Аппаратная платформа Arduino для автоматизации наших процессов

Добрый день друзья.
С вчера на сегодня провел первую автоматическую ректификацию.
Прога пока адаприрована под газ, также нет датчика давления, но из того опыта что я получил используя автоматику могу сказать что он нужен обязательно, особенно в конце ректификации, нужно добавлять мощность нагрева, что без него в принципе не возможно сделать, так как если написать програму зависимости температуры от мощности мне лично кажется что не выйдет нормально регулировать КПД колоны (были темы по поводу отбора по температуре), с другой стороны, если время не поджимает, если конечно присутствует код регулировки флагмового числа, то можно обходится и без него.
Прогу пока не вылаживаю так как очень много внес корректировок и она, сказать мягко, не читабельна.
Что получилось - ранее в ручном режиме у меня выходил отличный спирт но если в конце могла пойти бяка с легким привкусом сивухи, касается последних 20% спирта, также всегда потом снимал хвосты.
Сейчас общий выход спирта получился примерно 620-630 милилитров с 1 кг сахара, из них 8% голов, столько же хвостов но 40% (тобишь около 3-4%). Хвосты вонючие на столько что я их вылил (раньше конечно тоже были вонючие но не такой концентрат).
Короче код по клапану отбора который давал ранее работает на ура, отсекает все на свете, в том числе он имеет шаг срабатывания. Именно он мне помог получить очень качественный спирт что раньше мне удавалось примерно 70% от общего количества, понял что нужно делать доп. отбор с расширеными температурным диапазоном что позволяет получить дополнительных 0,5 литра спирта лучшего качества чем ранее полученые те оставшиеся 30%.
Теперь у меня таблица отличного спирта составляет примерно 93% и 7% с трудно уловимым сивушным привкусом, при этом я увеличил не только качество продукта но так же и количество - примерно на 0,8 литра спирта.

П.С. на воду стоит ел. магнитный клапан куплен в китае за 7 дол., на спирт чуть дороже - 8,5 дол, также на подачу газа установлен моторизированый шаровый кран 21 дол., установлен автономный кобинированый датчик газа 17 дол, все кроме датчика газа расщитано на 12 В. Также использовано пока 4 датчика температуры, 2 из которых на царге и дефлагматоре, нужен для полной автоматизации пятый датчик температуры.
Пока ведутся работы по регулировке тенами, но уже закончились пока деньги для автоматизации (ребенока в школу нужно собрать), в будущем обязательно установлю датчик давления с регулируемой мощностю тенов, и добалю еще 3 клапана и 3 емкости, что бы была полная автоматизация.

Тоже собираю автоматику на Ардуино и тоже пришел к выводу, что без датчика давления ничего путного не выйдет. При постоянной подводимой мощности со временем давление уходит и либо спирт начинает идти хреновый, либо - захлеб. При ручном поддержании давления - спирт супер.
То  waldisko: не понял, а куда пятый датчик температуры собираешься воткнуть? Если не трудно, кинь ссылку на "моторизированый шаровый кран 21 дол", хочу печку в бане автоматизировать.

тоже пришел к выводу, что без датчика давления ничего путного не выйдетhaplen, 25 Авг. 13, 08:45

Зачем всё усложнять?
В колонне пара всегда почти одинаковое количество при равной подводимой мощности(из-за разности молярных масс спирта и воды количество  пара испаряется одинаково,но количество жидкости в этом паре очень сильно разнится от спиртуозности чем выше спиртуозность тем больше жидкости),и почти независит от спиртуозности СС в кубе.
При высокой спиртуозности СС в кубе конденсируется много флегмы,а при уменьшении спиртуозности количество флегмы значительно уменьшается.
И если в конце неуменьшить отбор(увеличив флегмовое число) получается что пара вверх подаётся столько-же а флегмы вниз стекает всё меньше и меньше,отсюда меньше сопротивление пару и падает давление и растёт температутра снизу колонны.
Если ещё и добавить мощности то колонна несправится с таким количеством пара.
Нужно уменьшать отбор.
Если дефлегматор отбирает спирт по пару,ничего регулировать ненадо,там отбор сам снижается.На моём апарате температура снизу колонны поднимается на десятку при кбовой температуре 98.5 и тбор с 900мл начальных падает до 600 мл вконце.
А если через клапан,так тоже очень просто,мы же в ветке "ардуино"
Поднялась температура на десятку выше пороговой,перешли на следующий case в котором клапан 4/5 открыт на еденицу времяни,1/5 закрыт.
Опять поднялась,перешли ещё на один case,в котором клапан ещё более продолжительное время закрыт,и так сколько хочеш кейсов.
Про датчики температуры,нахрена их 5? Один в кубе,один в снзу колонны и один на трубке ТСА(проверяет неотключили ли воду)

