La máquina de cóctel que se describe en este artículo da una visión y una impresión de la otra cara de la automatización de procesos. Al igual que con una máquina expendedora convencional, con la máquina de cócteles todo empieza con sólo pulsar un botón.
Sin embargo, el resultado que sigue es completamente diferente. Normalmente, el grupo de trabajo del Prof. Hans-Ulrich Moritz en el Instituto de Técnica y Macromolecular Química (Universidad de Hamburgo) consiste en llevar a cabo investigaciones sobre las reacciones químicas, llamadas polimerizaciones, que son industrialmente procesos pertinentes y una parte de la ingeniería de la reacción química. La combinación de estas tecnologías de proceso es una exposición ilustrativa para la motivación para la creación de la máquina de cócteles.
Los tres tanques de almacenamiento contienen tres tipos diferentes de zumo, que pasan a través de varias etapas hasta que alcanzan el reactor cóctel real. Por ejemplo, un zumo se hace pasar a través de un refrigerador de reflujo, donde se enfría rápidamente desde la temperatura ambiente a un sólo pocos grados Celsius. Tales refrigeradores de reflujo se utilizan en laboratorios químicos para procesos de síntesis de complejos, en los que previenen la solución se evapore y escape del aparato.
Un jugo diferente se trata con un proceso de flotación antes de que alcance el reactor. Entre otras cosas, la flotación se usa para reciclar papel de desecho mediante la eliminación de tinta de impresión y aumentar la blancura del papel de desecho.
El cuarto jugo - que completa el "cóctel" final encuentra su camino a través de un sistema de goteo, un proceso de pulverización de la química técnica que entre otras cosas se utiliza para secar o azúcares para producir gránulos. se combinan dos tipos de jugo con una sección Y llamada y pasan a través de una bobina de vidrio, donde se mezclan a fondo.
A través de estas secciones los jugos llegan al reactor de flujo a través real. Tales reactores con volúmenes de 0,5-2 l se utilizan a menudo en la química técnica para llevar a cabo los llamados experimentos por lotes. En principio, el reactor de cóctel es un recipiente de agitación continua.
Si el nivel del líquido se vuelve peligrosamente baja, dos bombas de manguera, que se llenan de las vejigas de almacenamiento descritos anteriormente entran en funcionamiento. A través de un capilar de vidrio en el interior de las vejigas, los jugos pueden escurrir, pasar a través de las etapas que se han descrito y llenar el reactor hasta un nivel prefijado máximo.
El reactor se mezcla a fondo no sólo la bebida. También enfría el cóctel para una refrescante 5-8 ° C con la ayuda de su control de temperatura doble cámara. Control de volumen a través de Software. Al principio mencionamos el "pulsar un botón". Esto es lo que se vacía exactamente el contenido de una sola taza del reactor. Pero, ¿dónde y cómo obtener la bebida en la taza? El cóctel en el reactor se introduce en la copa a través de una manguera y una bomba separada de un conector en la sección inferior del reactor. Además, con la ayuda de un guardia de descenso, el conjunto de programación Lego "Mindstorm" asegura que no hay zumo salpica sobre el lado de la taza mientras se está llenando.
Si se requiere la versión alcohólica del cóctel, se añade una pequeña cantidad de una especialidad alcohólica después de que el jugo se ha llenado en la taza. El software también se utiliza para este proceso. La medición se lleva a cabo por medio de una bomba de inyección con un volumen conocido de líquido. Si el contenido de líquido se está agotando, una válvula de tres vías cambia al recipiente de almacenamiento.
La posición correcta de la válvula es detectado por el software de Lego usando sensores de presión. Una vez que los inyectores han sido completamente rellenado, la válvula es devuelto a la posición de medición. Este principio evita que los inyectores de funcionamiento en seco.
El buen funcionamiento de la máquina automática de cóctel también depende de software adecuado para controlar el sistema. Para proporcionar la mayor versatilidad posible para el control y automatización de los equipos, se utiliza el paquete de software LabView.
El programa de control para la máquina funciona como un cóctel llamado "Steady-State-Machine" (o máquina de estado automática). La versatilidad de las máquinas automáticas Estado Una característica de una máquina de estado automática es que cada estado que la máquina cóctel puede adoptar se define con precisión. En diferentes estados, la máquina de cóctel realiza distintas acciones, por ejemplo, la dispensación de cóctel o de llenado del reactor con jugos.
Por ejemplo, si el usuario pulsa un botón para pedir un cóctel sin alcohol, varios estados diferentes se ejecutan a través de la secuencia, según el cual cada Estado desencadena una acción individual de la máquina de cócteles. Aunque se especifican con precisión los estados individuales, el camino entre estos estados puede ser elegido libremente por el programa. Esta es la gran ventaja de una máquina de estado automática.
Si el usuario había ordenado un cóctel alcohólico en el ejemplo anterior, las etapas que se han pasado, aunque hasta la adición del alcohol habrían sido exactamente el mismo. El programa entonces simplemente haber insertado un estado "añadir alcohol" y la operación luego continuó como para un cóctel sin alcohol.
Uno de los procesos más importantes es equilibrar. Una vez que la máquina de cóctel se ha llenado y se lleva a la posición de partida, que opera de forma totalmente automática. Es imposible que el reactor se desborde, ya que mediante el pesaje de los contenedores de almacenamiento y la copa, que siempre se conoce la cantidad de cóctel está presente en el reactor.
De acuerdo con el principio de "lo que sale tiene que venir", la unidad de control se llena el reactor tan pronto como una cierta cantidad de cóctel se ha dispensado. Esto también demuestra una ventaja de una máquina de estado automática. A medida que la copa es generalmente más pequeño que el reactor, la dispensación se realiza más a menudo que el llenado del reactor. El programa decide automáticamente cuando se necesita para insertar el estado "llenar el reactor" y por lo tanto funciona de una manera muy versátil.
Universität Hamburg
