本页介绍 Samovar 在 “Rectification”(精馏)模式下的完整工作周期:从上电、塔预热,到酒头、酒心和酒尾的取酒,再到程序自动结束。本说明适用于固件 7.00。
模式的总体逻辑
在精馏模式下,Samovar 把初馏酒分成三个馏分:酒头、酒心和酒尾。控制器通过 SSR 继电器加热蒸馏釜,用 PID 控制器稳定塔的工况,并按设定的程序切换收集容器、控制蠕动泵。温度由五个 DS18B20 传感器监测:蒸汽、塔节、冷却水、蒸馏釜、TCA(通大气的管路)。整个过程可以在网页界面、Android 和 iOS 手机应用以及 samovar-tool.ru 网站上看到。
开始取酒由操作者决定。选择模式并接通电源后,Samovar 进入 “Off”(关闭)状态,等待命令,只读取传感器。要启动过程,操作者按下 “Power on”(开机)——控制器开启加热并开始预热塔。
“Off” 状态与启动
选择 “Rectification” 模式后或重启后,控制器处于 “Off” 状态:显示传感器读数,但加热和水泵都关闭。从这个状态可以进行两种转换:
- “Power on”——控制器在塔预热模式下开启加热。
- “Pump calibration”(泵校准)——单独的服务模式,用于测量蠕动泵的流量。
塔预热
按下 “Power on” 后,控制器进入 “Warm-up”(预热)状态(状态 50,SAMOVAR_STATUS_RECT_ACCEL)。在这个状态下,功率调节器以预热模式工作。如果您的固件构建中启用了 UART 功率调节器(Samovar_ini.h 中的 SAMOVAR_USE_POWER 标志),则 4 号继电器可以接通预热电加热管——当蒸馏釜温度接近打开水阀的阈值时,它会关闭。预热电加热管的继电器额定值必须比电加热管功率至少高 20%。如果使用四路继电器模块,预热电加热管可以通过 4 号继电器连接——它控制接触器或其他满足功率要求的继电器。
当蒸馏釜温度达到 77 °C(Samovar_ini.h 中的常量 OPEN_VALVE_TANK_TEMP)时,Samovar 打开冷却水阀(3 号继电器,RELE_CHANNEL3),向手机应用和 samovar-tool.ru 网站发送通知,并在主屏幕上显示冷却水已接通的消息。
塔的稳定
当蒸汽温度超过 39 °C(Samovar_ini.h 中的常量 CHANGE_POWER_MODE_STEAM_TEMP)时,控制器退出预热模式,转入稳定模式(状态 51,SAMOVAR_STATUS_RECT_STABILIZING)。相关通知会发送到应用和网站。
在稳定模式下,Samovar 等待蒸汽温度的波动在 6 分钟内保持在 0.1 °C 以下(按传感器轮询次数计算,见 alarm.h:463)。之后控制器进入 “Stabilization complete”(稳定完成)状态(状态 52,SAMOVAR_STATUS_RECT_STABLE),会响一声短促的蜂鸣,并收到通知。如果在设置中启用了 COLUMN_WETTING 参数和 wetting_autostart,则酒头取酒可以自动开始——为此,程序(sketch)中有一个在稳定后自动开始取酒头的选项。
“Stabilization complete” 状态是操作者决定是否启动取酒程序的时间点。要开始取酒,请在网页界面或手机应用中按 “Start take-off”(开始取酒)。按下后,泵会以程序第一行设定的速度启动。
取酒程序:行的结构
取酒程序是 “Program”(程序)页面文本框中的一系列行。每一行描述取酒的一个阶段:酒头、酒心、酒尾、暂停、辅助动作。一行由 5 个用 “;” 分隔的字段组成:
- 行类型:H(酒头)、B(酒心)、C(酒尾)、T(暂停)、P(暂停程序)、L(Lua 阶段)。
- 取酒体积,单位毫升(用于 H/B/C 行),或持续时间,单位秒(用于暂停)。
- 取酒速度,单位升/小时(从 0.001 到 5 L/h)。
- 收集容器的编号(1 到 4 的整数)。
- 取酒温度,单位 °C。对于酒头和酒尾,使用自动检测到的酒心温度;对于酒心,使用第一条酒心行开始时记下的温度(见下文)。值为 0 表示自动检测。
- 电加热管电压,单位 V(可选)。
酒头行示例:H;200;0.05;1;0;0——以 0.05 L/h 取 200 ml 酒头到 1 号容器。酒心行示例:B;1500;1.5;2;0;0——以 1.5 L/h 取 1500 ml 酒心到 2 号容器。
酒头取酒
