CN114415765A - 一种平行反应仪的控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种平行反应仪的控制系统，其中系统包括界面读取模块，用于调用预设实验组，读取所调用的预设实验组内的条件设置界面；条件设置模块，用于设置所读取的条件设置界面内的反应条件，反应条件包括反应参数、反应曲线、反应状态、反应控制；条件保存模块，用于保存所设置的反应条件，并退出所读取的条件设置界面；实验编号模块，用于编号所有设置有反应条件的预设实验组，生成实验编号；实验启用模块，用于根据实验编号启用预设实验组，形成反应实验组；实验关闭模块，用于根据实验编号关闭反应实验组，形成预设实验组；实验控制模块，控制各反应实验组根据对应反应条件进行实验反应。本申请具有提高实验效率的效果。

Description

一种平行反应仪的控制系统

技术领域

本申请涉及平行反应仪的技术领域，尤其是涉及一种平行反应仪的控制系统。

背景技术

平行反应仪，它是一类结合了合成化学基本原理和组合化学理念的全新反应合成类科研仪器，其最大的特点在于具有平行反应、平行合成的功能。

该类仪器适合于低温、室温、高温下的微量体积或小体积平行合成反应，适合于开放体系、无水空气氛下的平行合成反应，支持气体参与的高气密性、惰性气体保护的绝对无水无氧、高温封管、低温避光的平行合成反应，同时确保了进行上述反应时的便捷性、高效性、可重复性、科学性，为化学家开创高效率、高气密性、高真空、高温低温、高精确度、微量小量、安全智能反应操作平台，最终达到简化实验环节、加速研发进程、节省时间、控制成本、提高科研生活品质。

针对上述中的相关技术，发明人认为在使用平行反应仪进行化学实验时，平行反应仪的多个工位的反应条件通常是保持一致的，而当出现不同类型的反应条件需求时，则要设定不同反应条件进行多次实验，存在有实验效率较低缺陷。

发明内容

为了提高实验的效率，本申请提供一种平行反应仪的控制系统。

一种平行反应仪的控制系统，包括：

界面读取模块，用于调用预设实验组，读取所调用的预设实验组内的条件设置界面；

条件设置模块，用于设置所读取的条件设置界面内的反应条件，反应条件包括反应参数、反应曲线、反应状态、反应控制；

条件保存模块，用于保存所设置的反应条件，并退出所读取的条件设置界面；

实验编号模块，用于编号所有设置有反应条件的预设实验组，生成实验编号；

实验启用模块，用于根据实验编号启用预设实验组，形成反应实验组；

实验关闭模块，用于根据实验编号关闭反应实验组，形成预设实验组；

实验控制模块，控制各反应实验组根据对应反应条件进行实验反应。

通过采用上述技术方案，程序能够调用多个预设实验组并对每个预设实验组设置不同的反应条件，在将每个预设实验组中的反应条件保存后，进行编号并启用为反应实验组，便可根据实际的实验反应要求，控制多个反应实验组参照相应的反应条件进行独立反应，以避免设定不同反应条件进行多次实验的情况，达到提高实验效率的效果。

可选的，还包括：

实验显示模块，用于综合显示各反应实验组的实验信息，实验信息包括实验参数和反应曲线；

数据处理模块，用于调用各反应实验组的实验数据，并进行显示和导出处理；

实验设置模块，用于设置各预设实验组的基础设置，基础设置包括搅拌设置、整定设置、温控设置；

报警管理模块，用于设置各预设实验组的报警值、联锁值，并管理各反应实验组的报警信息。

通过采用上述技术方案，程序显示实验信息，以便实验人员实时掌握实验情况。程序还能够对实验过程所产生的实验数据进行显示和导出，以便实验人员深入了解实验情况，并方便将实验数据进行备份。同时，程序还能够预设报警值和联锁值，以便于实验人员掌握反应实验是否在安全范围内进行。

可选的，所述实验显示模块包括：

参数显示单元，用于综合显示各反应实验组的实验参数，实验参数包括反应容器型号、设定温度、实际温度、搅拌转速、搅拌性质；

曲线显示单元，用于显示所有反应实验组的反应曲线至同一坐标系。

通过采用上述技术方案，程序将实验参数显示至屏幕，以便实验人员了解每组实验的实际情况，程序也能够将所有反应实验组的反应曲线综合显示至同一坐标系中，以便实验人员更加直观地掌握不同实验组的情况。

