SSVC0059 Контроллер электромагнитного клапана

“Контроллер электромагнитного клапана SSVC0059” (далее Контроллер) - это комплект смонтированных печатных плат в корпусе, предназначен в качестве составной части других технических устройств для изготовления блока управления электромагнитным клапаном (нормально закрытым), работающим от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 230 В и током до 0,9 А. Контроллер позволяет управлять клапаном (в комплект не входит) по заданной программе и контролем температуры датчиком DS18B20 (датчик не входит в комплект), с возможностью оперативного изменения параметров.

Типовое применение - управлением отбором продукта в устройствах автоматизации ректификации.

Особенности

• Автоматическое или ручное управление;
• Интуитивно-понятный русский интерфейс;
• Сохранение параметров в памяти контроллера;
• Программа из 3х этапов: Головы, Тело, Хвосты;
• Симисторный силовой ключ с детектором перехода через ноль для управления клапаном*.
  

ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА РАБОТЫ.

Регулирование отбора основано на чередовании состояния клапана открыт/закрыт и возврате части флегмы в колонну при закрытом клапане. Управление осуществляется автоматическим изменением периодов состояния клапана открыт/закрыт, в том числе с привязкой к температуре, по заданной пользователем программе. Контроллер позволяет задавать алгоритм и скорость отбора на каждом этапе, оперативно влиять на процесс, по ходу выполнения. Настройка параметров программы осуществляется при помощи кнопок управления, сопутствующая информация выводится на графический дисплей.

К контроллеру необходимо подсоединить датчик температуры DS18B20*, установленный в ректификационной колонне.

При правильном отборе колонна приходит в стабильное (квазистационарное) состояние, в ней устанавливается градиент температур, который почти не меняется при неизменных внешних условиях (температура и атмосферное давление). Для стабильной работы колонны и качественного разделения фракций необходим возврат флегмы и дозированный отбор. Контроллер позволяет с высокой точностью настроить скорость отбора.

Со временем количество испаряемого спирта из куба уменьшается, а температура в колонне повышается и начинают испарятся хвостовые фракции. 

Для поддержания стабильного состояния колонны и недопущения хвостовых фракций в отбор контроллер, с увеличением температуры, уменьшает скорость отбора и прекращает отбор до возврата температуры к заданному уровню. Остановка отбора приводит к обогащению колонны и возврату к стабильному состоянию. Такой алгоритм работы позволяет получить качественный "чистый" результат, и "отжимать" спирт максимально, избавляет от необходимости постоянно вручную регулировать отбор.

Выбор места установки датчика температуры зависит от оборудования, необходимо руководствоваться документацией к оборудованию.

* DS18B20 - микросхема производства Maxim Integrated, диапазон измеряемых температур -55..+125°C, дискретность измерения 0,0625°C

Описание программы.

Введение.

Контроллер управляет клапаном по заданной пользователем программе. Программа состоит из трех этапов: “Головы”, “Тело”, “Хвосты”. Каждый из этапов содержит свой перечень параметров, который сохраняется в энергонезависимой памяти контроллера. Пользователь может оперативно вмешиваться в параметры программы по ходу выполнения или даже переключить  на ручное управление клапаном.

Контроллер имеет графический дисплей, отображающий всю полезную информацию. Таким образом, пользователь имеет возможность полного контроля над процессом. Интуитивно-понятный русско-язычный интерфейс с подсказками легко освоить без запоминания сложных инструкций.

В дежурном режиме (когда программа не запущена) контроллер показывает текущую температуру. Для пуска программы надо нажать любую кнопку, при этом на дисплее появится экран пуска программы.

Пуск программы

Перед пуском программы есть возможность настроить все параметры программы. При первом запуске установлены параметры по умолчанию. Можно запустить программу с параметрами по умолчанию, и изменить их позднее, в процессе выполнения программы.

Кнопка ОК - выполнить пункт меню или редактировать параметр, кнопки Вверх/Вниз - навигация по пунктам меню.

Рассмотрим настройки на экране пуска программы позже, после изучения этапов программы. Для пуска программы надо нажать ОК.

Этап “Головы”

Программа начинается с этапа “Головы”. На этом этапе клапан открывается по заданному циклу, который имеет два параметра: “клапан открыт” (Ton), “период” (Tperiod). Параметр Ton задается с дискретностью 0.1 с в диапазоне 0.1 - 99.9 с. Параметр Tperiod задается с дискретностью 1 с в диапазоне 1 - 999 с. Отсчет времени ведется с точностью до 0.01 с.

Если задать время открытого клапана равный периоду, клапан будет открыт всегда. Время открытого клапана не может быть больше времени периода. Эти параметры можно оперативно изменить в процессе выполнения программы, для этого кнопками Вверх/Вниз выбрать соответствующий параметр, нажать кнопку ОК и изменить параметр.

Навигация между элементами экрана стрелками Вверх/Вниз. Кнопка ОК на параметре - вход/выход режим редактирования. В режиме редактирования кнопками Верх/Вниз меняется значение (при удерживании ускоряется). Кнопка Далее - переход к этапу “Тело”.

При навигации по элементам экрана текущий элемент обозначается рамкой и отображается установленный параметр, при входе в режим редактирования параметра, параметр отображается в негативе и появляется символ редактирования. На рисунке выше редактируется параметр “клапан открыт”. 

