Автоматизация дистиллятора, контроллер ECA60

Коллеги! Железо уже готово. Бак 50л с тенами на 3 кВт. Труба с насадками, предварительный холодильник, датчики Pt100. Один в голове, второй в баке.
Вариант 1:
Регулятором поддерживаем температуру в голове около 78.2град в зависимости от атмосферного давления. При этом температура в баке будет автоматично меняться в зависимости от содержания спиртов в браге от 87-97 град. При 97град останавливаем процесс.

Вариант 2:
Применяем два регулятора. Один регулятор изменяет по линейному закону температуру в баке 87-97град. Это позволит стабилизировать парообразование.Второй регулятор - поддерживает температуру в голове меняя проток через предварительный холодильник.

К какому варианту склониться?

Ustinoff, что ты хочешь получить в итоге - самогон?

Да

Вот фото железа..

Вот фото железа..
Ustinoff, 22 Янв. 14, 16:26

Впечатляет. Из чего куб сделан?

Один регулятор изменяет по линейному закону температуру в баке 87-97град.Ustinoff, 22 Янв. 14, 13:27

После 97°С перегонка останавливается, штоле?
При 97°С в кубе еще есть 3-3,5% алко, на 50 л это 1,5л АСа! Расточительно.....

Все сделано из нержавейки. Значения температуры останова процесса не принципиально. Всегда можно изменить.

Мда.. Поразмышлял, почитал форум.. Дошел до понимания, что в качестве информационного сигнала температуру для управления не применить.. Температура в баке растет с уменьшением концентрации спирта, температура после предварительного холодильника растет по той же причине. Можно Set Point регулятора менять по линейному закону, но это будет далеко от того, что нужно физически. Количество пара будет либо расти, либо наоборот падать.. В результате либо будет пригорать брага либо упадет скорость процесса.
Температуру нужно использовать лишь для определения начала и конца процесса. Формируя алармы регулятора.

Видится, что необходимо делать измеритель потока спирта. Правда, измерять поток столь малой интенсивности не легко. Мне по душе - вольюметрический метод. Грубо говоря ложка, опрокидывающаяся под тяжестью набежавшего спирта.Далее индуктивный датчик и схема измерения временного интервала. Все это усредняется и формируется сигнал типа 0--10В или 4-20 Ма для регулятора. Регулятор управляет температурой в баке и тем самым поддерживает постоянство потока спирта.

Все сделано из нержавейки. Значения температуры останова процесса не принципиально. Всегда можно изменить.
Ustinoff, 23 Янв. 14, 08:11

Прямо с листовой нержавейки. Или что-то в качестве основы использовано?

Бак из листовой нержавейки. трубы из труб.. Холодильники бойлерного типа.

Дошел до понимания, что в качестве информационного сигнала температуру для управления не применитьUstinoff, 03 Февр. 14, 15:11

+100500

определения начала и конца процесса. Формируя алармы регулятора.Ustinoff, 03 Февр. 14, 15:11

+101505

необходимо делать измеритель потока спирта.  
Ustinoff, 03 Февр. 14, 15:11

Факультативно

Раздобыл БУ вольюметрические измерители потока. Меряют от 0,3л/ч. Можно применять. Правда, закрался червь сомнения..
Буду делать так:
1.На воде измерю производительность установки в л/ч. Измеряется по вытекаемой без пара воде на выходе.
2. Зная скорость, могу линейно изменять SP температуры регулятора в голове, перед охладителем.

Работа с установкой будет выглядеть так:
В ручном режиме выставляю 100% мощности.
По сформированному аларму по скачку температуры в голове начинаю отбор головы.
После , перевожу в автомат. Регулятор будет управлять мощностью ТЭН по линейному закону, с заданной исходя из производительности скоростью до температуры например 83 град.(Зависит от давления и по таблицам рассчитывается для концентрации спирта 30%).
Далее, начинается отбор хвоста. Здесь опять перевожу в ручной режим и выставляю нужную мощность для отбора хвостов.
Для надежности можно предусмотреть аларм по температуре в баке. Например 97 град.

Думаешь за такую схему?

Возникает вопрос, чем будет управлять блок управления?
И еще... Зачем тебе измерять поток спирта на выходе?

Если для определения голов-хвостов, то не получится.
Ибо, разное сырье, разные условия сбраживания, будут давать разную границу голов-хвостов.

-контроллер ECA60 - это Данфос? Так там диапазон регулировок и контроля какой? По мануалу до 40°С! Или нет?

второй день смотрю тему и не понимаю что автор хочет? чувствуется мало опыта но есть желание. тема похожа на то как из мухи сделать слона добавив большое количество ненужного. в принципе процесс дистиляции простой и максимум автоматики это прекратить его по достижении определенной температуры в кубе. зачем менять скорость отбора? первая дистиляция делается в основном для отделения спиртосодержащей жидкости от ненужных неиспаряющихся веществ (дрожжи, добавки,соли и т.д) поэтому здесь лучше "газ" в максимум чтобы время процесса минимизировать. второй  перегон делают дробным (т.е разделяют уже полученную жидкость по баночкам в зависимости от температуры или времени) ну или пропускают через рек.колонну. процесс дистиляции достаточно стабильный и хорошо изучен и при достаточном опыте только по температуре в кубе можно легко предсказывать ход процесса и управлять отбором.

ECA- семейство регуляторов фирмы ABB. Удобны тем, что они у меня есть, 

, имебт PID регуляторы, можно управлять ТЭНами посредством SSR. В ручном режиме превращается в регулятор мощности. Индицирует аналоговые сигналы на табло.Может формировать алармы.. Много чего может мануал - 300 стр английского текста. У меня ECA60 позволяет подключить два аналоговых сигнала. Словом это любимый на форуме REX100, только гораздо круче.
Имея такой прибор хочется применить его по полной.. Зачем применять регулирование - хочется минимизировать пригорание на ТЭНах, сделать процесс контролируемым..

Если интересно, вот документация по ECA.

Докладываю! Все сделал, собрал. выгнал.. Регулятор не понадобился.. Моих 3кВт только-только, чтобы текла тонкая струйка.. Из 30 литров браги получил 3л спирта крепостью под 90%. Точно измерить не мог, спиртометр до70%. Спиртометр уверенно утонул.. Автоматического стопа по достижению 99град в баке не дождался.. Струйка перешла на редкие капли при 98град. Выключил вручную. Мне все понравилось. Попробую утеплить куб и трубу, тогда, можно будет экспериментировать с регулятором с линейно изменяющимся сетпоинтом..