Тема: Построение графиков и анализ логов ректификации
Существуют программы и программно-аппаратные комплексы, например такие как...
TempMeter для Arduino
Программно-аппаратный комплекс управления ректификационной колонной.
Комплекс TMAS-1.0
TM WEB
которые помимо отображения данных по температуре и давлению могут эти данные сохранять. Это называется лог или журнал ректификации. Лог, сам по себе, это текстовый файл, автоматически создаваемый программой, в который записываются данные. Давайте попробуем разобраться, что с этим всем делать, и какую пользу мы можем из этого почерпнуть.
Для того, что бы программа создавала логи, её необходимо настроить. Посмотреть настройку можно на страничке TempMeter для Arduino - описание программы
Сами логи хранятся в папке с программой.
Для построения графиков можно использовать OpenOffice Calc или Excel. Я возьму для примера Excel.
Находим интересующий нас лог и открываем его любым текстовым редактором. Как правило, он встроен в операционную систему, поэтому достаточно два раза кликнуть мышкой или нажать enter.
Здесь отображается дата, время, показания температуры и давления. Выделяем всё содержимое файла. Самый простой способ воспользоваться комбинацией клавиш Ctrl+A. Далее копируем содержимое нажатием Ctrl+С. И вставляем в Excel комбинацией Ctrl+V или нажимаем правой клавишей и выбираем «вставить».
Для вставки выбираем самую верхнюю ячейку. Не смотря на то, что в файле несколько колонок с данными, программа этого не понимает и вставляет всё в одну. Нам надо их разделить. Вверху выбираем вкладку «Данные», затем нажимаем кнопку «Текст по столбцам». В появившемся окне убеждаемся, что выбран пункт «с разделителями» и нажимаем кнопку «Далее».
Затем нам нужно выбрать разделитель. В нашем случае это точка с запятой. Ставим галочку и нажимаем кнопку «Готово».
Здесь есть пара нюансов. В первой колонке вместо даты появились решётки. Это происходит потому, что данные не помещаются в границы ячейки. Для нормального отображения достаточно расширить размер ячеек. В принципе не обязательно.
В четвёртой колонке вместо «2/3», а именно так у многих называется нижний датчик, появилось «02.мар». Программа восприняла это как дату, поэтому и сделала такую запись. Вот это уже нужно исправить. Самое простое написать в ячейке, например слово «царга» или «низ».
Теперь нам нужно построить график. Для этого выполняем следующие шаги.
Выбираем интересующие нас столбцы. В данном случае это температура пара и 2/3. Нажимаем на буквы над столбиком с зажатой кнопкой Ctrl. В моём случае это М и О. Если выбираем один столбик, Ctrl не понадобится. Затем выбираем вкладку «Вставка» и ищем кнопку «График». Нажимаем
Что бы график был более информативным его нужно настроить. Размер поля, в котором он находится, можно изменить, потянув мышкой за края или углы. Для изменения масштаба отображения слева нажимаем правой клавишей на «0» и выбираем формат оси.
В открывшемся окне переключаем точки с «авто» на «фиксированное» и подбираем диапазон. Минимальное значение должно быть чуть меньше, чем минимум на графике, а максимальное чуть больше. В противном случае график скроется за пределами диапазона. На картинке это видно в самом начале и в конце.
Теперь можно проанализировать полученные данные.
Для примера.
На этом графике, интересен вот какой момент. Отбор тела начался при температуре 77,250-77,188, а закончился на температуре 77,188-77,125 (верхний синий график). То есть температура уменьшилась, хотя должна была либо остаться постоянной, либо подрасти. Причина этому понижение атмосферного давления и как следствие уменьшение температуры кипения отбираемой фракции (нижний синий график).
Все прекрасно знают, что температура кипения спирта зависит от давления, но ни кто не знает эту зависимость. Та таблица, которая встречается на просторах интернета, рассчитана для бинарной смеси спирт-вода. У нас же всё немного сложнее. Во-первых, у нас всегда присутствуют примеси и их количество разное в зависимости от поставленной задачи настроек колонны, Во-вторых, мы измеряем температуру и давление китайскими датчиками. И тут дело даже не в стереотипе о стране производства, а в том, что у любого измерительного прибора есть погрешность. И если у одного «тело» будет отходить при температуре 77.2 градуса, то у другого, при прочих равных, это может быть 77.5. Так вот, набрав определённую статистику для своей колонны и измерительных датчиков уже можно составлять зависимость и использовать, к примеру, для автоматизации процесса. Или наоборот, решить для себя, что овчинка выделки не стоит. Это только один пример. На самом деле польза от информации, полученной с логов ТМАS гораздо шире, главное правильно интерпретировать и понять, что делать с полученными данными. Надеюсь, тема будет полезной, и мы сможем немного иначе взглянуть на процесс ректификации.
