Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560

Как и обещал, начинаю выкладывать подробную инструкцию по сборке универсального контроллера HelloDistiller на базе ардуино.

Сначала выражаю благодарность коллеге alekslug за подробное описание алгоритма автоматизации ректификации, а также неоценимые советы и отладку программы и железа его колонне.

Итак, про контроллер.
Какие у него преимущества - Там есть Все! Дистилляция, Ректификация, Регулятор мощности, Термостат, Разваривание зернового сырья. Появилась программа пивоварения.
То есть не нужно покупать ни РМ-2 ни какую-либо другую автоматику.
Из программного обеспечения Вам понадобится библиотека Arduino IDE, качать здесь.
http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.5-r2-windows.exe
(обратите внимание что для версий скетчей ранее, чем 3.10 качать именно версию 1.0.5, скетчи начиная с версии 3.10 могут работать также на новых версиях Arduino IDE)
, а также библиотека OneWire, прилеплена к этой теме, вот и прямая ссылка 62097.zip .
Библиотека устанавливается следующим образом:
Файл OneWire.zip надо разархивировать и получившуюся в результате разархивации папку OneWire необходимо скопировать в папку libraries программы Ардуино.

Перед компилированием надо выбрать тип платы Mega 2560

Также скорее всего Вам понадобятся драйвера на ардуино https://cdn.homedistil.ru/fs/1412/13/21231.70328.zip.

Кто желает сделать автоматику быстрее и без пайки, смотреть упрощенный вариант [Простая автоматика на Ардуино Мега 2560 из готовых элементов]

Желающие купить готовое изделие, описание и цены здесь [Автоматика для ректификации, дистилляции, пивоварения HelloDistiller]

Инструкция по работе в облаке, вот ссылка  (к чтению обязательно) : https://cloud.mail.ru/public/MFhp/mVFktDHjt

Хорошая подборка по основным направлениям, проблемам, настройкам, подключению и прочему здесь (перед тем, как задать вопрос, сначала туда): [сообщение #12493929]

Для желающих оформить все в виде печатной платы, вот ссылка
[сообщение #13405797]

Скетч и предложенные решения могут использоваться для любых Ваших личных, некоммерческих целей с условием ссылки на источник. Использование в коммерческих целях, а также публикация допускается только с разрешения автора.
К сообщению также прилеплены драйвера для некоторых версий чипов Ардуино CH341SER.ZIP, а также стандартная программа HyperTerminal  HYPERTERM.ZIP для записи логов работы в файл.

Подключение веб-интерфейса.
Для работы веб-интерфейса нужна NodeMCU 1.0 (ESP-12E module).
Проще всего их купить на алиэкспресс.
1) Среду Ардуино качать здесь IDE https://www.arduino.cc/en/Main/Software. Все работает, начиная с версии 1.8.5 по 1.8.8 другие не проверял.
2) Запускаем среду Ардуино и идем в меню Файл/Настройки. Копируем ссылку http: //arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
в поле "Дополнительные ссылки для Менеджера плат" и нажимаем "OK".

3) Переходим в папку, куда установлена Ардуино. Например путь "C:Program Files (x86)Arduino"
В папке C:Program Files (x86)Arduino   ools распаковываем архив ESP8266FS.zip, приложенный к данному сообщению
В папке C:Program Files (x86)Arduinolibraries распаковываем архив libraries.zip, приложенный к данному сообщению
4) Идем в пункт меню Инструменты/Плата/Менеджер плат, где находим плату ESP8266 и устанавливаем ее.

5) Выходим из среды ардуино и заходим в нее снова.
6) Выбираем плату и остальные настройки, как на скрине ниже.

7) Скетч качаем из облака https://cloud.mail.ru/public/MFhp/mVFktDHjt/DIY/Скетчи/
На момент написания данной статьи последний скетч HelloDistillerESPWeb_v002
Компилируем и загружаем скетч в NodeMCU обычным образом, после чего загружаем данные веб-интерфейса через пункт меню Инструменты/ESP8266 Sketch Data Upload

Микроконтроллер   ATmega2560

Рабочее напряжение   5В
Входное напряжение (рекомендуемое)   7-12В
Входное напряжение (предельное)   6-20В
Цифровые Входы/Выходы   54  (14 из которых могут работат также как выходы ШИМ)
Аналоговые входы   16
Постоянный ток через вход/выход      40 mA
Постоянный ток для вывода 3.3 В   50 mA
Флеш-память   256 KB  (из которых 8 КB используются для загрузчика)
ОЗУ   8 KB
Энергонезависимая память   4 KB
Тактовая частота   16 MHz

