I progetti degli asciugatori industriali richiedono un'attenzione particolare alla sicurezza

All'inizio dei miei anni scolastici, ero pigro e dimenticavo facilmente. Rimandavo sempre tutto, compreso lavare le mie scarpe da scuola. Premuto dal tempo, spesso asciugavo le mie scarpe sotto la bobina del radiatore di un vecchio frigorifero. Naturalmente, questo non mi risparmiava dai rimproveri di mia madre.

In uno dei miei primi progetti di elettronica industriale, feci qualcosa di più che asciugare scarpe. Ho progettato un controllore intelligente per asciugatori d'aria per un impianto locale di lavorazione del latte in polvere. Essendo nuovo nel settore manifatturiero, e specificamente nell'industria degli asciugatori d'aria industriali, ho imparato che la sicurezza è la priorità massima nella progettazione hardware.

Utilizzando il software giusto, e ricordandoti continuamente delle sfide e dei vincoli con cui stai lavorando quando progetti hardware, puoi anche costruire un asciugatore d'aria o qualsiasi hardware di cui hai bisogno per il tuo ambiente elettronico.

Che cos'è un Asciugatore d'Aria Industriale?

Nell'aria tipica che respiriamo, c'è una percentuale di vapore acqueo che può corroder o influenzare i processi di produzione. Può anche causare contaminazione quando è coinvolta la lavorazione degli alimenti. Un asciugatore d'aria industriale assicura che l'aria sia priva di vapore prima di entrare nelle aree di produzione.

Un tipo di essiccatore industriale è l'essiccatore a desiccante rigenerativo, dove vengono utilizzate perle desiccanti per adsorbire l'umidità nell'aria. Questo processo avviene in un paio di torri, dove l'aria si trova in una delle torri mentre i desiccanti vengono rigenerati nell'altra. Questo avviene per un periodo di tempo prima che l'aria venga trasferita alla seconda torre.

Progettare un Controller per Essiccatori d'Aria Industriali

Per i progettisti hardware abituati a progettare elettronica commerciale che coinvolge algoritmi complessi, un controller per essiccatori d'aria industriali può sembrare semplice. Dopo tutto, non è altro che un insieme di uscite a relè e ingressi analogici connessi a un microcontrollore. Tuttavia, sottovalutare le preoccupazioni nascoste nella progettazione degli essiccatori d'aria può portare a rischi per la sicurezza.

La sicurezza è la priorità nella progettazione di controller per essiccatori d'aria industriali

Controllare le Valvole

Ci sono almeno quattro valvole che devono essere controllate dal vostro hardware. Dal punto di vista di un progettista, queste sono semplici uscite a relè. Ma ciò che un progettista deve capire è che la pressione dell'aria nella torre è molto alta e qualsiasi errore nello scambio delle valvole può portare all'esplosione di alcune delle attrezzature.

Ci sono due aspetti critici del progetto dell'uscita del relè che richiedono la tua piena attenzione. Uno è quando il flusso d'aria viene commutato da una torre all'altra. È importante che la valvola per la seconda torre sia aperta prima che la prima si chiuda. Questo serve a prevenire l'improvviso picco di pressione dell'aria quando questa non ha dove fluire.

Sebbene i progettisti hardware abbiano poco controllo sull'algoritmo del firmware, possono assicurarsi che i segnali del relè siano protetti da qualsiasi interferenza elettrica. Oltre a instradare i segnali lontano dalle tracce ad alta frequenza, è meglio assicurarsi che i segnali del relè siano tirati su o giù in modo che le valvole siano aperte quando i microcontrollori entrano in uno stato indefinito, anche per un breve periodo.

Acquisizione di Valori di Parametri Accurati

Ci sono due parametri importanti per un essiccatore d'aria industriale. Il controllore deve monitorare regolarmente sia la pressione che il punto di rugiada quando l'aria viene adsorbita in ciascuna torre. La pressione dell'aria in una torre non dovrebbe superare il suo valore massimo nominale quando la valvola rigenerativa è chiusa. Un essiccatore d'aria funzionale dovrebbe avere il punto di rugiada che scende al valore desiderato durante il processo di adsorbimento.

Questi valori sono solitamente monitorati da sensori industriali, mentre le loro letture vengono acquisite dal controllore attraverso la Conversione Analogico Digitale (ADC). Lavorare con segnali analogici in un ambiente industriale aumenta le sfide per un progettista. L'ambiente elettrico di una fabbrica è spesso noto per causare interferenze elettriche.

È importante seguire le migliori pratiche di progettazione analogica nella tua PCB. Le piste devono essere separate da quelle digitali ad alta velocità o di alimentazione e un piano di massa separato deve essere posizionato sotto i componenti analogici per fornire letture dei sensori stabili. Non vuoi che il controllore sia ignaro di aumenti anomali della pressione dell'aria.

Aspettati solo alta pressione con un essiccatore d'aria industriale

Perfezionare il Processo di Progettazione del Controllore per Essiccatori d'Aria Industriali

Progettare un essiccatore d'aria industriale che funzioni in laboratorio è un gioco da ragazzi per la maggior parte dei progettisti. Ma progettarne uno che sia sicuro e robusto richiede quasi perfezionismo. Un buon progettista deve essere preparato a ricominciare da capo, se necessario, per affrontare problemi potenziali come interferenze elettriche e picchi di pressione dell'aria.

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