Ненавязчивая автоматизация ректификационной установки

Во-первых, вынужден повторить: речь шла только о перегонке сахарной бражки на сырецOldBean, 26 Июля 17, 14:38

Так я и описывал алгоритм перегона браги на спирт-сырец.

Добавлено через 9мин.:

Средненький электромагнитный водяной клапан рублей за 600 окупится лишь примерно за 500 дистилляций.OldBean, 26 Июля 17, 14:38

Помимо окупаемости, еще нужно рассматривать вопрос удобства. Согласись, что удобно настроить систему в самом начале и забыть про нее до окончания процесса. Автоматика включит разогрев, в нужный момент уменьшит мощность и включит воду, поток которой отрегулирован вентилем системы водоснабжения, и затем, в нужный момент, отключит все. Это реально удобно и экономит кучу времени.

Добавлено через 5мин.:

если так сильно хочется автоматизировать все-все, например, просто "для души", то ничего дополнительно делать не нужно. В существующей системе все это уже есть (ну по крайней мере в том объеме, что перечисленно в режиме "Простая дистилляция"). Единственное, что нужно сделать - переключить контроллер клапана отбора с самого клапана отбора на электромагнитный клапан воды охлаждения холодильника. Тут даже бонус получится - охлаждение можно плавно регулировать. В разумных пределах, конечно. Для максимальной крутизны OldBean, 26 Июля 17, 14:38

А если вторая дробная перегонка, то тогда как быть? По-моему, в автоматику нужно ввести клапан воды охлаждения и это решит многие проблемы.

woddy

есть

Вообще то логично предположить, что программатор - это master, а Atmega slave. Тогда MOSI программатора надо соединять с RX1 Atmega и MISO программатора с TXD Atmega? И куда девать SCK и RST? Использует ли их программатор или нет - тоже не ясно.

Поэтому остаюсь при своем изначальном мнении - автоматизацию самогонного аппарата для перегонки сахарной бражки на сырец вполне можно ограничить одним таймером.OldBean, 26 Июля 17, 14:38

По поводу дестабилизирующих факторов на перегон браги по таймеру уже озвучили, я с ними полностью согласен.
Я все же больше склоняюсь к перегону, при котором контролируется температура в кубе, по которой также можно определить спиртуозность.
И потом, зачем сужать круг браг, определяя только сахарную. А, мучной ХОС или брагу на дробленке нельзя?

Вообще то логично предположитьgol_avto, 26 Июля 17, 16:47

я нарисовал куда что подключать. прям на картинке. если что не понятно - читайте даташит

2gol_avto

В платках с двойными боковыми рядами выводы MISO, MOSI, SCK, RESET, VCC и GND просто сдублированы с соответсующими пинами платок без двух рядов. Выводы программатора нужно подключать соответственно MISO к MISO, MOSI к MOSI и т.д. woddy уже нарисовал Вам распиновку платок без двух боковых рядов. Посмотрите где находятся MOSI, MISO и т.д. Туда и подключайте. Немного про это написано еще и в п.3 топика "14.3. Как "прошить" ардуинку при помощи USBasp программатора"

когда ожидается финальный вариант температурного сервера, разумеется желательно в исполнении Atmega328P Pro Mini Modul 5V/16MHz ?gol_avto, 26 Июля 17, 14:55

Макет (на ардуинке с 4 разрядным индикатором и кнопочкой) есть и в общем-то нормально работает. Но при длительных прогонах изредка случаются сбои, связанные с обменом с малинкой по I2C. Никак не могу понять в чем же дело. Отложил пока.

---

---

И примеры дестабилизирующие исходники:Esc, 26 Июля 17, 14:54

По поводу дестабилизирующих факторов на перегон браги по таймеру уже озвучили, я с ними полностью согласен.Юша, 26 Июля 17, 16:55

В отличие от ректификационной колонны, которую все-таки можно загнать в неустойчивые режимы работы (от регулярно колебательного до турбулентного и захлеба), обычный дистиллятор является очень устойчивой системой. Поэтому там в принципе не может быть дестабилизирующих факторов. В худшем случае эти факторы могут лишь слегка изменить спиртуозность полученного спирта-сырца.  Или немного его потерять, вылив с бардой. Причем, действительно, немного.