покупал в Терраэлектронике,-это дорогой, неоптимальный вариант. Но если немного поискать в интернете, точек продаж обнаружится много. Есть дорогие оригинальные Arduino Mega 2560 R3 и есть копии сделанные в Китае, которые на мой взгляд, ничем не хуже оригинала.  Вот. совсем недорого Mega 2560 http://www.tinydeal.com/...ue-p-94889.html Посылка от этого продавца пришла довольно быстро, за 15 дней.
Более подробно с техническими характеристиками  можно ознакомится здесь


                                   Дисплей,
                         2 строчный, 16 знаков в строке,
 использовал   WH1602B-YGH-CTK.

Буква К в конце маркировки говорит нам, что он умеет отображать не только латинские буквы, но и  кириллицу.

Уважаемые коллеги!
Пользуйтесь поиском обязательно хотя бы по первой странице данной темы и обязательно поиском в скетче. Поиск обычно вызывается нажатием комбинации клавиш Ctrl + F. Вот что дает поиск по слову НПГ по первой странице данной темы (похожие результаты даст и поиск по скетчу) :
1) Реализована нормальная работа подпитки НПГ, датчик НПГ должен быть на замыкание (герконовый).
Аналоговый пин уровня НПГ подтянут к +5В резистором на 10 Ком.
Нижний уровень (осушение) включает делитель на 1.1 Ком, рабочий уровень на 2.2Ком, верхний уровень (переполнение) резистор на 3.3Ком,
Уровни напряжений можно наблюдать для настройки и отладки на второй странице в режиме разваривания зерновых (Razvar). Там же можно наблюдать текущий уровень датчика паров спирта.
Уровни сработки датчиков настраиваются в функции ProsessNPG().
     
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

                             СХЕМА
 автоматики от Косой   3 марта 2014 года 18:05  [сообщение #11913848]
здесь моя,  17 февраля 2014 года 10:48 [сообщение #11900238]
от  roslav  Апреля 18, 2015, 22:07:42  [сообщение #12291112]

                            Платы печатные.
17 февраля 2014 года 10:48 [сообщение #11900238]

Вариант 2, в сообщении от Ноября 10, 2014, 16:13:54 , печатные платы от mitya  [сообщение #12104339]

Вариант 3  от 9 января 2015, 00:43 Самогонов, [сообщение #12168005]
Вариант 4 от bengoor, Ответ #1725: Февраля 18, 2015, 13:50:08 [сообщение #12217979]


           Универсальный контроллер для дистилляции и ректификации на Ардуино мега 2560  из готовых элементов
можно собрать самостоятельно [Простая автоматика на Ардуино Мега 2560 из готовых элементов]

=============================================================================================

Подключение модуля GPRS
Ниже идут ссылки на Али, ссылки надо проверять перед покупкой, зачастую продавец меняет содержимое, например вместо готового модуля продает комплект для пайки
http://ru.aliexpress.com/...ommendVersion=1
http://ru.aliexpress.com/...ttp_swift_null=

Красный провод - питание +5В (не стоит использовать питание от платы ардуины, по многочисленным сообщениям плата ардуины может не выдержать, необходимо организовать питание через отдельный стабилизатор, например через 7805)
Коричневый провод - общий провод питание.
Черный провод - общий провод арудины.
Зеленый провод - к RX2 (PIN 17) ардуино.
Желтый провод - к TX2 (PIN1 16) ардуино.

Техническое описание модуля здесь: https://cloud.mail.ru/public/EjjD/jVAPswW4Z

Немного про подключения сотового телефона от коллеги bengoor
Хочу рассказать как правильно подключить телефон Siemens к нашему контроллеру.
Подключать научился только Siemens, кто хочет поэкспериментировать с другими телефонами пишите о результатах.
Сименсы различаются сериями(35 серия, 45,55,65,75 и т.д.) и классами(A,С,М,S,CX и т.д.), а так же разъемами(старый толстый и новый тонкий).
В зависимости от класса может различаться и подключение телефона, а в зависимости от серии телефон может быть пригоден или не пригоден для подключения(работает или не работает в режиме модема). Так же схема подключения различаются от разъема.
Реально удалось подключить следующие телефоны A75, C65, S55.
Вот так выглядят 2 разъема

