Старт-стоп. Итоги

В конце прикреплен архив с исполняемым файлом. Это не окончательный вариант, ветка для того и открыта, чтобы довести программу до желаемого результата. Пока в тексте полно ремарок и напоминалок. Рихтую потихоньку!
===============================================================
Назначение программы.
Программа предназначена для управления отбором при ректификации методом старт-стопа путём включения и отключения клапана на линии отбора.

Управляющим фактором является температура в одной или двух точках колонны.

Данные о температуре снимаются датчиком (датчиками) DS18B20 и передаются в компьютер по двух-трёхпроводной линии через согласующее устройство, приобретенное в торговой сети, либо собранное самомтоятельно по одной из этих схем.
У меня без проблем работает самая простая схема на линии длиной около 30 метров с 4-мя датчиками. В качестве линии связи я использую 2 жилки из 8-проводной экранированной витой пары.

С целью минимизации программирования, используется готовая программа ТемрКипер, (инсталляция - первая в списке). Для её работы понадобилась установка драйвера (он третий в списке).
ТемпКипер считывает данные с датчиков и заносит информацию с них в лог-файл. ТемпКипер должен быть зарегистрированным. Об условиях регистрации можно узнать на сайте производителя. Кому понадобятся координаты производителя - пишите в личку.

Работа программы сводится к периодическому считыванию данных из лог-файла ТемпКипера, сравнению считанных значений с заранее введенными,  и установке сигналов высокого или низкого уровня на выводах LPT.
Изменение напряжения на выводак ЛПТ открывает или закрывает транзисторный ключ, который открывает или закрывает клапан отбора.

===============================================

Как пользоваться
Для начала нужно подключить датчики и запустить ТемпКипер. В ТемпКипере настроить запись лог-файла (рассказать как) и отключить управление ЛПТ-портом (как?).

Теперь можно запускать программу (если наоборот, ничего страшного).

Для начала нужно где-то создать отдельную папку и сбросить в неё из архива ехе-файл.
При первом запуске программа ругнется, так как не найдёт файла с настройками. После этого она создаст файл настроек mytunes.log, в котором  будет сохранять все последующие изменения настроек.

Следующий необходимый шаг - нужно указать программе путь к лог-файлу Темп-Кипера.
Выбираем Меню-Файл - Задать путь и имя лог-файла.

При этом откроется окошко, в котором нужно выбрать диск (верхнее левое окошко, выбрать папку (окошко под окном диска) и выбрать файл.
Путь и имя файла появятся в самом нижнем окошке.
При нажатии на кнопку "применить" программа сохранит этот путь и имя в файле настроек и при последующих пусках будет использовать этот путь.

Следующий пункт меню - настройки (tunes). Тут мы указываем программе какие датчики где расположены, как выполнять управление и как именно изменять напряжения на выводах ЛПТ-порта.

В этом пункте указывается расположение датчиков. Установка галочки на каком-то из датчиков автоматически снимает галочки с остальных датчиков.
Если управление предусмотрено по информации с двух датчиков, нужно проделать эту операцию и для дефлегматора, и для насадки.

Проверить правильность настройки можно путём сравнения температур в окошке ТемпКипера и температур в окошке нашей программы.

В этом пункте меню следует указать как мы желаем регулировать - по насадке, по дефлегматору или по двум датчикам одновременно.

В этом пункте меню мы устанавливаем галочки напротив номеров тех ножек ЛПТ, на которых хотим получить напряжение для останова или для восстановления отбора.

Следующий раздел меню - работа  (work). При пуске программы она находится в режиме ручного останова. Для принудительного открытия клапана независимо от температур жмём "Открыть клапан", для закрытия - "Закрыть клапан". При этом текущие температуры продолжают отображаться.
Для перехода в режим автоматического регулирования, жмём "автоматически".
Тогда отбор будет происходить только тогда, когда температура одного (или обоих) контролируемых датчиков не будет превышать установленных значений.

Кнопочка меню Ver только показывает дату создания файла и не производит никаких действий.

