Что такое ШИМ?
Пример расчета параметров отбора
Какие датчики для чего?
Как работает отбор на Смартмодуле?
Как не отбирать хвосты?

Что такое ШИМ?

В Смартмодуле применяется способ регулирования скорости отбора ШИМ — широтноимпульсная модуляция. Это способ, который позволяет с помощью такого устройства как электромагнитный клапан (он либо полностью открыт, либо полностью закрыт и других состояний не имеет) плавно изменять скорость отбора.

Например у Вас есть клапан, который в открытом состоянии пропускает 10 литров в час. Кстати Вам нужно знать пропускную способность Ваших клапанов, чтобы в дальнейшем этим пользоваться.
За один час этот клапан вам нальет 10 литров воды (при условии, что он открыт). Но если этот клапан открывать на 2 секунды, а потом закрывать на 2 секунды и так делать 1 час, то этот клапан Вам нальет 5 литров воды. То есть пропускная способность его станет 50 %.
Таким образом мы каждые 4 секунды открываем клапан на 2 секунды. 2 от 4 это и есть 50 %. Если открывать на 1 секунду каждые 4 секунды, то пропускная способность будет 25 %. Если открывать на 0,5 секунды, то 12,5 %.
4 секунды — это период, в инструкции Смартмодуля он называется Tperiod. 2 секунды (1 с или 0,5 с) это время открытого состояния клапана, в инструкции Смартмодуля оно называется Ton. Ton в настройках пишется слева от косой черты, Tperiod — справа от косой черты.

Пропускную способность клапана Вы можете измерить обеспечив наличие жидкости на его входе, открыв его и измерив объем жидкости, который пройдет через него за единицу времени и перевести потом на час.

Пример расчета параметров отбора

Следующий пример: Вы рассчитали параметры погона, который Вы собираетесь сейчас провести. Вам нужно отобрать 2 литра голов за 2,5 часа и начать отбор тела на скорости 2 литра в час. Хвосты надо отобрать на скорости 2,5 литра в час до температуры 99 градусов в кубе.
Головы
2 литра за 2,5 часа это 0,8 литра/в час (2/2,5=0,8).
0,8 л/ч от пропускной способности клапана 10 л/ч это 8 % (0,8/10=0,08).
При периоде 4 с время открытого состояния клапана это 4*0,08=0,32 сек.
В настройках ставим Головы 0,3 / 4.
В начальных настройках (нажать верхнюю и нижнюю кнопку вместе) ставим Таймер Голов 2:30
Тело
2 литра в час от 10 литров в час это 20 % (или 0,2).
При периоде 4 с время открытого состояния клапана это 4*0,2=0,8 сек.
В настройках ставим Тело 0,8 / 4.
Хвосты
2,5 литра в час от 10 литров в час это 25 % (или 0,25)
При периоде 4 с время открытого состояния клапана это 4*0,25=1 сек.
В настройках ставим Хвосты 1 / 4.
В начальных настройках (нажать верхнюю и нижнюю кнопку вместе) ставим Темп. Хвостов 99.

Если Вам с периодом 4 с кажется, что клапан открывается слишком часто, то можете использовать и другой период (6 с, 8 с и т. д.) пересчитав время открытого состояния по методике выше. Вы также можете использовать разные периоды на клапане голов, тела и хвостов.
Также обратите внимание, что в настройках времени открытого состояния клапана невозможно установить сотые доли секунды, а только десятые. Поэтому расчетное значение округляем до десятых долей. Если нужно сохранить сотые, то увеличиваем период, соответственно с пересчетом под новый период. Но слишком большое увеличение периода может привести и к слишком долгому открытому состоянию клапана на некоторых режимах и соответственно к осушению колонный и её дестабилизации.

Какие датчики для чего?

Смартмодуль имеет два датчика температуры. На каждый этап (Головы, Тело, Хвосты) Вы можете назначить Датчик 1 или Датчик 2. Также есть выбор работать по одному датчику или по двум. Это всё можно настроить в начальных настройках (нажать верхнюю и нижнюю кнопку вместе).

Работа по одному датчику
Для работы по одному датчику в начальных настройках необходимо выбрать Термодатчиков один. Все этапы будут ориентироваться на Датчик 1, второй датчик показывать не будет. Этот датчик необходимо установить в царгу с насадкой, обычно на 2/3 длины царги от куба.
При работе по одному датчику окончание этапа Хвосты будет также происходить по этому датчику, а он установлен у Вас в царгу. Это значит, что в конце отбора хвостов у Вас на этом датчике температура может и не достигать 99 градусов, так как 99 градусов это температура в кубе, а датчик установлен выше в царге. Поэтому для окончания этапа Тело параметр Темп. Хвостов придется поставить ниже. На сколько ниже зависит от Вашего оборудования и Вам необходимо будет посмотреть какая у Вас температура в царге в конце отбора хвостов и установить её. По умолчанию она стоит 95 градусов.

