Автоматизация лабораторной химической установки

[Zoich]

Добрый день!

Необходима помощь в автоматизации лабораторной химической установки.

Есть три зоны контроля:
1. Реактор – контроль по давлению (10-100 мм.рт.ст.) и температуре 1 (10-100 °С);
2. Зона охлаждения 1 – контроль по температуре 2 (10-100 °С);
3. Зона охлаждения 2 – контроль по температуре 3 (10-100 °С).

Исполнительными устройствами являются:
1. вакуумный насос с питанием от 220В и элемент Пельтье (нагрев/охлаждение – сменой полярности) 9-12В;
2. элемент Пельтье (нагрев/охлаждение – сменой полярности) 9-12В;
3. элемент Пельтье (нагрев/охлаждение – сменой полярности) 9-12В;

Точность измерения 0,1 °С и 0,1 мм.рт.ст., среда не агрессивная, не корозионноактивная.

Необходимо связать все элементы в единую систему задания и контроля параметров. Как можно бюджетнее ;-)

[Алексей Александрович]

ТЗ не корректно. Нет времени по параметрам

[murdemon]

Самый бюджетный вариант ПЛК154 (там уже встроено 4 аналоговых входа) + МУ110-8Р(8 релейных выходов) + на каждый канал температуры надо 2 выхода (охлаждение/нагрев и сам управляющий сигнал) + ИП320 (панель оператора для ввода уставок и отображения процесса)

[Алексей Александрович]

Самый бюджетный вариант ПЛК154 (там уже встроено 4 аналоговых входа) + МУ110-8Р(8 релейных выходов) + на каждый канал температуры надо 2 выхода (охлаждение/нагрев и сам управляющий сигнал) + ИП320 (панель оператора для ввода уставок и отображения процесса)


Точность измерения 0,1 °С и 0,1 мм.рт.ст.
Вы в этом уверены?

[murdemon]

с температурой да, а с давлением тут от датчика и пределов измерения зависит. АЦП точно позволит 4-20/16бит

[Алексей Александрович]

с температурой да, а с давлением тут от датчика и пределов измерения зависит. АЦП точно позволит 4-20/16бит

с температурой да

Ну видимо я ничего не понимаю. И за какое время он выведет на эту уставку? Предельные не указаны! Это химпроцес а не котел отопления. Забываетесь.

[Zoich]

по техпроцессу:
1. заправка реактора;
2. герметизация установки;
3. первичное вакуумирование без нагрева до давления в 1,1-1,2 от необходимого (не полное вакуумирование);
4. опрос термодатчиков в Зонах охлаждения 1 и 2;
5. выход на заданные температуры в Зонах охлаждения 1 и 2;
6. опрос термодатчика в реакторе;
7. выход на заданную температуру в реакторе;
8. выход на заданное давление в реакторе;
9. опрос датчиков/корректировка параметров в зонах контроля 1 раз в минуту (предварительно).

Процесс вялотекущий, основной изменяющийся параметр - давление в системе в следствии выделения газа. Далее температура в Зоне охлаждения 1, Зоне охлаждения 2 и в самом реакторе.

[Алексей Александрович]

Процесс вялотекущий
?????????????????????
Для
Точность измерения 0,1 °С и 0,1 мм.рт.ст.
Да тут кучи параметров не хватает. И как вы думаете кто их рассчитает. Начиная с теплоемкости........

[rwg]

контроль по давлению (10-100 мм.рт.ст.) и температуре 1 (10-100 °С);
Точность измерения 0,1 °С и 0,1 мм.рт.ст.
Как можно бюджетнее ;-)
Датчик давления с погрешностью 0,1% и термометры с погрешностью 0,1 ° бюджетными не бывают.

[Zoich]

?????????????????????
Для
Да тут кучи параметров не хватает. И как вы думаете кто их рассчитает. Начиная с теплоемкости........

что именно нужно, подскажите, пжста?
я чего то не понимаю, но зачем теплоёмкость рассчитывать?

[Zoich]

да? странно. у меня электронный термометр -50° - +300°, с точностью 0,1° за 200 рэ. обман?

[rwg]

да? странно. у меня электронный термометр -50° - +300°, с точностью 0,1° за 200 рэ. обман?

Это в паспорте написано, что точность 0,1°? Или Вы не знаете разницы между погрешностью и разрешающей способностью?
http://robotosha.ru/electronics/accuracy-precision-resolution.html

[Zoich]

спасибо, вы правы, я высказался не корректно. 0,1° это шаг с которым он показывает температуру. мне этого достаточно.

[Алексей Александрович]

что именно нужно, подскажите, пжста?
я чего то не понимаю, но зачем теплоёмкость рассчитывать?
У вас выход на уставку может выходить часами что бы не дай бог перегреть а это зависит от инерционности системы (теплоёмкость)..... и так далее. Без высокоточных цифровых датчиков не обойдетесь а это не дешево. Бюджетный вариант деньги на ветер

[lara197a]

купите плк 63 или 73.
ресурсов с избытком.
есть дисплей для параметризации.

