Руководство пользователя

Конфигурируемый контроллер управления процессами ректификации и дистилляцией

Alcolego iSam

Версия 1.2.0 Актуально для прошивки 1.2.0

📑 Оглавление

1. Описание устройства
2. Обзор Контроллера
3. Начало работы
4. Теория
- 4.1. Режимы отбора
5. Управление внешними регуляторами мощности
6. Приложение «x3_MySett»
7. Глоссарий

1. Описание устройства

Контроллер управления процессами ректификации и дистилляцией «iSam» (далее – «Контроллер») предназначена для:

Дистилляции – прямого перегона испаряемого спирта;
Ректификации – перегона с укреплением и разделением кипящих фракций.

Контроллер выполняет функции:

управление клапанами отбора;
управление нагревом и охлаждением перегонного аппарата;
отработка аварийных сценариев.

2. Обзор Контроллера

2.1. Назначение кнопок и обозначение индикации

Рис. 1 — Передняя панель Контроллера

Кнопки:

▶︎ «Старт / Далее» (синяя):
- запуск ректификации либо дистилляции;
- переход по этапам программ Контроллера;
- удержание 2 сек — «реконнект» (переподключение модуля WiFi, п. 3.2).
⏸︎ «Пауза (отбора)» (красная):
- кратковременное нажатие — прекращение отбора (закрытие всех клапанов отбора);
- удержание 2 сек — перезагрузка Контроллера.

Дисплей (три строки):

Строка 1: текущий этап; таймер основного клапана отбора + символ s (клапан закрыт, колонна работает «на себя»); общий таймер.
Строка 2: температура в царге; атмосферное давление либо температура ТСА; температура в кубе.
Строка 3: IP-адрес; температура микроконтроллера либо кубовое давление.

Индикаторы клапанов (на дисплее):

Охлаждение — ⭕ (жёлтая окружность)
Верхний узел отбора (ВУО) — ▲ (жёлтый треугольник вверх)
Главный узел отбора (ГУО) — ■ (жёлтый квадрат)
Нижний узел отбора (НУО) — ▼ (жёлтый треугольник вниз)

2.2. Назначение разъемов нижней панели

Рис. 2 — Нижняя панель (разъемы)

Группа разъемов USB-C (слева-направо):

Голубая группа (1–3): цифровые термодатчики (произвольный порядок).
Бежевый (4): аналоговый датчик наполнения приемной емкости.
Красный (5): аналоговый датчик протечки и дискретный датчик ТСА (термостат KSD9700).

Группа клапанов (слева-направо):

Клапан охлаждения (проточная вода/чиллер);
Клапан ВУО;
Клапан ГУО;
Клапан НУО.

2.3. Назначение разъемов боковой панели

Рис. 3 — Боковая панель

Группа разъемов USB-C боковой панели (слева-направо):

Датчик кубового давления;
Внешний регулятор мощности.

Пояснение по подключению термодатчиков:

Цифровые термодатчики подключаются в голубую группу USB-C в произвольном порядке. При включении Контроллер инициализирует их и присваивает обозначения: «Зеленый» (куб), «Синий» (царга), «Желтый» (ТСА или дефлегматор). Назначение можно изменить в настройках: «Настройки» → «Настройки Контроллера» → «Настройки термодатчиков».

3. Начало работы

3.1. Включение Контроллера

Перед включением обязательно подключите цифровые термодатчики (минимум 2).
После включения и инициализации отключение любого датчика вызовет ошибку и постановку Контроллера в «Паузу» (закрытие всех клапанов).
Подключение остальных датчиков и внешних устройств для выполнения основной программы (отбор спирта) не обязательно.

3.2. Подключение Контроллера к локальной сети

Рис. 4 — Подключение к WiFi (нажмите для увеличения)

Точка доступа: при первом включении Контроллер создает сеть iSam AP (2.4 ГГц). Пароль: 12345678. На дисплее — AP: 192.168.4.1.
Вход в веб-интерфейс: после подключения к точке доступа откройте браузер и перейдите по адресу 192.168.4.1.
Подключение к домашней сети: в настройках укажите SSID и пароль вашего роутера («Настройки» → «Настройки сети»).
«Реконнект»: после ввода данных нажмите кнопку «Reconnect» в веб-интерфейсе или удерживайте ▶︎ на корпусе до появления надписи «Рекнт» на дисплее.

Важно! Не рекомендуется эксплуатировать Контроллер без подключения к локальной сети — режим точки доступа создает высокую нагрузку на микроконтроллер и может снизить стабильность работы.

Примечание: В сильно зашумленной WiFi-среде Контроллер может не распознать вашу сеть. В этом случае подключитесь к точке доступа iSam AP и вручную введите SSID в настройках.

Примечание: Не используйте несколько браузеров или устройств одновременно — это создает конфликты запросов к Контроллеру.

3.3. Синхронизация времени

Важно! Если Контроллер был отключен от питания, перед запуском процесса откройте веб-интерфейс (загрузите любую страницу). Это синхронизирует внутренние часы Контроллера со временем вашего устройства.

