다. 입력부(320)는, 도 3에 도시된 입력부(320)일 수 있다. 통신부(330)는, 외부 기기(500)와 통신할 수 있다. 통신부(330)는, 와이파이(Wi-Fi) 또는 블루투스(Bluetooth)를 이용하여 외부 기기(500)와 통신할 수 있다. 다른 예를 들어 통신부(330)는, LTE 또는 LAN을 이용하여 외부 기기(500)와 통신할 수 있다.The control unit 300 may include an input unit 320 and a communication unit 330. The input unit 320 may be the input unit 320 illustrated in FIG. 3. The communication unit 330 may communicate with the external device 500. The communication unit 330 may communicate with the external device 500 using Wi-Fi or Bluetooth. For another example, the communication unit 330 may communicate with the external device 500 using LTE or LAN.

외부 기기(500)는, 컴퓨터이거나 스마트폰일 수 있다. 외부 기기(500)가 스마트폰인 경우, 맥주 제조기(100)에 관한 별도의 어플리케이션(application)이 외부 기기(500)에 설치될 수 있다. 사용자는 외부 기기(500)에 설치된 어플리케이션을 통해 맥주 제조기(100)의 현재 상태 등을 확인하거나 맥주 제조기(100)를 조작할 수 있다. 통신부(330)는, 제4 신호(S4)를 외부 기기(500)와 송수신할 수 있다. 제4 신호(S4)는, 맥주 제조기(100)의 현재 상태 정보를 포함할 수 있다. 또는 제4 신호(S4)는, 맥주 제조기(100)의 작동을 위한 명령 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 제4 신호(S4)는, 바디(210)의 온도를 상승시키기 위한 가열부(240)의 작동에 관한 명령 정보를 포함할 수 있다.The external device 500 may be a computer or a smartphone. When the external device 500 is a smartphone, a separate application related to the beer maker 100 may be installed in the external device 500. The user may check the current state of the beer maker 100 through the application installed in the external device 500 or operate the beer maker 100. The communication unit 330 may transmit and receive the fourth signal S4 with the external device 500. The fourth signal S4 may include current state information of the beer maker 100. Alternatively, the fourth signal S4 may include command information for the operation of the beer maker 100. For example, the fourth signal S4 may include command information regarding the operation of the heating unit 240 to increase the temperature of the body 210.

도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기(100)의 계통도이다.6 is a system diagram of a beer maker 100 according to an embodiment of the present invention.

보드(310)는, 배관부(220), 센서부(230), 그리고 가열부(240)에 연결될 수 있다. 보드(310)는, 센서부(230)에 전기적으로 연결되어 제2 신호(S2)를 획득할 수 있다. 센서부(230)가 보드(310)에 제공하는 정보는, 배관부(220)의 유체 흐름(flow)에 관한 정보 또는 바디(210, 도 2 참조)의 내부에 수용되는 용액의 수량에 관한 정보를 포함할 수 있다.The board 310 may be connected to a pipe part 220, a sensor part 230, and a heating part 240. The board 310 may be electrically connected to the sensor unit 230 to obtain a second signal S2. The information provided by the sensor unit 230 to the board 310 includes information on the fluid flow of the piping unit 220 or information on the amount of the solution accommodated inside the body 210 (see FIG. 2 ). It may include.

보드(310)는, DA 컨버터를 포함할 수 있다. DA 컨버터는, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어 DA 컨버터는, 제2 신호(S2, 도 5 참조)가 아날로그 신호인 경우, 제2 신호(S2)를 디지털 신호로 변환할 수 있다. DA 컨버터는, 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환할 수 있다. 예를 들어 DA 컨버터는, 제1 신호(S1, 도 5 참조) 또는 제3 신호(S3, 도 5 참조)가 아날로그 신호인 경우, 디지털 신호인 명령 신호를 아날로그 신호인 제1 신호(S1, 도 5 참조) 또는 제3 신호(S3, 도 5 참조)로 변환할 수 있다.The board 310 may include a DA converter. The DA converter can convert analog signals to digital signals. For example, when the second signal S2 (see FIG. 5) is an analog signal, the DA converter may convert the second signal S2 into a digital signal. The DA converter can convert a digital signal into an analog signal. For example, in the case of the DA converter, when the first signal S1 (see FIG. 5) or the third signal S3 (see FIG. 5) is an analog signal, the command signal, which is a digital signal, is the first signal S1, which is an analog signal. 5) or a third signal (S3, see FIG. 5).

