Televac AN 3022: Automatische Steuerung eines MP7ER/MP7FR mit einem MX2A/MX4A

Zweck

Der Anwendungshinweis erläutert, wie der Open-Collector-Sollwert eines aktiven Grobvakuummessgeräts MX2A oder MX4A zur automatischen Steuerung des Ein- und Ausschaltens eines aktiven Kaltkathoden-Hochvakuummessgeräts MP7ER oder MP7FR verwendet werden kann.

Relevante Televac-Produkte

Dieses Dokument gilt für die aufgeführten Televac® Produkte

Beschreibung Teilenummer
MX2A 2-8910-1XX
MX4A 2-8930-1XX
MP7ER 2-7950-XXX
MP7FR 2-7970-XXX
MX2A/MX4A 6-Leiter-Kabel 2-9857-XXX
MP7ER/MP7FR 9-Leiter-Kabel 2-9852-XXX

Hintergrund

Die Televac® MX2A und MX4A sind aktive Wärmeleitfähigkeitsmessgeräte für Grobvakuummessungen (1*10-3 Torr bis 1000 Torr) und die Televac® MP7ER und MP7FR sind aktive Kaltkathodenmessgeräte für Hochvakuummessungen (1*10-11/1*10-8 Torr bis 1*10-2 Torr).

Aufgrund der Konstruktion von Kaltkathoden ist es wichtig, dass sie nicht bei Drücken über 1*10-2 Torr eingeschaltet werden. Dies hilft, Sputtering sowie Oxidation und Verschmutzung zu vermeiden, die auftreten, wenn die Kaltkathode bei höheren Drücken eingeschaltet wird, und die ungenaue Messwerte und Schäden am Messgerät verursachen.

Da die Kaltkathode nicht über 1*10-2 Torr messen kann, muss ein Grobvakuummeter wie das MX2A oder MX4A verwendet werden, um die Kaltkathode bei 1*10-2 Torr ein- und auszuschalten.

Sowohl das MX2A als auch das MX4A verfügen über einen Open-Collector-Sollwert, der im Wesentlichen ein Schalter ist, der auf einen bestimmten Vakuumwert eingestellt werden kann. In diesem Fall ist unser Sollwert auf 1*10-2 Torr eingestellt. Dieser Sollwertschalter kann direkt mit dem Kaltkathoden-Ein/Aus-Steuerpin des MP7ER oder MP7FR verbunden werden, wodurch ein eigenständiges aktives Vakuummesssystem entsteht, das von 1*10-11/1*10-8 Torr bis 1000 Torr messen kann.

Einrichten des MX2A/MX4A Sollwert 1 (offener Kollektor)

Der MX2A/MX4A-Sollwert 1 offener Kollektor hat zwei Einstellungen:

1. SP1H (Sollwert 1 hoch) - der Vakuumwert, bei dem der Sollwert deaktiviert wird.
2. SP1L (Sollwert 1 niedrig) - der Vakuummesswert, bei dem der Sollwert aktiviert wird

Wir empfehlen die folgenden Einstellungen für SP1H und SP1L, wenn der Sollwert zur Steuerung eines MP7ER/MP7FR verwendet wird:

1. SP1H - 0,012 Torr (entspricht 12 mTorr, 12 Mikron und 1,2*10-2 Torr)
2. SP1L - 0,010 Torr (entspricht 10 mTorr, 10 Mikron und 1,0*10-2 Torr)

Beachten Sie, dass dies Empfehlungen sind, Ihr System kann andere Einstellungen erfordern.
Gehen Sie zum Ändern der SP1H- und SP1L-Einstellungen wie folgt vor:

1. Drücken Sie auf dem Messbildschirm zweimal die Taste SEL
2. Auf dem Bildschirm wird dann "Sollwerte SP1L .XXX" angezeigt (wobei .XXX die aktuelle Einstellung ist).
3. Drücken Sie die ENT-Taste, oben in der Mitte des Bildschirms wird dann "ADJ" angezeigt.
4. Verwenden Sie die Auf- und Abwärtspfeile, um den Wert einzustellen, bis er ".010" anzeigt.
5. Drücken Sie die ENT-Taste, die Anzeige "ADJ" am oberen Bildschirmrand verschwindet
6. Drücken Sie die Pfeiltaste nach unten, auf dem Bildschirm wird dann "Setpoints SP1H .XXX" angezeigt (wobei .XXX die aktuelle Einstellung ist)
7. Drücken Sie die ENT-Taste, in der oberen Mitte des Bildschirms wird wieder "ADJ" angezeigt
8. Verwenden Sie die Aufwärts- und Abwärtspfeile, um den Wert einzustellen, bis er ".012" anzeigt
9. Drücken Sie die ENT-Taste, die Anzeige "ADJ" oben auf dem Bildschirm verschwindet dann
10. Drücken Sie dreimal SEL, um zum Messbildschirm zurückzukehren (oder warten Sie den Timeout ab)