可选的，所述实验设置模块包括：

搅拌设置单元，用于选择各预设实验组的搅拌性质，搅拌性质包括磁力搅拌和顶置搅拌；

整定设置单元，用于设置各预设实验组的自整定功能的启闭；

温控设置单元，用于选择各预设实验组的温控性质，温控性质包括釜内控温和釜外控温。

通过采用上述技术方案，程序能够自定义各预设实验组的基础设置，以节省实验人员二次设置的时间，从而提高实验效率。

可选的，所述报警管理模块包括：

报警值设置单元，用于设置各预设实验组的温度报警高限、温度报警低限；

联锁值设置单元，用于设置各预设实验组的联锁上限、联锁下限；

报警信息显示单元，用于显示各反应实验组的报警信息，报警信息包括实验编号、报警时间、报警原因；

报警信息确认单元，用于确认各反应实验组的报警信息，并解除报警。

通过采用上述技术方案，程序能够自定义设置报警值和联锁值，进而在保障实验安全的前提下，适配不同反应条件的实验反应。

可选的，所述条件设置模块包括：

参数设置单元，用于设置反应参数的设定数值，反应参数包括设定温度、设定转速、真空度数；

曲线设置单元，用于选择反应曲线的显示模式，反应曲线包括温度时间曲线；

状态设置单元，用于选择反应状态的状态模式，反应状态包括温度条件开、温度条件关、搅拌条件开、搅拌条件关；

控制设置单元，用于选择反应控制的控制模式，反应控制包括手动控温模式、定时控温模式。

通过采用上述技术方案，程序能够根据反应需求设置不同的反应参数，并选择反应曲线显示模式，反应状态模式和反应控制模式，便于满足个性化反应设置的需求。

可选的，所述控制设置单元包括：

控温读取子单元，用于调用定时控温模式，并读取定时控温模式的编辑界面；

控温设置子单元，用于设置设定温度数值及设定温度数值对应的持续时间，形成控温方案；

控温启用子单元，用于保存控温方案，退出并启用定时控温模式。

通过采用上述技术方案，程序能够自定义温控数值及持续时间，从而实现个性化自动控温的效果，减少人工控温所消耗的劳动力。

可选的，所述控制设置单元包括：

方案名设定子单元，用于调用控温方案，自定义控温方案的方案名；

方案名查询子单元，用于选择方案名，调取方案名对应的控温方案。

通过采用上述技术方案，程序能够自定义方案名并调取对应控温方案，以便实验人员下次直接调用或打开之前保存的方案，节省设置时间。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

程序能够调用多个预设实验组并对每个预设实验组设置不同的反应条件，在将每个预设实验组中的反应条件保存后，进行编号并启用为反应实验组，便可根据实际的实验反应要求，控制多个反应实验组参照相应的反应条件进行独立反应，以避免设定不同反应条件进行多次实验的情况，达到提高实验效率的效果。

附图说明

图1是本申请实施例中控制系统的整体框图。

图2是本申请实施例中反应条件设置的框图。

图3是本申请实施例中条件设置模块的框图。

图4是本申请实施例中控制设置单元的框图。

图5是本申请实施例中实验设置模块的框图。

图6是本申请实施例中报警管理模块的框图。

附图标记说明：10、实验显示模块；101、参数显示单元；102、曲线显示单元；20、界面读取模块；21、条件设置模块；211、参数设置单元；212、曲线设置单元；213、状态设置单元；214、控制设置单元；2141、控温读取子单元；2142、控温设置子单元；2143、控温启用子单元；2144、方案名设定子单元；2145、方案名查询子单元；22、条件保存模块；23、实验编号模块；24、实验启用模块；25、实验关闭模块；26、实验控制模块；30、数据处理模块；40、实验设置模块；401、搅拌设置单元；402、整定设置单元；403、温控设置单元；50、报警管理模块；501、报警值设置单元；502、联锁值设置单元；503、报警信息显示单元；504、报警信息确认单元。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种平行反应仪的控制系统，该系统基于嵌入式PC端，嵌入式PC端包括可触控显示屏，以便操作人员查看和点击，嵌入式PC端还包括可编程逻辑控制器，控制器分别与4个反应工位所搭载的搅拌器及控温控制器独立通信连接，以实现对每个工位反应条件的独立控制。

参照图1，该系统包括实验显示模块10、界面读取模块20、数据处理模块30、实验设置模块40。

实验显示模块10用于综合显示各反应实验组的实验信息。其中，反应实验组为所有实验工位中正在进行反应的实验组，实验信息包括实验参数和反应曲线。控制器将实验信息综合传输至显示屏进行显示，当实验人员点击显示屏显示的实验显示模块时，程序进入主页面，以便实验人员统筹所有实验情况。