Чтобы убедиться в этом, достаточно сделать простейшие оценки. Ну например, рассмотрим фактор, связанный с холодной бражкой. Считаем. Типовой разгон (ну, например, как у меня) - 35-40 мин. начальная температура, допустим, 20°, а закипает бражка, например, при 90°. Т.е. скорость нагрева бражки при разгоне (90 - 20)/35 = 2°/мин. Пусть на веранде бражка охладилась до 10° и ее залили в куб. Тогда время разгона увеличится всего лишь на (20 - 10)/2 = 5 мин. Поскольку я выгоняю "досуха", то смешно говорить об ошибке в 5 мин при общем времени дистилляции порядка 3 часов. Тем более, если учесть, что в конце скорость дистилляции (при той же мощности нагрева) существенно падает. Стоит ли переживать из-за десятка мл потерянного АС?

Точно также можно "пройтись" и по остальным "дестабилизирующим факторам" чтобы убедиться, что это скорее теоретические рассуждения, чем реальная практика и реальные эксперименты (не в обиду Esc, а просто истины ради). А на практике у меня еще ни разу не случалось, чтобы спиртузность сырца после дистилляции выходила за пределы 30-45об%. Это - практика. Точно не посчитаю, но уж точно не меньше сотни дистилляций. Кроме этого, есть несколько факторов, нивелирующие все эти страхи-опасения. Во-первых, в куб для ректификации заливается результат нескольких независимых дистилляций (у меня куб для дистилляции небольшой, поэтому нужное количество сырца накапливатся обычно за 5-6 дистилляций). Т.е. дистилляции усредняются. Во-вторых, перед ректификацией я всегда смотрю спиртуозность и pH сырца, добавляю подголовники и исправимые хвосты с предыдущих ректификаций и нейтрализую содой pH. Так что всегда есть возможность поправить спиртуозность. Хотя, честно говоря, ректификацию сырца вполне можно проводить в очень широком диапазоне его начальной спиртуозности. Поэтому мне на практике ни разу не пришлось применять какие-нибудь специальные меры, связанные со спиртуозностью сырца.

---

Ну да ладно. Мы итак уже сильно отвлеклись от темы. Она все-таки посвящена автоматизации процесса ректификации, а не дистилляции. Более того, каждый имеет право автоматизировать что хочет, когда хочет и сколько хочет. Кто-то видит смысл в автоматизации простой дистилляции, кто-то не видит. Вряд ли в такой дискуссии кому-то удастся кого-то переубедить. Каждый приходит к своему решению на практике. Предлагаю на этом и завершить данную дискуссию.

Вчерашняя дискуссия показала, что ненавязчивой автоматизации, помимо температурного сервера, явно не хватает еще одного низкоуровневого модуля - модуля для логического (цифрового) ввода/вывода. Например, для включения/выключения клапана охлаждающей воды, переключения потока готового продукта по разным приемным емкостям и т.п. Т.е. малинке нужны усиленные цифровые (логические) выходы. С другой стороны, не вредно было бы иметь возможно подключать к системе дополнительные цифровые датчики. Например, концевики блокировок, термоконтакты, датчики протечек и т.п. Т.е. малинке нужны более-менее защищенные цифровые входы. (Для более сложных датчиков есть I2C :))

Итак, в компанию низкоуровневых модулей, связанных с малинкой по I2C, сильно просится еще один, схема которого может выглядеть следующим образом.

Пара цифровых выходов (PD0, PD1) и пара цифровых входов (PD2, PD3).
Ограничимся пока клапанами, имеющими обмотки на 220В (т.е. выходы ардуинки усиливаться будут МОСьками с детекторами нуля) и цифровыми датчиками типа концевиков.

Обмен с малинкой - байтовый по I2C. В младших двух битах 1 - включить, 0 - выключить. В следующих двух битах, соответственно, информация от концевиков.

---

Такого цифрового модулька наверное хватит, если захочется что-то сделать, выходящее за рамки чистой ректификации на стандартном железе?

