Доступная автоматика HelloDistiller на Ардуино Мега 2560

Femidko, Как колонна стабилизируется, только после этого смотри кубовую температуру в данное время и от неё пляши, высчитав процентное содержание спирта в данный момент в кубе. Пусть он не соответствует действительному, но плясать нужно от этого, то есть от показаний температуры в момент стабилизации колонны.

Добавлено через 13мин.:

А так сильно не заморачиваясь, хочешь отобрать 5% голов, прибавь к температуре в кубе в момент когда стабилизировалась колонна 0,3°С и это будет температура окончания голов, хочешь отбирать 10% прибавляй 0,6°С.


P.S. Для понимания процесса, объясняю почему фиксируем в качестве начальной не температуру закипания, а температуру после стабилизации, а так же не принимаем  во внимание начальную навалку. От момента закипания, до момента стабилизации в колонне разместится некое количество спирта, возможно даже превышающее объем отбираемых голов.

Добавлено через 2мин.:

Тем более не стоит опираться от измеренной начальной навалки, потому что точность измерения кубовой температуры в любом случае далека от идеальной.
А вот изменению этой температуры в конкретном месте при одинаковых условиях уже можно доверять.

Благодарю за ответы.

Ты уверен, что твои температурные датчики и метода измерений, хотя бы примерно соответствуют ихним?
Ведь неточность в ± несколько десятых°С, и хана твоим выставленным табличным эталонам.Esc, 29 Июня 17, 01:29

Это я понимаю. Датчики калибровал по кипению воды с учетом атм. давления.

ИМХО, принимаешь к сведенью умные цифирки с таблиц, а сам смотришь на показания своих датчиков. И уже от своих цифирок пляшешь дельтой. Даже если твои датчики кажут, что спирт у тебя кипит при 300°С...
Ну добавишь к тремстам нужную дельту, какая проблема?Esc, 29 Июня 17, 01:29

Как колонна стабилизируется, только после этого смотри кубовую температуру в данное время и от неё пляши, высчитав процентное содержание спирта в данный момент в кубе. Пусть он не соответствует действительному, но плясать нужно от этого, то есть от показаний температуры в момент стабилизации колонны.SA1348, 29 Июня 17, 08:09

Кубовая температура сильно зависит от подаваемой мощности (во всяком случае мгновенно так, может подождать стабилизации колонны). Я подаю чуть больше, чем нужно, для улучшения флегмового числа. Потому и спрашивал про мощность.

Кубовая температура сильно зависит от подаваемой мощностиFemidko, 29 Июня 17, 08:34

Кубовая температура при отсутствии отбора, при стабилизированной колонне абсолютно не зависит от подаваемой мощности и будет стоять на месте, лишь бы кипело-это минимум мощности и лишь бы не парило в ТСА и не было захлёба-это максимум подаваемой мощности. При соблюдении этих условий температура будет стоять на месте.

может подождать стабилизации колонныFemidko, 29 Июня 17, 08:34

А я про что написал?

Как колонна стабилизируется, только после этого смотри кубовую температуруSA1348, 29 Июня 17, 08:09

Не может подождать, а обязательно подождать.

Femidko, тебе нужно минимум пару раз вручную провести ректификации, записывая все спиртуозности, температуры и мощности. разобраться как работает колона, получить вручную приличный спирт. а уж потом пытаться все это программировать.

Femidko, тебе нужно минимум пару раз вручную провести ректификации, записывая все спиртуозности, температуры и мощности.zZombie, 29 Июня 17, 09:59

Все таки, хотелось бы, сначала, мат часть понять.

Спасибо большое всем за ответы! Стало очень сильно понятно теперь. Написать бы такой гайд для нубов, который перекладывает теорию на нашу автоматику. Из сотен страниц форума и сухой технической доки по автоматике не до конца все понятно (ну есть вариант, конечно, что я просто тупой )) ).

