Автоматика АВВИ

Так что на сегодня я считаю отбор по шпоре наиболее эффективный метод.SA1348, 23 Сент. 17, 08:49

Если называть вещи своими именами, то "шпора" - это всего лишь отбор с постоянным флегмовым числом (речь идет о кубовой ректификации с постоянной мощностью нагрева). А чем большее флегмовое число будет задано в начале отбора (по сути, это единственный управляющий параметр метода, зависящий от исполнения колонны; процент уменьшения отбора от т-ры входит мультикативно), тем позже начнет срабатывать старт-стоп. Вот и вся интрига метода.

Плюс к этому - полное отсутствие обратной связи с текущим состоянием колонны (как справедливо отмечал sevpro чуть выше). Поэтому утверждение, что "на сегодня это - наиболее эффективный метод" - явное преувеличение возможностей этого алгоритма. Тем более, что сама постановка вопроса об "эффективности отбора" без конкретизации задачи (однократная/многократная ректификация, соотношение производительность-качество и т.д.) имеет немного смысла.

OldBean, Я не понимаю, обратная связь это что?  Управляем колонной по температуре 20 см от низу температура дёрнулас отбор уменьшился , так работает большинство а втоматик, дёрнулась почему ? П отому что подпирают другие фракции, спирта стало меньше ,но в этот момент больше 20 см уже загажено сивухой, для наших коротышей это много, по шпоре температура вообше не дёргается до конца , значит в трубе всё нормально? У Игоря там куча коэфициентов, подобрал под свою колонну и работай, или я что то не так понимаю.

 Master_1, да в чём проблема то? Если использовать мою автоматику, надо просто поставить первый температурный датчик в эту шпору и ПРВ сделать 0,1 градуса. При изменении температуры на 0,1 градуса вверх начнётся автоуменьшение ШИМ отбора спирта и всё, как по учебнику. Вообще непонятно о чём спор.

gikrus, Да я вообще не спорю, я для себя пытаюсь разобраться что купить ,в электронике ноль,в ручном режиме хлопотно бегать, и когда мне кажется что я разобрался появляется кто кто всё обхаит и исчезнетOldBean, пишет обратная связь ,я не понимаю что это и нахрена она нужна ,если 20 см от куба температура стабильная до конца ректа. 

по шпоре температура вообше не дёргается до конца , значит в трубе всё нормально?Master_1, 24 Сент. 17, 10:01

Да. Это нормально и хорошо. Но это означает лишь то, что укрепляющая часть колонны вполне справляется с такой скоростью отбора при данной спиртуозности в кубе. И больше ничего! Почти. Все остальные примеси (кроме воды) в силу малости их концентраций практически не влияют на температуру кипения. Поэтому "мертво стоящая" температура в колонне ничего не говорит об их распределении. Она говорит только о качестве укрепления. Например, можно шпорой "мертво" застабилизировать температуру на уровне 20 см в полуметровой колонне в течении почти всего процесса и получить достаточно крепкий, но... неважный спирт. Я это к тому, что, если ставить целью получение чистого спирта, то от длинных колонн и качественных насадок "не отвертется" ни на каких шпорах :) И еще к тому, что, говоря математическим языком, мертво стоящая температура - это необходимое, но еще не достаточное условие получения чистого этанола.

обратная связь это что?Master_1, 24 Сент. 17, 10:01

Образно говоря, разница между регуляторами с обратной связью и без нее (такими, как, например, "шпора") примерно такая же как разница между ПТУРСом и обычным артиллерийским снарядом. Если цель неподвижна, хорошо "пристреляна" и все тихо - вполне эффективен и обычный снаряд (читай, "шпора"). Но если сильный, порывистый, боковой ветер или еще какой-нибудь "нештатняк" (читай насадка загадилась, переуплотнилась локально или еще какая хрень), то начнут прилетать "ранние и грубые старт-стопы" со всеми вытекающими последствиями на "коротышах". Я это все к тому, что нет (пока) универсального автоматического решения/системы, позволяющего гарантированно, (не думая, не вникая и не экспериментируя) получать отличные результаты (спирт-ректификат). Приемлемые результаты (в зависимости от целей) - да. И то - не всегда. В этом смысле шпора - вполне нормальное решение. Но не нужно от нее ждать чудес и ее воспринимать как супер-мупер панацею.