=========================================================

При работе программы есть возможность устанавливать пороги и периодичность обращений к лог-файлу. Достаточно установить ту-же периодичность, что установлена в настройках ТемпКипера.

=========================================================

Все замечания и предложения, написанные в этой ветке, будут обязательно учтены.
Одно из двух - либо будут внесены изменения/исправления в очередную версию программы, либо я подробно опишу что делать.

Спасибо за содействие.

Во время тестирования выяснилось,что если в установках порога срабатывания указать целое число,то программа сработает при повышении температуры именно на целое число,на один градус.А если с десятыми, то сработает при повышении на 0,1.Klim, 16 Февр. 09, 16:14

В ТемпКипере, в меню "настройки - лог" нужно установить в окошке "Формат файла" десятичный разделитель - либо точку, либо запятую, попробовать и так и так. Правильный выбор связан с настройками твоей операционной системы.

а для паровой фазы пока еще варианта нет? у меня сырье на подходе... 2-3 дня и на перегонку...

Постараюсь успеть.

Я уже игрался с паровым отбором, проявились некоторые проблемы. Во-первых, термометр над дефлегматором как-бы выпадает из управления. При увеличении подачи воды, когда выход пара в отбор становится незначительным, его температура сильно падает.
Из-за горбатой конструкции моей экспериментальной системы температура в колонне сильно зависит от количества подаваемой воды.

Мне нужны некоторые данные по твоему аппарату.

У тебя в кубе давление стабилизировано, или ты стабилизируешь мощность?
Что за насадка и ректифицировал ли ты с ней с отбором жидкости?
Позже будут и другие вопросы.

Итак, Андрюха, давай согласуем некоторые моменты, чтобы избежать досадных мелочей, которые могут помешать процессу.

1. Управляем только по температуре насадки.
2. Для подачи воды подаём напряжение на 2-ю ножку ЛПТ, для стопа воды это напряжение снимаем.

Работаем так.
а) Сначала надо определить параметры подачи воды, которые приводят к останову отбора.

б)Запускаем колонну в режиме " на себя". Перед этим тот спирт, который натечет за время пункта а можно слить обратно в куб. Дожидаемся стабилизации температуры в насадке. В идеале это должна стать прямая линия и держаться минимум минут 15.
После этого устанавливаем пороговую температуру на величину, которая равна той, что стабилизировалась, и запускаем отбор. При этом автоматически постепенно будет увеличиваться длительность останова потока воды  отбор начнется. Как только температура скакнёт вверх, длительность останова будет возвращаться к величине, соответствующей останову отбора, и температура будет возвращаться, после чего отбор продолжится.....

Я подумал и решил, что ректификацию мы проведем вместе. На связи. Программку я причешу и передам тебе, а если понадобится необходимость что-то исправить, оперативно это сделаю.
Уточни когда у тебя ожидается ректификация.

У тебя в кубе давление стабилизировано, или ты стабилизируешь мощность?
Игорь, 09 Марта 09, 02:13

стоит реле давления от вятки, на него подключен киловатный тен, в кубе еще 2 киловатника, которые могут работать в режимах 0,5, 1 и 2 киловата.
зазгон на 3 киловатах, при первом срабатывании реле мощность скидываю до 0,5 + 1 регулирующий квт.
есть манометр от старого аппарата для измерения давления.

Что за насадка и ректифицировал ли ты с ней с отбором жидкости?
Игорь, 09 Марта 09, 02:13

насадка из резаной мочалки с разделенными пружинками в трубе из нержавейки 40мм (наружный диаметр) * 1,5мм (стенка) * 470 мм высота насадки
насадка не травленная
сразу уточняю - колонна низковата, исправлю как руки дойдут, уже материал приобрел.

Датчики (4 на паразитическом питании но подключены по стерео джекам, т.е. можна подключать на другие схемы):
1. верх дефлегматора, в меcте отбора пара
2. на уровне 2/3 насадки
3. в крышке битона (температура пара в кубе)
4. трубка выхода спирта.
все датчика в медных гильзах с термопастой.

Отбор жидкости пока не пробовал, сам дефлегматор почти собран но пока только в очереди стоит.