Автоматику это всего лишь помощник, а не заменитель мозгов оператора. Сперва надо самому понять и осмыслить теорию ректификации и потом уже подавать эти данные автоматике. Да и как писать универсальный гайд? Я заливаю 60%-ную навалку, а соседский Вася 30%-ную. И температуры окончания голов будут разными. Так там есть возможность отбора по времени, по объёму. Кто то головы отделяет периодикой за 3 часа, кто то за 10 часов малым отбором. Всё это указано в документации. Что использовать, решать только оператору.
В общем сперва надо просто понять принцип ректификации, а это обсуждается не в пределах этой темы.

Кубовая температура сильно зависит от подаваемой мощностиFemidko, 29 Июня 17, 08:34

Кубовая температура при отсутствии отбора, при стабилизированной колонне абсолютно не зависит от подаваемой мощности и будет стоять на местеSA1348, 29 Июня 17, 09:03

И наглядно-графическое подтверждение правоты SA1348.

А еще рекомендую внимательно присмотреться к дельте (разности показаний градусников мониторящих кубовые температуры).
Красный - температура кубовой жидкости.
Синий температура кубовых паров.
Эт я прозрачно намекаю, как можно лохануться пытаясь применить к реалиям табличные эталоны.

P.S.
Прошу пардону в SA1348, что испоганил твою цитату жирным подчеркиванием

Добавлено через 14мин.:

Для понимания процесса, объясняю почему фиксируем в качестве начальной не температуру закипания, а температуру после стабилизации, а так же не принимаем  во внимание начальную навалку. От момента закипания, до момента стабилизации в колонне разместится некое количество спирта, возможно даже превышающее объем отбираемых голов.SA1348, 29 Июня 17, 08:09

ИМХО и этот момент просматривается на графиках.
Стоит только проанализировать красную и синюю кулебулы в интервале времени, примерно от 1:00 до 1:05. Мол в 1:00 куб вскипел, пары спирта рынулись в колону. Раз спирт покидает куб, спиртуозность навалки падает. Раз падает спиртуозность, температура оставшейся жидкости обязана подрасти (так говорят таблицы).
Примерно в 1:07 колона насытившись спиртом сказала амба, мол больше не хочу. И с этого момента наступила  стабилизация, признак которой "укопанность" кубовых температур.
Если бы график продолжить вправо, то после начала отбора голов спиртуозность в кубе опять пойдет падать, а температура плавненько расти.
Вот собственно и весь сказ про стабилизацию.

Подчеркну.
Не стоит воспринимать мои/твои цифры с градусников в абсолютном значении. Не той системы у нас с тобой гранаты (точность измерительной техники и собственно метода измерений). ИМХО важно вникнуть в динамику процесса.



Добавлено через 1ч. 41мин.:

И еще раз позволю себе пройтись ИМХО по цитате.

Кубовая температура сильно зависит от подаваемой мощностиFemidko, 29 Июня 17, 08:34

На первый взгляд как бы ересь. Мол при 760мм.рт.ст. кипятим кастрюлю водички 1кВт-ом и имеем 100°С. А если прибавим мощу то и температура кипения водички якобы должна возрасти...

Но допустим, что ты на своем оборудовании, таки наблюдал подобный феномен (больше мощность выше температура). Дальше мое ИМХО, что могло поспособствовать такому поведению градусника. Как вариант, чувствительный элемент находится не в жидкости, а в парах. Тогда есть некая логика. Больше моща, больше паров.
А вот как температура пара распорядится твоим конкретным градусником, х.з. Зависит от множества случайностей, типа:
• Как он тепло развязан с корпусом кубика;
• Капает/не капает на него флегма с крышки;
• Находится/не находится ли он в зоне "сквозняка" пара фигачащего с кубика в колону;
• И т.д., и т.п...