보드(310)는, 배관부(220)를 제어할 수 있다. 예를 들어 보드(310)는, 배관부(220)를 제어하여 바디(210, 도 5 참조)에 수용되는 용액의 양을 제어할 수 있다. 예를 들어 보드(310)는, 전기스위치(예를 들어 SSR)를 통해, 바디(210, 도 5 참조)에 수용되는 용액의 양을 제어할 수 있다. 보드(310)는, 피드포워드(feed-forward) 방식으로 바디(210, 도 2 참조)에 수용되는 용액의 양을 제어하거나, 피드백(feed-back) 방식으로 바디(210, 도 2 참조)에 수용되는 용액의 양을 제어할 수 있다.The board 310 may control the piping unit 220. For example, the board 310 may control the amount of the solution accommodated in the body 210 (see FIG. 5) by controlling the piping unit 220. For example, the board 310 may control the amount of the solution accommodated in the body 210 (see FIG. 5) through an electric switch (eg, SSR). The board 310 controls the amount of the solution accommodated in the body 210 (see FIG. 2) in a feed-forward manner, or the feedback 210 is applied to the body 210 (see FIG. 2). The amount of solution accommodated can be controlled.

피드백(feed-back) 방식으로 바디(210, 도 2 참조)에 수용되는 용액의 양을 제어하는 경우, 보드(310)는 제2 신호(S2, 도 5 참조)에 기초하여 배관부(220)를 제어할 수 있다.When the amount of the solution accommodated in the body 210 (see FIG. 2) is controlled by a feedback method, the board 310 is based on the second signal S2 (see FIG. 5 ), the piping unit 220 Can be controlled.

센서부(230)가 보드(310)에 제공하는 정보는 바디(210, 도 2 참조)의 온도 또는 바디(210, 도 2 참조)의 내부에 위치한 용액의 온도에 관한 정보를 포함할 수 있다. 보드(310)는, 센서부(230)에서 제공한 정보에 기초하여, 가열부(240)를 제어할 수 있다. 보드(310)는, 제2 신호(S2, 도 5 참조)에 기초하여, 피드백 방식으로 가열부(240)를 제어할 수 있다.The information provided by the sensor unit 230 to the board 310 may include information about the temperature of the body 210 (see FIG. 2) or the temperature of the solution located inside the body 210 (see FIG. 2 ). The board 310 may control the heating unit 240 based on the information provided by the sensor unit 230. The board 310 may control the heating unit 240 in a feedback manner based on the second signal S2 (see FIG. 5 ).

도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기의 제어 방법을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a control method of a beer maker according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 보드(310)가 배관부(220) 또는/및 가열부(240)를 제어하는 방식은, 예를 들어 PID(proportional-integral-derivative) 방식일 수 있다. PID 각각의 게인(gain)은, 배관부(220) 또는/및 가열부(240)를 제어하는 데 최적으로 설정될 수 있다.Referring to FIG. 7, a method in which the board 310 controls the piping unit 220 or/and the heating unit 240 may be, for example, a PID (proportional-integral-derivative) method. The gain of each PID may be optimally set to control the piping 220 or/and the heating 240.