управление клапаном подачи воды (тоже от вятки) через вторую ножку лпт.

к сожалению вовремя не заметил это сообщение, провел процесс на том что было, а был темп-кипер, которого вообщем-то хватило... но не все было так просто и обо всем по порядку. когда я стартонул колонну и догнал ее до кипения у меня пробило прокладку в месте соединения дефлегматора и насадки. остановка, ремонт. второй старт, разгон, скачек температуры в насадке, потом рост в дефлегматоре, на 78,4 включился клапан (на пару секунд!!!) и ... темпера в дефлегматоре и в насадке упала до 35 градусов! в баночку вытекло несколько капель ацетона. потом минут пятнадцать рост темпиратуры и все заново. гдето после четвертого цикла торможу процесс.
загадка - система кипит на 1,5 киловатта, охлаждение отключено (включалось на пару сек раз 12-15 минут), и где энергия? короче этого я так и не понял. Снял дефлегматор, высыпал из него мочалки (а их туда я насыпал чтоб контактную поверхность охлаждения флегмы увеличить), опять старт. на этот раз температура в насадке выросла до 77,4, остановилась, в дфлегматоре начала расти, дошла до 77,2 и пошел отбор, я выставил пороги по дефлегматору 77,2-77,4, слил голову, и все пошло. по ходу заметил что графики датчиков очень похожи, переключил управление на насадку, супер - температура в дефлегматоре как кардиограмма трупа .
Итоги:
перегонял брагу из 5 кг сахара
получил 2,8 литра спирта 94 градуса (колонна точно низковата)
посторонних запахов нет.

с учетом всех приключений результат устраивает + есть над чем подумать.
в планах - увеличение высоты колонны, индикаторы на состояние клапана и тенов, второй клапан на внешний холодильник (там где змеевик) управляемый по температуре отбираемого спирта.

а на связи поректифицировать - прикольная идея, в следующий раз попробуем.
а вот так это выглядит.

У меня колонна работает на паровом отборе (пока), но уж очень сильно мне понравилась идея управлять ректификацией с компа, а если использовать отдельную прогу а не сам темп-кипер, то алгоритмы вобще могут быть бешеными. короче дописал немножко прогу Игоря для своего агрегата. не все пока работает гладко, есть в проге пара ошибок, но они устранимы, а то что пока получилось вчера испытывал. Работает. Пока не идеально, для каждой колонны нужно подобрать свой алгоритм, но РАБОТАЕТ!!! во вложении сама прога и общий лог ректификации. немного о параметрах процесса. Разогнал на 3 квт, потом 1 квт на постоянку и 1 на регулировку давления. управление по дефлегматору и насадке, сразу пороги 76,5 - отбор головы, потом пороги 78.3, потом дефлегматор 77,3, колонна 88. Прог по температуре спирта 20 градув, управляет подачей охлаждения на холодильник змеевика. порог на отключение системы по перегреву бака 96 (не сработало, сейчас ищу причину, да и самой схемы отключения пока нет - просто сигнальная лампа загореться должна). еще насколько я понял у меня врет датчик в баке, так как температура насадки или дефлегматора иногда подымается на пару градусов выше температуры кипения. Но в итоге из пяти кг сахара почти 3 л спирта 94-95 градусов, + 150 головы, + 70-100 хвоста (а его я как раз и промограл, пробралась эта зараза все-таки в основной продукт - смотрел фильм, а система сама колбасилась, порог тоключения не сработал... да и с температурами наверное не угадал, короче в середине отбора в банке был идеальный продукт, а в конце я там посторонний запах обнаружил. наукой будет.)

пара слов о работе проги. алгоритм предложил Игорь, и в проге он выглядит так - каждые 2 с (или другой интервал, можно регулировать) проверяется: если Т.дефл. и (или) Т.насадки (т-температура) меньше заданной, тогда к паузе охлаждения добавляем некоторое значение (задается в настройках, шаг на увеличение), если температуры равны на протяжении 10 циклов - к паузе добавляем шаг на увеличение, если температура зашкалила - включается охлаждение на "длину импульса" (из настроек) и пауза охлаждения уменьшается на "шаг на уменьшение". Если пауза меньше шага на уменьшение, охлаждение включается на полную и начинается обратный отсчет (значение в настройках) до отключения системы. ну и естественно есть таймер, который включает охлаждение через определенные промежутки времени (пауза охлажления, которую программа увеличивала или уменьшала выше). охлаждение включается опять-таки на длину импульса из настроек. короче есть куча регулируемых параметров, есть с чем поиграть.

