Автоматизация перегонки браги.

 Руди, после микросхемы у меня стоит транзистор КТ815, он инвертирует управление. Хи хи...
Ты, кстати, так и не нарисовал температурную часть регулятора, то есть опять не довел до логического конца схему.
Погляди, будь добр, на мой вариант схемы - на пять сообщений выше твоего.
Хочу узнать твое мнение.

В принципе все варианты схожи.
Руди, поясни  по твоей схеме назначение контактов 4,5,6 в переключателе - раз и зачем ограничительные резисторы Р10 и Р13 нужны?

Схему пришлю позже, пока никак.

Это не ограничительные резисторы. Если их не поставить, то будет работать только часть потенциометра. Ну типа - ноль, ноль,половина -максимум - максимум. Они делают так, чтобы использовалась почти весь диапазон регулировки резистора.

Да, если ты ставишь транзисторы и инвертируешь выходной сигнал - снова поменяй 5-и 6 ноги как было.

Я бы предложил делать примерно так. Это не схема, а набросок. Дополнительные ТЭНы разогрева можно не использовать.

1. Ректификация. Стабилизация давления. Доп.ТЭНы отключаются при достижении некоторого минимального давления. Все ТЭНы отключаются при достижении аварийной температуры.
2. Перегонка браги. Регулировка мощности (поддержание заданного значения - %ШИМ). Доп.ТЭНы отключаются при достижении некоторого минимального давления. Все ТЭНы отключаются при достижении аварийной (максимально для перегонки) температуры.

Я хочу вынести на обсуждение свой вариант алгоритма регулирования.
Исходя из того что тэн штука инерционная в качестве интервала регулирования выбираем 1минуту. Это 3000 периодов сети. Это максимальная мощьность тэна, а дальше начинаем выбрасывать по одному периоду в начале каждой минуты. Таким образом мы имеем 3000 ступеней регулировки мощности. В таком диапазоне найдется место и для дистиляции и ректификации. конструктивно счетчик можно реализовать на компьютере программно, засинхронизировав его с сетью

 Это шутка?

Нет, это не шутка. Эта теория. Далекая от практики.
Я далеко не теоретик, но одна минута - это очень много. В смысле, тепловая инерция у куба все же намного меньше, чем ты предлагаешь, тихоход. Почитай мои отчеты по стабилизации давления в баке в соответствующей ветке - доработаешь совю теорию.
А вообще мы как лебедь, рак и щука...

Вполне серьезно. Другое дело нужна ли такая точность

Вполне серьезно. Другое дело нужна ли такая точность
tixoxod-4x4, 04 Марта 09, 09:21

Зачем регулировать напряжение с дискретностью 1/3000, если регулируемый параметр - сетевое напряжение, которое гуляет на несколько сотых в каждом полупериоде?

А вообще мы как лебедь, рак и щука...игорь223, 04 Марта 09, 09:17

Извини, не буду путаться под ногами. Если интересует процесс, а не результат, я не в команде.

Да нет, Игорь, ты не понял.
Я как раз про то и говорю, что на текущий момент есть три теоретических схемы в этой ветке. Твоя, моя компиляция ваших с Руди схем, и схема Руди.
Причем обсуждения командного нет ни одного из вариантов. Следовательно, результаты на практике я не могу опробовать ни одной из них.
Меня как раз результат и интересует - стоит пустая колонна, которую я хочу попробовать для перегона браги ( уже две недели ей исполнилось - ждет, родная).
А тен 3кВт один в кег врезан. Я и жду, пока Руди или кто другой, сильный в электронике, твою схему обсудит.
Так что в сторону не отходи, пожалуйста...

Вот, наваял универсальный автомат нагрева.

Итак, начну как всегда с конца

Есть твердотельное реле с триаком. Анод светодиода реле соединен через резистор 1 кОм с плюсом 12 вольт , а катод соединен с коллекторами двух транзисторов типа КТ315 или КТ815, или любого другого NPN.
Если хоть один из этих транзисторов будет открыт , триак открывается, и 4-хкиловаттный ТЭН подключается к сети.

