Это базовый сценарий позволяющий включить использование ДД для корректировки регулирования и с более удалённым (для безопасности) от захлёба режимом. Применим и для насадочных, и для тарельчатых колонн. В последствии возможно будет добавлено определение приближения захлёба по снижению Тп или по росту давления.
Термины и сокращения.
Инерция (Ин) - промежуток времени за который конкретная колонна (с её конструктивными особенностями) наполненная текущим типом браги (очевидно, что сахарная от мучной точно будет отличаться) при изменении воздействия на неё (мощности или подачи) переходит из одного стабильного состояния в другое, сек. (Предлагаю использовать из настроек "Задержка срабатывания при выходе Т в кубе за уставку:"). Выбирается пользователем самостоятельно, определяется в режиме Ручная настройка замером времени между двумя пограничными стабильными состояниями при изменении мощности на ступень указанную в samovar_ini.h, в последствии поделимся у кого какая(у меня на вскидку это 30 сек, важно чтоб не была слишком короткой).М - текущая мощность, подаваемая на ТЭН парогенератора, Вт.
Мо - оптимальная мощность, найденная в режимах Оптимизация, Ручная настройка либо заданная вручную в строке Работа, Вт. Если задана отличная от ноля в строке Работа используется она, иначе если была Оптимизация - полученная в результате её, если Оптимизации не было - используется та, что была установлена перед выходом из Ручной настройки.
dM - ступень регулирования мощности Самоваром в режиме НБК, заданная в samovar_ini.h, Вт. По умолчанию 100.
П - текущая подача браги в узел подачи браги или текущая производительность перистальтического насоса, л/ч.
По - оптимальная подача браги найденная и выбираемае аналогично Мо, л/ч.
dП - ступень регулирования скорости подачи браги в режиме НБК, заданная в samovar_ini.h, мл/ч. По умолчанию 500.
Тб - текущая температуры барды, гр.Ц.
Тн - температура барды при которой в канализацию сливается выбранный пользователем процент спирта. Определить можно как теоретически, пользуясь таблицей температур кипения спиртовых растворов, так и экспериментально в режиме Ручная настройка, заносится пользователем в Настройки, "Ректификация и дисцилляция до температуры в кубе". Желательно на главной странице сделать кнопку "Установить Тн", по нажатию на которую текущая Тб автоматически заносится в этот параметр.
dT - допустимое отклонение Тб от Тн в режиме Работа, гр.Ц. Вносится пользователем в настройках Самовара в поле "Вылет за уставку датчика температуры в кубе".
Тп - температура пара в верхней части НБК, гр.Ц.
Ттса - показание датчика температуры, установленного в ТСА в случае использования дефлегматора или на выходе СС в случае использования проточного конденсатора.
Тводы - показание датчика температуры выходящей из дефлегматора или конденсатора воды.
Д - текущее давление в бардоотводчике (самом низу колонны, парогераторе), мм.рт.ст. См. ниже.
dД=0 - поправка для Тн по величине давления в бардоотводчике согласно таблицы зависимости температуры кипения воды от атмосферного давления (упрощенно в диапазоне 97-100 гр.Ц dД=0,00001913*Д*Д+ 0,03694*Д) , гр.Ц. Опциональная и экспериментальная функция для тех у кого есть правильно работающий датчик давления, теоретически должна повышать точность регулирования и снизить возможное отклонение от заданных потерь спирта на примерно 0,5 л с 200 л браги. Возможно не будет работать на насадочных колоннах. Включается в samovar_ini.h раскомментированием строчки #define USE_NBK_DELTA_PRESSURE. В случае её включения вычисляется поправка к Тн при каждом сравнении с Тб.
ДЗ - датчик захлёба, установленный в нижней части диоптра над узлом подачи браги.
Алгоритм состоит из следующих частей:
1) Юстировка датчика Тб и конструктивных особенностей НБК по кипению воды.Обязательная для выбора Тн по таблице кипения спиртовых растворов. Выполняется при первом пуске и при внесении изменений в конструкцию колонны в режиме Ручная настройка.
В колонну на 2/3 мощности подаётся вместо браги вода со скоростью 2 л/ч. При достижении Тп значения 90 и по истечении 3-х Ин фиксируется поправка для термометра барды Тб на отклонение от 100 гр.Ц (чтобы быть уверенными в том, что именно уходит в канализацию, измеренная температура барды должна быть точной). Определённая таким образов поправка для Тб вносится штатно в Настройках Самовара. Юстировка должна позволить пользователю в дальнейшем выбрать остаточный процент содержания спирта в сливаемой барде. Она корректирует не только погрешность термодатчика, но и особенности его установки.
