Предекремент и Формула авто 92+

Актуально для прошивок версий 2.2.54, 2.3.27 или новее.

В процессе отбора контроллер может уменьшать скорость тремя независимыми механизмами:

1. Предекремент
2. Декремент и Стоп по гистерезису
3. Формула или Формула авто 92+

Все механизмы работают совместно и дополняют друг друга.

Что такое гистерезис

Для начала важно понять, что такое гистерезис.

Допустим:

Т. отбора = 78,40 °C
Гистерезис = 0,25 °C

Тогда предельная температура составит:

78,40 + 0,25 = 78,65 °C

Если температура ТД1 достигнет 78,65 °C - отбор будет остановлен.

После этого контроллер ждёт, пока температура ТД1 снова опустится до Т. отбора (78,40 °C).

Только после этого:

• отбор возобновится;
• скорость уменьшится на величину параметра «Декремент».

Таким образом каждый стоп уменьшает скорость отбора и помогает удерживать процесс в стабильном режиме.

Предекремент

Предекремент нужен для того, чтобы не доводить процесс до остановки отбора.

Вместо того чтобы ждать достижения гистерезиса, контроллер заранее уменьшает скорость.

Доступные значения:

Выключен
0,07 °C
0,13 °C

Как работает

Пример:

Т. отбора      = 78,40 °C
Гистерезис     = 0,25 °C
Предекремент   = 0,13 °C

Температура остановки:

78,40 + 0,25 = 78,65 °C

Температура первого предекремента:

78,65 − 0,13 = 78,52 °C

При достижении 78,52 °C скорость будет уменьшена на величину параметра «Декремент».

Минимальный допустимый гистерезис

Предекремент	Минимальный гистерезис
0,07 °C	0,12 °C
0,13 °C	0,18 °C

Если установлен меньший гистерезис, предекремент автоматически отключается.

Почему предекремент не может срабатывать постоянно

После срабатывания предекремента контроллер ждёт возврата температуры ТД1 к Т. отбора.

Только после этого предекремент может сработать снова.

Это сделано специально.

Датчик DS18B20 имеет дискретность 0,0625 °C, поэтому при пограничном состоянии температура может колебаться примерно так:

78,50
78,56
78,50
78,56
78,50

Без защиты предекремент мог бы срабатывать на каждом таком переходе и очень быстро снизил бы скорость до нуля.

Стоп по гистерезису

Если предекремент не помог и температура продолжает расти, срабатывает основной защитный механизм.

При достижении гистерезиса:

Отбор остановлен

После возврата ТД1 к Т. отбора:

Отбор возобновляется
Скорость уменьшается на Декремент

Формула

Формула плавно снижает скорость отбора по мере роста температуры в кубе (ТД2).

По умолчанию*:

Начало работы: 92 °C
Конец работы: 99 °C

На 99 °C скорость стремится к нулю.

*Пользователь может самостоятельно установить начало работы формулы.

Формула авто 92+

Формула авто 92+ предназначена для того, чтобы максимально долго сохранять высокую скорость отбора и начинать её снижение только тогда, когда это действительно необходимо.

Когда начинается работа

Необходимо выполнение двух условий одновременно:

• Температура ТД2 достигла 92 °C.
• На ТД1 появились признаки приближения к гистерезису (условие первого предекремента).

Пока второе условие не выполнено, скорость не уменьшается.

Почему это лучше обычной формулы

Обычная формула начинает снижать скорость сразу после 92 °C.

Однако часто колонна ещё может работать на полной скорости без риска роста температуры ТД1.

В этом случае раннее снижение скорости приводит только к увеличению времени отбора.

Резкое снижение скорости

Если первый предекремент произошёл значительно позже 92 °C по ТД2, контроллер делает резкое снижение скорости до уровня, который соответствует линии 92–99 °C.

На графике это выглядит как резкая ступенька вниз.

Это специальный механизм защиты процесса.

Чем позже произошёл первый предекремент относительно 92 °C по ТД2, тем сильнее будет снижение скорости.

Без этого механизма температура ТД1 быстро достигнет гистерезиса и вызовет остановку отбора.

Легко запомнить:

Предекремент заранее пытается предотвратить стоп.
Стоп исправляет ситуацию, если предекремент не помог.
Формула авто 92+ позволяет максимально долго работать на высокой скорости, но при необходимости быстро возвращает скорость на безопасную траекторию снижения.

---

Примеры реальных процессов

В этом разделе рассмотрены реальные логи работы контроллера и показано, как по графикам можно оценить правильность настройки процесса.

Цель этих примеров — научиться понимать, что именно происходит во время отбора, почему контроллер снижает скорость, когда срабатывают предекременты и стопы, а также какие выводы можно сделать по результатам работы.

Каждый пример содержит:

• исходный график процесса;
• разбор ключевых событий;
• объяснение причин происходящего;
• рекомендации по настройке.