Без синхронизации графики и журналы будут заполнены некорректными метками времени.

4. Теория

4.1. Режимы отбора

Рис. 5 — Режимы отбора (нажмите для увеличения)

Контроллер поддерживает два основных режима: дистилляция и ректификация.

Дистилляция (Potstill, «прямоток»)

Отбор спирта-сырца без укрепления.
Используется только ГУО (главный узел отбора).
Этапы: Разгон → Отбор → Охлаждение → Завершено.
На этапе «Разгон» — нагрев на полную мощность до 60°C в царге.
На этапе «Отбор» — стабилизация напряжения, включение охлаждения. Отбор идет до достижения температуры в кубе или до таймера.

Ректификация

Разделение на фракции: головы → тело → хвосты.
Этапы: Разгон → Стабилизация → Отбор голов → Отбор тела → Отбор хвостов → Охлаждение → Завершено.

Этап «Стабилизация»:

Ожидание достижения в царге стабильной температуры.

Этап «Отбор голов»:

Отбор головных фракций из ВУО.
Длится до завершения таймера отбора голов.

Этап «Отбор тела»:

Отбор тела из ГУО.
Скорость регулируется временем открытого/закрытого состояний клапана ГУО.
Механизм «Старт-Стоп»: при достижении температуры Уставка + Гистерезис + Температурный сдвиг наступает Стоп (клапан закрывается). Когда температура возвращается к Уставке — Старт (клапан открывается).
Авто-декремент: после каждого Стопа время открытого состояния клапана уменьшается на 10% (по умолчанию).
Окончание этапа — по достижении температуры в кубе 95°C или по максимальному числу Стопов (по умолчанию 15).

Параллельный отбор: при активации в настройках возможен отбор подголовьев (ВУО) и предхвостий (НУО) одновременно с отбором тела.

Путь: «Настройки» → «Настройки этапа «Тело»» → «Верхний узел отб. (подголовья)» / «Нижний узел отб. (предхвосты)» → «Включить».

Важно! Чем отличается Стоп от Паузы?

Состояние	Таймеры	Нагрев	Клапаны
Стоп (внутри этапа «Тело»)	Продолжают идти	ВКЛЮЧЕН	Закрыт только ГУО
Пауза (глобальная)	ОСТАНОВЛЕНЫ	ВКЛЮЧЕН	Закрыты ВСЕ

Пауза — это полная остановка процесса. Стоп — это часть алгоритма «Старт-Стоп» для очистки спирта.

5. Управление внешними регуляторами мощности

Рис. 6 — Схема подключения регулятора мощности

Контроллер поддерживает следующие регуляторы мощности (напряжения):

СиВ «РМЦ-3-3500» / «РМЦД-3-3500» (РМЦ-3);
AKIP-DON «РМ-2м»;
Smartmodule «SM60».

Регулятор	Способ управления	Критичная настройка
РМЦ-3	ШИМ или стабилизация	Для управления из приложения включите «ШИМ-управление РМ» в настройках Контроллера.
РМ-2м	Только стабилизация	Дополнительных настроек не требует.
SM60	Только стабилизация	Обязательно включите «Инверсию разгона SM60» в настройках Контроллера. Иначе ТЭН будет греться на паузе и остывать на старте!

Для РМЦ-3 доступно два способа управления:

Стабилизация: напряжение задается в настройках регулятора один раз.
ШИМ-управление: напряжение можно менять «на лету» из веб-приложения. Активируется в настройках Контроллера: «Настройки» → «Настройки Контроллера» → «ШИМ-управление РМ» → «Включить».

6. Приложение для браузера «x3_MySett»

Рис. 7 — Вкладки приложения (нажмите для увеличения)

Приложение содержит три вкладки:

Приборы — телеметрия и управление;
Статистика — графики и журналы;
Настройки — конфигурация этапов и системные настройки.

6.1. Вкладка «Приборы»

Рис. 8 — Вкладка «Приборы» (нажмите для увеличения)

Отображается:

режим, текущий этап, состояние Контроллера;
визуализация клапанов (ВУО, ГУО, НУО, охлаждение);
показания термодатчиков (куб, царга, ТСА);
атмосферное давление;
температура МК и скорость кулера.

Конфигуратор сборки (доступен ДО СТАРТА):

подключение/отключение узлов отбора;
преднастройка параллельного отбора;
выбор способа отбора хвостов:
- «По классике» — через верхний узел (клапан 1);
- «Слив колонны» — через нижний узел (клапан 3) при отключенном нагреве.

Внизу вкладки — кнопки «Старт» и «Пауза» (дублируют кнопки на корпусе).

6.2. Вкладка «Статистика»

Рис. 9 — Вкладка «Статистика» (нажмите для увеличения)

Журнал этапов: время начала каждого этапа и общее время работы.
Графики: температуры (царга, куб, ТСА), атмосферное давление, датчики наполнения/протечки.
Журнал аварий: фиксирует нештатные события (отключение датчика, протечка и т.д.).
Кнопка «Обновить страницу» — принудительная перезагрузка данных.