функции лифта не проверял.
жадкосный отбор не прроверял, но там я почти ничего не менял, все должно работать.
обнаружил глюк при работе программы некоторое время - выдаеттся сообщение о неправильном определении лога темп-кипера, - это только сбой соощения, на работу не влияет. скоро устраню.
есть непонятка с функцией отключения системы - сейчас занимаюсь.

Интересно будет выслушать любые коментарии.

Игорь, тебе отдельное спасибо! и вопрос - можна мне исходники публиковать? прога твоя - тебе решать.

Разумеется публикуй! У самогонщиков секретов нет. Чем больше народу споим, тем скорее Мировая Нирвана настанет
По поводу работы программы. Обрати внимание как происходит выбор данных из лога ТемпКипера. Каждый раз лог открывается, считывается построчно от начала до конца, а затем используется только последняя строка. Пока размер лога десятки килобайт, всё пучком. Но когда количество записей измеряется тысячами, возможны глюки.

Я сейчас отказался от лифта, сделал жидкостный отбор, управляемый широтой открывающего импульса. Длительность цикла управления - 2500 миллисекунд, длительность открытого состояния клапана изменяется по хитрому закону примерно от 70 до 750 миллисекунд.
Проблему слогом я решил просто.
Каждый цикл открываю лог, считываю из него последние температуры и запоминаю. Каждые 5 -10 циклов вычисляю среднее арифметическое от полученных значений  и для управления использую эти усредненные данные. После вычисления удаляю лог ТемпКипера, но добавляю полученные и вычисленные данные в свой лог-файл.

Основной алгоритм такой. При работе "на себя" определяю стабилизировавшиеся температуры, и их устанавливаю в качестве порогов. Для дефлегматора можно установить в качестве порога температуру на 1/10 выше.
Для насадки устанавливаю порог и допустимый "залёт температуры".
Если будет превышен порог в дефлегматоре, отбор запрещен.
Если температура в насадке равна порогу, длительность открытого импульса равна 750 (это соответствует отбору примерно 1 литр в час).
Если температура в насадке выше порога, но залёт не превышает разрешенной дельты, отбор уменьшается, и при залёте, равном разрешенной дельте, длительность импульса открытого клапана составляет 70, что соответствует отбору чуть меньше 100 мл/час.
Если в насадке температура превысила порог плюс дельта, отбор не производится.

Прога сыровата, но там вроде всё ясно. Поэтому выкладываю исходники.
Её можно использовать и для управления охлаждением, но нужно поиграться с формулой вычисления длительности открытия клапана - "перевернуть" её, учитывая, что минимальная подача воды соответствует максимальному отбору, и наоборот.

Подскажите пожалуйста.Для СТАРТ-СТОП подойдет ноутбук пень1 или 2.
Просто я не в курсе о наличии портов и возможности привязки к ноутбуку.

исправил кучу глюков в программе, обновил архив.
теперь стоп системы и лифт работают нормально.

доработал прогу. исправил гору глюков и добавил режим широтно-импульсного управления отбором.
если у кого будут замечания, идеи или вопросы - вперед!

Разумеется публикуй! У самогонщиков секретов нет. Чем больше народу споим, тем скорее Мировая Нирвана настанет

Игорь ты по совместительству тексты юмористам не пишешь? ))))

Игорь, 08 Апр. 09, 18:50

Игорь а для чего нужно задействовать датчик в дефлегматоре в процесс ректификации.Мое мнение что вполне хватит датчика в одной трети трубы для управлением отбора,ведь мы не хотим пропустить хвосты в продукт что и делаем на дальних подступах к дефлегматору.Постоянную тем-he дефлегмирования для установки срабатывания клапана отбора мы получаем при работе колонны на себя и при отборе голов когда закрыт отбор продукта.Датчик в дефлегматоре просто для наблюдения за процессом и грубого определения визуально наличия и окончания голов.. Датчик в верху дефлегматора в зоне атмосферы у меня служит для отбора голов по паровой фазе.А истользуя два датчика мы получаем масло масленное и лишние навороты в конструкцию.Атмосферное давление здесь тоже не причем есть запас по высоте колонны от датчика до дефлегматора.