моторизированый кран -  http://www.aliexpress.com/item/motorized-ball-valve-DN15-2-way-electrical-valve/697935098.html

Без датчика доавления можно обойтись, просто для выгона пондобится больше времени.

У меня стоят датчики температуры - 1. вода, 2. дефлагматор, 3. царга (в начале около 20 см) 4. куб, 5. нужно поставить на выход атмосферный.

Теоритически если установить 2 датчика на царге (для более высокой точности, но можно обойтись и одним), 1 в дефлагматоре, также 1 на выход атмосферный, то можно выроботать зависимость захлеба от температуры. Просто датчик давления стоит 15 дол. и производить регулировку КПД методом измерения давления в системе будет намного проще, чем написать код по зависимости температуры. Тем более калибровку произвели один раз на датчике давления под колону, а далее автоматика сама все сделает, а если использовать данные температуры то время от времени нужно вводить систему в предзахлеб, потом ожидать несколько минут для стабилизирования понизив мощность и дальше произовдить отбор уже на увеличеной мощности, конечно же я бы это делал в конце когда температура начнет повышатся на датчике температуры в начале царги.
Что у меня вышло на практике - основную часть спирта (чуть больше 90% от общего коичества) я гнал на одной мощной газовой комфорке (3,5 кВт.), последние 10% я уже включал 2 комфорку но на минимум, так как при увеличении температуры стабилизировать колону не выходит, начинается захлеб. Хвосты уже снимал при открытой второй комфорке на половину.

В колонне пара всегда почти одинаковое количество при равной подводимой мощности(из-за разности молярных масс спирта и воды количество  пара испаряется одинаково,но количество жидкости в этом паре очень сильно разнится от спиртуозности чем выше спиртуозность тем больше жидкости),и почти независит от спиртуозности СС в кубе.waldisko, 25 Авг. 13, 09:54

Я скажу одно что в начале у меня температура в начале царги и в дефлагматоре не превышала 1 градус, (у меня в парамтерах указан зазор в 1,5 градуса) так я снял 90% спирта, последние 100 мллитров спирта уже разница была в между датчиком температуры и дефлагматора на 10 градусов, а это означает что концентрация паров спирта в начале колоны низкое а дефлагматоре такая же и остается из зи того что у меня работает клапан отбора, и если в начале я снимаю 1000 милилитров спирта то в конце около 50 милилитров, можно сделать и еще меньше увеличив количество ступеней в програме клапана отбора.
считаю целесообразно установить еще один датчик температуры но уже в 20-30 см от дефлагматора и отслеживать повышение температуры, задать дельту при которой будет перекрыватся клапан и все никогда сивуха не пройдет.

производить регулировку КПД методом измерения давления в системе будет намного проще, чем написать код по зависимости температурыwaldisko, 25 Авг. 13, 09:54

Непонял,тебе писать код на аналоговый датчик давления прощще чем на обсосаный со всех сторон 18В20?

дефлагматора на 10 градусов, а это означает чтоwaldisko, 25 Авг. 13, 10:00

Это означает,что у тебя не РК и не спирт соответственно.
Датчик температуры в дефлегматоре при ректификации ненужен,так как если он покажет повышение температуры хоть на 0.1С,это будет означать что хвосты уже у тебя в стакане! нужно мерять в теле колонны.

