Инженеры НГТУ НЭТИ разработали прототип оборудования для контроля параметров конденсаторов при производстве

Электрические конденсаторы — один из основных элементов электронной компонентной базы (ЭКБ) радиоэлектроники. Без конденсаторов невозможно изготовление ни одного электронного устройства. В настоящее время ключевая проблема отечественного приборостроения — зависимость от ЭКБ иностранного производства. Поэтому модернизация производств, увеличение объемов выпуска и освоение новых изделий ЭКБ являются первоочередными задачами предприятий электронной промышленности.

При модернизации производства конденсаторов серии К-53 на заводе «ОКСИД» потребовалось создание единой автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП). Одним из элементов этой системы является комплект оборудования для контроля параметров конденсаторов при их производстве и испытаниях.

Специалистами научно-исследовательской лаборатории техники эксперимента (НИЛ ТЭ) Инженерно-производственного центра электроники, электротехники и энергетики НГТУ НЭТИ создан прототип оборудования в виде специально разработанных модулей, управляемых через внутреннюю шину обмена данных программируемого логического контроллера (ПЛК) GCAN PLC-510.

Разработано 5 модулей: измеритель параметров конденсаторов, коммутатор измерительных ячеек, коммутатор элементов, источник управляемого напряжения поляризации (ИПН), индикатор отбракованных конденсаторов.

Измеритель параметров конденсаторов позволяет фиксировать следующие параметры: электроемкость на частоте 50 Гц, тангенс угла потерь и ток утечки. Все измерения проводятся на напряжении поляризации, которое устанавливается ИПН по команде от ПЛК. Конденсаторы в измерительных ячейках поочередно с помощью коммутатора элементов подключаются к измерительному блоку также по команде от ПЛК. Всего в одной ячейке может быть установлено до 56 конденсаторов. Если тестирование производится одновременно с нескольких ячеек, то используется коммутатор. Информация о конденсаторах, не прошедших испытания, отображается с помощью модуля индикатора отбраковки.

Такой набор модулей позволит собрать два автоматизированных рабочих места: станцию по загрузке-выгрузке конденсаторов в испытательные кассеты и испытательную установку на теплоустойчивость. Рабочие места с использованием средства ПЛК будут объединены в единую сеть для дистанционного обмена данными с сервером. На сервере будет установлена SCADA-система, совместимая с ПЛК.

В случае выхода из строя одного из модулей возможна быстрая горячая замена на аналогичный без отключения питания от ПЛК. Это исключает потерю данных и остановку технологического процесса.

Как отметил руководитель научно-исследовательской лаборатории техники эксперимента кандидат технических наук Арсений Морозов, основным преимуществам разработанного прототипа испытательного оборудования является совместное использование стандартной периферии ПЛК GCANPLC-510 со специально разработанными в лаборатории измерительными модулями и модулями ввода-вывода. Любой ПЛК, в том числе и GCAN, имеет в своем распоряжении широкий набор программного обеспечения для аппаратного программирования и создания SCADA-систем. Тем не менее, набор стандартных модулей ввода-вывода для ПЛК предназначен для проектирования систем управления и совершенно не пригоден для создания сложных измерительных систем. Инженерам НГТУ НЭТИ удалось разработать необходимые для реализации данного проекта измерительные модули, совместимые с ПЛК GCAN PLC-510. Такой подход позволит в кратчайшие сроки создавать любое испытательное оборудование и программное обеспечение для него.

Разработка испытательного оборудования выполнялась с привлечением студентов конструкторского бюро, что позволило им приобрести практические навыки в области проектирования, настройки и эксплуатации измерительного оборудования. По результатам работ был выполнен один дипломный проект. Это способствует подготовке квалифицированных кадров для отечественной электронной промышленности.

С другими разработками НИЛ ТЭ НГТУ НЭТИ можно ознакомиться на сайте лаборатории.

Фото: пресс-служба НГТУ НЭТИ