---

PS
Естественно, вместо авр-ки можно поставить и ардуинку.

Ну вот и ЧТО тут нужно автоматизировать?OldBean, 26 Июля 17, 05:30

Позволю себе роскошь с Вами не согласиться.
Пусть объем бражки один и тот же, пусть даже напряжение в сети стабильно.
Но вот бражки разные по содержанию спирта.
Разлёт примерно от 5% объемных до 14% объемных.
Так что есть что автоматизировать.

Ну вот и ЧТО тут нужно автоматизировать?
— OldBean, Вчера, 05:30

Поддержу автора. Действительно автоматизировать там нечего, там - это для лабраторных, домашних, дачных условий выходного дня. Достаточно 1 раз в 2-3 час капнуть пару капель на рефрактометр и при 5% концентрации СС закончить процесс.
Смотрю, тут некоторые понастроили себе спирт-заводов и хотят 100% автоматизации, чтобы круглосуточно текло и капало.
==============================================
Ура! У меня пока получается. Протестировал шину I2C. Всё читается и пишется!

Поддержу автора. Действительно автоматизировать там нечего, там - это для лабраторных, домашних, дачных условий выходного дня.gol_avto, 27 Июля 17, 08:06

Да с таким подходом, автоматика вообще не нужна.

Ура! У меня пока получается. Протестировал шину I2C. Всё читается и пишется!gol_avto, 27 Июля 17, 08:06

Поздравляю! Видите, не так все страшно оказалось с линуксом. Быстро привыкните. А в один прекрасный момент вдруг почувствуете насколько "ручная", ласковая, открытая всей душой и управляема эта ОС. По сравнению с Win. И, возможно, навсегда полюбите ее :)

Так что есть что автоматизировать.C-Bell, 27 Июля 17, 07:28

Да с таким подходом, автоматика вообще не нужна.Юша, 27 Июля 17, 11:33

Нужна, нужна. Для ректификации - обязательно. Без нее никак. Для сложных дистилляций, сложного сырья - однозначно. А когда речь идет просто об укреплении бражки и очистке ее от мелких дисперсий (в частности, дрожжей)... Конечно, она (автоматизация) и здесь не помешает. Если уже есть. Но специально упираться и делать ее для этого процесса. Зачем? Других задач что ли нет?

Я не противник автоматизации. Что бы я тогда здесь делал? Я просто сторонник именно "ненавязчивой" автоматизации. Когда автоматизируются именно те операции, ручное выполнение которых либо сильно утомительно, либо требуют длительной "привязки" к железу, либо просто раздражают.

А здесь-то (в простой дистилляции) ЧТО? Ну все равно пару-тройку раз за время дистилляции на кухню заглянешь. Чайку попить, или кедровочки плеснуть для настроения... В кубе все равно градусник торчит. Ну слабенькая бражка оказалась и градусник уже к сотне подходит. Раньше времени. Ну зачем же ждать еще пол-часа - час пока таймер сработает? Ну выключи сейчас. Ручками. И наоборот. Сработал таймер, а того, что еще осталось в кубе жалко. Ну включи и продли процесс еще на пол-часа-час, пока жаба не утихнет.

Не знаю как кого, но меня такие вещи совсем не раздражают и не утомляют. Поэтому как-то и не приходило в голову их автоматизировать.

А когда речь идет просто об укреплении бражки и очистке ее от мелких дисперсий (в частности, дрожжей)... Конечно, она (автоматизация) и здесь не помешает. Если уже есть. Но специально упираться и делать ее для этого процесса. Зачем? Других задач что ли нет?OldBean, 27 Июля 17, 12:16

А если посмотреть на это с другого ракурса. Процесс перегона браги в спирт-сырей - это один из этапов для выпуска Продукта. И если уж делать автоматику, которая облегчает выпуск Продукта, то тогда уже нужно автоматизировать все этапы, которые можно автоматизировать.