程序启动后,控制器从第一条酒头行开始。泵按该行给出的速度运行,控制器按各行设定的编号切换容器。当第一条酒头行的体积收集完毕后,控制器转到程序的下一行。
在任何一行运行期间,操作者都可以随时调整取酒速度——在 “Advanced”(高级)标签页输入新的升/小时数值并按 “Set”(设置)。最低速度为 0.001 L/h,最高为 5 L/h。
酒心取酒与温度的记录
第一条酒心行开始时,控制器会记住当前的蒸汽温度和塔节温度。这些温度成为整个酒心取酒阶段的基准。在酒心行运行期间,您可以随时在 “Advanced” 标签页按 “Set hearts take-off T”(设置酒心取酒温度)来调整。控制器会用当前的传感器读数覆盖已记住的温度。
如果启用了 “Use pressure correction”(使用压力修正)选项(Samovar.h 中的 UsePreccureCorrect),当大气压变化时,控制器会重新计算已记住的酒心取酒温度(使用 BMP180/BMP280/BME280 传感器,如果已安装):压力下降时调低,上升时调高,依据的是酒精沸点随压力变化的关系。
酒心行一直运行到程序中设定的体积收集完毕。如果取酒期间蒸汽和塔节温度超出设置中规定的范围,控制器会暂停取酒。如果启用了 “Use pump speed correction”(使用泵速修正)选项(Samovar.h 中的 useautospeed),那么在暂停的同时,控制器会按设置中设定的百分比降低取酒速度。
杂质检测器
7.00 版内置杂质检测器,在酒心取酒期间监视蒸汽和回流温度的稳定性。如果温度波动超过当前取酒阶段设定的阈值,检测器会停止取酒,直到稳定性恢复。这样可以防止酒尾馏分窜入酒心。检测器的参数在 impurity_detector.h 文件中。
酒尾取酒
最后一条酒心行结束后,如果程序中有酒尾行,控制器就转到酒尾行。酒尾的速度和容器在程序中设定。最后一条酒尾行结束后,控制器进入待机模式:泵停止,功率调节器继续以最后一条酒尾行所用的电压运行。主屏幕和通知中会出现程序结束的消息。
程序结束后,会开启“自回流”模式:泵停止,加热继续。默认情况下该模式持续 30 分钟(Samovar_ini.h 中的常量 PROGRAM_DONE_AUTO_POWEROFF_MIN)。在此期间,操作者可以决定关闭塔,或用另一个程序继续取酒(例如,如果原料是谷物,可以收集脂肪酸)。如果 30 分钟后操作者没有干预,控制器会自动关闭加热。设置中的值为 0 表示取消保持——程序结束后立即断电。
取酒期间的控制
程序运行期间,操作者随时可以:
- 再次按 “Start take-off”——控制器转到程序的下一行。
- 按 “Pause”(暂停)——泵停止,加热继续。
- 按 “Resume take-off”(继续取酒)——程序从原来的位置继续。
- 在 “Advanced” 标签页更改取酒速度——新速度立即生效。
- 在 “Advanced” 标签页调整酒心取酒温度——已记住的温度会被当前的传感器读数覆盖。
紧急停机
当蒸馏釜温度超过报警阈值(默认 100 °C)、与蒸馏釜或蒸汽传感器的连接丢失,以及杂质窜入检测器触发时,控制器会关闭加热,并使过程进入 “Alarm”(报警)模式。报警消息会发送到手机应用和 samovar-tool.ru 网站,并显示在主屏幕和日志中。原因消除后,由操作者重新启动过程。
到哪里查参数
- 水阀打开温度——Samovar_ini.h 中的
OPEN_VALVE_TANK_TEMP。 - 从预热切换到工作模式的温度——Samovar_ini.h 中的
CHANGE_POWER_MODE_STEAM_TEMP。 - 程序结束后的“自回流”保持时间——Samovar_ini.h 中的
PROGRAM_DONE_AUTO_POWEROFF_MIN。 - 启用 UART 功率调节器和预热电加热管——Samovar_ini.h 中的
SAMOVAR_USE_POWER标志。 - 水阀和预热电加热管的引脚——Samovar_pin.h 中的 RELE_CHANNEL3 和 RELE_CHANNEL4。
- 精馏状态——Samovar.h 中的 SAMOVAR_STATUS_RECT_*。
- 程序解析——program_io.h 中的 rect_program_parse_spec()。
- 杂质检测器——impurity_detector.h。
- 塔的稳定——alarm.h,SAMOVAR_STATUS_RECT_STABILIZING 处理程序。