А вот такая схема их подключения

Хочу уточнить что класс S начиная с 45 серии можно подключить без дополнительных 4 кОм резистеров. S55 работает при подключении только 2,3,4 контактов.
А75 и С65 пришлось подключать по схеме с подтянутыми резисторами на 4 кОм к земле, иначе они не переключались в режим модема и не принимали АТ команды.
С другими классами и сериями надо экспериментировать, если будут работать по 3 проводам хорошо, если нет то подключать по 5 проводной схеме.

но зачем два реле клапана воды и как они регилируются и т.д.? Вообщем Спасибо за спецификацию, но это не совсем то. ладно ждем краткую инструкцию автора. я бы не задавал вопрос, но у меня Брагин, 28 Янв. 14, 20:51

Два реле на воду - это так, я для себя сделал. У меня хитрая подпитка НПГ горячей водой из обратки холодильника, описывать которую нет смысла, поскольку я сейчас не уверен в ее эффективности. Холодильник я слепил из того что было, пайкой, без применения стандартных фиттингов (не нашел таких) и этот клапан сделан на случай протечки холодильника или каких-либо соединений холодильника с водой. Остальные могут просто игнорировать выход 23 контроллера, который включает воду при старте системы и не ставить клапан на общий вход воды.

Итак, коллеги реализовал последний писк автоматизации - фракционная перегонка.

Реализовано два режима - фракционная ректификация и фракционная дистилляция. Максимум у дистилляции 8 фракций, у ректификации - 5. В ректификации первой фракцией считаются головы, последней - хвосты.
В дистилляции задается либо температура окончания в кубе (положительные значения , либо время отбора фракции в минутах (отрицательные значения). Также задается мощность отбора каждой фракции и угол поворота фракционника.
В ректификации задается либо температура окончания в кубе (положительные значения , либо время отбора фракции в минутах (отрицательные значения). Также задается угол поворота фракционника.
Также переключение на следующую фракцию в любом случае приведет сработка датчика уровня в приемной емкости.
Фракционник сделан на этом сервоприводе http://ru.aliexpress.com/...32264508918.htm .
Управление фракционником сделано на том же пине, что и насос НБК, то есть на 12 пине.

Отбор идет через клапан отбора тела.
видео смотреть здесь

msg31, alekslug,  Интересно, а можно ли Ардуиной управлять отбором РК согласно фактиченски линейного графика http://labspirt.com/...2.html#msg52152 т.е. с определённой температуры линейно снижать отбор автоматически ?

Поправки на атмосферное давление не делаете во время ректификации?Из-за не желания использовать датчик атмосферного давления попробую в следующий раз вот такой алгоритм:svarnoy, 29 Янв. 14, 19:18

Работай по дельте между дефлегматором и нижней температурой. при изменении давления дельта не изменяется, проверено уже.

V_B, В дефлегматоре слишком много побочных факторов влияющих на датчик температуры,и она может прыгать.
Датчики температуры в 25 см от куба и в 2/3 колонны показывают одинаковую температуру.
Перезапомнить лишний раз температуру не сложно,и это один из вариантов который должен работать.
Всё сказанное справедливо для моей колонны.

svarnoy, уж чего-чего, а в дефе у меня после отбора голов температура стабильная и гуляет только от давления.
Если надо - могу выложить все логи - у меня их много. Но наверно не в этой ветке, здесь не место.

..Померили температуру снизу колонны перед самым отбором тела,значение запомнили и работаем на превышение(+0,3С) как обычно...
svarnoy, 29 Янв. 14, 19:18

Есть такой режим в алгоритме ректификации msg31.

Во время работы,допустим по достижению некой температуре в кубе (например каждые 5 градусов),останавливать отбор,дать поработать на себя 3-5 минут,и запомнить новую пороговую температуру.
По идее должно помочь при большом изменении атмосферного давления во время ректификации.svarnoy, 29 Янв. 14, 18:18

Как часто ты наблюдал подобные большие изменения атмосферного давления?