А здесь-то (в простой дистилляции) ЧТО? Ну все равно пару-тройку раз за время дистилляции на кухню заглянешь. Чайку попить, или кедровочки плеснуть для настроения...OldBean, 27 Июля 17, 12:16

ну как что
1) регулировка мощности иногда нужна
2) при достижении 98 в кубе должно отключиться
3) при охлаждении барды до 70 градусов открыть слив барды в канализацию

кроме этого отслеживать аварии (разлив. отключение воды)

чтоб вечером включил, и ушел спать. утром забрал сырец и помыл куб

А здесь-то (в простой дистилляции) ЧТО? Ну все равно пару-тройку раз за время дистилляции на кухню заглянешь. Чайку попить, или кедровочки плеснуть для настроения... В кубе все равно градусник торчит. Ну слабенькая бражка оказалась и градусник уже к сотне подходит. Раньше времени. Ну зачем же ждать еще пол-часа - час пока таймер сработает? Ну выключи сейчас. Ручками. И наоборот. Сработал таймер, а того, что еще осталось в кубе жалко. Ну включи и продли процесс еще на пол-часа-час, пока жаба не утихнет.OldBean, 27 Июля 17, 12:16

Я, например, вообще перестал бегать в ванную (там у меня процесс происходит). Просто смотрю на телефон, который показывает мне все температуры (в кубе, в колонне, ТСА) и все. Было пару раз, когда автоматика отключала процесс из-за охлаждения и при этом телефон мне об этом сигнализировал. Вот это удобно, реально. А когда имеем автоматику, которую приходится контролировать, то тогда зачем такая автоматика нужна?

Добавлено через 7мин.:

Сработал таймер, а того, что еще осталось в кубе жалко. Ну включи и продли процесс еще на пол-часа-час, пока жаба не утихнет.OldBean, 27 Июля 17, 12:16

Основное назначение автоматики - это избавление от рутинных процессов, а что мы видим тут. Во время перегона должны замерять спиртуозность - это-то тогда когда с этим автоматика справляется на 5 с "+".

Достаточно 1 раз в 2-3 час капнуть пару капель на рефрактометрgol_avto, 27 Июля 17, 08:06

Лично моего терпения на "капанье" (отслеживание температуры куба для завершения процесса) хватило на несколько погонов бражки. А когда первый раз руцями попробовал сделать НДРФ, а процесс растянулся почти на сутки, мое ленивое ИМХО заявило:
- Ну что, так и будем продолжать созерцать цифирки на градусниках и с умным выражением крутить Гофмана?
- Не хотелось бы.
- Наскрести дензнаков на готовую простецкую автоматику разрешу - квакнула жаба.
- Но ведь ты через непродолжительное время таки захочешь большего.
- Угу, уже хочу

100% автоматизацииgol_avto, 27 Июля 17, 08:06

- Тогда выход один. Коллеги по форуму давным давно все подробно разжевали по процессам. Братья с али за малую мзду готовы поделиться электроникой. Давай, ваяй автоматику под свои ленивые хотелки...

P.S.
Академический подход OldBean к реализации задачи приятно поражает и восхищает.
Снимаю шляпу перед коллегой.

Академический подход OldBean к реализации задачи приятно поражает и восхищает.
Снимаю шляпу перед коллегой.Esc, 27 Июля 17, 13:26

Присоединяюсь к Esc. И ребята, вы тему перепутали. Кому хочется автоматизировать процесс перегонки браги, начните тему - Ненавязчивая автоматизация бражной колонны. Неужели не понятно, что топик-стартера этот вопрос не очень-то интересует?

Чуток отвлекся (уезжал), а тут... тема живет!

чтоб вечером включил, и ушел спать. утром забрал сырец и помыл кубwoddy, 27 Июля 17, 12:35

Золотые слова! Чёткая формулировка.
Не, все же стоит СС пристального внимания. Тем более, из-за запахов, его обычно ночью делают. Родители (дай им Бог здоровья) до сих пор СС "КВНом" зовут (Коньяк Выгнанный Ночью)...
Автоматизируем неблагодарный процесс?
OldBean, дело не в экономии воды (хотя идею поддерживаю), а электричество - экономить можно.

