постановка задачи автоматического контроля безопасности при ректификации

Это полезно, но приведет к серьезным усложнениям. Попробуй хотя-бы на словах сформулировать походящий алгоритм работы с учетом разных технических решений и ты все поймешь.
Rudy, 18 Сент. 09, 19:39

С учетом разных технических решений колонн - конечно же, нереально сформулировать универсальное хорошее решение для автоматики.

Я о другом. Вот, например, исключаем из процесса воду (охлаждающую). И как все сразу резко легче!

О превышении давления в кубе - как серьезной причине аварии. Отчего оно может быть? Газа в горелку дали больше или напряжение в сети, греющей ТЭНы, сильно вверх пошло? Вход в колонну из куба забился? Выходы наверху закрылись все сразу (герметично)? Все это весьма маловероятно. Это если, конечно, система управления не запросила по ошибке дополнительную мощность, неправильно или несвоевременно учтя/оценив показания других датчиков.

Бывает, конечно, и другое - налито в куб слишком много браги. Бурлит она и может выбить колонну волной; но это гидравлический удар, по сути, (лично знаком с таким явлением, ибо допустил у себя один раз по распиздяйству: закрепил экспериментальную колонну только на трении; ничего не загорелось - на газовой плите, слава Богу, только пол и обои в кухне долго отмывал от барды). Но! От такого кратковременного удара волны никакой датчик не спасет. Ну разве что пожаротушение какое-нибудь можно включить сходу как есть. И дальше - как на подлодке той самой. Насчет гидроударов - похожее на известной гэс было недавно.

какие ещё гидроудары в колоне?.  а элементарный клапан - как у скороварки слабо сделать или соску одеть.

какие ещё гидроудары в колоне?.  а элементарный клапан - как у скороварки слабо сделать или соску одеть.
Zapal, 18 Сент. 09, 20:41

Волна бьет в основание колонны - из-за того, что налито в куб было чрезмерно. Волна кипящей браги. Ты что - не видел как жидкости кипят?

У меня ещё вроде есть такие пускатели с катушкой управления на 24v. OAG, 18 Сент. 09, 19:41

Можно, разумеется, и на 24 вольта катушку использовать, но вместо той перемычки, что ты обозначил стрелочкой, нужно будет поставить конденсатор, который погасит излишек напряжения. Но лучше использовать пускатель с катушкой на 220 вольт, меньше геморроя.

Идём дальше.  Прошу пардону, отдегустиравал абсента, поэтому заранее прошу простить многословие .

Итак, шаг второй, схема, которую все уже успели увидеть. Добавлены две кнопки - старт и стоп. Старт - замыкающая кнопка, стоп - размыкающая. Не буду жевать как оно работает, но если кому-то понадобится, разъясню.

Что в сравнении с первым этапом?
1. Уже не надо искать кнопку "старт" на корпусе пускателя.
2. Появилась кнопка "стоп", позволяющая обесточить нагрузку при окончании процесса или в случае аварии.

Считаю необходимым обратить внимание коллег на то, что по моей дилетантской привычке каждый шаг, включая первый, - законченный этап, который сразу можно использовать. Каждый последующий шаг - развитие предыдущего. И если что-то не получилось на шаге N+1, можно вернуться к шагу N и не испортить то, что уже работало.

Пошли к щагу 3.
Руди, как всегда, четко уловил суть.

И все датчики серьезных аварий ...сделать с размыкающимися при аварии контактами и включить последовательно с кнопкой "Стоп".Rudy, 18 Сент. 09, 19:11

Да, поставить последовательные размыкатели можно, но я предлагаю другой путь - путь монтажного "или". Вперед.

Правая по схеме кнопка с нормально-замкнутыми контактами позволяет при кратковременном нажатии остановить процесс. Вместо неё ставим маленькую релюшку на 12 вольт с нормально-замкнутыми контактами. Если на долю секунды подать напряжение на управляющую обмотку этой релюшки, она разомкнёт контакты, питающие обмотку пускателя, и нагрузка надёжно обесточится. Напряжение на нагрузке не появится до тех пор, пока не пудет нажата кнопка "Старт".

Релюшку открываем транзисторным ключом на любом n-p-n транзисторе, например, КТ315 или КТ815. Базу вешаем на минус, и на неё подаем аварийный сигналы от N датчиков в виде положительного напряжения.. Любой из них мгновенно обесточит нагрузку. 