Непонял,тебе писать код на аналоговый датчик давления прощще чем на обсосаный со всех сторон 18В20?svarnoy, 25 Авг. 13, 10:13

Да будет намного точнее регулировать КПД колоны чем это делать через датчики температуры. По крайней мере я это увидел при моей автоматизированом отборе.

Это означает,что у тебя не РК и не спирт соответственно. Датчик температуры в дефлагматоре при ректификации ненужен,так как если он покажет повышение температуры хоть на 0.1С,это будет означать что хвосты уже у тебя в стакане! нужно мерять в теле колонны.svarnoy, 25 Авг. 13, 10:13

У каждого своя правда как и колона. Конечно у меня получается не спирт, а спиртометр так себе просто тонет, и органолептика продукта тоже не в счет.
Короче колега а где же вы поставите этот единственый датчик температуры в колоне?
и как же про флегму которя при возрате (не скажу точно так как замеров не проводил) но будет влиять путем понижения температуры в этой точке и ниже на на несколько десятков сантиметров.
Короче коллега в дефлагматоре у меня стоит датчик и считаю что я его установил там самое правильное место. Ну даже так или иначе у меня в планах установка еще одного датчика температуры в царге, а далее подправлю код для клапана отбора.
По крайней мере у меня есть куда двигатся и так же в планах система которая будет производить полностью автоматический отбор спирта от начала и до конца.
Ваши выражения считаю не актуальными, особено что в конце вы снимаете 600 милилитров спирта для меня многое означает, у меня автоматически отбор уменьшается по данным датчиков до 0 и система ждет мои дальнейшие действия.

У каждого своя правда как и колона. Конечно у меня получается не спирт, а спиртометр так себе просто тонет, и органолептика продукта тоже не в счет.waldisko, 25 Авг. 13, 10:32

Органолептика ваша невсчёт.
Перемерь свой продукт нормальным прибором,например АСП-3 или АСП-1,при температуре 20С и удивись.
Колонны у всех разные,а гост на спирт один.
Датчик температуры устанавливается в 1/3 колонны либо 20 см от низа колонны,это как кому нравится.
Воды много в твоих сообщениях,нпонятно нихрена что и как ты делаеш и какой код писать будеш.
И прекращай на газу работать,сто раз уже про это писали.
Тут тема про ардуино,а это прежде всего скетч.
Так как сам непрограмёр,взял и ссимбиозил скетчи KD пивной и дистиляционный.
С пивного скетча таймеры взял,а с дистиляционного логику работы РК и калибровку клавиатуры.Ну и сервопривод добавил.
В итоге симбиоза вышло:
1 кейс греемся разгонным тэном(3кв),как только закипели и пар достал датчик  в теле колонны(20 см от низа) переходим на следующий шаг//
2 кейс включили таймер 3 мин,затопили колонну,по истечении таймера перешли//
3 кейс отключили разгонный тэн,включили таймер 2 мин,слили флегму смачили насадку,по истечении таймера перешли//
4 кейс повторили кейс 2//
5 кейс повторили кейс 3//
6 кейс включили рабочую напругу,работаем на себя по таймеру(60 мин) следим за датчиком в ТСА(если под 60 выросла температура значит воду отключили и аварийный стоп)//
7 кейс напруга рабочая,отбираем головы по таймеру(если в кубе 10литров АС нужно отобрать 500мл,если отбираем со скоростью 100мл/час значит нужно 5 часов) незабываем про ТСА//
8 кейс запоминаем температуру в колонне(20 см снизу),прибавляем 0.1 градус, вот это и будет пороговая температура выше которой срвопривод уменьшит отбор!//
9 кейс работаем.напруга рабочая(у меня 1560 ват),следим за температурой в теле колонны(20 см от низа),поднялась  выше запомненной пороговой на 0.1 убрали отбор.Поднялась на 0.3 аварийная остановка.Поднялась температура в кубе до 99С переходим.Незабываем про ТСА//
10 кейс процесс закончен,нагрузки все сняли,вывели на экран"PROCESS ZAKONCHEN"//
примерно так у меня.

svarnoy
Я ни в коем случае вас не хочу обидеть, но не зная моей колоны и в том числе многих других факторов вы позволяете себе делать предположение и рассказывать о качестве моего спирта. Если брать градус спирта то у меня спиртометр практически тонет (видно кончик,порядка 1 мм), последняя шкала 97 градусов, от нее еще погружается примерно на 3-4 мм. я конечно понимаю погрешность спиртометра но делать лабораторный или т.п. анализ считаю уже лишним, так как прекрасно знаю что такое метрология.

