xelsius control

Die xelsius workstation wird über einen Touchscreen mit der intuitiven Steuerungssoftware xelsius control bedient.

Schlüsselfunktionen

  • Sollwertführung der Reaktionsparameter
  • Programmierbare Reaktionsprofil-Modi
  • PI Temperaturregelung
  • Reaktionsüberwachung & Visualisierung des Reaktionsfortschritts sowie der Entwicklung von Reaktionsparametern
  • Dokumentation und Export experimenteller Daten
  • Eingliederung und Bedienung von xelsius add-ons und Sensoren
  • Remote-Steuerung
  • Freie APIs für die Intergration in Automatisierungsprozesse

HOMESCREEN

Klare und übersichtliche Bedienung von Anfang an.

Der Homescreen gibt die Anordnung der Reaktorpositionen in der Aufsicht wieder, jedes Bedienfeld steht stellvertretend für einen der 10 Reaktorschächte der xelsius workstation:

Hier werden Experimente gestartet, pausiert oder gestoppt – dabei können Reaktoren einzeln oder alle zusammen bedient werden.

Für laufende Experimente wird die verbleibende Dauer bzw. der Ablauf eines Reaktionsprofils, sowie die Heizmanteltemperatur und die Reaktionstemperatur dargestellt.

SOLLWERTFÜHRUNG, REAKTIONSPROFIL-MODI & TEMPERATURKONTROLLE

Für die Sollwert- und Reaktionsführung stehen drei Reaktionsprofil-Modi zur Verfügung:

1. Setpoint Modus

Einfaches Reaktionsprofil mit zwei Segmenten (Rampe und Halten)

Für das Rampen-Segment wird eine Heiz- bzw. Kühlrate festgelegt.

Für das Halten-Segment wird eine Temperatur und die Dauer festgelegt.

Die Rührgeschwindigkeit wird für beide Segmente einheitlich festgelegt, optional kann das Rühren nach Ende des zweiten Segments fortgesetzt werden.

2. Profil Modus

Erweitertes Reaktionsprofil mit fünf Segmenten (Vorkonditionierung, Rampe, Hakten, Rampe, Nachkonditionierung)

Für jedes Segment kann eine individuelle Temperatur(rate), Dauer und Rührgeschwindigkeit festgelegt werden. Das Profil kann zyklisiert werden.

Häufig verwendete Experimentabläufe können unter „Profiles“ bennant, gespeichert und geladen werden.

3. Multistep Modus

Dieser Modus erlaubt die frei Konfiguration von anwenderspezifischen Reaktionsprofilen, da Segmente frei programmierbar sind.

Für jedes Rampe- und Halte-Segment kann eine individuelle Temperatur(rate), Dauer und Rührgeschwindigkeit festgelegt werden.

Diese Reaktionsprofile können unter „Profiles“ benannt, gespeichert und geladen werden.

Reaktionsprofile die im Multistep- oder ProfilModus erstellt wurden können benannt, gespeichert und wieder geladen werden.

Der Import von Reaktionsprofilen, die über eine csv-Datei definiert werden, ist möglich.

Die Temperaturkontrolle erfolgt für diese Reaktionsprofile bezüglich der

• Heizmanteltemperatur Tj (Reaktionskontrolle äquivalent zu einer Synthese in einem temperierten Ölbad) oder der

• tatsächlichen Reaktionstemperatur Tr innerhalb eines Reaktionsgefäßes oder Reaktors.

Für letztere Möglichkeit wird ein interner Temperatursensor verwendet, in Verbindung mit einer PI-Regelung wird eine dynamische Regulierung der Temperatur des Reaktionsmediums möglich.

Die Temperaturkontrolle mit PI-Regelung kann durch die Verwendung verschiedener Voreinstellungen optimiert werden. Fortgeschrittene Benutzer können die PI-Regelung frei, ihrer Bedürfnisse entsprechend anpassen.

MONITORING

Für laufende Experimente wird deren Fortschritt und die Entwicklung von Reaktionsparametern grafisch dargestellt:

• Das Reaktionsprofil wird in einem T(t)-Koordinatenystem wiedergegeben

• Ein grauer Balken im unteren Bereich zeigt den Fortschritt des Experiments an.

• Der Werteverlauf von gemessenen Reaktionsparametern wird als Graphen dargestellt.

• Neben der Heizmanteltemperatur Tj und der Reaktionstemperatur Tr werden weitere Parameter aufgeführt (z.B. pH-Wert, Druck), wenn die entsprechenden Sensoren in den Versuchsaufbau intergriert und an die xelsius workstation angeschlossen sind.

DOKUMENTATION

• Erfassung der gemessenen Prozessdaten auf geräteinternem Speicher

• Export der experimentellen Daten in Excel- & CSV-Format

• Datenübertragung via USB-Port oder folgende Schnittstellen: Ethernet, REST-API und RS232

ERWEITERTE FUNKTIONALITÄTEN

xelsius add-ons (z.B. Dosierpumpe, Überkopfrührer) und Sensoren (Temperatursensor, pH-Elektrode) können in die xelsius Softwareumgebung integriert und kontrolliert werden:

Zur Veranschaulichung wird im Folgenden die Integration der Dosing Pump in einen Reaktionsprofil Modus gezeigt:

Funktionelle Integration der Dosierpumpe innerhalb des Reaktionsprofils dargestellt durch ein „Pumpen-Icon“ (siehe roter Pfeil).

Für jedes Segment des Reaktionsprofils kann eine bestimmtes Volumen, welches mit einer definierten Rate zudosiert wird, festgelegt werden. Wahlweise wird eine Verzögerung des Dosiervorgangs, bezogen auf den Beginn des Segments, festgelegt.

FLEXIBELE BEDIENUNG & BENUTZUNG

• Remote-Steuerung der xelsius control Software auf externen Geräten.

• Freie APIs (Application Programming Interface s) für die Integration in Automationsprozesse.