가열부(240)를 제어하는 경우가 고려될 수 있다. y(t)는, 출력값을 의미할 수 있다. y(t)는, 예를 들어 용기(200, 도 5 참조)의 내부에 수용된 용액의 온도가 센서부(230, 도 5 참조)에 의해 측정된 값을 포함할 수 있다. r(t)는, 설정값을 의미할 수 있다. r(t)는, 예를 들어 용기(200, 도 5 참조)의 내부에 수용되는 용액의 온도를 의미할 수 있다. e(t)는, 차이값을 의미할 수 있다. e(t)는, 예를 들어 y(t)에 대한 r(t)의 차이를 의미할 수 있다. u(t)는, 플랜트에 제공되는 입력값을 의미할 수 있다. 플랜트는, 예를 들어 가열부(240, 도 5 참조)일 수 있다.The case of controlling the heating unit 240 may be considered. y(t) may mean an output value. y(t), for example, the temperature of the solution accommodated in the container 200 (see FIG. 5) may include a value measured by the sensor unit 230 (see FIG. 5 ). r(t) may mean a set value. r(t) may mean, for example, the temperature of the solution accommodated inside the container 200 (see FIG. 5 ). e(t) may mean a difference value. e(t) may mean, for example, a difference between r(t) and y(t). u(t) may mean an input value provided to the plant. The plant may be, for example, a heating unit 240 (see FIG. 5).

배관부(220)를 제어하는 경우가 고려될 수 있다. y(t)는, 출력값을 의미할 수 있다. y(t)는, 예를 들어 용기(200, 도 5 참조)의 내부에 수용된 용액의 수량이 센서부(230, 도 5 참조)에 의해 측정된 값을 포함할 수 있다. r(t)는, 설정값을 의미할 수 있다. r(t)는, 예를 들어 용기(200, 도 5 참조)의 내부에 수용되는 용액의 설정된 수량을 의미할 수 있다. e(t)는, 차이값을 의미할 수 있다. e(t)는, 예를 들어 y(t)에 대한 r(t)의 차이를 의미할 수 있다. u(t)는, 플랜트에 제공되는 입력값을 의미할 수 있다. 플랜트는, 예를 들어 배관부(220, 도 5 참조)일 수 있다.The case of controlling the piping unit 220 may be considered. y(t) may mean an output value. y(t) may include, for example, a value of the amount of the solution accommodated inside the container 200 (see FIG. 5) measured by the sensor unit 230 (see FIG. 5 ). r(t) may mean a set value. r(t) may mean, for example, a set quantity of a solution accommodated inside the container 200 (see FIG. 5 ). e(t) may mean a difference value. e(t) may mean, for example, a difference between r(t) and y(t). u(t) may mean an input value provided to the plant. The plant may be, for example, a piping unit 220 (see FIG. 5).

보드(310, 도 6 참조)는, P제어기, I 제어기, 그리고 D 제어기를 포함할 수 있다. 보드(310, 도 6 참조)는, P제어기, I 제어기, 그리고 D 제어기를 이용하여 용기(200, 도 6 참조)를 제어할 수 있다.The board 310 (see FIG. 6) may include a P controller, an I controller, and a D controller. The board 310 (see FIG. 6) may control the container 200 (see FIG. 6) using a P controller, an I controller, and a D controller.

P 제어기는, e(t)에 비례하여 u(t)를 설정할 수 있다. P제어기의 게인은 Kp일 수 있다. I 제어기는, e(t)를 적분한 값에 비례하여 u(t)를 설정할 수 있다. I 제어기의 게인은 Ki일 수 있다. D 제어기는, e(t)를 시간 t로 미분한 값에 비례하여 u(t)를 설정할 수 있다. D 제어기의 게인은 Kd일 수 있다. 예를 들어 가열부(240, 도 5 참조)에 제공되는 입력인 u(t)는, 아래와 같을 수 있다.The P controller can set u(t) in proportion to e(t). The gain of the P controller may be Kp. The I controller can set u(t) in proportion to the integral value of e(t). The gain of the I controller may be Ki. The D controller may set u(t) in proportion to the differential value of e(t) as time t. The gain of the D controller may be Kd. For example, the input u(t) provided to the heating unit 240 (see FIG. 5) may be as follows.