ПРВ сделать 0,1 градуса. При изменении температуры на 0,1 градуса вверх начнётся автоуменьшение ШИМ отбора спирта и всё, как по учебнику. Вообще непонятно о чём спор.gikrus, 24 Сент. 17, 12:19

Мне кажется, Вы немножко недооцениваете сложность разработки действительно хорошего регулятора отбора для ректификации. ПРВ = 0.1° - это уровень цифрового шума датчика DS18B20 на его максимальном разрешении. Возможно я "недопонял" предлагаемый алгоритм, из того как я понял следует вывод, что Вы рискуете довольно рано "на квантовых шумах" сползти до сравнительно низких скоростей отбора, существенно увеличив общее время ректификации. Вплоть до "разов".

когда мне кажется что я разобрался появляется кто кто всё обхаит и исчезнетOldBean, пишет обратная связь ,я не понимаю что это и нахрена она нужнаMaster_1, 24 Сент. 17, 13:37

ИМХО отвлеченно об ОС (обратная связь).
Допустим "шпора" рекомендует, при движении автомобиля под горку:
• понизить передачу до ХХ;
• педаль акселератора на YY;
• и т.д., и т.п. ...

Рекомендации выполнены, ... и автомобиль застрял на подъеме.
- Почему?
- Ну допустим "шпора" не учла, что в текущей ситуации за автомобилем груженный по самое небалуй прицеп.
- Хорошо, давай поправим "шпору". Пусть она на подъеме использует самую низкую передачу и газ в пол. Ведь будет работать?
- Не факт...
- Почему?
- Потому, что зима и склон обледенел.
- И где же здесь обратная связь?
- Сидит в водительском кресле и отслеживает реакцию авто на изменчивую дорожную ситуацию...

Добавлено через 2ч. 57мин.:

Если называть вещи своими именами, то "шпора" - это всего лишь отбор с постоянным флегмовым числом...
... А чем большее флегмовое число будет задано в начале отбора ... тем позже начнет срабатывать старт-стоп. Вот и вся интрига метода.OldBean, 24 Сент. 17, 06:08

Есть уникальная школьная задачка про бассейн и две трубы. Мол по одной трубе вода втекает, а по другой утекает. Простецкая на первый взгляд задачка, позволяет объяснить на пальцах многие нюансы.

ИМХО бассейн применительно к "шпоре":
• наполняющая труба - ФЧ;
• утекающая - отбор;
• уровень воды - символизирует некую температуру.

И простой вывод. Чем ниже отбор, тем позже опустится уровень в бассейне (вырастет температура) до щелчка старт-стопа.
Кстати, этот пример наглядно показывает, что если не разобравшись в тонкостях настройки "шпоры", просто изначально занизить отбор, то температурная "укопанность" что два пальца.

по шпоре температура вообше не дёргается до конца , значит в трубе всё нормально?Master_1, 24 Сент. 17, 10:01

Вначале зададим себе вопрос, а каков алгоритм исповедует "шпора"?
- Простой, с ростом кубовой температуры уменьшает отбор.
- Зачем уменьшать отбор?
- Ну ты и тупой. По мере отбора продукта спиртуозность в кубе падает?
- Да снижается...
- Вот, что бы не осушилось оборудование производящее ТМО "шпора" заблаговременно снижает отбор стараясь удержать ФЧ.
- Прекрасно, остался сущий пустяк.
- Какой.
- Оптимально подобрать под свое оборудование туеву хучу

коэфициентовMaster_1, 24 Сент. 17, 10:01

- Но я же подобрал...
- И я подобрал при "зеленом крестике".