---

Пример №1. Работа без формулы. Ранний рост температуры ТД1

В данном примере используются только алгоритмы:

• Предекремент;
• Стоп по гистерезису;
• Декремент.

Алгоритмы «Формула» и «Формула авто 92+» отключены. Снижение скорости происходит исключительно за счёт предекрементов и стопов.

Что видно на графике

1. Первый предекремент произошёл слишком рано

На графике первый предекремент отмечен красной пунктирной линией.

Он произошёл при температуре:

ТД2 = 83,95 °C

Оптимальный диапазон:

92...94 °C

Это означает, что температура ТД1 начала расти значительно раньше, чем ожидается.

Это может говорит о том, что:

• скорость отбора слишком высокая;
• или датчик ТД1 установлен слишком низко.

2. Видны ступени снижения скорости

После каждого срабатывания предекремента скорость уменьшается на величину параметра «Декремент».

На верхнем графике хорошо видны характерные ступени снижения скорости.

Каждая ступень соответствует очередному вмешательству алгоритма регулирования.

Фактически контроллер пытается заранее предотвратить дальнейший рост температуры ТД1.

3. Видны остановки отбора

Закрашенные области соответствуют периодам действия стопа по гистерезису.

В эти моменты:

Скорость = 0
Отбор остановлен

После возврата температуры ТД1 к температуре отбора контроллер возобновляет процесс.

При этом скорость дополнительно уменьшается на величину декремента.

4. Количество стопов слишком велико

После начала роста температуры ТД1 система постоянно приближается к уровню гистерезиса.

Предекременты уже не способны удерживать процесс в стабильном состоянии, поэтому контроллер вынужден регулярно останавливать отбор.

Это хорошо видно по:

• большому количеству закрашенных зон;
• частым переходам скорости к нулю;
• колебаниям ТД1 около уровня гистерезиса.

Что это означает

Колонна работает на пределе своих возможностей.

Температура ТД1 начинает расти слишком рано, а последующие предекременты и стопы вынуждены постоянно компенсировать избыточную скорость отбора.

Вместо плавного и стабильного процесса получается цикл:

Рост температуры →
Предекремент →
Новый рост →
Стоп →
Возобновление →
Новый рост →
Следующий стоп

Такой режим приводит к увеличению общего времени отбора и ухудшению стабильности процесса.

Возможные причины

Вариант 1. Завышена скорость отбора

Наиболее вероятная причина.

Колонна не успевает перерабатывать подаваемую мощность и поддерживать стабильное разделение фракций.

В результате температура ТД1 начинает расти значительно раньше, чем температура в кубе достигает рабочих значений.

Вариант 2. Неправильное расположение ТД1

Если датчик установлен слишком низко, он может фиксировать изменения температуры раньше, чем они действительно начинают влиять на качество отбора.

В этом случае контроллер будет преждевременно реагировать на рост температуры.

Рекомендации

• Проверить место установки датчика ТД1.
• Убедиться в отсутствии тепловых мостов и паразитического нагрева датчика.
• Попробовать уменьшить начальную скорость отбора.
• Повторить процесс и сравнить результат.

Цель настройки — добиться того, чтобы первый предекремент происходил не раньше температуры:

ТД2 = 92 °C

и желательно попадал в диапазон:

ТД2 = 92...94 °C

Этот диапазон наиболее благоприятен для стабильного и эффективного отбора.

Итоговая оценка процесса

Первый предекремент: 83,95 °C

Оценка:
ОТБОР ЗАВЫШЕН

Характерные признаки:
✓ ранний рост ТД1
✓ большое количество предекрементов
✓ большое количество стопов

Рекомендуется:
✓ уменьшить скорость отбора
✓ проверить место установки ТД1

---

Пример №2. Работа с включённой «Формулой авто 92+»

В данном примере используется алгоритм «Формула авто 92+».

На графике хорошо видно одно из главных преимуществ этого режима — контроллер максимально долго сохраняет высокую скорость отбора и начинает её существенное снижение только тогда, когда появляются реальные признаки приближения к пределу работы колонны.

Что видно на графике

1. Первый предекремент произошёл поздно

Первый предекремент произошёл при температуре:

ТД2 = 96,27 °C

Это существенно позже рекомендуемого диапазона:

92...94 °C

На графике этот момент отмечен фиолетовой пунктирной линией.

До этого момента температура ТД1 практически не проявляла признаков роста, поэтому контроллер не вмешивался в процесс и позволял работать на полной скорости отбора.

Моменты, которые следует проверить:

• скорость отбора занижена избыточно;
• возможно, датчик ТД1 установлен выше оптимального уровня.

2. Хорошо видна работа алгоритма «Формула авто 92+»

После появления первого признака роста температуры ТД1 контроллер выполнил резкое снижение скорости отбора.

На верхнем графике это выглядит как большая ступенька вниз.

Это не аварийное действие и не следствие стопа.