Как пример.
Температуру в моем кубе мониторят три градусника:
• Первый, красный, следит за жидкостью (на дне куба);
• Второй, голубой, под крышкой (всегда в паровой зоне);
• Третий, зеленый, между ними.
Третий именую проституткой.
Пока он плещется в жидкости кажет примерно одинаково с первым. По мере испарения содержимого куба, третий потихоньку оголяется. Его показания сливаются со вторым, ... ну который в паровой зоне под крышкой.

И собственно паровики выкидывают иногда такие кренделя.
Например вот данные с трех кубовых градусников при погоне НДРФ сведенные в единую диаграмму.

Красный, жидкостной по мере снижения кубовой спиртуозности вальяжно набирает температуру. Чего нельзя сказать о "паровиках". Трясутся, словно подхватившие болезнь Паркинсона.
А ты говоришь моща...
Кстати моща тоже есть на диаграмме. Сиреневый пунктир с отсчетом по правой шкале игрек.

Автоматику это всего лишь помощник, а не заменитель мозгов оператора. Сперва надо самому понять и осмыслить теорию ректификации и потом уже подавать эти данные автоматике. Да и как писать универсальный гайд?SA1348, 29 Июня 17, 10:55

Как сказал коллега

ИМХО, принимаешь к сведенью умные цифирки с таблиц, а сам смотришь на показания своих датчиков. И уже от своих цифирок пляшешь дельтой. Даже если твои датчики кажут, что спирт у тебя кипит при 300°С...
Ну добавишь к тремстам нужную дельту, какая проблема?Esc, 29 Июня 17, 01:29

тогда автоматика может взять эту величину и рассчитать все остальное. Для этого потребуется ввести только спиртуозность СС и процент голов/подголовников, который хотим отобрать. Т.е. интегрировать калькулятор в реальные данные автоматики.

На первый взгляд как бы ересь. Мол при 760мм.рт.ст. кипятим кастрюлю водички 1кВт-ом и имеем 100°С. А если прибавим мощу то и температура кипения водички якобы должна возрасти...Esc, 29 Июня 17, 11:47

С позволения, осмыслю уже завтра. Употребляю... ))

  Сколько раз ни пытался отбирать головы по температуре, всегда расхождения приличные получались. Атмосферное давление гуляет по 10-15 мм в течении отбора и все расчеты требуют корректировки. Вот если бы автоматика сама вычисляла температуру окончания по датчику давления в кубе, датчику атмосферного давления и температуре в кубе, тогда метода бы работала. По времени тоже непонятки, вроде как тарированный клапан не всегда одинаково отбирает, колонны разной высоты и разброс приличный получается. По объему имхо самое надежное и предсказуемое.

Друзья, нужна консультация. И как раз по ардуино. Собрал я регулятор-стабилизатор мощности.  Его часть управления - комбинированная (как я и хотел). Друг собрал для меня и прошил на ардуино-мега небольшой блочок. На данный момент в качестве информации о подаваемой мощности использую величину тока через датчик ACS712 на 30А. С ардуины в ПК раз в 100 мсек поступает строка с температурой и током, я ее считываю в Бэйсике, делаю пересчеты и отправляю обратно нужную скважность. Ардуино генерирует соответственную "гребенку" и подает ее на оптрон. Немного "левой рукой правое ухо", но была задача использовать именно Бэйсик, поскольку другими языками не владею вообще. Силовая часть (во вложении) сделана, от внешнего генератора работает совершенно адекватно. В ключах три параллельных IRFP460, драйвер на оптроне 6N136, каскад раскачки - пара BD680-681. Ключи на кулере с вентилятором от ПК. При работе на нагрузку 2000 вт (чайник) во всех режимах ключи практически не греются, едва ощутимое тепло, градусов 35-38, наверное. Точно не измерял, просто пробовал пальцем, естественно, отключив от сети . Правда, на "полный газ" (4500 вт) пока не испытал. То есть, схема рабочая. Сутками пока не гонял, но трехчасовой сеанс прошел успешно. И тут столкнулся со следующей неприятностью. В крайних режимах (на оптроне стабильный ноль или стабильная единица), то есть, либо мощность отключена либо полная все - работает адекватно. Стоит только послать дробную мощность, то есть подать на оптрон меандр (любой скважности), ардуино перестает посылать мне информацию о токе и температуре. То есть, строка от нее в порт идет пустая. При этом информация о скважности от меня ардуиной воспринимается и ею формируется соответствующая "гребенка". Выходит, отсутствует обратная связь. Я полагаю, что идет какая-то мощная наводка, сводящая с ума ардуину. Однако, отловить ее осциллографом не могу: вроде везде нормальный уровень сигналов, без всплесков и бороды. Цепи гальванически развязаны, питание ардуины от ПК через USB порт. Пробовал ноут запускать без сетевого питания - картина та же самая. Подскажите, где и по какому алгоритму искать этот капкан? Заранее спасибо!
PS: Модераторы! Если я не туда влез, пожалуйста, не убивайте пост, перенесите куда можно или нужно.