По поводу на гнать на газу, я знаю что на эл. легче контролировать процесс, но газ у меня бесплатен потому я использую эту возможность в том числе.

Программу я пишу сам, использовал за основу скетч напсаный КД, но он не совсем годится к ректификации и еще нужно дорабатывать, особенно над делеями, их нужно убрать, я пока успешно произвел выгонку и доволень тем что написал. 
Ваша логика простая до безобразия, извените но она никакая, и если вы не можете дописывать код, как вы вообще можете что то советовать?
Я реализовал код по клапану отбора который перепригивает все ваше описаное сдесь, особено преимущество гибкой настройки под любую колону, и нет разницы чем вы греете СС, а еще вольны давать советы которыя я лично считаю бестолковыми, програми не должна работать на таймерах ожидания, это нужно для пива но не рекрификации, код должен быть максимально гибок, а система должна сама вносить корректировки основываясь на показаниях разных датчиков, и елси бы вы это понимали то не писали бы чушь.

От себя могу добавить что нужно для отбора спирта - 3 датчика температуры (2 царга и 1 дефлагматор), датчик давления для поддержания предзахлебного состояния колоны, а также клапан отбора, это нужно увязать програмным кодом которого в этой теме предостатчно + чучуть мозгов что бы это все заработало + остальные механизмы аварийных ситуаций и отключения, а тут их может быть много.

П.С. Делать анализы спирта и т.п. я не буду, не страдаю пока таким, мне достаточно моего понимание органолептики продукта, а также мнение моих родных и знакомых о продукте, а отрицательных отзывов я не слышал не разу, и на мероприятиях сначала пьется моя водка, а потом уже магазиная.

Мой Вам совет - смотрите на мир шире.

svarnoy, супер, а где же код?
у мну как раз посылка с очередной ардуиной пришла, дамаю замутить к РК и уйти от TempKipera.
"Не будет ли многоуважаемый джин"

,  схему, при наличии камментов, не обязательно. думаю разберусь.

меня спиртометр практически тонет (видно кончик,порядка 1 мм), последняя шкала 97 градусовwaldisko, 25 Авг. 13, 14:53

Промерь спиртометром АСП-3 свою жидкость при температуре 20С!!!обязательно!!!И спиртометры тонуть перестанут.

програми не должна работать на таймерах ожиданияwaldisko, 25 Авг. 13, 14:53

Нет там делей.
Расскажи как при полностью автоматической ректификации обойтись без временных интервалов?
Работа на себя? головы?
Напомню раздел называется:Автоматизация производства.

Код сырее небывает,но работает.
Повторюсь,колонна по пару работает,основное управление заслонкой сервоприводом.
[Дефлегматор с разделением потоков пара.]

да не парься, я сам программер типа взял отсюда вставил сюда, с нуля не могу. главное чтоб в МК влазил.
на пару- эт хорошо, у меня что-то типа этого [Ректификационная колонна с паровым отбором спирта] так что подойдет как нельзя.

главное чтоб в МК влазилБрагин, 25 Авг. 13, 16:08

В меге 2560 8 процентов занимает.
Поэтому есть идея сделать один универсальный код,ректификат,недоректификат,дистилят,пиво тушняк.
Кстати в коде меню "chto gonim? ^" именно для этого.

2 кейс включили таймер 3 мин,затопили колонну,по истечении таймера перешли//svarnoy, 25 Авг. 13, 11:30

А почему 3, а не 2 или 5? За 3 мин без контроля давления вполне может "плюнуть"спиртом из ТСА.

