یک خط آبکاری PCB خودکار سیستم کنترل خود را از تنظیم دستی نقطه تنظیم به یک سیستم SCADA مبتنی بر PLC{0}} ارتقا داد. بخاری های غوطه وری PTFE موجود با کنترل های جدید در سطح توان سازگار بودند، اما عملکرد کنترل دما کاهش یافت. بخاریها بیشتر چرخش میکردند، دمای حمام نوسان میکرد و پایانههای بخاری بیشتر از قبل داغ میشدند. بخاری ها مشکلی نداشتند. رابط کنترل بود.
خطوط آبکاری خودکار به بخاری هایی نیاز دارند که بتوانند به سیگنال های کنترل دقیق پاسخ دهند و بازخوردی را ارائه دهند که سیستم کنترل می تواند از آن استفاده کند. بخاری به خودی خود یک بار مقاومتی است، اما نحوه تعویض، نظارت و محافظت آن تعیین می کند که آیا به راحتی با سیستم اتوماسیون ادغام می شود یا خیر.
دستگاه های سوئیچینگ: کنتاکتورها در مقابل SCR ها
ساده ترین راه برای تعویض بخاری استفاده از کنتاکتور مکانیکی است. کنتاکتور مدار را بر اساس سیگنال کنترلی از PLC باز و بسته می کند. بخاری یا کاملا روشن است یا کاملا خاموش.
یک کنتاکتور مکانیکی برای فرآیندهای آهسته کار می کند که در آن جرم حرارتی مخزن چرخه روشن/خاموش را هموار می کند. در یک خط خودکار با کنترل دقیق دما، کنتاکتور ممکن است به طور مکرر چرخه کند، تماس های آن فرسوده شده و باعث نوسان دما شود.
یکسوکننده کنترلشده سیلیکونی (SCR) کنترل متناسبی را فراهم میکند. SCR با روشن و خاموش شدن سریع در هر چرخه AC، توان تحویلی به هیتر را تعدیل می کند. نتیجه کنترل صاف و مداوم بدون سایش مکانیکی است.
| دستگاه سوئیچینگ | نوع کنترل | چرخه زندگی | پایداری دما | بهترین برنامه |
|---|---|---|---|---|
| کنتاکتور مکانیکی | روشن/خاموش | 100,000–500,000 | ± 2-4 درجه | فرآیندهای آهسته |
| رله-حالت جامد | روشن/خاموش | >10 میلیون | ± 1-2 درجه | فرآیندهای متوسط |
| کنترل کننده قدرت SCR | متناسب | بی نهایت | ± 0.5-1 درجه | کنترل محکم |
| SCR + PID | متناسب + انتگرال | بی نهایت | ± 0.2-0.5 درجه | خطوط خودکار |
گزینه های دستگاه تعویض برای خطوط آبکاری خودکار
سنسورهای دما و بازخورد
خطوط خودکار به سنسورهای دما نیاز دارند که بازخورد دقیق و قابل تکرار را به سیستم کنترل ارائه می دهند. ترموکوپل نوع K رایج است اما در طول زمان جابجا می شود. یک PT100 RTD پایدارتر است و دقت بهتری را ارائه می دهد.
مکان سنسور تعیین می کند که سیستم کنترل با چه سرعتی تغییرات دما را می بیند. یک سنسور در ستون حرارتی نزدیک بخاری سریعتر از یک سنسور در سیال حجیم پاسخ می دهد. یک سنسور نصب شده در غلاف{2}} سریعتر از همه پاسخ می دهد.
برای خطوط خودکار، اغلب از حسگرهای دوگانه استفاده میشود: یکی برای کنترل و دیگری برای حفاظت از دمای بیش از-. سنسور کنترل بازخورد حلقه PID را فراهم می کند. سنسور حفاظتی سیگنال مستقلی ارائه می دهد که در صورت تجاوز دما از حد مطمئن، بخاری را خاموش می کند.
| نوع سنسور | دقت | ثبات | زمان پاسخگویی | بهترین برنامه |
|---|---|---|---|---|
| ترموکوپل نوع K | ± 2-3 درجه | متوسط | متوسط | هدف کلی |
| ترموکوپل نوع J | ± 2-3 درجه | متوسط | متوسط | هدف کلی |
| PT100 RTD | ± 0.5-1 درجه | بالا | متوسط | خطوط خودکار |
| غلاف RTD نصب شده- | ± 0.5-1 درجه | بالا | سریع | کنترل بحرانی |
| سنسور مادون قرمز | ± 2-5 درجه | متوسط | سریع | اندازه گیری بدون تماس- |
گزینه های سنسور دما برای خطوط آبکاری خودکار
ارتباطات و ادغام
یک خط آبکاری خودکار ممکن است از یک PLC، یک سیستم کنترل توزیع شده (DCS) یا یک سیستم SCADA مبتنی بر رایانه{0}} استفاده کند. کنترل بخاری باید با پلت فرم انتخاب شده یکپارچه شود.
یک کنترل روشن/خاموش ساده را می توان از طریق یک خروجی دیجیتال از PLC متصل کرد. یک کنترل کننده SCR ممکن است از سیگنال آنالوگ (4-20 میلی آمپر یا 0-10 ولت) برای تنظیم سطح توان استفاده کند. یک کنترلر هوشمند ممکن است از یک پروتکل ارتباطی دیجیتال مانند Modbus، Ethernet/IP یا Profibus استفاده کند.
روش یکپارچه سازی سیم کشی، پیکربندی ترمینال و برنامه ریزی مورد نیاز را تعیین می کند. تامین کننده بخاری قبل از طراحی بخاری باید پلت فرم کنترل و پروتکل ارتباطی را بداند.
| پلت فرم کنترل | نوع رابط | سیگنال | سیم کشی |
|---|---|---|---|
| PLC با خروجی دیجیتال | روشن/خاموش | 24 ولت DC | کنتاکتور یا SSR |
| PLC با خروجی آنالوگ | متناسب | 4-20 میلی آمپر | کنترلر SCR |
| DCS | آنالوگ یا دیجیتال | 4-20 میلی آمپر یا مدباس | SCR یا کنترلر هوشمند |
| اسکادا | دیجیتال | اترنت/IP یا Modbus | کنترلر هوشمند |
کنترل رابط های پلت فرم برای خطوط آبکاری خودکار
ادغام ایمنی و حفاظت
خطوط خودکار نیاز به قفل های ایمنی دارند که در صورت بروز مشکل، بخاری را خاموش می کند. اینترلاک ها ممکن است شامل-سوئیچ های سطح پایین، سوئیچ های جریان، سنسورهای دمای بیش از-و حفاظت از خطای زمین باشند.
بخاری باید با این اینترلاک ها سازگار باشد. محفظه ترمینال باید سیم کشی اضافی را در خود جای دهد. مدار کنترل باید به گونه ای طراحی شود که وقتی هر قفلی باز می شود، بخاری برق می زند.
زمانی که کنترل های استاندارد کافی نیستند
کنترلهای استاندارد ممکن است دقت، زمان پاسخ یا ادغام مورد نیاز برای یک خط آبکاری خودکار را ارائه نکنند. یک بسته کنترل سفارشی با غلاف RTD، یک کنترلر قدرت SCR، و یک رابط ارتباطی منطبق با سیستم کنترل نیروگاه، عملکرد و یکپارچگی مورد نیاز را فراهم می کند. فرآیند مشخصات به پلت فرم کنترل، پروتکل ارتباطی، تحمل دما و قفل های ایمنی نیاز دارد.