По достижению в кубе 95С-96С открыть клапан "оборотного" спирта слить нахрен всё на крейсерской скорости и не мучится с дожиманием.svarnoy, 29 Янв. 14, 18:18

Есть такой режим в алгоритме  ректификации msg31

V_B, Логи не сохранил.Дефлегматоры все разные.
В моём горизонтальном дефлегматоре на ДТ точно абсолютно влияет давление в трубопроводе,чем холоднее рубашка тем больше врёт ДТ.
В предыдущем дефе температура прыгала из-за стекающих капелек флегмы на гильзу ДТ.
Сейчас у меня есть специальная вставка перед дефом,где нет капелек стекающей флегмы и не влияет температура в рубашке.но она 15 см и не влезает в потолок на новой колонне.
Потрут потом ненужное.
alekslug Нет у меня манометра атмосферного,и я понятие не имею меняется оно или нет в процессе.
Иногда просто встанет температура 78 и стоит,а иногда чуть другая, вот и думай гильза ДТ обрасла/отмылась или давление нынче не как вчера.

В моём горизонтальном дефлегматоре на ДТ точно абсолютно влияет давление в трубопроводе,чем холоднее рубашка тем больше врёт ДТ.svarnoy, 29 Янв. 14, 20:16

Получается что из-за несовершенства конструкции приходиться "городить огород"!
Может сделать все правильно?

Получается что из-за несовершенства конструкции приходиться "городить огород"!V_B, 29 Янв. 14, 20:20

Общитывать дельту не огород,а перемерить температуру огород! Мы же не ручками в тетрадку пишем.
К тому-же при общёте дельты нужно 3 датчика температуры,куб,царга,деф.При перезапоминании только 2.
И ниже я написал,что имею техническую возможность измерять точно температуру паров перед дефлегматором.
Вставка измерения температуры.

Во время работы,допустим по достижению некой температуре в кубе (например каждые 5 градусов),останавливать отбор,дать поработать на себя 3-5 минут,и запомнить новую пороговую температуру.svarnoy, 29 Янв. 14, 19:18

В таком режиме колонну колбасить будет не по детски!!!, поэтому делать так нежелательно, поэтому и стараются делать так чтобы отбор менялся как можно плавнее.
Но работать будет!

Ладно, это уже из "высшей математики"!

Позвольте ещё немного рационализаторства.
Головы отбираются по Т в кубе,но реализовано не очень удобно.Нужно знать навалку,выщитать сколько спирта останется в кубе после испарения 5 процентов,и потом уже найти температуру кипения этого раствора и вбить значения ручками.
По таймерам и то удобнее получится.
Что если запомнить температуру в кубе сразу после закипания,закипанием считать увеличение выше 60-70С температуры в верхней точке измерения(2/3 колонны или дефлегматор),ну или там где есть датчик в колонне.И использовать некую математическую функцию для пересчёта 5% АС.

Позвольте ещё немного рационализаторства.
Головы отбираются по Т в кубе,но реализовано не очень удобно.Нужно знать навалку,выщитать сколько спирта останется в кубе после испарения 5 процентов,и потом уже найти температуру кипения этого раствора и вбить значения ручками.
По таймерам и то удобнее получится.
Что если запомнить температуру в кубе сразу после закипания,закипанием считать увеличение выше 60-70С температуры в верхней точке измерения(2/3 колонны или дефлегматор),ну или там где есть датчик в колонне.И использовать некую математическую функцию для пересчёта 5% АС.

svarnoy, 30 Янв. 14, 08:14

Не вижу  трудностей. Я обычно ставлю брагу для получения СС всегда в одинаковом количестве по размеру имеющейся посуды. Есть бак объемом 60 литров. Моя доза 10 кг сахара. Или в два раза больше когда мне нужно. Поэтому стоит пару раз повторить ректификацию и уже точно будешь знать, при какой температуре заканчивать отбор голов. Изменение температуры кипения СС от смены  атмосферного давления  думаю можно не учитывать. Оно небольшое. Естественно навалку СС надо делать всегда одной крепости 30% или 40%. Кому как нравится.
Давате будем двигаться от простого к сложному. Сначала освоим простую и понятную  схему. Отполируем, так сказать.
   

