Технические требования к кулонометру

1
ООО “Экоприбор»
Измеритель – счётчик параметров
электрохимической обработки – ИКЭП – 2.
(описание и руководство по эксплуатации)
Санкт – Петербург
2008 г.
2
СОДЕРЖАНИЕ:
Стр.
1. Назначение
3
2. Основные функции
3
3. Технические характеристики и условия эксплуатации
3
4. Устройство прибора
4
5. Порядок работы
6
6. Программирование прибора
8
3
Измеритель – счётчик параметров электрохимической
обработки – ИКЭП – 2.
1. Назначение прибора:
Микропроцессорный программируемый измеритель – счётчик– ИКЭП – 2 (в
дальнейшем просто - «прибор») предназначен для контроля электрических параметров
электрохимических процессов, в первую очередь таких как нанесение гальванических
покрытий (никелирования, хромирования и т. д.), а также других видов электрохимической
обработки.
2. Основные функции прибора:
1. Измерение и индикация напряжения и силы тока (функции амперметра и
вольтметра).
2. Измерение, подсчёт и индикация накопленного количества электричества (амперчасов) в двух независимо задаваемых пределах (порогах) c контролем времени
электрохимической обработки (функции кулонометра и таймера). Первый предел
(краткосрочный порог - КП) устанавливается для контроля заданного времени и/или
количества электричества на конкретную операцию электрохимической обработки,
второй (долгосрочный порог - ДП) - для контроля заданного количества
электричества, связанного с необходимостью периодической корректировки
химического состава гальванических ванн.
3. Звуковая и/или световая индикация по достижении каждого из заданных пределов
количества электричества.
4. Звуковая и/или световая индикация по достижении заданного временного предела.
5. Настройка на параметры шунта источника технологического тока.
6. Автоматическое определение и настройка на напряжение сети питания (36 или 220
В)
3. Технические характеристики и условия эксплуатации.
Питание
Напряжение питания
36 В 50 Гц или 220 В 50 Гц
Потребляемая мощность, не более
6 ВА
Контролируемые параметры (базовый вариант)*
Сила тока
1 – 9999 А
Напряжение
0,1 – 100 В
Количество электричества по краткосрочному
0,1 – 9999 А*час
порогу (операционное)
Количество электричества по долгосрочному
0,1 – 9999 А*час
порогу (корректировочное)
Время
0,01 – 9999 мин
Номинальная сила тока на шунте
1 – 9999 А
Чувствительность шунта
50 мВ, 75 мВ
Параметры встроенных выходных устройств
Максимальный ток, коммутируемый
3 А при 220 В и 5 А при 36 В
контактами реле
Ток нагрузки для подключения внешних
10 мА
светодиодных индикаторов
Выходная мощность встроенного динамика
0,25 Вт
Условия окружающей среды
Температура воздуха
+5.....+50 оС
Атмосферное давление
86……107 кПа
о
Относительная влажность воздуха (при 35 С)
30… 80%
ПРИМЕЧАНИЕ: Пределы значений контролируемых параметров могут
скорректированы под конкретную задачу.
быть
4
4. Устройство прибора.
4.1Функциональная схема прибора.
К источнику
технологического
тока
U
I
К измерительному
шунту
Блок обработки и
управления
К исполнительному
устройству
Удаленная
сигнализация
КЛАВИШИ
УПРАВЛЕНИЯ
ТАБЛО ИНДИКАЦИИ 1
(Q / U / I )
ТАБЛО ИНДИКАЦИИ 2
( ВРЕМЯ )
Рисунок 1
ИКЭП – 2 подключается к цепи источник технологического тока - ванна и
представляет собой измеритель, счётчик и таймер с микропроцессорным блоком
обработки данных, обеспечивающим индикацию текущих параметров техпроцесса, а
также контроль и подсчёт времени обработки и количества электричества.
Входы прибора
Для контроля электрических
параметров
технологического процесса
прибор имеет четыре входа:
один соединён с плюсовой
шиной
источника
технологического тока, два
других с минусовой шиной
(на входе измерительного
шунта),
и
четвёртый
соединяется
с
выходом
шунта. Входы объединены
одним разъёмом.
Блок обработки данных
Обработка
и
индикация
входных
сигналов,
программирование порогов
срабатывания в
режиме
таймера и/или кулонометра,
настройка на параметры
шунта
источника
технологического тока,
формирование
управляющих сигналов для
встроенных
и
внешних
устройств.