К базе каждого транзистора подключен  желтый генератор прямоугольных импульсов с изменяемой скважностью и частотой порядка 1 герца.  Широта импульсов, открывающих триак, регулируется потенциометром. Номинал потенциометров - 1 мОм. 300 или 500 кОм тоже вполне подойдет.

Если мы разрешим работать одному генератору, он установит мощность 1 кВт, если другому - будет 2 кВт. Можно настроить любые другие значения в пределах максимума ТЭНа.
Пошли дальше.

Вариант 1.
Мы гоним самогон. Простая перегонка.

Оба переключателя S1 в нижнем положении (это один тумблер), шланг датчика давления не подключен к кубу. Терморезистор в кубе подключен.

Начинаем процесс. Для этого жмём кнопку "Пуск".
В схеме появляется 12 и 5 вольт. Так как куб холодный, сопротивление терморезистора велико, на входа 2 и 5 нижнего компаратора напряжение будет ниже, чем на входах 5 и 4, следовательно в нижнем "полукомпараторе" внутренний транзистор на выходе соединится с нулём, а в верхнем - не соединится.
Таким образом верхний "полукомпаратор" откроет транзистор, а тот подаст напряжение на обмотку маломощного реле. В результате контакты реле замкнут контакты кнопки "Пуск", и после её отпускания 12 и 5 вольт продолжат поступать на питание схемы.

В это время нижний "полукомпаратор" через контакты переключатель S1.2 установит логический нольна соответствующих входах элементов 2И-НЕ генераторов, в результате чего на их выходах установится логическая единица, и светодиод реле откроется.
Нагреватель работает почти на 100%-ной мощности, начинается нагрев.

В это время верхняя пара компараторов соединена с неподключенным МРХ-ом, напряжение на котором всего 0,2 вольта, или если он не подключен - через резистор 51 кОм с нулём (пока его нет, вставлю). Нижняя половинка этого компаратора не подключена ник чему и не влияет на процесс, верхняя соединена с двумя генераторами, но так как оба генератора остановлены и держат транзистор релюшки открытым, самый верхний компаратор на процесс тоже пока не влияет.

Через определенное время брага нагреется до температуры, соответствующей напряжению на нижнем контакте термореле, которое немного выше напряжения на 6-й ножке нижнего компаратора. При этом внутренний транзистор этого компаратора откроется и соединит выход с нулём. Поэтому напряжение питания через резистор 5К1 попадёт на два входа генераторов, и разрешит колебательный процесс на них.
Начинается процесс перегонки.

Теперь самый верхний компаратор начинает управлять процессом.
При перегонке его выход всегда соединен с нулём, поэтому колебания генератора, обеспечивающего 1 кВт на нагрузке, запрещены, а генератора , поддерживающего на нагрузке 2 кВт, разрешены. Мощность нагревателя устанавливается на уровне 2 кВт (или другое значение - как установишь), система переходит в процесс перегонки.

Спирт начинает покидать куб, и через некоторое время весь переходит в нашу приёмную ёмкость.
к этому моменту температура в кубе растет,  наступает момент, когда напряжение на нижнемконтакте терморезистора превысит постоянное напряжение на потенциометре 98 градусов - на ножке № 3 нижнего компаратора. При этом выход 1 нижнего компаратор соединится с нулём, транзистор, питающий обмотку реле, обесточится, питание схемы исчезнет, светодиоды твердотельных реле погаснут, процесс остановится.
Перегонка окончена.....

теперь перейдем в
Режим ректификации.
Для этого подключаем трубку от куба к датчику давления и переключаем тумблер S1 в нижнее положение.
Как обычно, всё начинается с прогрева куба.
Нажимаем кнопку "Пуск".
Аналогично с режимом перегонки, реле самоподхватывается и запитывает и себя, и всю схему.
Теперь самый нижний компаратор отключен тумблером от управления, а тот, что над ним, никак не проявит себя до момента нагрева куба до 103 (или сколько нужно?) градусов. До этого момента он поддерживает электропитание схемы. Скажем ему "спасибо" и пока оставим нижний компаратор в покое.
Всё внимание к верхнему компаратору.

