Кинетический макет оборудования для производства ликера. Задачи и их решение
Этим летом 2013 года в нашу Макетную мастерскую «МАКЕТ-онлайн» пришел заказ на изготовление не совсем типичного макета для специализированной выставки. Задача стояла следующая: изготовить макет оборудования для производства ликера «Ягермейстер» и показать все этапы изготовления ликера наглядно: с движением, с жидкостями, с электронными приборами контроля качества. В течение всего дня работы на выставке макет должен был каждую минуту выдавать бутылочку готового ликера для посетителей выставки. Около месяца понадобилось команде наших дизайнеров и разработчиков, чтобы смоделировать внешний вид элементов макета, продумать работу всех его механизмов, подготовить чертежи для сборки деталей макета.
Еще месяц понадобился на изготовление деталей и сборку установки. Размер макета был утвержден: 3 метра на 1,5 м. Глубина 70 см. Во время производства макета были внесены дополнительные корректировки со стороны Заказчика, убрали переливания жидкостей. Упростили саму установку. В конечном итоге в макете решено было показть 8 блоков установки: 1- шесть прозрачных емкостей, наполненных ингредиентами и несколько мешков с надписью SECRET HERBS 2- блок мацерации, где перемешиваются перемолотые ингредиенты со спиртом 3- пресс, где отжимается полученный настой трав, корений и специй 4- система фильтров (не менее 3-х фильтров) 5- большая бочка для 12 месячной выдержки ликера 6- блок контроля качества (не менее 3-х приборов) 7- барабаны для наполнения бутылочек (два барабана, крутящихся в противоположные стороны) 8- блок выдачи бутылочек с готовым ликером (выдача одной бутылочки осуществляется 1 раз минуту)
В макете нами были предусмотрены 2 режима работы: 1. последовательное включение всех механизмов, начиная с первого, в течение одной минуты, выход готовой бутылочки, снова включение первого и т.д. 2. Одновременная работа всех механизмов. Кроме выгрузки готовых бутылочек – включается один раз в минуту. Контролеры выполнены на базе процессора ATmega16. На борту платы имеется интерфейс RS-485, позволяющий выполнять неограниченные расширения, а также осуществлять передачу данных и управление с ПК. Для написания программ использовали язык C, который позволяет ускорить процесс разработки и отладки. Каркас макета было сделан сварным для прочности и устойчивости. Изнутри каркас был выстлан листами ДСП цвета Венго. У макета сделали фальш-стенку, за которой спрятали провода.
Осуществить выгрузку одной бутылочки раз в минуту смогли с помощью ленточного конвейера рольганга, изготовленного самостоятельно в условиях мастерской. Для управления макетами наш микроэлектронщик специально разработал универсальную плату на базе микроконтроллера ATmega32A-SU. Плата имеет 32 конфигурируемых входа/выхода, к которым можно подключить соответствующее число датчиков/исполнительных устройств. На борту платы имеется интерфейс RS485, что позволяет строить сеть из данных плат, тем самым позволяя практически неограниченно увеличивть число входов/выходов. Также это позволяет подключать систему к ПК для управления с него и/или сбора информации от системы. Другие отличительные особенности платы: — возможность отладки по интерфейсу JTAG; — программирование по интерфейсу ISP; — питание от 2.7 до 24V (в зависимости от типа реле, устанавливаемых на выходах, если они необходимы); — в состав Atmega32 входят таймеры – счётчики, аналоговый компаратор, АЦП, TWI, имеются различные режимы понижения энергопотребления.
Макет после сборки на выставке. Очередь за бутылочками
if ((PINC & 0b00000001) != 0) // Истина при 1, т.е. вывод не на земле, ПОШАГОВЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