Figure pat00001
Figure pat00001

배관부(220, 도 5 참조)에 제공되는 입력인 u(t)는, 가열부(240, 도 5 참조)에 제공되는 입력인 u(t)와 동일한 형식을 가질 수 있다. 가열부(240, 도 5 참조)를 제어하는데 설정되는 게인(Kp, Ki, Kd)은, 배관부(220, 도 5 참조)를 제어하는데 설정되는 게인(Kp, Ki, Kd)과 독립적으로 설정될 수 있다. 예를 들어 배관부(220, 도 5 참조)를 제어하기 위한 게인(Kp, Ki, Kd)은, 가열부(240, 도 5 참조)를 제어하기 위한 게인(Kp, Ki, Kd)과 다를 수 있다.The input u(t) provided to the piping unit 220 (see FIG. 5) may have the same format as the input u(t) provided to the heating unit 240 (see FIG. 5 ). The gains (Kp, Ki, Kd) set to control the heating unit 240 (see FIG. 5) are set independently of the gains (Kp, Ki, Kd) set to control the piping unit 220 (see FIG. 5). Can be. For example, the gains (Kp, Ki, Kd) for controlling the piping unit 220 (see FIG. 5) may be different from the gains (Kp, Ki, Kd) for controlling the heating unit 240 (see FIG. 5). have.

맥주의 제조에 있어서, 온도 유지는 수량 유지 보다 더 중요한 요인일 수 있다. 즉 가열부(240, 도 5 참조)는, 용기(200, 도 5 참조)의 내부에 위치한 용액의 온도 변화에 민감하게 반응하여 용액의 온도를 설정된 온도로 유지할 필요성이 클 수 있다. 따라서 가열부(240, 도 5 참조)를 제어하기 위한 Kp는, 가열부(240, 도 5 참조)를 제어하기 위한 Ki 또는/및 Kd보다 클 수 있다.In the production of beer, temperature maintenance may be a more important factor than quantity maintenance. That is, the heating unit 240 (see FIG. 5) may be sensitive to the temperature change of the solution located inside the container 200 (see FIG. 5 ), so that the need to maintain the temperature of the solution at a set temperature may be large. Accordingly, Kp for controlling the heating unit 240 (see FIG. 5) may be greater than Ki or/and Kd for controlling the heating unit 240 (see FIG. 5).

맥주의 제조에 있어서, 용기(200, 도 5 참조)의 내부에 위치한 용액은 바디(210, 도 2 참조)에 형성된 수용 공간에 위치하여야 할 수 있다. 따라서 용기(200, 도 5 참조)의 내부에 위치한 용액의 오버슈트(overshoot)가 억제될 필요성이 발생할 수 있다. 따라서 배관부(220, 도 5 참조)를 제어하기 위한 Ki는, 배관부(220, 도 5 참조)를 제어하기 위한 Kp 또는/및 Kd 보다 클 수 있다.In the production of beer, the solution located inside the container 200 (see FIG. 5) may have to be located in an accommodation space formed in the body 210 (see FIG. 2). Therefore, the need to suppress the overshoot (overshoot) of the solution located inside the container 200 (see FIG. 5) may occur. Accordingly, Ki for controlling the piping unit 220 (see FIG. 5) may be greater than Kp or/and Kd for controlling the piping unit 220 (see FIG. 5 ).

도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기 제어 방법을 나타낸 플로우 차트이다.8 is a flow chart showing a beer maker control method according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기 제어 방법(S10)은, 예비적 PID 게인을 설정하는 단계(S100)를 포함할 수 있다. 이 단계(S100)는, 보드(310, 도 5 참조)에 의해 수행될 수 있다. 보드(310, 도 5 참조)는, 가열부(240, 도 5 참조) 또는/및 배관부(220, 도 5 참조)를 제어하기 위하여, 예비적 PID 게인을 설정할 수 있다.Referring to FIG. 8, the beer maker control method (S10) according to an embodiment of the present invention may include setting a preliminary PID gain (S100 ). This step S100 may be performed by the board 310 (see FIG. 5 ). The board 310 (see FIG. 5) may set a preliminary PID gain to control the heating unit 240 (see FIG. 5) or/and the piping unit 220 (see FIG. 5).