включили рабочую напругуsvarnoy, 25 Авг. 13, 11:30

Рабочую это сколько? Сегодня давление на улице 738 мм.рт.ст., а завтра 750. И к примеру 1560 Вт сегодня - оптимум для Вашей колонны, а завтра - маловато. А был бы датчик давления и контроллер сам подстроил мощность ТЭНА (а не "напругу", если мы оперируем Ваттами) под изменившиеся условия.

Поднялась температура в кубе до 99С переходимsvarnoy, 25 Авг. 13, 11:30

Мне кажется правильней все таки последние 10-15% спирта отправлять в повторную ректификацию не смешивая с основным телом, хотя "хозяин - барин".

Непонял,тебе писать код на аналоговый датчик давления прощще чем на обсосаный со всех сторон 18В20?svarnoy, 25 Авг. 13, 10:06

Поверьте, программисту глубоко "фиолетово" какой датчик, цифровой или аналоговый, любой аналоговый легко преобразуется в цифровой.

А почему 3, а не 2 или 5?haplen, 25 Авг. 13, 16:29

Скетч написан для моей колонны,а не для твоей,все приведённые цифры были болучены империческим путём для моей колонны при реальных ректификациях.
Потребуется увеличить мошность,нажму две кнопки на РМ-2 и увеличу.
Понравился скетч,ставь свои цифры и работай.
Для колонны абсолютно насрать какое сегодня атмосферное давление,оно влияет только на показания термометров,именно для этого пороговую температуру замеряем перед самым отбором.
Форум больше читай,советов поменьше давай,давно уже на нашем форуме предзахлёбное состояние колонны неявляется оптимальным.
И абсолютно всеравно,что тебе кажется.
При ректификации очень важна стабильность напруги и соответственно пара.При работе датчика давления у тебя тэн будет то включаться,то выключаться давая то переизбыток пара,то недостаток.Плюс твой клапан старт стопа будет то полностью сливать всё в куб,то забирать почти всё,ещё более разбалансирует колонну.
Ты вообще на газу работаеш.
Програмисту,я верю,что похеру,тока ты вроде не програмист.
haplen ты непомерял свою жидкость правильно,неответил на вопросы.
Фотку уже показывал,покажу сдесь.
Убрал фотку,слишком большая.

Ты вообще на газу работаеш.Програмисту,я верю,что похеру,тока ты вроде не програмист.haplen ты непомерял свою жидкость правильно,неответил на вопросы.svarnoy, 25 Авг. 13, 16:56

Ты видно меня с waldisko попутал.
1. Я на газу не работаю.
2. Я программист с 28 летним стажем (начинал еще на 8080)
3. Вопросы были не ко мне, поэтому я на них и не ответил.

svarnoy, насчет все засунуть в одно место, я против. кубов у меня 2 и у меня будет две коробки - бк и рк.
вот разъемы я стараюсь унифицировать.

При ректификации очень важна стабильность напруги и соответственно пара.При работе датчика давления у тебя тэн будет то включаться,то выключаться давая то переизбыток пара,то недостаток.svarnoy, 25 Авг. 13, 16:56

бесспорно если дискретный датчик и спорно если аналоговый- т.е. регулировка мощности возможна не только значением вкл-выкл.
Правильнее сказать что при стабилизации мощности стабилизируется скорость пара вне зависимости от его состава.