Выходы прибора
Индикация контролируемых
и
программируемых
параметров на встроенных
цифровых индикаторах.
Звуковая
индикация
достижения ДП и/или КП.
Подключение светодиодов,
отвечающих за индикацию
достижения долгосрочного
и/или
краткосрочного
порогов
на
удалённой
дистанции.
Управление
внешними исполнительными
устройствами
5
4.2 Элементы индикации, программирования, управления, и подключения.
Перед началом работы в прибор необходимо ввести параметры измерительного
шунта и значения долгосрочного(ампер-часы) и краткосрочного (ампер-часы или минуты)
порогов, которые сохраняются в энергонезависимой памяти и остаются неизменными при
выключении питания.
Программирование прибора осуществляется кнопками, расположенными на
передней панели.
4.2.1 Передняя панель.
На передней панели прибора (рис. 2) расположены тумблер для включения прибора,
кнопки программирования и переключения режимов, а также два цифровых индикатора.
ВВОД
ШУНТ
Q/U/I
ДП
СЕТЬ
ВР1














ПР1
ДТ
ВР2
ПР2
КП
Рисунок 2
Индикатор «Q– I – U» (левый) отображает измеряемые значения напряжения, силы
тока, накапливаемое количество электричества по краткосрочному порогу (КП) и
установленное (запрограммированное) значение долгосрочного порога (ДП).
Индикатор «ВРЕМЯ» (правый) служит для установки краткосрочного порога по
времени (режим таймера), контроля времени текущей операции и индикации
суммарного количества электричества (ампер-часов) по всем операциям до
достижения долгосрочного порога.
Кнопка «Q– I – U» последовательным нажатием отображает измеряемые значения
напряжения, силы тока, накапливаемое количество электричества по
краткосрочному порогу (КП) на левом индикаторе прибора.
Кнопка «ВР1» выбор разряда левого индикатора («Q– I – U») при
программировании.
Кнопка «ПР1» - для установки значения разряда левого индикатора («Q– I – U»)
при программировании.
Кнопка «ДТ» - для установки десятичной точки левого индикатора («Q– I – U») при
программировании.
Кнопка «ВР2» выбор разряда правого индикатора («Время») при
программировании.
Кнопка «ПР2» - для установки значения разряда правого индикатора («Время») при
программировании.
Кнопка «Ввод» - для запоминания установленных значений и выхода из режима
программирования.
Кнопка «Q– I – U» для индикации выбранного для контроля параметра ( путём
последовательного нажатия кнопки с соответствующей индикацией в крайнем
правом разряде
Кнопка «КП» - для индикации установленного значения краткосрочного порога на
правом индикаторе («ВРЕМЯ») .
Кнопка «ДП» - для индикации установленного значения долгосрочного порога на
левом индикаторе («Q– I – U»).
Кнопка “Шунт” – для установки и контроля характеристик шунта на источнике тока.
Тумблер «Сеть» - включение – отключение питания.
6
4.2.2 Задняя панель
На задней панели (рис. 3) расположены:
 Вход сетевого шнура
 Разъём подключения измерительного кабеля (ИК).
 Гнездо плавкого предохранителя
 Разъём подключения светодиодов, отвечающих за индикацию достижения
долгосрочного и/или краткосрочного порогов на удалённой дистанции.
 Тумблер переключения режима автономной звуковой индикации (без звука,
слабый звук, сильный звук).
 Три однополюсных гнезда для обеспечения возможности подключения внешних
исполнительных устройств, связанных с технологическим процессом (включениеотключение технологического тока, перемещение обрабатываемой детали,
сигнализация). Нормально замкнуты среднее и нижнее гнёзда , по достижении
порога срабатывания замыкаются среднее и верхнее, ограничения
при
подключении: 220 В при 3 А
ГРОМКО
0,5А
ВЫКЛ
ТИХО
СИГНАЛИЗАЦИЯ
ИК
Рисунок 3
5. Порядок работы.
5.1. Подготовка
1.Установите прибор на рабочее место, присоедините измерительный кабель
согласно схеме (рис. 4).
К АНОДНОЙ ШТАНГЕ
ИСТОЧНИК
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ТОКА
КРАСНЫЙ
СИНИЙ
ЖЕЛТЫЙ
КОРИЧНЕВЫЙ
ШУНТ
К КАТОДНОЙ ШТАНГЕ
Рисунок 4
2. Подключите сетевой шнур к силовой сети напряжением 220 или 36 В (прибор
настраивается на напряжение автоматически).