Михаил0501, температура кипения азеотропа зависит от атмосферного давления. Если измерять температуру в насадке с точностью до градуса, влиянием давления можно пренебречь. Но когда измерение ведется с точностью 0,1 градуса или точнее, это влияние заметно.
Поэтому лучше в качестве критерия изменения отбора использовать не изменение температуры в насадке, а изменение разности температур между двумя точками колонны, разнесенными по высоте. Например, в насадке и в дефлегматоре.
Тогда при изменении атмосферного давления одинаково изменится температура обоих датчиков, и при вычитании влияние давления осчезнет.
В этом плане интересна идея Игоря223 о стабилизации не кубового давления, а разницы давлений между точками измерения температуры.

Я специально смотрел, как изменяется температура в разных точках колонны и как эти изменения влияют на температуру в дефлегматоре, измеренную с точностью до сотых.

Максимальная чувствительность к изменению параметров (ФЧ, концентрации спирта в браге и т.д.) - низ колонны. Но там еще велика тепловая связь с баком и температура низа довольно сильно плывет при изменении концентрации спирта в баке.

Температура на уровне 30% очень чувствительна к любым изменениям режима и сильно меняется при изменении параметров. Поэтому ее колебания более чем на 1 градус еще практически не влияют на температуру в дефлегматоре. Именно в этом месте я и установил датчик, по которому регулирую отбор. Температура в этой точке уже не зависит от температуры бака. Поскольку допустимый перепад в этой точке большой, влиянием атмосферного давления можно спокойно пренебречь. Т.е. при регулировании отбора по температуре в этой точке, достаточно поддерживать ее в пределах градуса.

Выше по колонне чувствительность температуры к изменениям параметров снижается и приходится поддерживать температуру с более высокой точностью, поэтому при измерении температуры в верхней трети колонны уже полезно измерять именно разность, чтобы не влияли изменения давления.

Руди ты прочитал мои мысли,я как раз собирался померить тем-ру по всей трубе теперь этого делать не нужно.А думал я о том что при укреплении продукта использую только верхнюю треть трубы.там у меня стоит датчик управляющий клапаном отбора который не разрешает парам хвостов подняться выше одной трети колонны,значит ниже одной трети я имею пары спирта разбавленные хвостами.А не многовато ли чести для хвостов занимать две трети трубы?   Не ущемляем ли мы продукт в кол-ве тарелок используемых им? Нижние 25-30 см. трубы отдадим на отделение брызг,воды,хвостов и прочего а остальные тарелочки отдайте спирту. Я вижу это так,когда колонна после отбора голов работает сама на себя минут через 15-20 труба колонны будет заполнена парами спирта и там будет происходить теплообмен между парами спирта и флегмой ,вот здесь важно очень определить ту часть колонны где оканчивается поток флегмы т.е. она испарится и там ставить датчик отбора т.е. не пускать выше этой толчки хвосты.Тем-ра в этой точке не должна быть выше тем-ры кипения спирта.Даже я думаю чуть ниже.Тогда по моему мнению мы будем использовать всю возможную часть трубы т.е.возможное число тарелочек.Здесь возникает компромис с давлением т.е. с мощностью.Но я думаю что это решаемо.
Ребята какие грабли,подсказывайте.

При правильной работе колонны поток флегмы нигде не кончается, она благополучно возвращается в бак.

Но температура по колонне распределена хитро, в начале колонны она резко спадает (укрепляющая часть) а затем спадает чуть-чуть до самого дефлегматора (разделяющая часть). Распределение температур в колонне при разных ФЧ - на первом графике. ФЧ=5 и ФЧ=3 - нормальные режимы работы колонны, ФЧ=1 - колонна вышла из режима - не хватает флегмы.