Ну ведь, ничего не мешает самостоятельно, без автора, попробовать добавить режим сырца в nna_36 там же есть пара резервных режимов. Выбрать мощность, температуру и собственно сам датчик температуры. Ну может пока что не прикручивать модуль отбора, но тем не менее стоп по температуре в кубе или снижение мощи по мере разогрева достижимы.

Немножко повторюсь. С экономической точки зрения автоматизация процесса получения сырца путем простой дистилляции (укрепление бражки и очистка ее от дрожжей) не имеет смысла. Экономия копеечная, окупаться будет долго. Естественно, здесь речь идет не о подпольном спирт-заводе :) Другое дело, если в расчет идут соображения удобства, концепта или если это же оборудование используется и для других задач (например, для последующей ректификации).

---

В существующей на данный момент системе автоматизации, действительно, не хватает модуля цифрового (логического) ввода/вывода. Для задач ректификации (в моем понимании) это было не актуально. Поэтому и не было реализовано. Но такой модуль несложно добавить. Небольшое "мини-ТЗ" на этот модуль я описал вчера здесь. Модуль до неприличия простой.

Тем не менее, в качестве временной меры, для управления клапаном воды охлаждения (если он не сильно "прожорливый") вполне можно использовать уже существующий контроллер клапана отбора. Т.к. при перегонке сахарной бражки на сырец регулировать отбор в общем-то и не нужно. Тогда никакое дополнительное железо делать уже не нужно.

Итак, последовательность действий (прописи) для настройки системы на автоматизацию процесса перегонки сахарной бражки на СС.

Железо (самый простой вариант)

1. Отключаем систему от ректификационной колонны :(
2. Контроллер ТЭНа подключаем к ТЭНу куба для дистилляции.
3. Выход контроллера клапана отбора подключаем к клапану воды охлаждения холодильника дистиллятора.
4. Монтируем один температурный датчик в кубе дистиллятора и подключаем его к малинке (на 1-Wire).
5. Опция. Если знакомство с питоном не очень тесное, то для упрощения модификации скрипта можно подключить к шине 1-Wire еще три фиктивных датчика, висящих в воздухе, и датчик давления.

С железом все.

Модификация софта

Скрипт, конечно, лучше переписать. Но если возникают трудности, то можно просто модифицировать существующий (далее - на примере скрипта nna_36.py).

5. Прописываем ID датчика температуры в скрипте (строка 21). Если подключены "фиктивные" температурные датчики еще прописываем и их ID-шники.
6. Удаляем или заремовываем все лишнее :) Его будет очень много. Если кто-нибудь действительно будет все это делать - расскажу подробнее что и как.
7. Модифицируем карту режимов:
  - модифицируем параметры режима 1 ("разгон", строка 67), так, чтобы переход на следующий режим выполнялся по температуре датчика в кубе (0), а не в колонне (1) и, естественно, номер следующего режима ставим 5 (отбор тела)
  - модифицируем параметры режима отбора тела (строка 71). Ставим мощность больше номинальной (чтобы грело на всю дурь), ставим скорость отбора больше максимальной (чтобы клапан был полностью открыт), устанавливаем температуру окончания дистилляции, и переход по завершению в режим 0.

Вот и все с софтом.

Заливаем бражку, запускаем скрипт, жмем клавишу 1 (режим разгона) и отдыхаем...

---

PS
Если кто-то действительно хочет использовать этот вариант ненавязчивой автоматизации для задачи простой дистилляции, но испытывает трудности с написанием скрипта - давайте напишем его здесь вместе. Мне несложно помочь. Даже интересно - будет ли от такой автоматизации какой-то реальный толк? Только тестирование скрипта "на железе" возьмите на себя.

Коллеги! Давайте не будем "замусоривать" тему и отвлекать автора на пустяки. А кому не в терпёж - купите у Игоря223 готовые комплекты автоматики БКУ, там есть всё и на все случаи.   

Уважаемый, gol_avto! Sorry, но мне все-таки кажется, что будет гораздо корректнее и продуктивнее, если каждый будет самостоятельно определять тематику своих топиков. Естественно, если они будут соответствовать правилам форума не будут слишком сильно выходить за рамки темы. Пока вроде бы особых проблем с этим на данной ветке не было :) Спасибо за понимание!