Модуль керування подачею (МКП/МУП)

[Игорь]

Насосы... Устройство опробовано с переделанными игрушечными шестеренчатыми насосами (верхняя пластиковая крышка заменена на нержавеющую) и с мембранными насосами для опрыскивателей 12В 36 ватт. Работа с другими насосами не проверялась и поэтому успех не гарантирован.
продолжаю...

Интернет...
МУП - самодостаточное устройство, для работы которого интернет не нужен. Интернет-доступ может быть использован для наблюдением за ходом процесса, за реакцией колонны на изменение режимов и настроек, и прочее. Это очень удобно в процессе наладки. Кроме того, так как МУП предусматривает работу без присутствия оператора, наличие связи позволяет увидеть что там и как происходит, и в случае необходимости - изменить настройки, остановить или перезапустить процесс.
При любой остановке работы, сервер отправит на определенный е-mail письмо с описанием причины и времени остановки. И если в смартфоне разрешены поп-ап уведомления, сообщение об остановке будет доставлено пользователю в течении нескольких минут.
На сервере хранятся последние 10 сеансов работы, и есть возможность проанализировать все, что происходило в любой момент процесса.
Данные со всех устройств будут размещены и доступны вне нашего сервера, на отдельном домене Лабспирт Клуб.
Пользование GSM-связью и интернет-доступом платное. Единая плата составляет 40 грн в месяц. Первые 3 месяца связь предоставляется бесплатно.
При отсутствии оплаты за очередной месяц, запись и сохранение лог-файлов прекращается и возобновляется после оплаты за следующий месяц. За время, прошедшее после прекращения оказания услуг, оплата не взымается.
Возобновление связи гарантировано не позднее 12-ти месяцев отсутствия оплаты путем платы за очередной месяц, без дополнительных расходов.
После 12-ти месяцев отсутствия оплаты, возобновление пользования может потребовать замены СИМ-карты.

[Игорь]

а вдруг производительности осмоса и при 12 в хватит?

Попытка работы осмотического 24-вольтового насоса с 12-вольтовым источником питания не дала положительного результата. Этот насос при 24-вольтовом питании дает 60-70 литров в час, 12-ти вольт ему недостаточно. При работе с таким насосом, нужен блок питания на 24 вольта, МУП может нормально работать при таком напряжении, но нужна другая компоновка. Моноблок не подойдет. Вариант на 24 вольта уже отправлен Сергею Леонидовичу, но по ряду причин пока не запущен в работу.

[BazilVV]

Моноблок с двумя датчиками температуры, длиной 2 метра и линией управления Росой или РМ-2 

Без Росы или РМ-2 это просто ,,коробочка" как я понимаю?

[Игорь]

Точно так-же как Роса или РМ-2 для непрерывной перегонки - просто коробочка.


МУП - это модуль управления подачей браги (насосом). Нагревом он не управляет, может только только остановить (запретить) нагрев если  по какой-то причине подача браги будет остановлена.

[Игорь]

затоплена скляна колона сподіваюсь входить в цей же алгоритм управління

Ні. На це можна навіть не сподіватися. Я не можу навчити пристрій тому, чого сам не вмію, або що в мене не виходить. Я робив спроби примусово затопити свою колону, вона навіть деякий час працює в ручному режимі, але автоматичне керування в такому режимі в мене не виходить.
Керувати насадочною колоною я навчався три роки - перші прошивки датовані 22 червня 2015 року, остання записана сьогодні. Я не знаю скільки часу мені буде треба щоб навчитись керувати колоною, що потонула. І не впевнений, що взагалі щось вийде. Зараз я не бачу щляхів адекватного керування нею.
Навіть якщо Валера згодиться зібрати тобі МУП, я не раджу марно витрачати гроші та час. Бо нічого не вийде. 
Тому що МУП - це карбюратор, а твоя НБК дизельна.
В описі, доречі, я чітко написав, про призначення МУПу.

Признаю, что моя задумка писать алгоритмы для процессов, которые я не вижу и не знаю, была ошибкой. Поэтому устройство сможет делать то, чему уже научился я - управлять незатопленными НБК - тарельчатыми или насадочными. Использование МУПа при сопровождении других процессов успеха не гарантирует.

