Автор Тема: Ручной режим. Наблюдения, размышления и выводы.  (Прочитано 712 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Модуль управления подачей в моей НБК позволяет работать как в автоматическом режиме, так и в ручном. Причем в ручном режиме можно применить, а можно и запретить строгий контроль безопасности.
Во время работы в ручном режиме подача устанавливается не автоматически, а по выбору пользователя, и при этом все данные о параметрах режима сохраняются и доступны к просмотру.

Сегодня решил изучить особенности работы НБК с другим насосом, и решил использовать для этого ручной режим.
НБК работает с нагревом 2,5 кВт, ожидаемая скорость подачи порядка 25 литров в час. До начала работ я включил модуль управления в ручной режим и подобрал такое напряжение для насоса, при котором он выдает примерно 20 литров в час. Разумеется, брагу лил не в НБК, а в ведро, из которого вернул потом в бражную емкость. Такой подаче, как оказалось, соответствовало напряжение на насосе в 350 условных единиц.


После этого я заполнил водой кипятильник, включил нагрев, и когда темпертура на верхнем термометре поползла вверх, стал подавать брагу со скоростью 350 единиц.
Когда температура барды и крепость в отборе стабилизировались, я замерял фактическое значение крепости отбора чтобы ввести корректировку если будет отклонение от вычисленного, но это не понадобилось.
Время от времени я поднимал подачу, а затем, когда заметил ранние признаки начала потерь спирта, снова вернулся к малой подаче и повторил эксперимент с постепенным подъемом.
Весь процесс занял около часа , графики подачи, крепости отбора и температуры барды приложен.

Мне показалось. что полученные данные могут быть кому-то полезны для понимания процессов, происходящих в НБК, и решил эту информацию выложить.
То, что я хотел получить от такого эксперимента, я получил. Это данные для начальных настроек модуля управления при использовании этого насоса.



« Последнее редактирование: 15-04-2018, 16:30:08 от Игорь »
І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Вот что я вижу...
Для данной браги и для данного нагрева, пока я подавал брагу с условной скоростью меньше 370 единиц (от начала до зеленой вертикали № 1), температура барды цепко приклеилась к значению 100,63 градуса и не зависела от подачи.
Крепость в отборе поднималась по мере роста подачи.
Когда подача дошла до отметки 370 единиц, крепость подрасла незначительно, но температура барды спрыгнула на 6 сотых и застряла на новом значении.
Можно ли считать такую ситуацию потерей спирта? Надо разбираться.
Идем дальше.
Я продолжил подъем подачи, и когда установил 380, крепость подскочила достаточно резко, а через некоторое время температура барды опустилась еще на 12 сотых градуса.
Тот-же вопрос. Это потеря спирта, или нет?
С одной стороны, температура не опускается ниже сотни. Более того, она не опускается ниже достигнутого максимума больше, чем на 2 десятых.
Но с другой стороны, она все-же опускается.


Как бы там ни было, я получил информацию для настройки автоматического режима и уже запустил его.

І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Теперь НБК знает с какой скорости нужно стартовать и при какой подаче следует корректировать пороговые значения температуры барды. А мне остается только наблюдать за тем, как ей это удается, и врямя от времени устраивать подлянки чтобы увидеть как НБК из них будет выпутываться.
І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
НБК, кстати, в прямом эфире, ее номер 013.
І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Какие подлянки я могу сделать?
Когда я выпускаю очередную НБК, то устраиваю ей 4 типа подлянок.
Резкое увеличение и уменьшение крепости браги, внезапная отстановка насоса и внезапная остановка нагрева.
Реакцией на первые две подлянки должна быть адаптация. НБК должна подстроиться под новые условия, или, если адаптация не получится - отключить нагрев и насос.
Реакцией на вторую пару подлнок должно быть быстрая остановка процесса, чтобы не зажарить кипятильник при третьей подлянке и минимизировать потери при четвертой.


Сейчас резко увеличу крепость браги (плесну в нее прихвостни от ректификации).
І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Перед тем, как устраивать подляники, заметил ту картинку, которую хотел увидеть.
НБК постоянно пытается увеличить подачу до тех пор, пока температура барды на пару сотых градуса не опустится ниже порога, который НБК вычисляет и корректирует непрерывно.
Такое снижение температуры говорит о начале потери спирта. Но в первую очередь из колонны вытесняется "нижний" спирт , насыщенный сивухой, и такие дозированные сбросы нужны для некоторого уменьшения концентрации высших спиртов, а вернее - для предотвращения их чрезмерного концентрирования при длительной работе.
Моменты сбросов обозначены на графике зелеными стрелками
Длительность сбросов ограничивается резким снижением подачи. а периодичность настраивается пользователем. В результате НБК старается наращивать подачу с такой скоростью, чтобы сбросы происходили с заданной в настройках периодичностью.
І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
А вот и грабли, которых я не ожидал...
Перед тем, как писать предыдущее сообщение, плеснул в брагу прихвосни. Много.
настолько много, что по-джентльменски было бы снизить настройку минимальной подачи и разрешить максимальную крепость повыше.
Но я решил поступить не по джентльменски, а так, как поступит "пересічний користувач", то есть не корректировать ничего.
Подлил и сел писать сообщения про сбросы сивухи.
Но тут НБК остановилась и прислала сообщение, что код причины остановки - 20.
Такой код выскакивает тогда, когда НБК не видит верхнего датчика температуры.

