Один из вариантов сборки автоматики для ректификационной колонны на базе регулятора-стабилизатора мощности РМ-2-Pro-К и термоконтроллера ИРТ-4к-мк.
Ранее мы уже публиковали схему сопряжения регулятора мощности и терморегулятора, и освежали ее после очередного обновления. Однако это была минимальная схема, нужная для понимания базовых принципов подключения, без различных дополнительных элементов вроде переключателей, полезных для переключения вручную режимов нагрева и отбора. К тому же в связи с появлением новых модификаций приборов (ИРТ-4к-мк и РМ-2-Pro-К) расширен функционал. А значит — пора схему перерисовать.
Оговоримся сразу. Винокурение — процесс неоднозначный, процесс творческий, процесс дискуссионный. Технология может различаться, свое влияние оказывает оборудование, сырье, пожелания по поводу конечного продукта, да и просто какие-то личные предпочтения. Мы всегда стараемся делать универсальную автоматику, которая может удовлетворить различные пожелания, но в то же время работать и в более простых режимах. Вот и схема ниже не может быть истиной в последней инстанции. Самое главное в ней — донести общий принцип коммутации приборов. А дальше — простор для творчества. Можно подключить немного по-другому, поменяв нюансы логики срабатывания устройств. Можно убрать ненужные клапаны, упростить вариативность в работе автомат/полуавтомат. Можно наоборот что-то добавить, например регулятор скорости вентилятора, барометр или дополнительный блок защит.
Схема позволяет реализовать основные задачи, стоящие при ректификации: быстрый разгон; регулировка и стабилизация мощности нагрева на протяжении процесса; контроль подачи воды с доохлаждением по завершении процесса; контроль отбора голов по уровню в автоматическом (при подключении 2 клапанов отбора) или полуавтоматическом (с 1 клапаном) режиме; формирование временных задержек перед отбором для работы колонны «на себя»; управление отбором методом старт-стопов или по повышению температуры в кубе («по шпоре») с возможностью декремента (уменьшения) интенсивности отбора; контроль аварийных ситуаций (пробитие симистора, обрыв в ТЭНе, пропадание воды, захлеб колонны и другие проблемы с повышением температуры в ТСА); сигнализация при аварии, в определенных точках и по завершении техпроцесса; ручное управление режимами нагрева и отбора; прямое подключение кулера симистора.
Автоматический выключатель защищает систему от перегрузки и короткого замыкания в ТЭНе, и служит для удобного включения/выключения. Должен соответствовать мощности ТЭНа.
Контактор — это единственный способ надежной защиты при всех авариях, включая пробой симистора. Контактор с катушкой 220V и мощностью с запасом от мощности ТЭНа.
Симистор должен соответствовать мощности ТЭНа. BTA41-600 способен коммутировать до 40 Ампер (порядка 8 кВт), важно чтобы это был оригинальный или высококачественный симистор, и ему было обеспечено достаточное охлаждение. PM-2-Pro-K позволяет подключать кулер 12V напрямую, без дополнительного блока питания. Для управления скоростью обдува в цепь питания кулера можно добавить переменный резистор (потенциометр).
Регулятор мощности PM-2-Pro-K понижает и стабилизирует интенсивность нагрева ТЭНа. Трехпозиционный переключатель «НАГРЕВ» позволяет вручную перевести РМ в режим «разгона» (максимальная мощность на ТЭН), режим «стоп» (отключение нагрева), а также «Авто», при котором управление разгоном осуществляет ИРТ-4к-м в зависимости от температуры в кубе через реле K2.
ИРТ-4к-мк отвечает за автоматизацию процесса. Трехпозиционный переключатель «ОТБОР» позволяет принудительно отключить клапан отбора, принудительно включить его, либо перевести в режим автоматического управления от ИPT. В последнем случае питание сперва идет на реле К1 (основное управление функциями отбора: старт-стоп, интенсивность, задержки и т.д.), а затем последовательно на К5 (обеспечение функционала отбора «по объему»).
Кондуктометрический датчик уровня помещается в тару для отбора голов, и когда уровень жидкости достигнет его контактов — дает сигнал на переключение реле К5 с соответствующей отработкой в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Кнопка сброса нужна для возобновления отбора после замены тары (когда выбран полуавтоматический режим) (кнопка должна быть нефиксирующаяся, а такая кнопка не подойдет). Схема позволяет быстро переключить систему автоматики между режимами работы без необходимости перекоммутировать датчик, а лишь переключив соответствующий перекидной переключатель Автомат (2 клапана отбора) или Полуавтомат (1 клапан). Однако если есть уверенность, что система все время будет работать в том или ином режиме (с одним или двумя клапанами), можно обойтись без переключателя и просто подключить Датчик уровня к нужным клеммам.
Реле КЗ управляет клапаном подачи охлаждающей воды с учетом особого алгоритмы (включение при достижении определенной в кубе, выключение после достижения t° окончания процесса после выбранной задержки в минутах).
Реле К4 отключает нагрузку через контактор в аварийных ситуациях по TCA, а также по окончании процесса (при достижении определенной t° в кубе). Последовательно с ним стоит реле К в РМ, который сразу отслеживает такие аварии, как пробой симистора или обрыв нагрузки.
Дополнительный зуммер можно установить снаружи если система монтируется в боксе, и громкости встроенного зуммера в ИРТ-4к-мк недостаточно (зуммер активный с генератором, питание 9-12V, ток до 40 mA).
Снабберная цепочка RC параллельно катушкам клапанов необходима для подавления электрических и электромагнитных помех, возникающих в результате коммутации индуктивной нагрузки, а также для продления срока службы контактов реле прибора. Наиболее эффективна RС цепочка, установленная в непосредственной близости от катушки клапана. R от 51 до 100 Ом мощностью от 0,5 Вт. С пленочный 0,1- 0,22 мкФ на 400-630 Вольт.
Клапаны, датчики и ТЭН рекомендуется подключать через дополнительные разъемы для удобства отделения блока автоматики от основного оборудования.
Ниже — еще одна схема, попроще, с ИРТ-4к-мк и РМ-2м-32А.
В данном случае вместо РМ-2-Pro-К используется регулятор мощности РМ-2м-32А, со встроенным симистором, радиатором и вентилятором. Схема более простая, без контактора. Однако в данном случае РМ имеет встроенную защиту от перегрева, поэтому пробой симистора менее вероятен.
Если представленные схемы все же кажутся слишком сложными, мы можем в отдельном порядке собрать готовый блок автоматики, со всеми необходимыми приборами, штекерами и т.д., под нужную Вам мощность. Напишите нам, все обсудим.