Головне, що у випадку використання МУПу не по призначенню, я не зможу нічого порадити чи допомогти, бо не знаю що з потопельниками робити.
Розробляти алгоритми та писати прошивки для процесів, яких я не бачу, або які мені не цікаві ("по чертежам заказчика"), я не буду.

[hachok]

можливість перепрошивати його самому і коректувати існуючу програму буде можливіть?

[ГОГа]

Hachok, ты силен в схемотехнике и программировании?
Если да - то возможность есть.

[hachok]

я ні, але знаю людину яка цим займається, можливо вона мені допоможе втілити, зайва можливіть ніколи незашкодить

[Игорь]

Поотвечаю на вопросы по работе устройства здесь, потом перенесу к другую ветку.
На вопросы по заказам чуть позже ответит Валера.

Hachok, ты силен в схемотехнике и программировании? Если да - то возможность есть.

я ні, але знаю людину яка цим займається, можливо вона мені допоможе втілити

Друзья, написать программу и собрать схему - это самое простое, что нужно в этом вопросе. Сложность совсем в другом.
Никакой программист или схемотехник не соберет устройстви и не напишет программу без поставленной задачи.
Причем фраза "хочу чтобы эта штука управляла НБК" постановкой задачи не является.

Чтобы написать алгоритм для управления чем угодно, нужно в совершенстве научиться управлять процессом, то ест предвидеть все нюансы и знать что нужно делать в том или ином случае  на том или ином этапе. Нет, не на том или ином этапе. а на каждом этапе процесса, от пуска до остановки, по инициативе оператора или вынужденной. Но прежде всего нужно определиться с ситуациями, когда работу нужно останавливать чтобы не спалить ТЭН при недостатке браги или не терять брагу или не пачкать брагой самогон при ее избытке. Сложности начинаются именно здесь. Потому что контроль неприятностей и само управление начинают "наступать друг другу на хвост" и мешают друг другу. Приходится искать компромисс, много компромиссов.

Ну, например...
Если температура барды (то есть температура на нижнем датчике) опустилась ниже 90 градусов, работу нужно останавливать. Это явная потеря спирта. Либо ТЭН сгорел, или насос сошел с ума, или что-то не так с управлением. Контроллер эту проблему не решит, нужно...
1. остановить процесс чтобы не терять спирт;
2. сообщить оператору об остановке;
3. передать оператору причину остановки.
Вроде все просто. Измерили нижнюю температуру, увидели меньше 90 два или три раза подряд, - все, капец. Выполняем три пункта.
Но если такое условие прописать в программе, запустить процесс не получится. Ведь сразу после включения колонна еще холодная. Контроллер увидит меньше 90 и все вырубит.
Надо вводить новое условие. Если верх не прогрет, то есть если температура верхнего датчика меньше 50 градусов, то увидев внизу меньше 90, мы не поднимем панику. Просто идет нагрев. И брагу подавать не надо. Мы еще "греемся".
Все, проблема решена? Хрен там.
Если после часа работы по любой причине процесс будет остановлен, то при новом пуске температура внизу будет 91, а вверху - 75. При этих условиях контроллер увидит, что нагрев уже закончен, колонна прогрета и можно подавать брагу. И это приведет к краху. Если на нижнем датчике 91, значит кипятильник не кипит. Если в этот момент начать подавать брагу, он и не закипит - брага будет нагреваться до 90 в кипятильнике и горяченькая течь в канализацию. Нужно вводить новые условия...

Те, кто пользуются моими НБК, знают, что она может находиться на одном из шести (!) этапов работы (года назад их было четыре). На каждом из этих этапов МУП по разному оценивает ситуацию и по разному реагирует на сочетания температур и их изменения.

Поэтому для написания нормальной программы, мало знати "людину яка цим займається". И мало понимать какого результата ты ждешь.
Нужно поселить программиста в своей квартире на пару месяцев, запускать процесс и наблюдать за показаниями датчиков, провоцировать, моделировать разные ситауции и принимать решения как на них должен реагировать МУП.
Потом нужно передать свою новую хотелку программисту, причем так, чтобы он понял что тебе надо, и внес изменения в программу. Потом нужно запустить процесс по новой создать ту-же ситуацию, и посмотреть, дало такое изменение результат, или нет. Но это не все. Нужно убедиться, что это изменение не стало причиной неприятностей (например, неправильных остановок) в других условиях. Как правило, с первого раза ничего не выходит. Нужно менять уже измененные условия или отменять изменения и делать другие. Если программист не пошлет тебя нахер в первый-же день, то он - очень хороший и терпеливый человек. В моем случае постановщик задачи и программист - одно лицо, я сам. Но и это не спасало - программист посылал постановщика задачи к бениной маме трижды в день и шел бухать :) Постановщику задачи в этой ситуации оставалось только составлять ему компанию.