Получил наглядный урок того, как устранение одних грабель рождает другие...
Надеюсь, не стоит пояснять почему для моего управления важно точное и непрерывное измерение температуры.
Когда датчик нечего сказать, он выдает значение 85 градусов. И если эту ситуацию не отслеживать, если считать показания 85 нормальными данными, можно допустить неприятность.
Поэтому, если датчик более 15 секунд показывает 85 градусов, это воспринимается системой как признак поломки датчика, и она останавливается с кодом 20.
Открываю лог и вижу... скриншот прикреплен.
Я плеснул действительно много спирта в брагу, и крепость дистиллята резко поползла вверх, а вместе с этим стала снижаться температура пара. И она действительно опустилась до 85 градусов, и продержалась на этом уровне больше 15 секунд.
С одной стороны, "ложная тревога", но с другой - неожиданная проверка признака 85 градусов.
Кроме скриншота приложил еще и графика этого момента. На нем видно как температура пара поползла вниз, а крепость отбора - вверх.

Первой мыслью было упразднить эту проверку, но подумал... и передумал. Пусть лучше раз в год будет ложная тревога, чем система действительно проворонит подвисший датчик.

Сейчас чуть снижу минимальную подачу и запущу систему заново. пусть перерабатывает брагу двойной крепости.
« Последнее редактирование: 15-04-2018, 17:48:30 от Игорь »
І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Чисто случайно прошла проверка реакции на очень неприятную ситуацию "брага неожиданно закончилась".
Ситуация неприятна на системах с кипятильником малого объема тем, что если барда не пополняет кипятильник пару-тройку минут, начинает подгорать ТЭН.
Можно, конечно, сделать кипятильник литров на 10- 20, но тогда теряется эффект кратковременности варки браги. Поэтому я пошел путем сокращения объема кипятильника до минимума ( примерно литр), и сделал систему жесткого контроля достаточности браги.
Обычно я моделирую эту ситуацию просто выдергивая из гнезда штекер насоса.
Сейчас - отвлекся на форум, на аукцион с гильотинкой, и проспал момент окончания браги - не добавил вовремя. Обратил внимание на насос только тогда, когда он стал издавать сёрбающие звуки, подсасывая остатки браги.
Засек по графику сначала этот момент (точка 1), после чего отключил насос (точка 2).
В течение следующих 10 секунд система проанализировала поведение температур, заподозрила, что браги нет, и насторожилась (момент 3). Еще через 5 секунд подозрения подтвердились сразу по двум измеряемым параметрам и была выполнена остановка - подача браги остановлена, а Роса получила команду остановить нагрев (момент 4).
Провека на отсутствие браги прошла успешно. На распознавание проблемы и реакцию на нее хватило, если считать от резкого снижения подачи - 30 секунд, от полной остановки - 15 секунд. В любом случае это достаточно быстрая реакция чтобы не спалить ТЭНы в правильном кипятильнике.
І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн ГОГа

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 3759
  • Спасибо
  • -Отправлено: 935
  • -Получено: 1720
  • Блин, как мало я знаю...
..любишь ты, Игорь, по лезвию бритвы ходить... 8)
Единственный "грех" на земле - это глупость

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Это действительно лезвие бритвы, но несколько в ином ракурсе.
Если сделать реакцию на "нет браги" чуть мягче (шаг влево), появляется шанс упустить опасный момент.
Если сделать реакцию чуть строже (шаг вправо), появляется частые ложные срабатывания во время режима разгона, и даже при штатных переходах в режимы с минимальной подачей.
И признаться честно, без графиков и лог-файлов я бы никак не увидел тонких различий между избытком пара и недостатком браги и не смог бы научить автоматику отличать одно от другого.
Все, с НБК поработал, сейчас запускаю ректификацию с дефлегматором под давлением, но на этот раз с пустой царгой пастеризации.

І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн Nightwish

  • Опытный
  • ***
  • Сообщений: 313
  • Спасибо
  • -Отправлено: 71
  • -Получено: 51
Как то забыл открыть кран на бочке, и раз за разом запускал нагрев Росы и  Муп, с полной уверенностью что насос маслает не в пустую.
Был тест какого то из режимов работы, поэтому ошибки периодически случались, пока Игорь в ручном режиме не стабилизировал колонну.
Так вот изначально воды то я подлил в кипятильник, а потом раз 5-6 (не меньше) запустил нагрев до выключения по ошибке. И, вот как бы, нефига с теном не произошло.
Опомнился, открыл кран и погнал...