Так работает алгоритм «Формула авто 92+».

Поскольку первый предекремент произошёл значительно позже 92 °C по ТД2, контроллер мгновенно пересчитал безопасную скорость и опустил её до уровня, соответствующего линии снижения 92–99 °C.

Чем позже происходит первый предекремент, тем сильнее может быть такое снижение.

3. Удалось предотвратить инерционный рост температуры

После снижения скорости температура ТД1 перестала расти и быстро вернулась в безопасную область.

Контроллеру не потребовалось использовать остановку отбора.

Именно ради этого и создавался алгоритм «Формула авто 92+».

Он заранее переводит процесс на безопасную траекторию, не дожидаясь достижения гистерезиса.

4. Процесс завершён без единого стопа

На графике полностью отсутствуют зоны остановки отбора.

В течение всего процесса:

• скорость ни разу не опускалась до нуля;
• остановок отбора не было;
• работа происходила непрерывно;
• температура ТД1 удерживалась под контролем.

Это является признаком очень стабильного процесса.

Что это означает

Колонна имеет значительный запас устойчивости.

Температура ТД1 начала реагировать на процесс только при достаточно высокой температуре в кубе.

Алгоритм «Формула авто 92+» своевременно обнаружил начало роста температуры, резко снизил скорость и тем самым предотвратил последующий стоп.

В результате весь процесс прошёл без остановок отбора.

Положительные признаки

• отсутствуют стопы;
• отсутствуют циклические колебания температуры ТД1;
• формула сработала своевременно;
• после снижения скорости температура стабилизировалась;
• процесс завершился непрерывно.

Возможные причины позднего предекремента

Вариант 1. Скорость отбора занижена

Наиболее вероятный вариант.

Колонна работает с большим запасом устойчивости и способна обеспечить качественное разделение даже на более высокой скорости отбора.

Вариант 2. ТД1 установлен слишком высоко

Если датчик ТД1 расположен выше рекомендуемой точки установки, он может фиксировать начало ухудшения разделения позже, чем это происходит фактически.

В результате первый предекремент будет происходить при более высокой температуре ТД2.

Рекомендации

• Проверить правильность установки датчика ТД1.
• Если установка выполнена правильно — попробовать увеличить начальную скорость отбора.
• После изменения параметров выполнить повторный анализ лога.
• Стремиться к тому, чтобы первый предекремент происходил в диапазоне 92...94 °C по ТД2.

Почему увеличение скорости может быть полезно

В данном примере колонна прошла весь процесс без единого стопа и сохранила значительный запас устойчивости.

Это означает, что существует вероятность сократить общее время отбора, немного увеличив начальную скорость.

После изменения скорости необходимо повторно проанализировать лог и убедиться, что первый предекремент остаётся вблизи диапазона 92...94 °C, а количество стопов не увеличивается.

Итоговая оценка процесса

Первый предекремент: 96,27 °C

Оценка:
ОТБОР ЗАНИЖЕН
или
ТД1 УСТАНОВЛЕН СЛИШКОМ ВЫСОКО

Положительные признаки:
✓ ни одного стопа
✓ непрерывный процесс
✓ эффективная работа Формулы авто 92+
✓ температура удержана под контролем

Рекомендуется:
✓ проверить высоту установки ТД1
✓ попробовать увеличить скорость отбора
✓ повторно проанализировать лог

---

Важно

Приведённые в данном разделе примеры являются демонстрацией подхода к анализу логов и не должны восприниматься как универсальные правила для всех случаев.

Даже при внешне похожих графиках причины поведения процесса могут отличаться.

На результат работы влияют множество факторов:

• конструкция колонны;
• диаметр колонны;
• тип насадки;
• объём и состав сырья;
• мощность нагрева;
• место установки датчиков;
• условия эксплуатации и другие особенности конкретной установки.

Поэтому одинаковые на первый взгляд графики не всегда требуют одинаковых действий.

Выводы, приведённые в примерах, являются наиболее вероятной интерпретацией наблюдаемой картины, но не претендуют на абсолютную точность в каждом конкретном случае.

Основная цель данного раздела — научить пользователя самостоятельно анализировать логи и понимать причинно-следственные связи между изменением температуры, скоростью отбора, работой предекремента, формулы и остановками отбора.

Со временем каждый пользователь формирует собственный опыт работы со своей колонной и начинает учитывать особенности именно своей установки.

Поэтому рекомендуется использовать приведённые примеры как ориентир для анализа, а окончательные выводы делать на основании совокупности всех доступных данных и собственного практического опыта.

Лучшим результатом изучения данного материала будет ситуация, когда пользователь сможет не искать готовый пример, похожий на свой лог, а самостоятельно понимать причины происходящих процессов и принимать обоснованные решения по настройке оборудования.

Совершенству нет предела. Пробуйте, тестируйте, анализируйте. Дерзайте, и всё получится!