ну еще бы. 4квт ШИМом гонять.
разбираться надо с осцилографом, смотреть откуда помехи лезут.
для начала развязывай это всё от компа.

На RX/TX пинах ардуины смотри осцилографом что происходит

Вот если бы автоматика сама вычисляла температуру окончания по датчику давления в кубе, датчику атмосферного давления и температуре в кубе, тогда метода бы работалаserg-hard, 30 Июня 17, 04:02

Я о том же. Как я понимаю, достаточно (ли?) абсолютного датчика давления в кубе (вместо относительного). Сегодня посмотрю на али.

Появилось еще пару вопросов.
1. Как посоветовал коллега, настроил отбор исходя из температуры стабилизировавшейся колонны. Ждал после стабилизации полтора часа. Температура паров в кубе была неизменна: 85.5 . Получилось 85.5 начало отбора голов с подголовниками, 86.8 - начало отбора тела. Посчитав скорость отбора, прикинул, что отбор голов должен был прекратиться через 8 часов. Через пару часов взглянул на цифры 85.5. Проснулся через 7 часов от начала отбора голов, температура 82.2. Как так-то?

2. У нас в обычном режиме ректификации есть отбор голов (с очень маленькой скоростью) и после - отбор тела. Но обычно еще отбираются подголовники. Проблемы не было бы (пересунул шланг голов в другую емкость по определенному времени и все), но подголовники можно отбирать со скоростью тела. Стоит ли добавить еще режим между головой и телом, чтобы подголовники отбирались через клапан голов но с большей скоростью (и не взаимодействовали с клапаном, трубками тела), тогда можно просто переставлять трубку голов в другую емкость. Или забить и отбирать через клапан тела, просто в другую емкость? Или смотреть уже в сторону фракционника?

Femidko, Атмосферное давление изменилось.

Получилось 85.5 начало отбора голов с подголовникамиFemidko, 30 Июня 17, 08:37

этого режима нет только режим отбора голов. На второй вопрос ты сам ответил.

Или забить и отбирать через клапан тела, просто в другую емкость? Или смотреть уже в сторону фракционника?Femidko, 30 Июня 17, 08:37

Сделай датчик уровня голов . Там пара резисторов и два кусочка проволки грубо говоря.

2. У нас в обычном режиме ректификации есть отбор голов (с очень маленькой скоростью) и после - отбор тела. Но обычно еще отбираются подголовники. Проблемы не было бы (пересунул шланг голов в другую емкость по определенному времени и все), но подголовники можно отбирать со скоростью тела. Стоит ли добавить еще режим между головой и телом, чтобы подголовники отбирались через клапан голов но с большей скоростью (и не взаимодействовали с клапаном, трубками тела), тогда можно просто переставлять трубку голов в другую емкость. Или забить и отбирать через клапан тела, просто в другую емкость? Или смотреть уже в сторону фракционника?Femidko, 30 Июня 17, 08:37

фракционник - вещь! очень рекомендую. плюс еще модуль вайфай и вообще к колоне можно на время ректификации не подходить.
по поводу режима отбора для подголовников. можно извратиться и поставить начальный шим отбора тела низкий, допустим 15%. и временной интервал изминения процента шим достаточно большой. если все эти тайминги хорошо рассчитать то и получится отбор подголовников с малой скоростью.