参照图1，实验显示模块10具体包括参数显示单元101、曲线显示单元102。

参数显示单元101用于综合显示各反应实验组的实验参数。其中，实验参数包括反应容器型号、设定温度、实际温度、搅拌转速、搅拌性质，反应容器型号、设定温度、搅拌转速和搅拌性质均为实验人员预先设定生成，而实际温度则由搭载于反应容器的温度传感器感应生成，控制器通信连接所有工位的温度传感器，获取实际温度读数并显示至显示屏，以便实验人员了解每组实验的实际情况。

曲线显示单元102用于显示所有反应实验组的反应曲线至同一平面直角坐标系。其中，反应曲线为温度时间曲线，程序记载各个反应实验组中反应容器内每个时间点对应的温度值，并绘制成温度时间曲线，主要体现每个反应容器内的温度随时间的变化情况。程序能够将所有反应实验组的反应曲线综合显示至同一坐标系中，以便实验人员更加直观地掌握不同实验组的情况。

参照图1，界面读取模块20用于调用预设实验组，读取所调用的预设实验组内的条件设置界面。其中，预设实验组为所有工位中未进行反应的实验组，显示屏显示4组预设实验组，分别为实验一、实验二、实验三、实验四，实验人员点击实验一便可调用实验一对应的预设实验组，并读取实验一的条件设置界面。

参照图2，在利用界面读取模块20读取条件设置界面后，还能够在条件设置界面内设置反应条件，控制实验启闭等操作，具体包括条件设置模块21、条件保存模块22、实验编号模块23、实验启用模块24、实验关闭模块25、实验控制模块26。

条件设置模块21用于设置所读取的条件设置界面内的反应条件。其中，反应条件包括反应参数、反应曲线、反应状态、反应控制。程序能够根据反应需求设置不同的反应参数，并选择反应曲线显示模式、反应状态模式和反应控制模式，便于满足个性化反应设置的需求。

进一步的，参照图3，条件设置模块21具体包括参数设置单元211、曲线设置单元212、状态设置单元213、控制设置单元214。

参数设置单元211用于设置反应参数的设定数值。其中，反应参数包括设定温度、设定转速、真空度数，实验人员利用触控显示屏点击输入设定数值即可。

曲线设置单元212用于选择反应曲线的显示模式。其中，反应曲线包括温度时间曲线。

状态设置单元213用于选择反应状态的状态模式。其中，反应状态包括温度条件开、温度条件关、搅拌条件开、搅拌条件关。状态设置单元设有温度开关按钮和搅拌开关按钮，实验人员利用触控显示屏点击温度开关按钮，便可选择温度条件开或温度条件关，以选择该反应实验组是否有温度条件参与，实验人员点击搅拌开关按钮，便可选择搅拌条件开或搅拌条件关，以选择该反应实验组是否有搅拌条件参与。

控制设置单元214用于选择反应控制的控制模式。其中，反应控制包括手动控温模式、定时控温模式。控制设置单元设有手动控温模式开关按钮和定时控温模式开关按钮，实验人员利用触控显示屏点击手动控温模式开关按钮，便可选择手动控温模式开或关，而当手动控温模式开时，定时控温模式开关按钮自动切换为不可操作，反之亦然，以避免两种模式同时开启导致实验过程中控温方式冲突，造成安全隐患。

综上举例说明，实验人员设定反应参数为温度100℃，转速36rmp，真空度数103kPa，温度条件开，搅拌条件开，手动控温模式，则该实验组的反应条件便按照上述参数进行实验。

再进一步的，参照图4，控制设置单元214具体包括控温读取子单元2141、控温设置子单元2142、控温启用子单元2143、方案名设定子单元2144、方案名查询子单元2145。

控温读取子单元2141用于调用定时控温模式，并读取定时控温模式的编辑界面。

控温设置子单元2142响应于控温读取子单元2141，用于设置定时控温模式的编辑界面内的设定温度数值及设定温度数值对应的持续时间，形成控温方案。举例说明，该反应实验组内定时温控模式的第一阶段设定温度数值50℃、持续时间1h，第二阶段设定温度数值70℃、持续时间1h，第三阶段设定温度数值-15℃、持续时间1.5h，将上述三个阶段按顺序编号便可形成控温方案。