На экране, если запущен цикл, на месте параметра “клапан открыт” при открытом клапане отображается оставшееся время до закрытия клапана, а на месте параметра “период” отображается время до следующего открытия клапана (окончания цикла). 

При переходе на следующий этап, цикл работы клапана начинается с паузы (в соответствии с настройками этапа). Паузу можно использовать для смены приемной тары.

Этап “Тело”.

На этапе “Тело” три дополнительных параметра: “Температура” (Th), “Гистерезис” (Td), “Декремент”. К этапу “Тело” переходят после стабилизации температуры на предыдущем этапе, а параметр “Температура” устанавливается равным текущей температуре на момент перехода. 

Клапан на этом этапе работает по циклу, аналогично предыдущему этапу, но при превышении текущей температуры значения “Температура” + ”Гистерезис” (Th+Td) цикл работы клапана прекращается и клапан закрывается, после этого выполнение цикла возобновляется только при понижении температуры до параметра “Температура”. 

При  каждой остановке цикла, по причине превышения температуры, время открытия клапана уменьшается  на величину декремента. 

Декремент задается в процентах от параметра “клапан открыт”. На экране, если “Декремент” не текущий, отображается вычисленное значение от параметра “клапан открыт” в секундах, с точностью до 0.01 с.

При редактировании параметров “клапан открыт” или “Декремент” значение декремента в секундах вычисляется из текущих значений.

При снижении параметра “клапан открыт” до значения ниже 0.1 с, выполнение этапа “Тело” останавливается, клапан закрывается, на дисплее выдается сообщение. Можно перейти к следующему этапу или изменить параметры, увеличить время “клапан открыт” и продолжить выполнение этого этапа.

Этап “Хвосты”.

Этап “Хвосты”, кроме параметров цикла, содержит параметр “Температура”. По умолчанию он устанавливается в значение 95, его можно изменить (от 0 до 99.99). На этом этапе при превышении текущей температуры значения параметра “Температура” клапан закрывается и выполнение цикла прекращается. Чтобы снова запустить цикл необходимо отредактировать параметр “Температура” до значения выше текущей температуры.

При прекращении выполнения цикла на этом этапе на экран выдается соответствующее сообщение.

Ручное управление.

На любом из этапов программы возможно переключиться на ручное управление клапаном одновременным нажатием кнопок Вверх и Вниз. При это экран будет выглядеть следующим образом:

Кнопка ОК переключает состояние клапана, кнопки Вверх/Вниз выходят из режима ручного управления.

Редактирование параметров программы.

Экран пуска программы позволяет заранее задать параметры выполняемой программы, при пуске программы параметры сохранятся в энергонезависимой памяти контроллера. Это удобно, чтобы каждый раз не задавать все параметры. Навигация по элементам меню происходит кнопками Вверх/Вниз. Кнопка ОК - режим редактирования / завершение редактирования. После редактировании параметра “Клапан открыт” активным автоматически становится параметр “Период”. При редактировании некоторых параметров дополнительно выдается подсказка.

Редактируемый параметр выделяется негативом и отображается символ редактирования числа. 

В дальнейшем, в процессе выполнения программы, все параметры можно изменить исходя из текущих условий, они не сохраняются в энергонезависимой памяти контроллера, а действуют только в этом сеансе программы. Это удобно, так как условия при каждом пуске программы могут быть разные, а в запоминаемых настройках сохранять наиболее типовые значения параметров.

Продолжение выполнения программы

В случае отключения при выполнении программы, после запуска контроллер продолжит работу с прерванного шага с настройками, сохраненными на экране пуска. Однако, для качественного результата рекомендуется обеспечить бесперебойную работу контроллера.

Настройки, сброс настроек.

Нажатая кнопка ОК, при включении контроллера, вызывает экран с информацией о контроллере и настройками. На экране настроек можно отключить звуковые сигналы, сбросить настройки программы  на заводские.

При включенных звуках при завершении этапов “Тело” и “Хвосты” контроллер синхронно с миганием подсветкой дисплея издает звуковые сигналы для привлечения внимания. Сообщения и звуки не выдаются при активности пользователя (нажимаются кнопки) и в ручном режиме.

При включенных звуках издаются звуковые сигналы при ошибке датчика температуры на этапах “Тело” и “Хвосты”.

Сбросить настройки  - присваивает параметрам программы  заводские настройки.

Навигация по пунктам меню настроек - кнопки Вверх и Вниз, кнопка ОК - выполнить пункт меню.

Рекомендации и полезные советы.

Просмотр стартовых параметров программы.

При выполнении программы можно посмотреть стартовые параметры программы. Для просмотра стартовых параметров необходимо удерживать нажатой кнопку Вверх или кнопку Вниз.

Температура кипения спирта зависит от атмосферного давления.

Рекомендуется иметь в наличии барометр и следить за атмосферным давлением. Если в течение ректификации атмосферное давление меняется, то следует корректировать установленную температуру на этапе “Тело” в зависимости от атмосферного давления, руководствуясь информацией из справочной литературы.

Полная информация о контроллере изложена в паспорте и руководстве по эксплуатации.