Схема пилотная, её можно и нужно модифицировать и изменять по своим условиям. Например, не меняя сути, ставим реле с нормально-разомкнутыми контактами, которое в рабочем режиме запитано через открытый транзистор, база которого через 5 кОм воединена с коллектором. Любое кратковременное закорачивание базы этого транзистора с эмиттером приведет к обесточиванию релюшки, размыканию ее контактов и к обесточиванию обмотки пускателя. После этого только нажатие кнопки "Пуск" (или старт? - пардон, пьяный, не помню) позволит снова подать напряжение на ТЭНы или другую нагрузку.
Вот, нацарапал такой вариант.

Сразу вопрос к коллегам - сможет ли транзистор оптрона запереть транзистор ключа? У меня запирает, но я не уверен, что это не исключение.

Соображения Рефлукса об эффекте гирлянды, когда неизвестна причина отключнения системы, имеют очень серьёзные основания. Очень печально проснуться утром и вместо ожидаемого ведра спирта найти пустой горшок. Сам на это несколько раз нарывался. Не знаешь в итоге что отключило систему - реальная авария, или плохой контакт в линии аварийного сигнала. Поэтому у меня в планах - несколько триггеров, которые чётко укажут утром по какой линии пришел сигнал останова ночью.

Всё, на сегодня достаточно. Для меня, по крайней мере

Использование вместо простых контактов реле приводит к необходимости иметь дополнительный источник питания для этого реле. Это некоторый недостаток, но, поскольку питать нужно еще кучу всякого - небольшой.

НО!!! При этом нельзя использовать реле с нормально замкнутыми (1 вариант) контактами! Если дополнительный источник питания накроется, схема не сможет отключить пускатель. Поэтому нужно использовать реле с нормально разомкнутыми контактами и поддерживать его включенным. Тогда, при пропадании питания схемы пускатель отключиться.

Вместо реле можно использовать и стандартный оптронный симистор, только поставить штатную RC цепь для гашения выбросов.

Волна бьет в основание колонны - из-за того, что налито в куб было чрезмерно. Волна кипящей браги. Ты что - не видел как жидкости кипят?
Reflux, 18 Сент. 09, 20:43

да не смеши мохнатую, нашел гидроудар. у тебя что - колонна полная воды?
под крышкой еще достаточно воздуха - ни о каком ударе и речи быть не может.
обыкновенная затычка получается с низу трубы и только.
захлёстывает - значит бездарно спроектированная конструкция.

Та схема, которую описывает Игорь- это азы промавтоматики, которые применяются на практике лет 70. Так что обсуждать здесь особо нечего.
Однако при всей простоте схема контактора с самоблокировкой имеет очевидный недостаток, на который указал Рефлюкс -при кратковременном моргании света система отключается. Всякие самоиндукции я не оговариваю, ибо при приличных токах - мощных контактах - немалом токопотреблении самой втягивающей катушке все происходит за доли секунды.

Отсюда совет - не имеет смысла в угоду простоте исполнения строить систему на такого рода пускателях. Обвешивая их кондерами, диодами и т.п.,гадая потом о прчинах стопа. Если уж готовить систему к реальной практической эксплуатации, нужно использовать современную элементную базу и снабжать памятью ошибок отдельные входа каждого датчика безопасности            это сообщение насал Игорь223,так вышло я у него в гостях...

Тогда получается что должен быть некий "супервизор безопасности", с автономным питанием. Который будет следить за всяким и всякое блокировать. Но это уже параллельная автоматика. Паранойя, мля. Обычный комп, с обычным УПСом. Прога на компе постоянно пишет лог в файл. Пяти минут работы от УПСа вполне хватит и на "пережитие" кратковременных отключений питания, и для принятия решения об останове установке при более продолжительном отключении. 

Маковка, что с тобой? Не узнаю.
Не твой стиль, не твой почерк. Или к тебе в гости кто-то зашел? Или мне после абсента почудилось?

Продолжаем движение. Шаг за шагом, не допуская, чтобы правая нога обгоняла левую, или наоборот. Ибо такой казус приведет к изменению направления движения.

Если уж готовить систему к реальной практической эксплуатации, нужно использовать современную элементную базу и снабжать памятью ошибок отдельные входа каждого датчика безопасностиMakovka, 19 Сент. 09, 05:19

Маковка, тебя подставили. AlexB спросил что такое таблица умножения и как её использовать, а в ответе под твоим ником ему ответили о том, что пока не защитишь кандидатский минимум, нефиг расчётами заниматься.

Чувствуется совет профессионала. Но он нам не подходит. Цель не та. Если бы целью было создание автоматизированной системы безопасности - да. Все дела прочь, засели за разработку, и через год родили бы систему. Которая, как оказалось бы, никуда не годится, потому что датчики стоят не те, не там, срабатывают не так и отключают не то и не тогда, когда нужно. Потому что задача до сих пор толком не поставлена, и тема эта рождалась именно с целью постановки такой задачи.