Добавлено через 2мин.:

Друзья, нужна консультация. И как раз по ардуино. Собрал я регулятор-стабилизатор мощности.Sonologist, 30 Июня 17, 07:45

вот кмк самая подходящая тема [Регулятор напряжения и тока на Arduino Pro Mini]
там как раз обсуждают РМ на основе кода взятого из скетча hellodistiller.

zZombie, Тоже собираюсь сделать фракционник не покажешь свой.

Сделай датчик уровня голов . Там пара резисторов и два кусочка проволки грубо говоря.dimato, 30 Июня 17, 09:01

Я только что спаял автоматику версии 2, откуда выкинул все ненужное: датчики уровней, управление фракционником ))). Наверное, придется делать версию 3, ибо вопрос с подголовниками остается открытым, если говорить о полной автоматизации...

Датчик абсолютного давления в кубе решит же вопрос с отбором по температуре полностью? Знаем спиртуозность, знаем давление, знаем все необходимые температуры. Так?

Добавлено через 3мин.:

по поводу режима отбора для подголовников. можно извратиться и поставить начальный шим отбора тела низкий, допустим 15%zZombie, 30 Июня 17, 12:16

Автоматизация процесса замыкается на необходимость переставлять шлангочки. Тогда или третий клапан или фракционник. Пошел на али скупляться )

Датчик абсолютного давления в кубе решит же вопрос с отбором по температуре полностью?Femidko, 30 Июня 17, 12:22

А как это интересно тебе датчик давления поможет с определением объёма голов?

А как это интересно тебе датчик давления поможет с определением объёма голов?SA1348, 30 Июня 17, 12:37

Имея температуру стабилизации колонны и абсолютное давление в кубе мы получаем спиртуозность гидромодуля. Имея текущую температуру и текущее абсолютное давление - мы получаем текущую спиртуозность. Имея введенное процентное количество голов, которое нужно отобрать мы принимаем решение об окончании отбора голов.

Если ошибаюсь - поправьте, пожалуйста.

Имея температуру стабилизации колонны и абсолютное давление в кубе мы получаем спиртуозность гидромодуля. Имея текущую температуру и текущее абсолютное давление - мы получаем текущую спиртуозность. Имея введенное процентное количество голов, которое нужно отобрать мы принимаем решение об окончании отбора голов.