본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기 제어 방법(S10)은, 예비적 PID 게인을 이용하여, 맥주 제조기(100, 도 5 참조)를 작동한 결과 성능을 획득하는 단계(S200)를 포함할 수 있다. 이 단계(S200)는, 보드(310, 도 5 참조)에 의해 수행될 수 있다. 보드(310, 도 5 참조)는, 예를 들어 보드(310, 도 5 참조)는, 입력부(320, 도 5 참조) 또는/및 통신부(330, 도 5 참조)를 통해, 예비적 PID 게인의 성능을 획득할 수 있다. 예비적 PID 게인의 성능은, 예비적 PID 게인이 설정된 맥주 제조기(100, 도 5 참조)가 작동될 경우 제조되는 맥주의 가치에 대응될 수 있다. 예비적 PID 게인이 설정된 맥주 제조기(100, 도 5 참조)가 직접 작동되는 경우 또는 예비적 PID 게인이 설정된 맥주 제조기(100, 도 5 참조)가 모사(simulation)되는 경우가 고려될 수 있다. 예를 들어 맥주 제조기(100, 도 5 참조)가 시뮬레이션되는 경우, 예비적 PID 게인의 성능이 실질적으로 실시간으로 획득될 수 있다. 예를 들어 보드(310, 도 5 참조)는, 맥주 제조기(100, 도 5 참조)를 시뮬레이션하는 모듈을 포함할 수 있다.The beer maker control method (S10) according to an embodiment of the present invention may include a step (S200) of obtaining performance as a result of operating the beer maker 100 (see FIG. 5) using a preliminary PID gain. have. This step S200 may be performed by the board 310 (see FIG. 5 ). The board 310 (see FIG. 5), for example, the board 310 (see FIG. 5), through the input unit 320 (see FIG. 5) or / and communication unit 330 (see FIG. 5), of the preliminary PID gain Performance can be obtained. The performance of the preliminary PID gain may correspond to the value of the beer to be produced when the beer maker 100 (see FIG. 5) in which the preliminary PID gain is set is operated. It may be considered that the beer maker 100 (see FIG. 5) in which the preliminary PID gain is set is operated directly or the beer maker 100 (see FIG. 5) in which the preliminary PID gain is set is simulated. For example, when the beer maker 100 (see FIG. 5) is simulated, the performance of the preliminary PID gain can be obtained in substantially real time. For example, the board 310 (see FIG. 5) may include a module that simulates a beer maker 100 (see FIG. 5).

본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기 제어 방법(S10)은, 획득된 성능과 기설정된 성능을 비교하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. 이 단계(S300)는, 보드(310, 도 5 참조)에 의해 수행될 수 있다. 이 단계(S300)에서, 보드(310, 도 5 참조)는, 획득된 성능이 기설정된 성능 보다 크거나 같은 지 여부를 판단할 수 있다.The beer maker control method (S10) according to an embodiment of the present invention may include comparing the obtained performance with a preset performance (S300 ). This step S300 may be performed by the board 310 (see FIG. 5 ). In this step (S300 ), the board 310 (see FIG. 5) may determine whether the obtained performance is greater than or equal to a preset performance.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기 제어 방법(S10)은, 확정적 PID 게인을 설정하는 단계(S400)를 포함할 수 있다. 이 단계(S400)는, 보드(310, 도 5 참조)에 의해 수행될 수 있다. 획득된 성능이 기설정된 성능 보다 크거나 같으면, 보드(310, 도 5 참조)는 예비적 PID 게인을 확정적 PID 게인으로 설정할 수 있다. 보드(310, 도 5 참조)는, 확정적 PID 게인이 설정되면, 확정적 PID 게인에 기초하여 용기(200, 도 5 참조)를 제어할 수 있다.The beer maker control method (S10) according to an embodiment of the present invention may include setting a definitive PID gain (S400 ). This step S400 may be performed by the board 310 (see FIG. 5 ). If the acquired performance is greater than or equal to the preset performance, the board 310 (refer to FIG. 5) may set the preliminary PID gain as a definite PID gain. When the deterministic PID gain is set, the board 310 (see FIG. 5) may control the container 200 (see FIG. 5) based on the deterministic PID gain.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기 제어 방법(S10)은, AI 학습 단계(S500)를 포함할 수 있다. 이 단계(S500)는, 보드(310, 도 5 참조)에 의해 수행될 수 있다. 획득된 성능이 기설정된 성능 보다 작은 경우, 보드(310, 도 5 참조)는 예비적 PID 게인과 획득된 성능을 대조하는 과정을 수반하는 AI 학습을 수행할 수 있다. AI 학습을 통해 보드(310, 도 5 참조)는 예비적 PID 게인을 상대적으로 적절하게 설정할 수 있다. 보드(310, 도 5 참조)는, AI 학습을 수행하기 위한 모듈을 포함할 수 있다. AI 학습은, 머신 러닝(machine learning) 또는/및 딥 러닝(deep learning)을 포함할 수 있다.Beer maker control method (S10) according to an embodiment of the present invention may include an AI learning step (S500). This step S500 may be performed by the board 310 (see FIG. 5 ). When the acquired performance is smaller than the preset performance, the board 310 (refer to FIG. 5) may perform AI learning that involves a process of comparing the acquired performance with the preliminary PID gain. Through AI learning, the board 310 (refer to FIG. 5) can set the preliminary PID gain relatively appropriately. The board 310 (refer to FIG. 5) may include a module for performing AI learning. AI learning may include machine learning or/and deep learning.