При изменениях параметров (ФЧ и т.д.) сильнее всего изменяется температура в укрепляющей части, в разделяющей - существенно меньше. Изменения температур в разных точках колонны при изменении режима ее работы - на втором графике. Видно, что при переходе между нормальными режимами работы изменение температуры малы (синий график), а при выходе из режима они намного больше. Причем максимальная чувствительность к изменению режима проявляется в начальной части колонны. Это хорошо видно по синей кривой - переход между двумя нормальными режимами.

А сюда я добавил ручное уравление широтно-импульсным отбором.

Установил датчик в 35см. от низа трубы,с учетом что 25см. занимает стекло трубка 10-10-1мм.Впечатление самое положительное. Тем-ры стоят как привязанные особенно радует тем-ра в дефлегматоре меняется на 0.1 градуса туда сюда при изменении тем-ры датчика отбора в низу трубы на 0.5-0.8 градуса.Очень быстро и четко реагирует на флегмовое число.Значит интуиция меня не подвела,итоги только положительные.Пробовал увеличить мощность тена до 2 квт. сначало все было штатно на 1 градус увеличилась тем-ра датчика отбора,но через некоторое время поползла тем-ра и в датчике отбора и в дефлегматоре подождал, когда выросла на 1.5 градуса в дефлегматоре при закрытом отборе а она должна падать,перешел снова на 1.5 квт.Все идет штатно.Продолжается прямая ректификация браги очищенной бентонитом.Есть еще 70литров готовой браги вторую ректификацию проведу с записью всех параметров по времени.Ну а на третьей ректификации можно поэкспериментировать по вашим предложениям если вы их дадите.Отпишусь в "прямая ректификация браги" в Оборудовании.

Михаил0501, что-то не до конца понятно. Что у тебя в кубе - вода или брага? Вызывает сомнение, что при периодической ректификации, когда температура в кубе меняется от 90 до 100 градусов, температура на уровне 10 сантиметров насадки растёт всего на 0,8 градуса.
Если же это непрерывная ректификация, и на этом уровне производится отвод горячей барды, падение температуры на 0,8 градуса говорит о том, что в канализацию уходит барда в содержанием алкоголя 1% Если в браге изначально было 12% алкогля, такая потеря соответствует потере 8%-тов спирта. на мой взгляд это много.

Игорь в кубе брага,классический вариант дисциляции но при этом идет не дисциляция а ректификация.Датчик установлен на уровне 35 см. от низа трубы ,почему ты говоришь что 10 см. насадки? а 25 см. стеклянных трубок 10 на 10 и на 1мм.что это не насадка? Я посмотрел по графикам Руди которые он привел выше и понял что 35см. вполне хватит и тем-ра должна быть стабильная,что и подтвердила вчерашняя ректификация.Рабочая температура датчика была выставлена по паказаниям температуры на нем после работы колонны на себя в течении 25-30мин. плюс 0.5-0.7 градуса.Тем-ра датчика на этом уровне очень сильно зависит от флегмового числа что есть плюс.и не зависит от тем-ры браги а если зависит то на очень небольшую величину.Во время всей ректификации при изменениях в низу трубы на 0.5-0.7 градуса,в результате большого отбора при старт-стопном режиме клапана температура в дефлегматоре изменялась на 0.1 градуса плюс минус т.е.стояла очень стабильно,что и подтверждает крепость СР при тем-ре 20.5* крепость 97.1-97.3 измерено АСП-3.Органолептически ничем не отличается от ректифицированного СС. Было сомнение что брага засорит насадку,проверял,как новорожденная.Брага сахарная осветленная бентонитом.Единственный минус прямой ректификации это время оно соизмеримо с ректификацией СС.Из 36 литров браги получилось 3литра хорошего СР 0.2 л.голов(головы отбирались по паровой фазе) и 1 с небольшим литр загаженного спирта предназначенного на исправление. В среду буду ректифицировать следующую порцию отпишусь по времени и температурам в "оборудовании" Прямая ректификация браги.