3. Тумблером «Сеть» включите прибор.
7
5.2. Работа по заданным настройкам.
5.2.1 Контроль параметров технологической операции по краткосрочному порогу.
После включения источника технологического тока автоматически начинается
накопление данных по количеству электричества (А*час) и отсчет времени в минутах.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для исключения влияния помех отсчет времени происходит, если ток в
цепи превышает 0,5 А, если ток меньше 0,5 А то отсчет времени не производится.
На левом индикаторе («Q– I – U») отображаются:
 Накопленное значение количества электричества (Ампер-часы).
 Текущее значение силы тока (А)
 Текущее значение напряжения (В).
С помощью кнопки Q– I – U можно выбирать для контроля один из перечисленных
выше параметров (ампер – часы, вольты, амперы).
Параллельно на правом индикаторе («ВРЕМЯ») отображается время прохождения
технологического процесса с точностью до 0.1 минуты (6 секунд). Если краткосрочный
порог (одна технологическая операция) был задан по ампер часам, то производится
прямой отсчет времени. Если порог был задан поминутно, то происходит обратный отсчёт
времени.
По достижении заданного уровня краткосрочного порога (КП) звучит прерывистый
звуковой сигнал и/или загорается светодиод. Если КП был задан по ампер-часам, то
мигает левый индикатор, а на правом индикаторе отображается время от момента
подачи технологического тока. Если же КП был задан по времени, то на левом
индикаторе отображаются накопленные ампер часы, а правый индикатор обнулён и
мигает. После отключения технологического тока индикация о завершении операции
прекращается, значения, задаваемые по КП, приводятся в исходное состояние. Прибор
готов для контроля проведения очередной операции. Отключения питания прибора не
требуется.
5.2.4. Работа с долгосрочным порогом (выработка заданного количества
электричества для плановой корректировки состава ванн).
При нажатии на кнопку ДП происходит переход в режим индикации долгосрочного
порога (ДП). При этом на левом индикаторе отображается установленное ранее значение
долгосрочного порога (в ампер-часах), а на правом индикаторе – накопленное на момент
включения суммарное значение ампер-часов по проведённым операциям, мигает символ
q на крайнем правом зелёном разряде левого индикатора.
Для выхода из режима индикации долгосрочного порога следует повторно нажать
кнопку ДП. При этом устройство вернется к режиму отображения параметров проводимой
технологической операции на текущий момент.
При достижении заданного предела долгосрочного порога раздаётся длинный
прерывистый звуковой сигнал и/или загорается светодиод, подключенный к
соответствующим выводам на задней панели. При этом на левом индикаторе
отображается заданное значение порога в ампер-часах. На правом индикаторе
отображается суммарное значение ампер – часов за несколько операций, которое
соответствует или превышает заданный ДП. Оба индикатора мигают.
При нажатии кнопки ДП прекращается подача звукового сигнала и происходит переход
в режим отображения текущего состояния по долгосрочному порогу, процесс накопления
данных при этом продолжается.
Если требуется заново запустить процесс до достижения ДП (после корректировки
химического состава ванны), то необходимо провести следующие манипуляции:
 Нажать кнопку ВР1 на 2-3 секунды. При этом замигает левый индикатор.
 Нажать кнопку ВВОД, при этом сбрасываются накопленные данные для
долгосрочного порога, и происходит переход в режим отображения параметров
проводимой технологической операции на текущий момент.
Если заново запустить процесс до ДП не требуется, то необходимо просто нажать
клавишу ДП, при этом накопленные данные для долгосрочного порога не сбрасываются,
а происходит переход в режим отображения параметров проводимой технологической
операции на текущий момент.
8
6. Программирование прибора.
6.1. Настройка краткосрочного порога (КП).
 Включить питание установки.
 Нажать кнопку КП. На индикаторах отображается значение краткосрочного порога
введённое
ранее(значение
краткосрочного
порога,
установленное
при
предпродажной проверке). Если КП был установлен по ампер- часам, то на левом
индикаторе отображается значение в ампер-часах, правый индикатор погашен.
Если КП был установлен по времени, то левый индикатор погашен, а на правом
индикаторе отображается значение КП в минутах с точностью до одной десятой
минуты.
