ООО ИТЦ «Синтез Плюс» — предприятие, специализирующееся на производстве водно-дисперсионных лакокрасочных материалов (далее ЛКМ). В ходе технологического процесса производства ЛКМ требуется проведение постоянного контроля качества продукции. Для осуществления контроля качества продукции изготовлена камера соляного тумана, обеспечивающая проведение квалификационных испытаний антикоррозионных ЛКМ и систем покрытий на их основе применительно к судовым балластным танкам.
Ключевые слова: ЛКМ, камера, испытания, ПИД, температура, влажность, регулятор мощности, симистор, расход.
Для осуществления контроля качества продукции изготовлена камера соляного тумана, которая обеспечивает проведение квалификационных испытаний антикоррозионных ЛКМ и систем покрытий на их основе применительно к судовым балластным танкам. Камеры соляного тумана является экономически обоснованным решением, т. к. позволяет проводить квалификационные испытания без регулярного привлечения сторонних организаций.
Камера соляного тумана рис. 1 имеет блок автоматики который предназначен для управления техническим процессом проведения испытаний ЛКМ показан на рис. 2.
Рис. 1. Промышленный внешний вид камеры соляного тумана
Рис. 2. Блок автоматики
Блок автоматики включает в себя дав основных блока управления: контроллер поддержания температуры реализующий ПИД — закон управления температурой и контроллер расхода и индикации влажности в камере соляного тумана.
Рис. 3. Контроллер поддержания температуры
Контроллер поддержания температуры рисунок 3 содержит клеммник (Vcc, DQ, GND) для подключения датчика температуры, клеммники (Load_1-Vcc, Load_2-Vcc) для подключения силовых симисторных регуляторов нагревательного элемента, клеммник (1,2,3) для подключения кнопок управления: «Режим нагрева 1 (R1)" — нагрев + туман; «Режим нагрева 2 (R2)" — интенсивный нагрев + туман; «Установка требуемой температуры поддержания (SV)".
Питается контроллер поддержания температуры от внешнего источника (БП рис.2) постоянного напряжения +12В через клеммник (GND,+12V).
Для отображения аварийных и служебных сообщений используется LCD индикатор рис. 4.
Расположение служебной информации на LCD показано на рисунке 4.
Рис. 4. Отображение служебной информации
На LCD индикаторе рис. 4 отображается:
текущая температура (Тем-ра = XX.XX C),
ошибка регулирования (E = X.X),
выбранный режим работы (R1- нагрев + туман, R2 — интенсивный нагрев + туман), установка температуры с шагом 10 градусов Цельсия (SV = XX).
Симисторный регулятор нагревательного элемента разделен на две идентичных части и служит для управления нагревательным элементом рис. 2
Симисторный регулятор нагревательного элемента подключается к контролеру поддержания температуры двумя проводами к клеммнику (Load_1-Vcc, Load_2-Vcc) в соответствии с рисунком 2–3.
Контроллер расхода и индикации влажности показан на рис. 5.
Рис. 5. Контроллер расхода и индикации влажности
Контроллер расхода и индикации влажности рис. 5. содержит клеммник (Vcc,GND,SDA,SCL) для подключения датчика влажности рисунок 1, клеммники (FAN, Vcc) для подключения регулятора вентилятора, клеммник (1-D,2-F,3-F) для подключения кнопок управления «Расход 1 ", " Расход 2 ", «Расход 0". Контроллер расхода и индикации влажности питается от внешнего источника (БП рис.2) постоянного напряжения +12 В через клеммник (GND,+12V).
Для отображения аварийных и служебных сообщений используется LCD индикатор рисунок 6.
Рис. 6. Отображение служебной информации
На LCD индикаторе рисунке 6 отображается текущая влажность (Влажность= XX.X %), расход (Расход = X).
Контроллер расхода и индикации влажности имеет сервисный светодиод зеленого цвета отображает работоспособное состояние контроллера (диод — горит) и появившиеся ошибки (диод — мигает).
Датчик влажности рисунок 5 подключается к клеммнику (Vcc,GND,SDA,SCL) рисунок 5. Датчик влажности размещен в испытательной емкости (Бочка) рисунок 5.
Регулятор вентилятора подключается к клеммнику (FAN, Vcc) рисунок 2,5.
Клавиши управления режимами работы контроллера подписаны, вынесены на пульт управления и подключены к клеммнику (1-D,2-E,3-F) рисунок 2.
Для нагнетания соленого тумана в испытательную ёмкость применяется увлажнитель воздуха — ультразвуковой распылитель водяного аэрозоля, предназначен для образования и распыления водяного тумана, с целью увлажнения воздуха жилых и промышленных помещений, а также климатических и холодильных камер поддержания влажности. Аппарат состоит из емкости с установленными ультразвуковыми излучателями, нагнетающего вентилятора, модуля питания и управления работой генератора. Вентилятор через воздухозаборник подает воздух в емкость туманообразования. Находящиеся в емкости ультразвуковых излучатели, преобразуют воду в мелкодисперсный водяной туман (диаметр капли 1–5 мкм.) который, смешиваясь с воздухом, подается на выпускной воздуховод. Образуемый в модуле влажности водяной туман подается в камеру.
Рис. 7. Вид переходной характеристики температуры в камере при уставки 39
и относительной влажности 94,5 %
Из вида переходной характеристики рисунок 7 можно судить о хорошем регулировании, точность поддержания температуры составляет 
0,5. Качество регулирования достигается за счет разработанного алгоритма цифрового ПИД регулятора и способа управления нагревательным элементом.
Разработанная камера соляного тумана для контроля качества ЛКМ позволит качественно и своевременно производит испытания, что позволит с экономить время и финансовые вложения на проведения такого рода испытаний.
Литература:
1. Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. / В. В. Денисенко; ред. Ю. Н. Чернышев. — М.: Горячая линия-Телеком, 2009. — 608 с.;
2. Hardware documentation for CX90x1 controller. — Version 2.4. — Beckhoff Automation GmbH., 2008. — 61 p.;
3. Automation Technology: TwinCAT ADS OCX. — Version 2.4. — Beckhoff Automation GmbH., 2004. — 170 p.