 Собрал себе автоматику. Программа  ректификации  рабочая. Можно устанавливать и работать.
Глюков мешающих работать, нет.  Вся ректификация спирта  прошла штатно в автоматическом режиме, я иногда подходил и  просто смотрел. Головы и хвосты в одной банке, спирт в другой.
Светодиоды поставил, индикаторы режимов работы, замечательно оживляют монотонную работу дисплея, помаргивая разноцветными огоньками. Показания  дисплея четкие, нареканий не вызывают. Иногда при настройке программы, при нажатии кнопок появляются кракозябры, но легко устраняются перезагрузкой программы дисплея, достаточно одновременно нажать две кнопки.
При работе программы, ошибок нет.  Электроклапана срабатывают уверенно, не перегреваются. По окончании работы автоматика отключила отбор, нагрев, воду охлаждения РК,  и сама  выключилась. Все индикаторы-светодиоды погасли, но дисплей остается включенным, показывая - процесс ректификации окончен.
Теперь благодаря msg31, на форуме есть в свободном доступе полностью автоматизированная рабочая программа для ректификации спирта . Огромное тебе спасибо!
Любой желающий обладая минимумом необходимых знаний может теперь собрать  автоматику для винокурения и ректификации.

Маленький вопросс автору - почему не использовать клапана с катушкой на 12В?

220В очень небезопасное напряжение, учитывая то что по колоне кроме подвода питания на тэны будет куча проводов с напряжением 220В.
Лично у себя реализовал только 12В клапана и ничего не перегревается, отлично все работает.

mitl
Ну кому как.. Можно конечно спаять не проверенную схему регулировки мощности , скорей всего без стабилизации . А можно с помощью 2 реле переключаться с разгона на рабочую мощность через РМ-2 .

Это давно уже реализовано в темах "Ардуино для реализации наших процессов" и "Применение ВМ8086 для автоматизации". Как раз и смысл темы, что не надо никаких дополнительных РМ-2. А стабилизация мощности есть. За ссылки спасибо - однако кроме проводов ничего полезного там на заметил.

mitl А вот это ты зря - я мож чего не понимаю , но если писать лог файл в комп разве не полезная вещь ? Хотя есть модуль к Ардуине который пишет на СД карту , а лог с нее можно потом прочесть..

Для этого есть старый добрый последовательный порт. Подключаешь ардину к компу и через программу Терминиал, или аналогичную, пишешь туда что хочешь хоть лог, хоть на экране любуйся, хоть все вместе сразу.

Если не сложно приведи ссылки с результатами замеров . Это очень интересно !!!!Я тоже не вижу ничего полезного в приклееных палочках от суши . Каждому свое.
mitl, 09 Февр. 14, 00:28

Стабилизация мощности работает в этой программе. Всё просто и скучно, выставляешь один раз необходимый параметр для своей РК, путем нажатия нескольких кнопок и забываешь о проблеме нестабильного напряжения в сети и приключениях связанных с этим . Колонна просто получает свою порцию энергии на нагрев и работает в оптимальном режиме.  Программа рабочая,писал уже раньше.Даже скучно с ней,не надо  ничего регулировать,залил СС,включил и получи спирт.
У меня напряжение в сети меняется от 215 до 245 вольт, провел не менее 10 пробных ректификаций по отработке работы программы.
Нужна проверка при пониженном напряжении, нужна печатная плата, нужны светлые идеи, подключайтесь к шлифовке программы у кого есть такая возможность. И ещё,критикуя, вносите свои конструктивные предложения. Если их нет, лучше промолчать. Пустословие буду удалять. Помощь приветствуется.
У нас появилась  уникальная возможность совместными усилиями создать хорошую автоматику для всех.

Да не согласен я ,что  отбор голов по времени будет лучше. Нет никакой обратной связи с испарением спирта в кубе.  При отборе по температуре в кубе,  у нас есть берега на которые ориентируемся. Начало кипения СС и  температура  кипения когда отберем заданное количество головастого спирта. Например 4%, 5%, или 6%. Считаем по спирту. Выберите количество отбора голов какое вам нравится. И подголовники туда не забудьте плюсануть. Чтобы переключение на отбор спирта прошло уже когда пойдет хороший спирт.

torch-vi, По температуре закипания думаю нет проблем  определить крепость СС.Если атмосферное давление еще учитывать для точности. Значит датчик атмосферного давления ещё прикручивать надо. И в куб датчик давления для внесения поправки к атмосферному давлению. Или  дифференциальный датчик давления ставить. Оно нам надо? Овчинка стоит выделки? Не уверен. Может просто на переднюю панель табличку распечатать справочную.