Я привел самый простой пример конфликта управления и контроля безопасности. такие проблемы противоречий возникают на каждом шагу, поэтому программист и постановщик задачи должны быть в постоянном и непрерывном контакте, работать в паре, иначе ничего не выйдет. А если и выйдет - то просто терморегулятор или РМ-2, или таймер какой-то. Но не полноценная разумная автоматика.

Вы думаете от нечего делать я замутил все эти лог-файлы и графики? Нет, просто заставила жизнь. Без них поставить задачу невозможно. А следовательно - и написать программу. И уже потом я увидел, что график - это очень удобно не только при разработке устройства, при постановке задачи, но и в процессе нормальной работы. Невозможно понять что происходить внутри колонны если видеть только нынешние показания температур, неважно как они показаны - в виде трех цифр или в виде цветной картинки. Нужно иметь возможность ПОТОМ посидеть над графиком и попытаться понять что нужно колонне для нормальной работы. Попытаться понять почему она бросила брагу в самогон или спустила спирт в кипятильник, как это можно было предусмотреть заранее и что надо было сделать чтобы этого не случилось.

Все, экскурсия в постановку задачи и программирование закончена.

Юра, hahcok, я ніяк тобі не розтолмачу. Написати програму не розуміючи всіх, навіть самих маленьких нюансів процесу, може тільки програміст-екстрасенс з даром передбачення. Такий собі гібрід Ванги з Стівом Возняком. Але таких нема в природі, а Ванга та Стів вже померли, й ніхто не здогадався йх схрестити.
Щоб написати програму для твоеї колони, треба провести біля неї певний час, не знаю скільки ... добу... тиждень... місяц. Весь цей час шукати вірні дії втілювати їх, спотикатися на потрапляти на граблі, робити поправки, відкочуватись назад і знов міняти. Це довга кропітка праця, якою має займатися той, хто розробляє колону. Тому що деякі моменти розробки призводять до того, що треба міняти не програму, а залізо. Перший приклад - колона Дельти. Так, вона працює, але внаслідок того, що датчики встановлені не так. як треба, йому доводиться плясати з бубном на етапі розгону, та й відстеження неприємностей в нього не на кращому рівні. Другий приклад - я сам. Сьогодні я буду перевіряти новій варіант кип'ятильника, який має зовсім запобігті найменшому затопленню колони, бо затоплення ламае все керування.
Я прошу уваги...
Якщо колона частково чи повністю затоплена, в зоні нижнього термометра температура росте за рахунок підвищенного тиску. Якщо та температура стане падати, це має бути сприйняте як ознака початку провалу спирту, подачу браги треба терміново зменшувати.
Але як тільки ми знизимо подачу, стовп затоплення зменшиться, тиск впаде, й температура стане падати ще швидше. Тобто, зниження подачі не припинить падіння температури, а навпаки спровокує ще більше її падіння. І нам вже невідомо внаслідок чоготпадає температура - чи стовп стає меншим, чи ми зриваєм спирт у каналізацію.
Ситуацию міг би виправити додатковій датчик тиску за 20 баксів, але в МУПі його нема куди підключати, та й бажання вивчати особливості цого процесу в мене нема, бо я не бачу перспективи вирішення цієй проблеми. Це як у хаті. Краще запобігти затопленню, ніж боротися з його наслідками.
Я порівнюю керування затоплену колону з жонглюванням. Талановитий жонглер може довго підкидати шарики на певну висоту, доки не втомиться. Талановитий керманич затопленою НБК може довго підтримувати необхидну висоту затоплення доки не втомиться. Зробити автомат, що буде жонглювати так само можно, але достатньо буде пукнути, й шарики полетять не туди, все розвалиться.

можливість перепрошивати його самому і коректувати існуючу програму буде можливіть?

Перепрошивати, тобто становлювати мою (чи не мою) нову прошивку можна, а коррегувати існуючу програму - ні.