본 발명의 일 실시예에 따른 맥주 제조기 제어 방법(S10)은, 맥주의 제조 단계에 따라 다른 PID 게인을 획득할 수 있다. 예를 들어 맥즙 생성 단계, 발효 단계, 그리고 숙성 단계에 각각 적용되는 PID 게인은 각각 독립적으로 설정될 수 있다.The beer maker control method (S10) according to an embodiment of the present invention may acquire different PID gains according to the manufacturing steps of beer. For example, PID gains applied to the wort production step, the fermentation step, and the ripening step may be independently set.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration only, and a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified to other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all modifications or variations derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted to be included in the scope of the present invention.

100: 맥주 제조기 200: 용기
210: 바디 220: 배관부
230: 센서부 240: 가열부
300: 제어기 310: 보드
320: 입력부 330: 통신부100: beer maker 200: container
210: body 220: piping
230: sensor unit 240: heating unit
300: controller 310: board
320: input unit 330: communication unit

Claims (7)

내부에 수용 공간을 형성하는 바디;
상기 바디에 연통되고 상기 바디에 용액을 제공하는 배관부;
상기 바디에 설치되고, 상기 바디의 온도와 상기 바디에 수용되는 용액의 온도 중 적어도 하나를 측정하는 센서부;
상기 바디에 설치되고, 상기 바디와 상기 바디에 수용되는 용액 중 적어도 하나에 열을 가하는 가열부;
상기 배관부, 상기 센서부, 그리고 상기 가열부에 전기적으로 연결되며, 신호를 처리하는 보드; 그리고
상기 보드에 전기적으로 연결되며, 외부로부터 입력을 획득하여 상기 보드에 전달하는 입력부를 포함하고,
상기 보드는,
상기 가열부를 PID 방식으로 제어하는 P제어기, I제어기, 그리고 D제어기를 포함하고,
상기 가열부를 제어하는 P제어기의 게인(Kp)은,
상기 가열부를 제어하는 I제어기의 게인(Ki) 보다 큰 것을 특징으로 하는,
맥주 제조기.A body forming an accommodation space therein;
A pipe part communicating with the body and providing a solution to the body;
A sensor unit installed on the body and measuring at least one of a temperature of the body and a temperature of the solution accommodated in the body;
A heating unit installed on the body and applying heat to at least one of the body and the solution accommodated in the body;
A board which is electrically connected to the piping unit, the sensor unit, and the heating unit and processes signals; And
It is electrically connected to the board, and includes an input unit that acquires input from the outside and transmits the input to the board,
The board,
It includes a P controller, I controller, and D controller for controlling the heating unit in a PID manner,
The gain (Kp) of the P controller that controls the heating unit,
Characterized in that greater than the gain (Ki) of the I controller to control the heating unit,
Beer maker. 제1 항에 있어서,
상기 보드는,
상기 배관부를 PID 방식으로 제어하는 P제어기, I 제어기, 그리고 D제어기를 포함하고,
상기 배관부를 제어하는 I제어기의 게인(Ki)은,
상기 배관부를 제어하는 P제어기의 게인(Kp) 보다 큰 것을 특징으로 하는,
맥주 제조기.According to claim 1,
The board,
It includes a P controller, an I controller, and a D controller for controlling the piping in a PID manner,
Gain (Ki) of the I controller to control the piping,
Characterized in that it is larger than the gain (Kp) of the P controller that controls the piping,
Beer maker. 제1 항에 있어서,
상기 보드에 전기적으로 연결되고, 외부 기기와 통신 가능한 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
맥주 제조기.According to claim 1,