Если ошибаюсь - поправьте, пожалуйста.Femidko, 30 Июня 17, 12:58

Я еще 2 года назад предлагал алгоритм, но сообщение удалили. Вот нашел текст
Я сейчас просто изложу свое предложение по автоматизации расчета температуры окончания отбора голов, не настаивая на его внедрении, так сказать чтобы было для истории, вдруг когда-нибудь все таки Максим надумает внедрить его в автоматику.
1. Начну с датчика давления, без которого фактически алгоритм может работать но при условии, что на всем протяжении отбора голов давление не будет меняться даже на 3 мм рт ст. Так же датчик давления позволит скорректировать температуру стабилизации при условии, что во время отбора спирта так же произойдет изменение давления, то есть в этом случае он будет выполнять 2 функции, решая некоторые проблемы, имеющиеся сейчас. Датчик давления предлагаю BMP085 так как сам им пользуюсь в двух устройствах, библиотеки для него есть, давление определяет он очень точно, по крайней мере для наших целей его с головой хватит.
2. Сам процесс расчета температуры окончания отбора предлагаю реализовать так: разгон, переход на работу на себя, дальше смотрим когда стабилизируется температура куба например в течении 5 минут если температура не будет меняться больше чем на 0.1*С мы запоминаем эту температуру. Это делается потому, что пока колонна после закипания начинает работать на себя давление в ней растет до рабочего, при этом присходит рост температуры куба, и когда температура перестала расти, значит давление стабилизировалась и будет оставаться таким до конца, поэтому давлением в кубе мы пренебрегаем. Дальше в скетче создаем 2 массива, в одном крепость кубового остатка, в другом соотвествующая ей температура кипения (файл с таблицей приложен к сообщению). Таблицу сделал с шагом 1% от 20 до 97%, так как меньше 20% думаю нерационально разбавлять СС, а так как некоторые(в том числе и я) могут проводить вторую ректификацию без разбавления(есть соответсвующая тема на форуме), то таблица до 97%. Если вдруг наша температура попадает не в конкретное значение, а между, то мы по формуле линейной аппроксимации вычисляем крепость. Пусть К1 - крепость куба до отбора голов, Т1 - температура куба до отбора голов, тогда формула такая К1=К{i}+(K{i+1}-K{i})*(T1-T{i})/(T{i+1}-T{i}). Формула довольно просто встраивается в скетч. Дальше мы определили начальную крепость СС в кубе, теперь надо рассчитать крепость СС после отбора n% голов. Это можно сделать по следующей формуле: пусть К2 - крепость после отбора голов, n - желаемый процент отбора голов, тогда K2=K1*(1-n)/(1-K1*n). Дальше мы знаем крепость СС после отбора голов, нам надо получить искомую температуру, делаем это так же по таблице, но на этот раз мы уже ищем соседние значения в массиве крепостей. Естественно мы на конкретное целое число не попадем и применим так же линейную аппроксимацию: К2 - крепость кубового остатка после отбора голов, Т2 - температура куба после отбора голов(искомая температура): Т2=T{i}+(T{i+1}-T{i})*(K2-K{i})/(K{i+1}-K{i}). Все мы определили температуру окончания отбора голов.
3. Так как в процессе отбора голов может измениться атмосферное давление, мы запоминаем давление при расчете температуры окончания и постоянно измеряем его например раз в минуту ну или как угодно часто, дальше если мы видим что давление например выросло на 3 мм рт ст мы от температуры окончания отнимаем 0.1*С на каждое изменение давления на 3 мм рт ст. Если давление упало на 6 мм рт ст, ты прибавляем 0.2*С и так далее на протяжении всего процесса отбора голов. Так мы будем стабильно удерживать процент отбора который задали в настройках.
Такой же принцип можно применить и с уточнением температуры стабилизации при изменении давления.
4. В скетче так же можно добавить очередную настройку в симплвершенах при установлении 1 производится отбор голов по этой технологии и датчик давления используется, при 0 - отбор голов ведется одним из других способов и датчик давления и его библиотека не задействуется и его можно не подключать. То есть у нас будет универсальный вариант для всех. А на какую нибудь страницу можно выводить текущее атмосферное давление.

bengoor, ты предлагаешь замерять атмосферное давление и делать поправки, Femidko, предлагает мерять

давление в кубеFemidko, 30 Июня 17, 12:58

Это абсолютно разные вещи.
Массив крепостей просто не уместится в памяти, тут уже и так всё на краях. Но при желании вместо массива можно воспользоваться приближённой формулой вычисления крепости по температуре в кубе.Памяти она занимает немного. Именно так я вычислял в реализации своей автоматики, когда делал её для себя. То есть после стабилизации запоминается исходная температура, вычисляется по формуле крепость навалки, с клавиатуры зараннее введён желаемый процент отбора голов. Вычисляется остаточная крепость навалки, вычисляется температура в кубе при которой будет достигнута данная крепость.