Справа в тому, щоМУП при роботі засилає на сервер www.labspirt.com (нові будуть слати на www.labspirt.club) певну інформацію в певному форматі, та отримує від сервера відповіді. Стороннє втручання в цю систему небажане... навіть неприпустиме, бо будь-хто отримає можливість втручатися в роботу інших, чужих пристроїв. Тому код є закритий, закритим й залишиться. Схема МУПу дуже проста, написати для МУПу іншу програму та встановити її зможе буь-який програміст, наприклад, той, що полюбляє ардуіно. Але, вкотре повторюю, програмуванню має передувати постановка задачі.

[ГОГа]

У меня есть вопрос.
Игорь писал: "Я разделяю НБК на две группы - НБК, склонные к затоплению, и НБК, склонные к провалу браги. Какой вариант работает и управляется лучше я не скажу. Оба варианта имеют и положительные, и отрицательные стороны. Причем четкой характеристики нет. Наличие или отсутствие пенгасителя может менять режим работы НБК.

Признаюсь, я предпочитаю не затапливающиеся (склонные к провалу) колонны. С ними никогда нет проблем. Даже при неудачных начальных настройках они рано или поздно без проблем выходят на четкий стабильный режим.
Затапливающиеся колонны непредсказуемы. Сегодня они могут работать отлично, а завтра выпить всю кровь, прежде чем заставишь ее нормально проработать хотя-бы часов 10-15. И нет уверенности, что найденные сегодня режимы и параметры настроек завтра не подойдут.
Поэтому я продолжаю работать с кипятильником и рано или поздно дойду до конструкции, совершенно не склонной к выдавливанию эмульсии в колонну и к ее затоплению."

Валера писал: "Данные МУПы предназначены для незатопленных колонн насадочного или тарельчатого типа."
Вопрос: Будет ли новый МУП правильно работать с НБК, склонной к затоплению? 
У меня НБК "кашляющая" - она склонна к затоплению?

[Игорь]

Будет ли новый МУП правильно работать с НБК, склонной к затоплению?

Да. Алгоритм управления в них будет такой-же, как и у МУПов на моих НБК.
Алгоритм будет тот-же, но появится несколько изменений.
Будет расширен ручной режим - появится совершенно бесконтрольный вариант, только показывающий, но никак не реагирующий на температуры.
Будет дополнительная настройка, позволяющая выбрать способ передачи сигнала блоку нагрева. Первый вариант - управления через датчик потопа, второй - управление путем разрыва линии между РМ-2 и симистором.
Пользуясь случаем, я упорядочу номера этапов. Сейчас логики нет, есть печать последовательных изменений при разработке. В ручном режиме НБК постоянно работает в четвертом этапе.
Автоматическая перегонка начинается с нулевого этапа, затем переходит в шестой, потом некоторое время проводит в первом, из которого через третий или пятый переходит во второй, из которого время от времени ныряет то в пятый, то в третий. Хочу навести в этой нумерации порядок.

Ну и сервер. МУПы для других колонн будут обслуживаться не в моей "каптерке", который съедает место на форуме, а на отдельном сервере www.labspirt.club. Туда можно не заглядывать - заглавной страницы там пока нет, а на страничке выбора устройства для просмотраwww.labspirt.club/1/ пока видно только одно устройство (201), на котором я откатываю изменения прошивки.

Возможно со временем туда "переедут" и первые НБК, но это потребует перепрошивки.

[Игорь]

ГОГа,  я писал о проблемах с управлением принудительно затопленных колонн, а не (как у тебя) колонн, периодически переходящих в эмульгационный режим.
У принудительно затопленных очень большая удерживающая способность, работать на них "виляя попой" не получается. Ты знаешь, мой алгоритм предусматривает непрерывный рост подачи до тех пор, пока нижний датчик не покажет перенасыщение спиртом. В принудительно затопленной колонне Постоянный рост подачи приводит к постепенному и фатальному переполнению колонны спиртом сверху вниз. Но когда зона переполнения спиртом доходит до нижнего датчика, снижать подачу уже поздно - потеря спирта неизбежна. 
В таких колоннах метод непрерывного увеличения подачи не подходит, нужно придумывать что-то другое, или работать как Hachoк - на заведомо заниженной подаче. То есть фактически без управления.
Кроме того, я совершенно не вижу, не знаю последовательности действий при запуске такой колонны. Очень сомневаюсь, что алгоритм, который откатан на насадочных колоннах, и который подошел для тарельчатых, будет нормально работать на затопленных. Поэтому я сразу предупредил -  если колонна затоплена, скорее всего ею придется пользоваться в ручном режиме на свой страх и риск. Переделывать и откатывать алгоритм в телефонном режиме невозможно.