Пока давление в кубе низкое, напряжение на выходе МРХ и на прямых входах верхнего компаратора мало, поэтому выходы 1 и 7  соединены с нулём. Ноль с седьмого выхода верхнего компаратора запрещает колебания двух генераторов, на их выходах устанавливается единица, транзисторы открыты и светодиод реле горит, выдавая на ТЭН полную мощность. Идёт нагрев куба.
Пока кипение не началось, давление в кубе незначительно, и процесс нагрева продолжается. При начале закипания давление незначительно поднимется, напряжение на выходе МРХ несколько превысит величину, установленную на движке потенциометра, соединенного с прямым входом № 5 второго сверху компаратора. В этот выход момент выход этого компаратора отсоединится от нуля, и единичка с резистора подвеса поступит на дальние управляющие входы обоих генераторов. Начнется работа того генератора, на ближнем управляющем входе которого в этот момент будет единичка.

Пока давление не превысит установленного порога, на 1-м выходе  верхнего компаратора будет поддерживаться ноль, и единица будет поступать на ближний управляющий вход верхнего генератора. Этот генератор будет вырабатывать импульсы, поддерживающие на ТЭНе мощность 2 кВт (или сколько настроишь). При этом давление будет расти, напряжение на выходе МРХ повысится и превысит настройку. При этом на 1-м выходе верхнего компаратора и на ближнем управляющем входе ближнего компаратора установится единица, верхний транзистор откроется, и работа верхнего генератора станет запрещена. На вход твердотельного реле придут импульсы, поддерживающие мощность ТЭНа 1 кВт (или сколько надо).
Давление начнет падать. Процесс повторится.

Вроде всё, кроме одной детали.
Второй снизу компаратор всё время остаётся на стрёме, поэтому при повышении температуре выше 103 градусов он обесточит схему управления и прекратит подачу энергии на ТЭН.

Читал, конечно. Но смотри, к примеру.
Я нарисовал  свое изменение схемы Руди для регулятора мощности тенов - просто вместо датчика давления поставил потенциометр. Допустимо так имитировать? Вроде да.
Однако работает крайне плохо, как выключатель ВКЛ-ВЫКЛ.
Поставил как у него в переделке - с резисторами к земле и питанию. Стало моргать лучше ( в смысле в более широком диапазоне положений резистора - не так дискретно регулироваться). Изменил схему подачи пилы, как он нарисовал - еще лучше работает. Можно брагу гнать уже.

Хотя он и поленился обьяснить, почему так. А сам я вникать не могу- времени нет.
Ну так его схема у меня уже собранная для давления была - делов по изменению минут на десять было.
Но полностью его последнюю схему собирать не хочу принципиально - опять же в силу его инфантилизма с брагой неудобно работать будет и полного отключения нет - будет на 100С стоять.
А твою с нуля собирать нужно - без обсуждения - тоже пока не спешу. И опять же в силу нехватки времени...

Нижняя часть схемы вопросов вообще не вызывает, это мы уже проходили.

Верхняя левая часть у меня уже вообще готовая и проверенная в работе лежит. Теперь обьясни, каким образом она работает с верхней правой частью схемы?

Игори (оба), так все нормально, именно так и идет процесс устаканивания.
Немного оттуда, немного отсюда. Попробовать все что есть, потом выбрать.

Если тебе не хватает только полного отключения - это несложно.

Но почему ты считаешь, что отключение дополнительных ТЭНов по появлению некоторого минимального давления в баке неудобно при перегонке браги?
И почему недобно стабилизировать не мощность нагрева, а давление при перегонке браги?

Добавил в схему немного текста.

Теперь по твоим вопросам.
Верхние желтые кубики - два генератора прямоугольных импульсов. На их выходе единица и ноль сменяют друг друга раз в секунду. Можно сделать и почаще - до пяти раз в секунду. Соотношение длительности плюса и минуса задаётся потенциометром. Этот сигнал, приходя на симистор, задаст мощность на ТЭНе, зависящую от соотношения длительностей.