насчет все засунуть в одно место, я против.Брагин, 25 Авг. 13, 17:52

Всё в одно место,это удобно,и я за удобство! У меня тоже два куба,один то как пароген,то как выпариватель для эпюрации.
Так вот,фотка представленная мной выше,это пример как делать ненадо!
На стенде всё работает,упаковываю всё в штатное положении(как на фото) и всё,помехи жуть!
Нужно точно отделять низковольтную и нагрузочную сеть,и переходить на твердотельные реле(заказал SSRки) чтобы избежать всплесков при контакте.
Датчик давления недескретен и бесспорно покажет линейное изменение неких цифр.Проблема именно в том,чтобы показания датчика использовать недискретно.
Датчики МРХ расчитаны на измерение сухой прохладной атмосферы.Так что без некой силиконовой трубки до датчика давления необойтись,а это потери точности и так на малом почти атмосферном давлении.
По сути нужен будет некий ПИД алгоритм.
Неподумайте,что я против датчика давления,но снять с него показания и перевести в паскали,это нетожесаме,что удерживать давление с помощью его измерений.
Может у haplen получится.

svarnoy
Коллега с Вашей стороны пошли упреки.
Если вы считаете что то верным сообщайте как "Имхо", ибо это лично Ваш опыт, который у других может быть другим.
Для того что бы реализовать упраление по датчикам температуры нужно провести не одну ректификацию при этом обязательно снимать так же давление с установлеными на царге шт 5 датчиков температуры, записать кучу данных, после этого составить таблицу зависимости КПД колоны, показаний датчиков температуры от мощности нагрева, как автомобиле например, и после этого все это записать в код, но обязательно назначив критические значения по температуре, и только после этого вы сможете сделать правильную регулировку по температуре, вот примерно как то так.
Даже не имея, как вы говорите точных данных по давленю, я например утверждать не могу, так как непробывал работать с датчиком, а работать как по мне намного проще, понизилось давлеление - мощности прибавил, повысилась - убавил, ничего сложного в реализации не вижу.  

По коду предоставленым вами - за основу конечно взят неверный тип кода, весь ваш код можно было упростить и уменьшить в 5 раз.
То что вы написали может сдлать и ребенок 10 лет, логики нет, все запрограмировано называется как вижу так пишу, тобышь вы прописываете програмным кодом поэтапно то что делаете на колоне. Все аварийные ситуации можно прописать в начале, далее выбрать 3(4) режима отбора - головы, отличный спирт, хороший спирт, хвосты и все, зачем 12 этапов с прописыванием в каждом портов вывода (клапаны, заслонки, тены).
 
След момент, на самом деле сервопривод не имеет плавной регулировки, он октрыт или закрыт, то же самое с клапаном отбора.
У вас получилась такая себе систем которую можно реализовать на REX C-100, зачем вообще нужен был микроконтроллер?

Алгоритм работы моей колоны таков -
выхожу на заданую температуру пока датчики температуры в низу царги и в дефлагматоре не покажут одинаковую температуру, пока стабилизируется температура насадка автоматом будет смочена и колона выйдет в рабочий режим, дельту можно задавать програмно.
Далее открываю клапан отбора, снимаю с одинаковой скоростью те 8-10% голов, можно и меньше, но я не рискую, в планах установка поплавкового уровня.
Пока вручную снимаю, или можно по времени но я не реализововал пока этого, та и считаю не нужным.
останов реализован по превышению или достижению температурного диапазона отбора основной фракции, но проводил пока вручную, точнее наполнилось емкость произвел останов и перешел на следующий шаг програмы

Начало основоно отбора, только при условии заданых температурных диапазонов двух датчиков клапан отбора открывается, далее идет отбор, снача все ок, в конце начинает работать клапан отбора регулируя флагмовое число, тем самим повышая качество спирта.
Регулировка происходит таким образом - при превышении заданых значении датчиков температуры - клапан отбора закрывается и при понижении до заданой температуры клапан открывается, но уже начинает закрыватся на период установленый вами в программе (уменьшается отбор), у меня это примерно на 50 милилитров меньше или 1/20 рабочего времени клапана.
И так продолжается пока не произойдет останов. отобрали отличный спирт
Хороший спирт отбирается так же только с расширеным температурным диапазоном, далее останов. клапан закрывается
ну и в конце уже до победного конца снимаем хвосты.

Вот так у меня отбирается спирт, а у вас просто хорошо сделаная колона и логики работы никакой, тоже самое можно получать в принципе как писал выше по REX C100

Я поделился кодом клапана отбора, а так же расказал что у меня после этого вышло, а вышел замечательный продукт.