[Игорь]

Пора в общих чертах  описать что такое МУП, как и что он делает. Текст не относится к МУПам серийных НБК, которые сейчас находятся в эксплуатации.


МУП - это Модуль Управления Подачей браги в НБК.
Может работать либо в одном из трех ручных режимов, либо в автоматическом.
Выбор режимов происходит путем установки соответствующего значения в настройке F2.
Ручные режимы.
Ручные режимы вспомогательные. Они служат для промывки бражной линии, для использования насоса в других целях, для определения базовых настроек автоматического режима или для изучения реакции НБК на изменения подачи.

В ручных режимах подача браги не управляется, ее величина задается пользователем в настройке F1.
При этом величина подачи не может быть меньше минимума (настройка F3) и больше максимума (настройка F4)
Разница между режимами заключается в способе контроля безопасности.
В нулевом ручном режиме (настройка F2 = 0) контроль безопасности не производится. Никакие показания термодатчиков, никакие их сочетания, ни даже отсутствие датчиков не станет причиной остановки подачи браги и подачи сигнала на остановку нагрева.
В первом ручном режиме (настройка F2 = 1) осуществляется мягкий контроль безопасности.
Подачи браги будет остановлена и будет подан сигнал на остановку нагрева в случаях...
- если один из термометров дольше минуты не отвечает на запросы контроллера;
- если температура пара дольше минуты будет превышать порог, назначенный в настройке F?;
- если температура барды дольше минуты будет ниже порога, назначенного в настройке F?.
Во втором ручном режиме (настройка F2 = 2) осуществляется строгий контроль безопасности.
Подачи браги будет остановлена и будет подан сигнал на остановку нагрева в случаях...
- если один из термометров (или оба) дольше минуты не отвечает на запросы контроллера;
- если температура пара дольше 10 секунд будет превышать порог, назначенный в настройке F?;
- если температура барды дольше 10 секунд будет ниже порога, назначенного в настройке F?;- если температура пара выше 93 градусов, а скорость ее роста за пять секунд дважды подряд превышает F? восьмидесятых градуса.


Информация об остановках.
В случае остановок, на индикаторе отображается условное обозначение причины остановки в виде ≡N≡, где N - номер причины остановки.
1 - проблема с нижним датчиком температуры;
2 - проблема с верхним датчиком температуры;
3 - нет браги (превышена скорость нарастания температуры пара F?;
4 - нет браги (превышен максимальный порог температуры пара F?;
5 - провал браги (температура барды ниже порога F?) ;
6,7,8 - зарезервированные номера;
9 - остановка по команде с интернет-страницы управления.

При остановках по всем причинам, остановка подачи браги происходит немедленно, и немедленно передается сигнал на остановку нагрева, за исключением причины номер 5 (провал спирта в кипятильник). При остановке по этой причине, подача браги прекращается немедленно, а сигнал на остановку нагрева подается через 30 секунд для вываривания из кипятильника уже упавшего туда спирта.


Способы остановки нагрева.
МУП не управляет нагревом, но при работе с кипятильником необходимо останавливать нагрев при остановке подачи браги. Иначе барда из кипятильника выкипит и ТЭН оголится, со всеми вытекающими неприятными последствиями.
В зависимости от типа исполуемого регулятора нагрева, МУП может останавливать нагрев одним из двух способов.
При использовании в качестве регулятора Росы или другой автоматики, имеющей вход для датчика потопа, МУП замыкает контакта этого входа, создавая видимость потопа. В нормальном режиме управляющие контакты Росы разомкнуты.
При отсутствии датчика потопа, управляющие контакты необходимо включить в разрыв провода, идущего к управляющему выводу симистора (ножка номер три), или к управляющему выводу твердотельного реле. В этом случае в нормальном режиме управляющие контакты МУПа замкнуты (нагрев разрешается), а при необходимости отключения они размыкаются и нагрев прекращается.
Выбор способа производится путем изменения настройки F?. Нулю соответствует управление через датчик потопа, единице - прямое управление симистором.
Для остановки нагрева используется опторазвязанный симистор, поэтому взаимного влияния напряжений МУПа и регулятора напряжения нет.