- Ну...
- Ну а сегодня "красное" атмосферное давление дало "халявный" прирост кубовой температуры на 1,2°С.
- Ну...
- Баранки гну. Недобор продукта сегодня получил...
- Но у меня же работает.
- Ты с Невинномысска. АД у тебя более лояльное к нашему хобби.

обратная связь ,я не понимаю что это и нахрена она нужна ,если 20 см от куба температура стабильная до конца ректаMaster_1, 24 Сент. 17, 13:37

Коллеги все правильно пишут, выражусь чуть проще: обратная связь - это ответ системы, достаточно ли мы уменьшили отбор или нет, а может это уменьшение отбора было чрезмерным. В твоем случае, если температура стоит, варианта два: либо угадал отбор, что вряд ли, либо берешь спирта меньше чем можно (на 99% шпора настроена именно так).
Имхо, отбор по шпоре чисто коммерческая тема

sevpro, т.е как я понял обратная связь, это кроме уменьшения отбора должен быть контроль за дельтой температур,между верхним и нижним датчиком , почему тогда не делать управление по  t° куба с обратной связью ,чтобы небыло скачков t° в 20 см от начала  насадки из стопов?

почему тогда не делать управление по   t° куба с обратной связью ,чтобы небыло скачков t° в 20 см от начала  насадки из стопов?Master_1, 25 Сент. 17, 23:35

что Ты предлагаешь взять в качестве источника сигнала обратной связи - "ответа" системы? Т куба? Во-первых, она не несет никакой информации о том, что в данный момент происходит с колонной, а во-вторых, зависит от внешних факторов - атмосферного давления.

почему тогда не делать управление по  t° куба с обратной связью ,чтобы небыло скачков t° в 20 см от начала  насадки из стопов?Master_1, 25 Сент. 17, 23:35

Такие (гибридные) алгоритмы есть. Один из простейших - это 1) "старый добрый старт-стоп" (по температуре в колонне) плюс 2) снижение скорости отбора при каждом "стопе" согласно температуре в кубе (по алгоритму "шпоры", но с "весом" меньше 1). Этот метод дает гораздо меньшие скачки ("залеты") температуры в колонне по сравнению с обычным старт-стопом. При удачном выборе уставки - буквально до нескольких десятых градуса. В этом алгоритме обратную связь "с самочувствием колонны" :) обеспечивает как раз "старт-стоп".

"обратная связь" , а что это ?Master_1, 26 Сент. 17, 16:47

Обратная связь - отклик, ответная реакция на какое либо событие.
На пальцах:
• На столе в точке "А" лежит коробок спичек.
• Справа от точки "А" на расстоянии, допустим 73см маркером отмечена точка "Б".
• Твоя задача переместить коробок с точки "А" точно в точку "Б".
• Попробуй выполнить задание с открытыми и закрытыми глазами.

Твои глаза и есть обратная связь подсказывающая  порядок движений руки для достижения требуемого результата.
Закрыл глаза, отключил обратную связь, точность перемещения коробка ± лапоть.

Применительно к автоматике.
Допустим при 760 мм.рт.ст. атмосферного лавления, ты настроил шпору, что при ХХ°С в кубе скорость отбора составляет YY мл/час. А если температура поднимется на 1 градус, отбо надо уменьшить на одну еденицу. Шикарно.
Но при следующем погоне АД опустилось, например до 730мм.рт.ст. Температура кипения куба при одной и той же спиртуозности понизится больше чем на градус. Шпора "видя" низкую температуру завышает отбор...
Если мозги снабдить датчиком атмосферного давления и ввести в формулу по которой работает шпора поправку на изменение кубовой температуры от давления - результат отбора будет стабильнее.
Датчик АД в описанной выше ситуации и есть обратная связь подсказывающая мозгам, как им поступать при изменчивом атмосферном давлении.