Работа по двум датчикам
Для работы по двум датчикам в начальных настройках необходимо выбрать Термодатчиков два, а на каждый этап назначить Датчик один или Датчик два. Обычно назначаются на этапы Головы и Тело Датчик один, а на этап Тело Датчик 2. Датчик 1 при этом устанавливается в царгу (также на 2/3 длины от куба), а Датчик 2 в куб или вниз царги.
В этом случае отбор Тела будет вестись по датчику в царге, а отбор хвостов по датчику в кубе. Поэтому параметр Темп. Хвостов можно уже ставить и 99 градусов.

Как работает отбор на Смартмодуле?

После старта контроллер начинает отбирать головы с заданной Вам скоростью и заданное Вами время. Показания датчиков температуры на отбор голов не влияют.
После того как контроллер отобрал головы, он переходит к отбору тела и в этот момент запоминает температуру в царге (Датчик 1). Далее контроллер ведет отбор тела с заданной выше скоростью до тех пор, пока температура в царге не превысит запомненную+гистерезис (в настройках параметр Гистерезис 0,25 гр.С). После превышения отбор остановится и будет стоять, пока температура не вернется к запомненной. После возврата температуры отбор возобновится, но время открытого состояния клапана уменьшится на декремент (в настройках Декремент 10%). То есть если это время было 0,8 сек, то после возобновления отбора оно станет 0,72 сек. После каждого превышения это время будет уменьшаться на 10 %, пока не станет нулевым, после чего этап Тело завершится.
Гистерезис и декремент Вы можете менять и подобрать их под Ваше оборудование. В первые разы можно работать с установленными по умолчанию, чтобы понять подходят они Вам или нет.
При увеличении гистерезиса увеличивается шанс проникновения хвостов в продукт. При уменьшении гистерезиса увеличится время отбора тела, а также этап Тело может завершиться не отобрав весь спирт. Чтобы этап не завершался раньше, необходимо уменьшать и декремент.
При увеличении декремента автоматика быстрее подберет нужную скорость отбора, но при этом может не отобраться весь спирт. При уменьшении декремента, скорость будет подбираться дольше, процесс будет дольше, но спирт отберется максимально.
После завершения этапа Тело включится этап Хвосты. Отбор хвостов ведется с заданной Вами скоростью до температуры Темп. Хвостов. Обычно это 95 или 99 градусов (в зависимости от количества используемых датчиков). По достижении этой температуры процесс завершится.

Вышеописанные переходы между этапами происходят автоматически если в начальных настройках параметр Переходы установлен в автомат. Если параметр Переходы установлен в вручную, то после каждого этапа отбор будет останавливаться, будет подаваться звуковой сигнал об окончании этапа и контроллер будет ждать Вас, чтобы Вы поменяли посуду и нажали кнопку для включения следующего этапа. Это используется при работе с одним клапаном. В начальных настройках также можно на каждый этап задать свой клапан (1, 2 или 3). Если у Вас один клапан, то на каждый этап задавайте клапан 1.

Как не отбирать хвосты?

Для того чтобы не отбирать хвосты нужно пропустить этот этап. Это можно сделать, если в параметр Темп. Хвостов занести температуру ниже той, которая установилась на этапе тело, например 60 градусов. Тогда когда закончится этап Тело, контроллер перейдет на этап Хвосты и увидит что текущая температура (например 79 градусов) уже Выше заданной для окончания этапа Тело (60 градусов) и этап Тело сразу завершится, ну и весь процесс тоже.

В таблице приведено приблизительное соотвествие скорости насоса и получаемого расхода продукта для автоматик с перистальтическим насосом (насосами) АР6, АР6.2, выпущенных до 1 июня 2024 года.

Обратите внимание на то, что соответствие скорости и расхода приблизительное и предназначено для упрощения выбора скорости насоса.
Реальный расход зависит от многих факторов (температура, состояние трубки насоса, оборудование к которому подключена автоматика) и может отличаться в каждом конкретном случае.

Данная схема позволяет организовать автоматику для ректификации с четырьмя датчиками температуры, управлением ТЭНом, клапаном отбора и клапаном подачи воды.