Если требуется задать значение КП по количеству электричества (ампер-часам)
необходимо выполнить следующие действия:
 Нажать кнопку ВР1 на 2-3 сек, при этом замигает первый разряд левого
индикатора, при повторном нажатии замигает второй разряд, затем третий и так
далее.
 Для установки численного значения КП с помощью кнопки ВР1 выбрать
соответствующий разряд индикатора (выбранный мигает) и с помощью кнопки ПР1
установить значение разряда.
 Для установки КП с точностью менее 1 ампер - часа (установка запятой) с
помощью кнопки ВР1 выбрать соответствующий разряд индикатора (выбранный
индикатор мигает) и с помощью ДТ установить расположение запятой.
 Нажать кнопку ВВОД - значение КП по количеству электричества (ампер-часам)
установлено.
Если требуется задать значение КП по времени (длительность технологической
операции), то необходимо выполнить следующие действия.
 Нажать кнопку ВР2 на 2-3 сек, при этом замигает первый разряд правого
индикатора, при повторном нажатии замигает второй разряд, затем третий и так
далее.
 Для установки численного значения КП с помощью кнопки ВР2 выбрать
соответствующий разряд индикатора (выбранный мигает) и с помощью кнопки
ПР2 установить значение разряда.
 Нажать кнопку ВВОД. На индикаторе отображается текущее состояние
краткосрочного порога по времени.
После нажатия кнопки ВВОД в энергозависимой памяти сохраняются новые
значения, и, сразу после подачи технологического тока, контроль осуществляется по
новым значениям краткосрочного порога.
ПРИМЕЧАНИЕ: В случае необходимости, до нажатия кнопки ВВОД, можно с
помощью кнопки КП выйти из режима настроек, при этом сохраняется старое значение
краткосрочного порога.
6.2 Настройка долгосрочного порога:
 Нажать кнопку ДП
 Нажать кнопку ВР1 на 2 секунды. При этом замигает разряд левого индикатора.
 Для установки конкретного значения разряда с помощью ВР1 выбрать
соответствующий разряд индикатора (выбранный индикатор мигает) и с помощью
ПР1 установить значение разряда.
 Нажать кнопку ВВОД. На индикаторах отображается значения контролируемых
параметров на текущий момент. После нажатия клавиши ВВОД в энергозависимой
памяти сохраняются новые значения ДП и процесс контролируется по новым
значениями долгосрочного порога.
После проведения указанных действий, индикаторы будут отображать значения
контролируемых параметров на текущий момент.
ПРИМЕЧАНИЕ: В случае необходимости, до нажатия кнопки ВВОД, можно с
помощью кнопки ДП выйти из режима настроек, при этом сохраняются старые значения
настроек по долгосрочному порогу.
9
6.3. Настройка прибора на параметры шунта источника тока.
6.3.1 Настройка на номинальное значение силы тока шунта.
 Нажать кнопку ШУНТ.
 Нажать кнопку ВР1 на 2-3 секунды. При этом замигает разряд левого индикатора.
 Для установки значения разряда с помощью ВР1 выбрать соответствующий разряд
левого индикатора (выбранный разряд индикатора мигает) и с помощью ПР1
установить числовое значение разряда.
 Нажать кнопку ВВОД.
После нажатия кнопки ВВОД на индикаторах отображаются значения
контролируемых параметров на текущий момент, а в энергозависимой памяти
сохраняется новая величина номинальной силы тока шунта.
ПРИМЕЧАНИЕ: В случае необходимости, до нажатия кнопки ВВОД, с помощью
кнопки ШУНТ можно выйти из режима настроек, при этом сохраняются старые значения
настроек.
6.3.2 Настройка на номинальное значение чувствительности (напряжение 50 или 75
мВ) шунта:
 Нажать кнопку ШУНТ.
 Нажать кнопку ВР2 на 2-3 секунды. При этом замигают два крайних правых разряда
правого индикатора.
 С помощью кнопки ПР2 выбрать значение 50 или 75.
 Нажать кнопку ВВОД.
После нажатия кнопки ВВОД на индикаторах отображаются значения
контролируемых параметров на текущий момент, а в энергонезависимой памяти
сохраняются новые значения параметра шунта по номинальной чувствительности (50 или
75 мВ).
ПРИМЕЧАНИЕ: В случае необходимости, до нажатия кнопки ВВОД, можно с
помощью кнопки ШУНТ выйти из режима настроек, при этом сохраняются старые
значения настроек.