Esc, Т.е обратная связь это поправка на атмосферное давление .                    Теперь понял ,а что тогда со шпорой не так, допустим ад не менялось ,если дельта на месте, в 20 см температура не шевелится, значит всё в норме ,никаких залётов процесс идёт стабильно , в чём тогда преимущество управлением по трубе ? Где заведомо все действия автоматики только после того как ...

Теперь понялMaster_1, 26 Сент. 17, 19:03

Недопоняли Вы еще пока. Обратная связь - это любая информация, полезная для принятия решения по управлению процессом, поступающая к "голове". При управлении процессом ректификации - это, главным образом, состояние колонны (в т/ч - температура в "20 см"). А изменение АД итак в шпоре учесть несложно.

Где заведомо все действия автоматики только после того как ...Master_1, 26 Сент. 17, 19:03

Для этого как раз и используется дифференциальная компонента, которая умеет "предсказывать будущее" :) Чтобы автоматика заранее могла принять необходимые меры...

---

PS
Небольшая справка на всякий случай. Дифференциальная компонента - это величина пропорциональная производной (т.е. скорости изменения) управляемого сигнала (в данном случае - температура "на 20 см"). Если производная положительная (т.е. температура растет), а сама температура уже приближается к пороговой, то с большой вероятностью эта температура скоро превысит порог. Значит можно заранее ограничить отбор, чтобы избежать большого "залета". Ну вот как-то так работает "дифференциальная компонента" системы управления.

Датчик в 20 см это скорее интегральная составляющая.

Датчик в 20 см это скорее интегральная составляющая.msg31, 27 Сент. 17, 09:14

Это зависит от того, как вычисляется управляющее воздействие. Если в выражении используется производная по времени от температуры, выдаваемой этим датчиком, то это будет дифференциальная составляющая, если интеграл - то интегральная составляющая, а если просто сама температура (точнее - ее разность с уставкой) - то это будет пропорциональной составляющая. Ну а если все до кучи (т.е. сумма всех этих компонентов с соответствующими весами), то получится тот самый ПИД.

---

PS
Образно говоря - интегральная составляющая - это "прошлое" (история) системы; пропорциональная составляющая  - это настоящее, а дифференциальная компонента - это ближайшее будущее системы :) Т.е. один и тот же датчик может говорить и о прошлом, и о настоящем и (правда, немного) о будущем :)

gikrus, Вопрос по какому методу идёт управление симистором ,пропуск импульсов  или
изменением угла открывания.

Изменение угла открытия.

Наверное самый понятный пост [сообщение #12904969]
[сообщение #12903856]
[сообщение #12905085]
Пытался как то разжевать что такое ПИД и соответственно , что такое каждая из составляющих. Может полезно будет.

To gikrus.
Спасибо за труды.Буду повторять...Таки вопрос-я,так понимаю,что скорость отбора рег.клапаном!?Можно прикрутить управление скоростью на основе шагового двигателя и игольчатого крана (надежней)?Спасибо.

Добавлено через 12ч. 40мин.:

P.S.кстати у "китов",есть более интересные датчики уровня жидкости(ничего,не надо топить)...

По поводу отбора перистальтикой обсуждали давеча с коллегой. Я не думаю, что стоит этим заниматься. Это удорожает автоматику, не факт, что получим в итоге прецензионную точность... Да и нужна ли невероятная точность при отборе? В обчем считаю, что овчинка выделки не стоит.
Есть задачка на ближайшее время более актуальная. Дело в том, что таки проскакивает иногда ошибка передачи данных от дисплея к ардуине. Надо дописать в программе проверку обмена данными между ардуиной и дисплеем. Ошибка проявляется, когда подключаешь ТЭН. Видимо помехи слишком сильные. Появляется она, когда задаёшь например скорость насоса или меняешь мощность ТЭНа. В пятницу с коллегами обсудили, на недельке сделаю, новую версию скетча выложу.