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Nightwish, ТЭНы для парогенераторов отличаются от ТЭНов для нагрева воды тем, что допускают непродолжительный полусухой режим.
Само название говорит о том, что ТЭН этот может нормально выживать и работать тогда, когда он окружен не водой, а водой и большими прилипшими пузырями пара. В твоем кипятильнике стоит ТЭН для парогенератора. Он используется по назначению и чувствует себя как чукча за полярным кругом.
Водонаревательные ТЭНы тоже могут работать в таких условиях,но это для них запредельный, не штатный режим. Они может и выживают, и даже работают достаточно долго, но все равно чувствуют себя за полярным кругом не как чукча, а как Хайм Соломонович. Не в обиду Хайму Соломоновичу будет сказано если он прочтет эти строки. Но даже если и прочтет, он не будет возражать, что в Хайфе таки лучше, чем в Заполярье.
І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Сейчас посмотрел работу НБК-002. Идет тридцатый час ее непрерывной работы, все нормально, и в логе ее работы я заметил некоторые особенности, коорые могут проиллюстрировать сложности управления НБК, особенно если она полностью или частично затоплена.


Во вчерашних моих логах при работе вручную было четко видно, что увеличение подачи вызывает сначала медленное и незначительное, а потом резкое снижение температуры барды.
Колонна, работающая в режимах подвисания флегмы, эмульгации и задержки флегмы проявляют интересный эффект. С ростом подачи браги температура их барды не падает, а растет. И это хорошо видно на прикрепленном скриншоте.
Ограничивать рост подачи приходится по другому алгоритму - не тогда, когда температура барды начинает снижаться, а тогда, когда она перестает расти. И это тоже хорошо видно на скриншоте.
И еще один, вроде как нелогичный, но очень характерный момент.
Сброс подачи приводит не к росту температуры кипения, а к его заметному падению.
Температуры в кипятильнике перегруженной по жидкости НБК ведуд себя на первый взгляд аномально, но при ближайшем рассмотрении - вполне объяснимо.
Причины этого поведения таковы. В колоннах, работающих в режиме подвисания,  увеличение подачи вызывает рост давления в кипятильнике, поэтому температура кипения барды при росте подачи немного подрастает.
Когда подача проходит порог оптимального значения, давление и температура кипения продолжают расти, но спирт, проскальзывающий с кипятильник, понижает температуру кипения и компенсирует рост температуры.
Для нормального управления нужно не ждать когда температура пойдет вниз, а поймать момент, когда рост температуры останавливается
Если ждать момента, когда температура начнет падать, будет уже поздно. Это произойдет тогда, когда исправить режим будет уже невозможно.

Надеюсь, я достаточно внятно объяснил причину кажущейся аномалии

Теперь об управлении. Вроде, все ясно и просто. Наращиваем подачу (или держим ее стабильной), спокойно наблюдаем за ростом температуры барды, и как только он прекратился - немного разгружаем колонну, временно снизив подачу. Прежнюю подачу восстанавливаем когда температура снизится до определенного значения.
Проще не бывает.
Но прошу обратить внимание на температурную шкалу графика температуры барды. Вся драма, весь процесс постепенного роста температуры, ее зависания на неизменном уровне, вызвавшего уменьшение подачи, и резкого снижения температуры, вызвавшего восстановление подачи, произошел в температурном диапазоне от 102,13 до 102,19 градуса.
Если для такой работы использовать ДС18Б20 со стандартным отображением в 1/10 градуса, мы бы не смогли сделать адекватных действий по управлению, так как вместо красной кривой увидели бы в зависимости от способа округления  и конкретного значения температур либо зеленую прямую линию на уровне 102,1, либо синюю линию со второго скриншота.
Даже если использовать этот датчик с максимальным разрешением 1/16 градуса (фиолетовая линия), все равно управление бы не получилось.
« Последнее редактирование: 16-04-2018, 07:55:01 от Игорь »
І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...

Оффлайн дед ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 12774
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1068
  • -Получено: 7328
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Это далеко не все грабли...
ДС-ка имеет неприятное свойство "плеваться" неправильными данными, и по закону подлости это происходит в самый неблагоприятный момент. Поэтому без мер фильтрации заведомо недостоверных данных, возможность  адекватного управления - под большим вопросом.
Вчера я напоролся на эти грабли.
ДС-ка установлена на дефлегматоре с насосной циркуляцией в димроте,  и ее функция - подача команды на начало работы насоса насоса когда  дефлегматор начинает прогреваться, и команды на остановку насоса когда деф остынет.

Используя датчик для такой простой функции, я поначалу обошелся без фильтров, но вчера, запуская ректификацию, заметил, что насос начинает маслать еще при холодном дефлегматоре, когда еще даже куб не прогрелся и воды в контуре охлаждения нет. Просмотр графика показал, что неадекватная команда на старт насоса - следствие температурного всплеска ДС-ки. Пришлось срочно прописать простейший фильтр и устранить таким образом проблему.
І лани широкополі,
І Дніпро, і кручі...