[Алексей Александрович]

купите плк 63 или 73.
У них уже в РЭ заявленная погрешность не тянет на 0.1С.
Я похоже погорячился сказав про "высокоточных цифровых датчиков" Была минутка посмотрел в каталогах. Лучше 0.25С -0.2С не нашел.
А путь к тарированию тп и тс бешено дорог. Прецизионные сертифицированные приборы измерения стоят как будто у них корпус из платины:)
Ответа нет

[Zoich]

У вас выход на уставку может выходить часами что бы не дай бог перегреть а это зависит от инерционности системы (теплоёмкость)..... и так далее. Без высокоточных цифровых датчиков не обойдетесь а это не дешево. Бюджетный вариант деньги на ветер

постойте. я дилетант в системах автоматизации, посему, "то ли лыжи не едут, то ли одно из двух" - под выходом на уставку (температуру) вы понимаете заложенное время выполнения нагрева (коль привязываете к теплоёмкости)?
к чему спрашиваю - по мне логика выхода на расчётную температуру, в моём случае, должна выглядеть так:

Текущая температура - Тт, Расчётная температура - Тр

ЦИКЛ n раз в минуту
ЕСЛИ Тт>Тр, то ВКЛ реле смены полярности, ВКЛ реле питания (обратная полярность на элемент Пельтье); - #охлаждение
ИНАЧЕ ЕСЛИ Тт<Тр, то ВКЛ реле питания (прямая полярность на элемент Пельтье); - #нагрев
ИНАЧЕ ЕСЛИ Тт=Тр, то ВЫКЛ реле питания
ЦИКЛ

написал может криво, но надеюсь понятно.

может не прав, но инерции у элемента Пельтье нет, мощность не высокая, посему 1 раз в минуту для проверки/корректировки должно быть достаточно. если нет - сделать чаще.
с давлением таже история но проверка чаще в следствии высокой производительности вакуумника.

[Алексей Александрович]

но инерции у элемента Пельтье нет
Напиши где тебя учили. Хочу поздравить их с учеником с нобелевкой. Именно он отменил законы термодинамики:)

[rwg]

постойте. я дилетант в системах автоматизации, посему, "то ли лыжи не едут, то ли одно из двух" - под выходом на уставку (температуру) вы понимаете заложенное время выполнения нагрева (коль привязываете к теплоёмкости)?
к чему спрашиваю - по мне логика выхода на расчётную температуру, в моём случае, должна выглядеть так:

Текущая температура - Тт, Расчётная температура - Тр

ЦИКЛ n раз в минуту
ЕСЛИ Тт>Тр, то ВКЛ реле смены полярности, ВКЛ реле питания (обратная полярность на элемент Пельтье); - #охлаждение
ИНАЧЕ ЕСЛИ Тт<Тр, то ВКЛ реле питания (прямая полярность на элемент Пельтье); - #нагрев
ИНАЧЕ ЕСЛИ Тт=Тр, то ВЫКЛ реле питания
ЦИКЛ

написал может криво, но надеюсь понятно.

может не прав, но инерции у элемента Пельтье нет, мощность не высокая, посему 1 раз в минуту для проверки/корректировки должно быть достаточно. если нет - сделать чаще.
с давлением таже история но проверка чаще в следствии высокой производительности вакуумника.

Колебания давления и температуры будут меньше, если включать-выключать сразу по достижению уставки, а не ждать по минуте. Но они будут и в этом случае. Между выключением нагрева и включением охлаждения полезно ввести зону, в которой всё будет выключено. А при подходе к этой зоне полезно уменьшать время включенного состояния Пельтье, например раз в 6-15 сек давать импульсы, ширина которых пропорциональна величине отклонения температуры. Тогда температура может застабилизироваться. Для вакуумника Вам надо решить, при каком давлении его включать, а при каком выключать, при маленькой разнице этих значений он будет постоянно включаться на очень короткое время.

[rwg]

контроль по давлению (10-100 мм.рт.ст.) , точность0,1 мм.рт.ст.
Я правильно понял, что Вам нужен датчик АБСОЛЮТНОГО давления, который сохраняет свою работоспособность при атмосферном давлении 760 мм.рт.ст., но измеряет абсолютное давление 10 мм.рт.ст с точностью 0,1 мм.рт.ст.?

[Zoich]

Напиши где тебя учили. Хочу поздравить их с учеником с нобелевкой. Именно он отменил законы термодинамики:)

поздравьте их и меня ссылкой на обратное

[Zoich]

Я правильно понял, что Вам нужен датчик АБСОЛЮТНОГО давления, который сохраняет свою работоспособность при атмосферном давлении 760 мм.рт.ст., но измеряет абсолютное давление 10 мм.рт.ст с точностью 0,1 мм.рт.ст.?