У нас цель другая - самогон сегодня, а не через год, и элементарная система безопасности, постепенно совершенствуемая по мере накопления информации о возможных проблемах, осознания способов их обнаружения и купирования. По мере постепенного вползания в тему происходит рост знаний в сфере автоматизации, что тоже весьма полезно.

Пока грамотно придуманной, разработанной и собранной системы системы безопасности нет, нужно использовать элементарные способы защиты. И пусть лучше 10 раз система беспричинно остановится из-за "кратковременного моргания света", чем один раз произойдёт беда. Кстати, за 2 года эксплуатации подобных схем ни разу не было отрубаний без причины.

Кстати, больше двух лет эксплуатируется моя система автоматизации перегонки, в которой финиш спирта в кубе останавливает нагрев намертво. За два года и за бассейн самогона ни одного сбоя. Ни одного останова раньше времени и ни одного отбора сверх меры.
Именно надежность такой схемы останова нагрева подвигла меня к созданию системы безопасности. В линию, передающую сигнал останова при достижении 100 градусов вкубе, я стал подавать сигнал от сигнализатора загазованности, затем от датчика температуры конденсата, затем от датчика влажности на полу. Вот тут и появилась мысль снабдить систему памятью, чтобы была известна причина останова. Но на этом всё закончилось.
Я догнал производительность перегона до 5-7 литров в час, и необходимость оставлять систему без присмотра пропала.

Так вырисовывается еще один аспект обеспечения безопасности - интенсификация.  Да ладно, оффтоп это всё. Я про шаги забылю Идем дальше.

Здесь нужно найти какой-то компромисс, балланс сложного и простого, заумного и тупого и не слишком дорогого
AlexB, 19 Сент. 09, 10:36

Зовется оно - логическое "И" (AND), конъюнкция или логическое умножение.

да не смеши мохнатую, нашел гидроудар. у тебя что - колонна полная воды?
под крышкой еще достаточно воздуха - ни о каком ударе и речи быть не может.
обыкновенная затычка получается с низу трубы и только.
захлёстывает - значит бездарно спроектированная конструкция.
Zapal, 18 Сент. 09, 22:11

Жидкость при кипении увеличивает свой объем, на ее поверхности бурление/волны. Вот эти волны и ударяют колонну снизу - если в куб налито больше, чем следует. А колонна - она да, почти полная, только не воды, а флегмы. Так что на пути волн не только насадка.

P.S. Прошу без эмоций - хоть ты и Запал

На все 99% согласен. Именно это на базе компа я у себя и пытаюсь построить. Но 1% остаётся на завис компа, кстати это самый сложный, а потому по теории самый ненадёжный элемент автоматики такого рода. Но с другой стороны, у меня в конторе стоит через упс древний пень на экспэ-винде как файл-сервер, не помню уже 2 или 3 года не выключался и не зависал, только когда Windows Update его автоматом перезагружает или есть такие критические обновления когда винда сама просит выключить комп.
А если оставить чистенький комп без избыточного и нафиг ненужного софта чисто как контроллер, без связи с инетом годами будет пахать и нихера ему не будет.
Но вероятность сбоя всё равно есть и что-то простенькое, но железное и/или механическое, вроде контактора с 2-мя кнопочками ИМХО предусмотреть всё равно следует.
Здесь нужно найти какой-то компромисс, балланс сложного и простого, заумного и тупого и не слишком дорогого, консенсус так скззть, как говорил один деятель хренофф...
AlexB, 19 Сент. 09, 10:36

у компа может зависнуть не только операционка, сами управляющие проги могут глюкнуть, у меня темп-кипер периодически вырубаеться без видимых причин и сообщений... на этот случай я реализовал схему пульсирующего сигнала. РАБОТАЕТ уже больше чем пол года. если все ОК, прога выдает импульсы на ногу лпт, там транзистроный ключ релюшку клацает, а релюшка "нажимает кнопку" на реле времени. нет импульсов в течении 5 секунд - стоп системы, ждем импульсы... что-то с прогой - нет импульсов, показания лога темп-кипера не меняются - стоп, комп вырубился - тоже понятно, блок питания сгорел - релюшки разомкнулись и т.д.

на этот случай я реализовал схему пульсирующего сигналаАндрюха, 19 Сент. 09, 16:43

Стандартное решение. Просто и разумно.


Вся защита, в нашем случае, сводится к отключению нагревателя и воды охлаждения дефлегматора. Вот значит и нужно в цепи питания нагревателя и водяного клапана "логиски И" поставить релюшки управляемые от:
1) Датчик паров спирта
2) Датчик протечки на пол
3) Термометр на кубе.