2) Перегонка.
(Далее если М и П не заданы в строке программы они наследуются из предыдущего режима.)
2.1) Разгон парогенератора до температуры Тп > 75 гр.Ц. М и П из параметров строки программы. Включение на её время разгонного ТЭН-а.
2.2) Ручная настройка, М и П из параметров строки программы. По нажатию кнопки "Следующая программа" переходим к оптимизации. Время не ограничено.
2.3) Оптимизация.
Мо=М, По=П. Ждем половину Ин (чтобы пользователь успел пропустить Оптимизацию если захочет). После этого М и П из параметров строки программы.
Ступенями dM последовательно поднимаем М от текущей, на каждой ступени М также ступенями увеличиваем П на dП в первый раз от текущей, в последствии от величины при переходе на ступень М уменьшенную на 20% (По-20%) с выдержками времени в размере Ин на каждой ступени пока Тб не снизится ниже Тн, в этом случае каждый раз Мо=М и По=П, либо пока не возникнет захлёб по ДЗ (оставить в перспективе возможность добавить переход на Работу по снижению Тп). По возникновению захлёба оптимизацию заканчиваем, М=0, П=0, через паузу, равную трем Ин, переходим к строке Работа.
2.4) Работа.
Если в строке программы указаны отличные от нуля М и П устанавливаем их, иначе М=Мо, П=По.
Ждем одну Ин.
Цикл.
Если Тб<Тн-dT+dД то П=П-dП/10, блокируем это условие на Ин для стабилизации (таким образом малыми воздействиями добиваемся увеличения Тб в регулировочный диапазон).
Если раскомментирована #define USE_NBK_DELTA_PRESSURE и Тб>Тн-dT+dД то П=П+dП/10, блокируем это условие на Ин для стабилизации (таким образом малыми воздействиями добиваемся снижения Тб в регулировочный диапазон).
Если сработал ДЗ М=0, П=0, Пауза одна Ин. Мо=Мо-dM/10. М=Мо, П=По, блокируем реакцию на изменение Тб на время трёх инерций.
Конец цикла.
Условие проверяемое дополнительно в режимах Оптимизация, Работа. (в Ручная настройка не используется, потому что там планируется юстировка на воде)
Если Тп>95 гр.Ц (Закончилась брага) то П=0, М=0, Выключить нагрев.
Условия проверяемые дополнительно в режимах Ручная настройка, Оптимизация, Работа.
Если раскомментирована #define USE_NBK_DELTA_PRESSURE вычисляем dД по показанию Д иначе dД=0.
Если Ттса (спирт) > 60 гр.Ц или Тводы > 70 гр.Ц в течении 60 сек подряд (не достаточное охлаждение), П=0, М=0, Выключить нагрев.
Если в samovar_ini.h раскомментирована строка #define LUAPIN_STEAM_GENERATOR_LEVEL_CONTROL и LUApin=0 (Срабатывание датчика недостаточного уровня воды в парогенераторе) в течении 60 сек подряд, то П=0, М=0, Выключить нагрев.
Нарисовал диаграмму поясняющую виденье процесса оптимизации:
Внутри бардоотводчика давление изменяется, причем изменение на 10 мм.рт.ст повлияет и на Тб, около 0,3-0,4 гр.Ц. Поэтому датчик давления нам может всё таки пригодиться. Нужно корректировать Тб или Тн по его усредненному значению плюс разница с атмосферным давлением при юстировке. Также при юстировке учитывать давление в бардоотводчике. Тогда реакцию на рост Тб в Работе можно использовать и выбор Тн будет более приближен к
таблице кипения спиртоводных смесей.
Есть свидетельство, что при приближении захлёба Тп "проседает". Логически рассуждая это так и должно быть. При подтверждении и выявлении четких критериев определения захлёба по падению Тп можно будет использовать датчик захлеба как второй фактор определения захлеба. При поиске оптимума в случае выявления приближения захлёба по Тп переходить к Работе без обнуления мощности и подачи. Прошу владельцев НБК содействия в определении данного явления и его абсолютных величин. Лучше всего в виде логов или графиков. Т.е. пройти вручную по зелёным стрелкам диаграммы с стабилизацией на каждом шаге, дойти до захлёба, в процессе зафиксировать температуры Тп, Тб, давление в бардоотводчике, подачу и мощность.