Переключатели управления данными:

«Накапливать данные к графикам» — новые точки сохраняются во flash-память МК.
«Отобразить все графики» — загружаются и показываются ВСЕ накопленные данные.

Важно: Включайте «Отобразить все графики» только при необходимости. При перегоне >10 часов объем данных может достигать десятков килобайт, и контроллер может работать медленнее.

Данные хранятся во flash-памяти контроллера, а не в облаке или браузере — это гарантирует сохранность статистики.

6.3. Вкладка «Настройки»

Рис. 10 — Вкладка «Настройки» (нажмите для увеличения)

В верхней части вкладки выбирается рабочий режим: Дистилляция, Ректификация.

Блок «Этап "Разгон"»

Устанавливается температура в царге для перехода на следующий этап (по умолчанию 60°C).

Блок «Этап "Головы"»

Период открытого/закрытого состояния клапана: по умолчанию 5/300 (залповый сброс). Можно настроить на капельный отбор (0.5/30, 0.1/6 и т.д.).
«Выдержать после стабилизации»: время (в секундах) работы колонны «на себя» перед началом отбора голов. При 0 — стабилизация отсутствует.
Таймер отбора голов: по умолчанию 5 часов.
Переключатель «Закончить этап по датчику наполнения» — при срабатывании датчика программа переходит на следующий этап.

Блок «Этап "Тело"» (самый большой)

Учет атмосферного давления: можно отключить (показания давления сохраняются).
Клапан 2 (ГУО): период открытого/закрытого состояний в секундах.
Уставка температурная: фиксируется автоматически после отбора голов. Может быть изменена вручную во время работы.
Гистерезис: значение, прибавляемое к Уставке для определения верхней границы Стопа. По умолчанию 0.25°C.
Максимальное количество Стопов: по умолчанию 15.
Авто-декремент: автоматическое уменьшение периода открытого состояния клапана после каждого Стопа (в % от текущего периода). По умолчанию 10%.
Параллельный отбор: включение/отключение подголовьев (ВУО) и предхвостий (НУО) с настройка их периодов.
Кубовая температура перехода на хвосты: по умолчанию 95°C.

Блок «Этап "Хвосты"»

Способ отбора: «по классике» (через ВУО) или «слив колонны» (через НУО).
При «классике» — настройка периодов клапана и кубовой температуры завершения.
При сливе — задается время слития.

Блок «Охлаждение»

Температура, при которой закрывается клапан охлаждения и останавливается таймер.
Переключатель для проверки работы клапана охлаждения.

Блок «Безопасность»

Аварийная температура ТСА.
Пороговые значения датчиков наполнения и протечки.

Отдельные кнопки: «Настройка сети» и «Настройка контроллера».

7. Глоссарий

Термин	Определение (для новичка)
Режим отбора	Два режима: Дистилляция (первый перегон), Ректификация (второй перегон, чистый спирт).
Ректификация	Разделение смеси на фракции (головы, тело, хвосты) по температуре кипения.
Головы	Легкокипящие компоненты (ацетон, метанол). Ядовиты, отходы!
Подголовья	Промежуточная фракция между головами и телом. Меньше ядовитых веществ, но еще не чистый спирт.
Тело	Этиловый спирт — то, ради чего весь процесс.
Предхвостья	Фракция между телом и хвостами.
Хвосты	Тяжелые сивушные масла. Кипят выше 85°C.
Разгон	Быстрый нагрев до кипения. Колонна работает «на себя».
Работа на себя	Отбор закрыт, колонна разделяет фракции по высоте (внизу — тяжелые, вверху — легкие).
Старт-стоп	Метод отбора: клапан открывается (Старт отбора), температура растет, клапан закрывается (Стоп отбора), колонна работает «на себя», температура падает — цикл повторяется.
Старт (отбора)	Клапан открыт, отбор идет.
Стоп (отбора)	Клапан ГУО закрыт, но нагрев ВКЛЮЧЕН, колонна работает «на себя». Отличие от Паузы — таймеры продолжают идти.
Пауза	Нагрев ВЫКЛЮЧЕН, все клапаны закрыты, таймеры ОСТАНОВЛЕНЫ.
Гистерезис	Диапазон для срабатывания Старт-Стопа. Нижняя граница — Старт, верхняя — Стоп.
Уставка температурная	Целевая температура в царге, фиксируется после отбора голов.
Сдвиг уставки	Температурный сдвиг для тонкой настройки Стопа отбора. По умолчанию 0.0625°C.
Авто-инкремент	Автоматическое увеличение уставки после продолжительного Стопа отбора (по умолчанию 0).
Авто-декремент	Автоматическое уменьшение скорости отбора после каждого Стопа отбора (по умолчанию 10%).
ВУО	Верхний узел отбора (головы, подголовья).
ГУО	Главный узел отбора (тело).
НУО	Нижний узел отбора (предхвостья, хвосты).
ШИМ	Широтно-импульсная модуляция — метод управления, при котором сигнал подается в виде серии импульсов с изменяемой шириной.