Автоматизация

Примеры автоматизации экспериментальных установок, выполненные в "Лаборатории Адсорбции" и "Группе Адсорбционно-Каталитических Процессов на Топливных Элементах" ИК СО РАН

(Вопросы и предложения пишите на e-mail, указанный на заглавной странице сайта.)

Все картинки кликабельны.

Масс-спектрометр МХ-7304

Автоматизация масс-спектрометра МХ-7304 на базе АЦП/ЦАП L-761 (www.lcard.ru) и ПО LabVIEW.

Основные характеристики системы управления и сбора данных:

• Обеспечивает циклическую развертку до 16 выбранных пиков со скоростью ~ 1 масса/сек.
• Определяет максимум пика с учетом уровня фонового сигнала и записывает изменения интенсивности пиков со временем.
• Осуществляет автоматический подстройку ЦАП при сдвиге пиков из-за нестабильности ГВЧ.

Screenshots:

Окно настройки, выбора снимаемых масс, визуализации пиков.	Небольшая часть исходного кода.

Топливный процессор (ТП)

Автоматизация ТП проведена на базе:

• Advantech ADAM-4068 (3 шт.), ADAM-4021.
• Advantech ADAM-5000E/TCP + ADAM-5017 (2 шт.) + ADAM-5018 (2 шт.) + ADAM-5024
• Система управления и сбора данных АО «Катализатор»
• Система сбора данных ЗАО «Проманалитприбор»

(Нестандартное оборудование, упомянутое в последних двух пунктах, может быть также легко заменено на блоки фирмы Advantech)

Программа, позволяющая управлять ТП в ручном, полуавтоматическом и полностью автоматическом режиме была написана на LabVIEW. Использование данной системы "визуально – блок-схемного" программирования, интерфейса "OPC сервер", метода разделения потоков позволило создать гибкую и надежную систему компьютерного управления установкой. Подчеркнем, что под гибкостью подразумевается возможность, в случае необходимости, быстрого внесения изменений в программу практически не требующих отладки и не затрагивающих другие потоки.

Screenshots:

Две различные модификации программы. Окно управления установкой и контроля параметров.
Окно графического отображения температуры.	Окно графического отображения концентраций CO, CO2, CH4, давлений, потоков, мощностей нагрева.
Окно задания калибровок.	Небольшая часть исходного кода.

COM-порт (Serial Port)

Программа позволяет тестировать производительность COM-порта в двух режимах обмена данными, используя:

1. метод ожидания события "Serial-Character" или
2. заранее заданные тайминги проверки наличия байтов в порте.

При этом выводится статистика 1) временных интервалов между записью в COM-порт и событием "Serial-Character"
и 2) периода записи-чтения пакета символов, а также средняя скорость записи-чтения в "chars per second".

Для работы программы необходимо:

1. Кроме самого LabView установить NI-VISA.
2. Замкнуть 2 и 3 контакт COM-порта.

Screenshots:

Гистограммы распределения а) временных задержек между отправкой/получением данных, б) полного времени записи/чтения пакета данных. Текущая скорость записи данных в COM порт (Serial Port).	Небольшая часть исходного кода.

Хроматограф ЛХМ-80, модернизированный РРГ-12

Программа позволяет в автоматическом режиме производить съемку хроматографических данных. При этом можно задавать количество проб и условия (потоки, временные задержки) их отбора. Отдельная часть программы осуществляет управление регуляторами расхода газа РРГ-12 (www.eltochpribor.ru)

Окно задания параметров процесса измерения и отображения хроматограммы.	Часть программы, управляющая РРГ-12 (в ручном режиме и по командам основной программы, принимаемым через DataSocket).	Часть программы, управляющая ADAM-4019 и ADAM-4060 (в ручном режиме и по командам основной программы, принимаемым через DataSocket).

Простая программа обработки хроматографических данных

Программа позволяет

• быстро убрать выбросы,
• сгладить исходные хроматографические данные,
• вычесть фоновую составляющую,
• посчитать площади пиков.

Окно убирания выбросов и сглаживания хроматограммы.	Окно поиска пиков и определения их площади.

Дифференциальный термический анализ (ДТА)

Автоматизация лабораторной работы практикума по физхимии в НГУ по ДТА на базе АЦП "Advantech ADAM-4019".

Часть исходного кода.	Результат экспенимента. Красная кривая - это чистая соль. Видна только одна кристаллизация. Остальные две - кристаллизация расплава двух солей. Видна ещё кристаллизация эвтектики.

Подчеркнем, что использование LabVIEW

1. Дает возможность гораздо быстрее, чем стандартные языки программирования создавать программы управления оборудованием любой сложности,
2. Гарантирует почти 100 % надежность программы,
3. Позволяет проводить необходимые ее усовершенствования в кратчайшие сроки невзирая на давность проекта.