Characterized in that it further comprises a communication unit electrically connected to the board and capable of communicating with an external device,
Beer maker. 제3 항에 있어서,
상기 통신부는,
상기 외부 기기에 설치된 어플리케이션(application)과 통신하며, 상기 바디의 상태에 관한 정보를 포함하는 데이터를 상기 어플리케이션에 제공하는 것을 특징으로 하는,
맥주 제조기.According to claim 3,
The communication unit,
Characterized in that it communicates with an application installed in the external device, and provides data including information about the state of the body to the application,
Beer maker. 제1 항에 있어서,
상기 보드는,
상기 P제어기, 상기 I제어기, 그리고 상기 D제어기에 설정되는 게인(gain)이 적용된 상기 맥주 제조기를 시뮬레이션하는 제1 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
맥주 제조기.According to claim 1,
The board,
It characterized in that it comprises a first module for simulating the beer maker is applied to the gain (gain) set in the P controller, the I controller, and the D controller,
Beer maker. 용액을 수용하는 용기와 상기 용기를 제어하는 제어 유닛을 구비하는 맥주 제조기의 사용 방법에 있어서,
상기 제어 유닛이, 상기 용기에 구비된 가열부를 제어하기 위한 P제어기, I제어기, 그리고 D제어기에 적용되는 예비적 PID 게인을 설정하는 단계(S100);
상기 제어 유닛이, 상기 예비적 PID 게인이 적용된 상기 맥주 제조기를 시뮬레이션하여 성능을 획득하는 단계(S200);
상기 제어 유닛이, 상기 획득된 성능과 기설정된 성능을 비교하는 단계(S300); 그리고
상기 제어 유닛이, 상기 획득된 성능이 기설정된 성능 보다 크거나 같으면, 상기 예비적 PID 게인을 확정적 PID 게인으로 설정하는 단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
맥주 제조기 사용 방법(S10).In the method of using a beer maker having a container for receiving a solution and a control unit for controlling the container,
Setting a preliminary PID gain applied to the P controller, the I controller, and the D controller for controlling the heating unit provided in the container by the control unit (S100);
The control unit obtaining a performance by simulating the beer maker to which the preliminary PID gain is applied (S200);
Comparing, by the control unit, the obtained performance with a preset performance (S300); And
The control unit, if the obtained performance is greater than or equal to the preset performance, characterized in that it comprises the step of setting the preliminary PID gain as a definite PID gain (S400),
How to use the beer maker (S10). 제6 항에 있어서,
상기 제어 유닛이, 상기 획득된 성능이 기설정된 성능 보다 작으면, AI 학습을 수행하는 단계(S500)를 더 포함하고,
상기 제어 유닛은,
상기 AI 학습을 수행한 이후에 예비적 PID 게인을 설정하는 것을 특징으로 하는,
맥주 제조기 사용 방법(S10).The method of claim 6,
If the control unit, the obtained performance is less than the predetermined performance, further comprising the step of performing AI learning (S500),
The control unit,
After performing the AI learning, characterized in that to set a preliminary PID gain,
How to use the beer maker (S10).
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WO2023020722A1 (en) * 2021-08-16 2023-02-23 Siemens Aktiengesellschaft System comprising an installation having a heating system and a device or component, and method for determining the energy consumption of the installation

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KR100813648B1 (en) 2006-12-06 2008-03-14 주식회사 엔유씨전자 Apparatus and method for producing fermentation alcoholic beverage with its alcohol content controled easily

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