да, именно абсолютного давления

[rwg]

Необходима помощь в автоматизации лабораторной химической установки.
Есть три зоны контроля:
1. Реактор – контроль по давлению (10-100 мм.рт.ст.) и температуре 1 (10-100 °С);
2. Зона охлаждения 1 – контроль по температуре 2 (10-100 °С);
3. Зона охлаждения 2 – контроль по температуре 3 (10-100 °С).
Исполнительными устройствами являются:
1. вакуумный насос с питанием от 220В и элемент Пельтье (нагрев/охлаждение – сменой полярности) 9-12В;
2. элемент Пельтье (нагрев/охлаждение – сменой полярности) 9-12В;
3. элемент Пельтье (нагрев/охлаждение – сменой полярности) 9-12В;
Точность измерения 0,1 °С и 0,1 мм.рт.ст., среда не агрессивная, не корозионноактивная.
Необходимо связать все элементы в единую систему задания и контроля параметров. Как можно бюджетнее ;-)
Я бы сделал бы из следующего оборудования:
-датчик абсолютного давления с диапазоном измерения 0-16кПа марки Зонд-10, погрешность будет примерно 100Па.
- 3 термометра ТСП, погрешность 0,5С;
- модуль ввода аналоговых сигналов МВ110-224.8А;
-модуль вывода дискретных сигналов МУ110-2248Р;
-7 реле промежуточных с 2 перекидными контактами;
-преобразователь USB-RS485;
-компьютер с MasterSCADA, бесплатная версия на 32 канала ввода-вывода
- программа для MasterSCADA, которая показывает и запоминает измерения и управляет выводом.

[murdemon]

Ну стоимость ПК вы тут явно не считаете :) не самый дешевый вариант ради пару параметров ставить ПК....

[Алексей Александрович]

поздравьте их и меня ссылкой на обратное
Ну копаться и искать для вас ссылки я не буду. Хочу спросить а где вы видели нагреватели или охладители которые изменяли свою температуру хотя бы 1градус за 0 сек. На досуге почитайте физику хотя бы школьный курс.

[rwg]

Ну стоимость ПК вы тут явно не считаете :) не самый дешевый вариант ради пару параметров ставить ПК....

Речь шла о лабораторной установке. Значит ПК уже должен быть. Да и наверняка в кладовках остались старые запасы, на которых в игрушки играть уже нельзя, а для работы более, чем достаточно. Хуже вариант купить под эту задачу ПЛК, поиграть с ним недельку и выбросить за ненадобностью

[rwg]

Хочу спросить а где вы видели нагреватели или охладители которые изменяли свою температуру хотя бы 1градус за 0 сек. На досуге почитайте физику хотя бы школьный курс.
По содержанию темы предполагаю, что автор считает всё, что происходит быстрее, чем за минуту, происходящим мгновенно. Имеет на это право, особенно, если он химик или технолог.

[Zoich]

Ну копаться и искать для вас ссылки я не буду. Хочу спросить а где вы видели нагреватели или охладители которые изменяли свою температуру хотя бы 1градус за 0 сек. На досуге почитайте физику хотя бы школьный курс.

говоря об отсутствии инерции у элемента Пельтье, я отвечал на ваше предположение о возможном перегреве: в следствии свойств самого эффекта Пельтье - "свободные электроны в веществе являются одновременно переносчиками и электрического тока, и тепла" и того, что материалы используемые в конструктиве элемента не обладают существенной теплоёмкостью, теплоперенос (от элемента к целевой среде) останавливается в момент отключения питания к нему, сиречь, градиент температуры меняет своё направление строго на обратное - от его поверхности к середине, для усреднения температуры между стенками элемента.

[Алексей Александрович]

говоря об отсутствии инерции у элемента Пельтье, я отвечал на ваше предположение о возможном перегреве: в следствии свойств самого эффекта Пельтье - "свободные электроны в веществе являются одновременно переносчиками и электрического тока, и тепла" и того, что материалы используемые в конструктиве элемента не обладают существенной теплоёмкостью, теплоперенос (от элемента к целевой среде) останавливается в момент отключения питания к нему, сиречь, градиент температуры меняет своё направление строго на обратное - от его поверхности к середине, для усреднения температуры между стенками элемента.
Пошел в киоск за журналами МУРЗИЛКА. Понахватались а не в теме. Дискуссию развивать не буду. Не тот форум. У меня образование Гос университет физик. А вы несете всякую ............ Когда поймете что не та специальность....... Пока

[Zoich]

Пошел в киоск за журналами МУРЗИЛКА. Понахватались а не в теме. Дискуссию развивать не буду. Не тот форум. У меня образование Гос университет физик. А вы несете всякую ............ Когда поймете что не та специальность....... Пока
правильно! именно на форуме Мурзилки и стоит свою спесь и высокомерие демонстрировать.