Регулятор мощности с компьютерным управлением
Регулятор потребовался для управления нагревателем перегонного куба. Куб работает с ректификационной колонной для
получения спирта.
Процесс перегонки длительный, огнеопасный (спирт - легковоспламеняющаяся жидкость) и требует периодической
подстройки параметров перегонной системы. Один из главных регулируемых параметров - количество теплоты сообщаемой кубовому остатку.
Если теплоты сообщается мало - перегонка идет медленно или совсем не идет, если много - ректификационная колонна "захлебывается". Оптимальный
режим работы колонны - "предзахлебный". Второй (а может и первый?) важный параметр - температура пара на выходе колонны.
По температуре определяем момент отбора пищевой фракции спирта. Температура кипения спирта ОЧЕНЬ СИЛЬНО зависит от величины
атмосферного давления. Этот параметр тоже нужно учитывать. Есть еще несколько параметров которые очень желательно контролировать:
это - температура охлаждающей жидкости на входе и выходе дефлегматора колонны, давление в кубе, температуру кубового остатка,
количество отбираемого продукта.
Представленный регулятор имеет оптоизолированный последовательный интерфейс RS-232 для связи с компьютером и может
работатьв системе автоматического управления. Регулятор конструировался с учетом использования максиально доступных элементов.
Имеется как управление от последовательного порта, так и ручное управление. Регулирование производится с использованием алгоритма
Брезенхема, т.е. мощность регулируется количеством переданных в нагрузку и пропущенных ПЕРИОДОВ сетевого напряжения. Целые периоды,
а не полупериоды, используются для того что бы исключить возможность появления постоянной составляющей в выходном напряжении.
Этот алгоритм регулирования позволяет свести к миниуму уровень помех создаваемых регулятором, т.к. включение симистора производится
в момент перехода сетевого напряжения чере "0".
Схема регулятора имеет беcтрансформаторное питание для упрощения конструкции, однако это привело к тому что к регулятору сложно
подключить термодатчик - гальваническая развязка будет сложной, а без нее - опасно. Но это не большая проблема, т.к. существуют
простые и дешевые способы подключить точные термометры Dallas к компьютеру для контроля температуры, а вот простых и недорогих
регуляторов мощности, подключаемых к компьютеру, я не нашел.
Программа контроллера написана на С и откомпилирована в программе CodeVisionAVR.
Регулятор умеет регулировать мощность, показывать установленный уровень мощности на своем экране и управляться кнопками "+" и "-".
Может стартовать как с минимальной, так и с максимальной мощности. Для этого нужно соответственно нажать кнопку либо "-", либо "+",
и подать питание. Установка запомнится в EEPROM контроллера и в следующий раз регулятор включится как установлено.
Максимальная мощность нагрузки - 3 кВт, при использовании симистора BT139. Если хочется мощнее - бери более мощный
симистор.
Умеет управляться от компьютера. Панель управления регулятором выполнена в MS Execel. Умеет управлять мощностью
регулятора и отображать текущий установленный на регуляторе уровень мощности. Умеет вести лог файл с временем и уровнем
установленной мощности. Можно в соседней ячейке вести комментарии о изменениях мощности.
© Ю. Рыженко aka Altair
|