The SP1H and SP1L settings can also be changed via RS-485 communications using the W2 command. The command to change the SP1H and SP1L settings to the values recommended above is the following (where X is the address of the unit, default is 0, and <cr> is a carriage return which is equivalent to pressing the enter key on your keyboard):

1. *XW210021202<cr>

Anschluss von MX2A/MX4A und MP7ER/MP7FR

In dieser Anleitung wird von der Verwendung der Televac® MX2A/MX4A-Kabel PN 2-9857-XXX und der Televac® MP7ER/MP7FR-Kabel PN 2-9852-XXX ausgegangen. Wenn Sie die in Abschnitt 3 beschriebene Einrichtung der MX2A/MX4A abgeschlossen haben, stellen Sie die in der Tabelle unten aufgeführten Verbindungen her. Mit dieser Einrichtung werden beide Geräte mit Strom versorgt, der Quellenanschluss des MX2A/MX4A-Sollwerts 1 wird geerdet und der offene Drain des MX2A/MX4A-Sollwerts 1 wird mit dem Kaltkathoden-Ein/Aus-Steuerpin des MP7ER/MP7FR verbunden.

Wenn das System heruntergepumpt wird und 1,0*10-2 Torr erreicht, schaltet der MX2A/MX4A-Sollwert 1 um, wodurch der Steuerstift für das Ein- und Ausschalten der Kaltkathode des MP7ER/MP7FR mit Masse verbunden und eingeschaltet wird. Umgekehrt wird, wenn das System entlüftet oder geleckt wird und 1,2*10-2 Torr erreicht, der Steuerstift von der Masse getrennt, wodurch die Kaltkathode ausgeschaltet wird.

Anmerkungen:

1. Die im Diagramm gezeigten Drähte müssen nicht direkt miteinander verbunden werden; sie könnten z. B. über eine Klemmleiste in einem Elektronikschrank verdrahtet werden.
2. Möglicherweise sind zusätzliche Verbindungen zu Ihrem System erforderlich; beispielsweise müssen die analogen 0 bis 10 V DC-Ausgangsdrähte mit dem Analogeingang Ihrer SPS verbunden werden, oder die RS-485-Drähte müssen mit Ihrer SPS verbunden werden.

MX2A/MX4A MP7ER/MP7FR Beschreibung
Pin 5 (Grün) Pin 1 (Braun) Sollwert 1 Anschluss an Kaltkathoden-Ein/Aus-Steuerpin
Pin 12 (Schwarz) Siehe Beschreibung Anschluss an Masse der Spannungsversorgung (-), Anschluss beliebig
Pin 8 (Rot) Pin 4 (gelb) Spannungsversorgung (+) 24 V DC, diese können unabhängig voneinander angeschlossen werden
Pin 15 (Schwarz) Pin 2 (Rot) Spannungsversorgung (-) Masse, diese können unabhängig voneinander angeschlossen werden

Zusätzliche Überlegungen

Diese Anleitung beschreibt eine Möglichkeit, wie der MX2A/MX4A verwendet werden kann, um den Kaltkathoden-Steuerpin eines MP7ER/MP7FR automatisch zu schalten. Es gibt verschiedene andere Möglichkeiten, die für Ihr spezielles Vakuumsystem besser geeignet sein könnten, darunter die folgenden:

1. Verwendung des MX2A/MX4A-Sollwert-2-Relais zum Schalten des Kaltkathoden-Steuerpins des MP7ER/MP7FR.
2. Überwachung des Analogausgangs des MX2A/MX4A von einer SPS (oder einem anderen Steuerungssystem), Umwandlung des Analogausgangs in einen Vakuumwert und Verwendung der SPS zum direkten Schalten des Kaltkathoden-Steuerpins des MP7ER/MP7FR bei 1*10-2 Torr (10 Mikron).
3. Ähnlich wie Option 2, aber Überwachung des MX2A/MX4A-Vakuumwerts über RS-485-Kommunikation.

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