Кроме выхода у каждого кубика есть два входа. Если хоть на одном из них будет "ноль" - генерации не будет.

Причем если нолик подать на дальний вход, на выходе обязательно будет единичка, и симистор будет открыт постоянно. Режим полной мощности.

Если на дальний вход подать единичку, а на ближний ноль, на выходе установится ноль, и этот генератор не управляет симистором. В это время управлением занимается его братишка.

Вроде всё.
Подробное описание здесь

tо Rudy
Пр перегонке слишком низкое и нестабильное давление, чтобы им можно было управлять

А ты измерял давление при перегонке браги? Или это теория?

Кстати, схемка отличная! Тебе остался один шаг до идеала - понять, что вместо использования двух формирователей ШИМ и переключателя нужно поставить однин ШИМ-модулятор управляемый напряжением.

Кроме простоты, тут есть еще два момента.

1. Переключение с одного фиксированного ШИМ на другой всегда даст большую болтанку (и намного) чем включение управляемого напряжением ШИМ модулятора в цепь обратной связи.

2. ШИМ-модулятор всегда можно полностью включить или полностью отключить установив крайние значения напряжения управления.

Давление при перегонке не измерял, но вчера пытался управлять по давлению в пленочной колонне без насадки. Там при постоянной мощности давление хаотически колебалось от 5 до 20 мм.в.с (примерно от 0,3 до 1,5 мм.рт.ст.) Мрак.
Пардон, убегаю.

2Руди.
Если нет полного нагрева, то тены будут включаться и выключаться постоянно, в конечной, самой ненужной точке работы. Ты перегоняешь брагу, и вместо того, чтобы отключить все и запищать, система стабилизируется на 100С в кубе. А?

2Игорь

Не до конца понимаю вас обоих в ШИМе, но Руди, мне кажется, правее. Хи хи.
В смысле, чем проще схема, даже по количеству дискретных деталей - тем лучше со всех сторон (если результат работы этих схем одинаков). А у тебя на один корпус пока больше. Впрочем, это не столь существенно.
Если бы с новой колонной сейчвас не возился - сваял бы обе схемы... нет, три - и свою тоже.
Через час выложу фото по первому перегону браги на полуспособе.

2Руди.
Если нет полного нагрева, то тены будут включаться и выключаться постоянно, в конечной, самой ненужной точке работы. Ты перегоняешь брагу, и вместо того, чтобы отключить все и запищать, система стабилизируется на 100С в кубе. А?
игорь223, 04 Марта 09, 16:10

Ничего не понял. Ты о перегонке браги? Тогда тебе, для обеспечения полной (но не чрезмерной) загрузки холодильника нужна конкретная мощность. Как ты собираешься ее устанавливать? Подбирать несколько ТЭНов по мощности чтобы попасть? Или просто задать нужную мощность потенциометром ШИМ?

2Игорь
Не до конца понимаю вас обоих в ШИМе, но Руди, мне кажется, правее. Хи хи.
В смысле, чем проще схема, даже по количеству дискретных деталей - тем лучше со всех сторон (если результат работы этих схем одинаков). А у тебя на один корпус пока больше. Впрочем, это не столь существенно.

Если любишь считать корпуса -поставь проц.

Игорь, 1-2 см.вод.ст. достаточно для надежной фиксации датчиком и отключения дополнительных ТЭНов.

Схема с полным отключением. Ножки 7 и 14 U8 подключить к земле и питанию соответственно. Сопротивление R25 НЕ ставить.

У меня больше на один корпус потому, что предусмотрен полный останов по температуре. Это добавило 1/2 микросхемы.
Можно было бы не переключать два компаратора, а использовать один, переключая вводы, но тогда переключать из режима в режим было бы сложнее, чем просто одним тумблером. Да и толку-то сэкономить пол-корпуса микросхемы...