Выход из состояния остановки.
Для того, чтобы вывести МУП из состояния остановки, достаточно однократно нажать любую его кнопку. Отключать от сети МУП не нужно.
Если нагрев управляется через датчик потопа, для возобновления нагрева придется отключить и снова включить регулятор нагрева (Росу).
Если нагрев управляется напрямую, этого делать не понадобится - нагрев будет возобновлен сразу после вывода МУПа из состояния остановки.


Автоматический режим.
МУП переводится в автоматический режим путем установки тройки в настройке F2.
Автоматический режим предусматривает последовательно-цикличный переход между разными этапами работы и преследует две цели - заблаговременное отслеживание и предотвращение ситуаций, при которых необходимо останавливать работу, и поддержание наиболее эффективного режима с максимально возможной подачей браги.
Во время одних этапов контрольбезопасности отсутствует, во время других он мягкий или строгий.
Некоторые этапы МУП проходит только один раз (при пуске), некоторые повторяются циклично.
Чтобы не было путаницы с ручными режимами (им присвоены номера 0, 1 и 2),  работа в автоматическом режиме начинается с этапа номер 3.
В начале этого этапа брага не подается, контроль аварий не осуществляется. МУП ожидает пока низ и верх колонны прогреется.
Когда температура внизу колонны станет выше значения, назначенного в настройке F?, а температура вверху превысит 60 градусов, МУП начнет подачу браги со скоростью, заданную в настройке F?, и продолжается до тех пор, пока температура вверху колонны не начнет снижаться. На этом этапе работает мягкий контроль безопасности, что позволяет избежать ложных срабатываний если температура пара резко взлетит или если брага не успеет вовремя снизить температуру вверху колонны и она ненадолго превысит заданный порог безопасности. Если температура вверху колонны начала снижаться, значит брага уже поступила в колонну, и можно переходить к очередному - пятому этапу.
На пятом этапе подача браги происходит на минимальном уровне, заданном в настройке F3. Во время этого этапа осуществляется мягкий контроль безопасности.
Минимальная подача  продолжается до тех пор, пока температура вверху колонны не стабилизируется. Критерий стабилизации находится в настройке F?, по умолчанию он равен пяти. Это - разбег температуры в восьмидесятых долях градуса, который не должен быть превышен в течении трех последовательных замеров.
Минимальная подача F3 должна быть выбрана такой, чтобы...
1. Насос не останавливался из-за слишком малого напряжения;
2. Подача должна быть такой, чтобы при ней температура пара не поднималась выше порогового значения из настройки F?, она должна составлять порядка 50-70% от оптимальной рабочей подачи.
Во время этого этапа осуществляется мягкий контроль безопасности.
После стабилизации стабилизации температуры пара, НБК переходит к шестому, разгонному этапу.
На этом этапе осуществляется жесткий контроль безопасности, поэтому после перехода МУПа в этот режим, можно оставлять НБК работать без присмотра.
На шестом этапе подача начинается с величины, заданной в настройке F?. Она должна быть на 10-30% меньше средней рабочей подачи. Подача на увеличивается на один пункт каждые N секунд. Число N задается в настройке F?. Этот параметр определяет рост подачи только на этом этапе.
Шестой режим продолжается до тех пор, пока не произойдет один из двух "залетов" температуры. Анализируя параметры процесса, МУП вычисляет минимально допустимую температуру барды. От этого значения отнимается значение настройки F? в восьмидесятых долях градуса (только для разгонного режима), и если температура внизу колонны опустится меньше этого значения, МУП перейдет к этапу номер 7.
Кроме того, МУП наблюдает за температурой пара вверху колонны. И если вычисленная по этой температуре крепость превысит значение, заданное в настройке F?, МУП перейдет к этапу номер 8.
При выходе из шестого этапа, в памяти МУПа сохранится достигнутое значение подачи за минусом величины снижения из настройки номер F?.




.,..Продолжу позже...

[Игорь]

Резерв

[Игорь]

Резерв