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Anwendungsbericht Ansteuerung von mehreren Öfen

Anwendungsbericht Ansteuerung von mehreren Öfen

Ansteuerung von mehreren Öfen über Modbus RTU mit zusätzlicher Überwachung von weiteren Thermoelementen

Für die Nutzung von chemischen Stoffen werden die spezifischen Stoffeigenschaften benötigt. Eine dieser Eigenschaften ist das thermische Verhalten eines Stoffes bei kontrollierter Erwärmung. Insbesondere die mögliche Entstehung einer sog. exothermen Reaktion (d.h. der Stoff erzeugt aufgrund der äußeren Erwärmung selber für eine zusätzliche Erwärmung) gilt es hier zu beachten. Für einen Dienstleister der chemischen Anlagensicherheit wurde eine Software erstellt, mit der unter kontrollierten Bedingungen Stoffproben erwärmt werden können. Die Erwärmung erfolgt für vier Proben unabhängig in vier verschiedenen Öfen. Die Temperaturvorgabe erfolgt dabei über eine Profildatei im CSV-Format, die Ansteuerung der Öfen sowie das Auslesen des Ofenreglers erfolgt über eine serielle Modbus-Verbindung.

Für die Temperaturmessung am Prüfstoff werden pro Prüfling bis zu vier Thermoelemente eingesetzt, die Prüflingstemperatur sowie die umgebende Raumluft im Ofen erfassen. Die Datenerfassung erfolgt über ein SICONN-Net-System mit zwei achtkanaligen Temperaturverstärkern für Thermoelemente. Entscheidend für die Auswahl war hier die Genauigkeit der Thermoelementkanäle von <0,2% inkl. Ausgleichsstelle, sowie der passende LabVIEW-Treiber zur Erstellung der Software. Alle Temperaturwerte werden innerhalb der Software über jeweils eine separate Kalibrierkurve verrechnet. Die einzelnen Temperaturen werden jeweils pro Prüfling in einer CSV-Datei abgelegt. Während der Messung werden die aktuellen Werte in einem Liniendiagramm dargestellt.

Die Software überwacht während der Temperaturläufe auch die Temperatur am Prüfling. Wenn am Prüfling eine exotherme Reaktion eintritt, schaltet die Software um von der rampengeführten Temperaturregelung auf eine Nachführung der Temperatur in Abhängigkeit von der aktuellen Prüflingstemperatur. Dabei sind sowohl die Kriterien für das Eintreten der Reaktion als auch die nachzuführende Temperatur über Formelbezüge einstellbar.

Hardware: SICONN-Net mit Thermoelementeinschüben, serielle Schnittstellen
Software: LabVIEW 2009

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