п. 1 возможно заменить на термометр на трубке связи с атмосферой дефлегматора, но это полумера. У меня как то куб разгеметизировался, сифонило а сверху все было вполне холодно. Но если еще и этот термометр будет - тож хорошо.

Вот и получится - комп управляет и пишет лог, автоматика "предельных уровней" следит за крайними случаями. Ничто друг другу не мешает. Все пишется в лог.

1) Датчик паров спирта
2) Датчик протечки на пол
3) Термометр на кубе.

Тут не все так просто. в данном случае эти функции должны обладать способностью на "защелкивание",
т.е. ни прикаких обстоятельствах после срабатывания не должны отключаться.
например - после кратковременного (несколько минут) отключения напряжения.
следовательно эти реле-  включать должен (для примера) - тиристорный ключ.

И следовательно - цепи управления должны иметь независимый источник питания. аккумулятор.

а это все накручивает по спирали - стоимость хорошей автоматики.

а где мона поподробнее разузнать о датчике паров спирта? я в продаже видел только датчик дыма и метана...

а это все накручивает по спирали - стоимость хорошей автоматики.
Zapal, 19 Сент. 09, 19:04

Не хочешь какать, не мучай }|{0пу. Понятно, что дешево и хорошо не бываетт. Но деньги у нас ведь не на первом месте?

В каческтве датчиков спирта Игорь кажись использовал обычный датчик газа - работало.

Тут не все так просто. в данном случае эти функции должны обладать способностью на "защелкивание",
т.е. ни прикаких обстоятельствах после срабатывания не должны отключаться.....а это все накручивает по спирали - стоимость хорошей автоматики.Zapal, 19 Сент. 09, 19:04

А зачем? Чем навороченнее автоматика, тем больше шансов её сбоя.
Пусть аварии вырубят самоподхватывающийся контактор, например по этой схеме

(весьма раздраженно!) Zapal, 19 Сент. 09, 22:46

Не обращай внимания. Это туманные рассуждения об общем. Я сейчас в себе мотивацию накручиваю, вот иногда так прорывается. :-) Вот такое изделие в серию запускаю. Оформительская рутина достала уже.

Причем тут даже скорее не в деньги вопрос упирается, а в объем телодвижений. Вся эта автоматика - это все несложные в целом устройства. Однако каждое требует внимания, не давая при этом на выходе немедленно ощутимого результата. Из-за этого нет особой мотивации ими заниматься.

Далее по делу.
Думаю весьма существенный вопрос в алгоритме. Мы хотим полностью остановить установку прит малейшем сбое, или же нужно продолжить процесс при восстановлении?

Вот у меня была ситуация - отключили воду на час. Че делать? Выключаем совсем? Или ждем ее появления? Была ситуация - шланг водяной перегнулся и его сорвало с "елочки". Была ситуация - куб прохудился. Была ситуация - переполнилась приемная емкость.

А может собрать статистику аварий? И классифицировать их? И подумать о действиях в каждом отдельном случае? Как минимум разделить их на те которые приостанавливают процесс и на те которые конкретно глушат установку насовсем?

Не по кругу. Идет борьба компаратора и процессора. Точнее не борьба, а притирка. Где должен сработать простой компаратор дающий сигнал на отключение, а где можно дать развернуться контроллеру, постоянно помня о том что чем система сложнее, тем она ненадежнее.
Из моего личного опыта - зависших контроллеров не видел, хотя некоторые устройства работают годами без выключения.

Может быть компромисс это две системы на контроллерах? на двух разных контроллерах? Одна с уклоном в управление, вторая с уклоном в безопасность? (по алгоритмам)

Давайте определяться с терминами.

Ну например,
Авария - это такое состояние системы, которое требует немедленной остановки процесса и вмешательства оператора для предотвращения несчастных случаев, повреждения имущества или потери продукта.

Все остальные нехорошие ситуации, которые ведут - к примеру - к порче продукта при слишком большом отборе, считаем неприятностью, а не аварией, и в этой ветке не рассматриваем.

Под немедленной остановкой процесса подразумеваем полное прекращение подачи в установку энергии и воды.

Аварии. Видов аварий совсем немного, разница только в причинах их возникновения.

1. Продолжительный выброс паров продукта или жидкой фазы через трубку связи с атмосферой.
2. Утечка пара, сырца или продукта.
3. Протечка охлаждающей воды.

На мой взгляд этими тремя проблемами нужно ограничиться.

Отключение электроэнергии я не расматриваю, её отсутствие больше 10 секунд должно остановить процесс.