控温启用子单元2143用于保存控温方案，退出并启用定时控温模式。

具体来说，程序能够自定义温控数值及持续时间，从而实现个性化自动控温的效果，减少人工控温所消耗的劳动力。

参照图4，方案名设定子单元2144用于调用控温方案，自定义控温方案的方案名。

方案名查询子单元2145用于选择方案名，调取方案名对应的控温方案。

具体来说，程序能够自定义方案名并调取对应控温方案，以便实验人员下次直接调用或打开之前保存的方案，节省设置时间。

回看图2，条件保存模块22用于保存所设置的反应条件，并退出所读取的条件设置界面。

实验编号模块23用于编号所有设置有反应条件的预设实验组，生成实验编号。其中，反应工位预设4组并分别对应4组预设实验组，若实验人员通过程序调取了3组预设实验组并设置了反应条件，则此次实验根据反应条件的设置，生成3组预设实验组的实验编号。

实验启用模块24用于根据实验编号启用预设实验组，形成反应实验组。其中，当每个预设实验组编号后，实验人员通过实验启用模块，将对应的预设反应组切换为反应实验组，以实现所有反应实验组的同步进行。

实验关闭模块25用于根据实验编号关闭反应实验组，形成预设实验组。其中，实验人员通过实验关闭模块，将对应的反应实验组切换为预设实验组，以实现灵活调控反应组的参与。

实验控制模块26控制各反应实验组根据对应反应条件进行实验反应。

回看图1，数据处理模块30用于调用各反应实验组的实验数据，并进行显示和导出处理。其中，实验人员通过数据处理模块进入数据界面，程序便显示实验过程所产生的实验数据，实验数据包括时间段、时间节点、时间节点对应的实际温度、设定温度、温度是否开启、转速，以便实验人员深入了解实验情况。同时，数据处理模块还设有导出按钮，实验人员电机导出按钮，便可将实验数据导出至与PC连接的移动硬盘上，方便将实验数据进行备份。

实验设置模块40用于设置各预设实验组的基础设置。其中，基础设置包括搅拌设置、整定设置、温控设置。

进一步的，参照图5，实验设置模块40具体包括搅拌设置单元401、整定设置单元402、温控设置单元403。

搅拌设置单元401用于选择各预设实验组的搅拌性质。其中，搅拌性质包括磁力搅拌和顶置搅拌。磁力搅拌为反应容器搭载的磁吸搅拌器，顶置搅拌为反应容器搭载的顶置搅拌器，可编程逻辑控制器分别与每个反应工位搭载的搅拌器独立连接，以实现不仅能够独立控制各个反应工位的独立搅拌，还能够独立控制每个反应工位内磁吸搅拌器和顶置搅拌器的独立搅拌，提升搅拌的灵活性。

整定设置单元402用于设置各预设实验组的自整定功能的启闭。其中，每个反应工位搭载有与可编程控制器通信连接的自整定调节器，以便每个反应工位均能根据当前的使用情况，匹配出机器运行的最佳状态，如循环水流量，温度，室温等。

温控设置单元403用于选择各预设实验组的温控性质。其中，温控性质包括釜内控温和釜外控温。设备配备有两个PVC工业管，两根PVC工业软管分别接入冷却介质的入口和出口，以实现冷却源的接入和排水，设备内冷却介质与每个反应工位均独立配合，实现降温的独立控制。每个反应工位均搭载有电加热器，且可编程控制器与各个电加热器独立连接，以实现升温的独立控制。

参照图6，为了设置各预设实验组的报警值、联锁值，并管理各反应实验组的报警信息，还包括报警管理模块50，以便于实验人员掌握反应实验是否在安全范围内进行。报警管理模块50包括报警值设置单元501、联锁值设置单元502、报警信息显示单元503、报警信息确认单元504。

报警值设置单元501用于设置各预设实验组的温度报警高限、温度报警低限。其中，当反应实验组在进行反应时，温度超出温度报警高限或低于温度报警低限时，均会在显示屏显示并提示报警。

联锁值设置单元502用于设置各预设实验组的联锁上限、联锁下限。其中，联锁上限比温度报警高限高，联锁下限比温度报警低限低。当反应实验组在进行反应时，温度超出联锁上限或低于联锁下限时，均会显示屏显示并停止设备运行。

报警信息显示单元503用于显示各反应实验组的报警信息。其中，报警信息包括实验编号、报警时间、报警原因。

报警信息确认单元504用于确认各反应实验组的报警信息，并解除报警。

具体来说，程序能够自定义设置报警值和联锁值，进而在保障实验安全的前提下，适配不同反应条件的实验反应。

本申请实施例公开了一种平行反应仪的控制系统的实施原理为：程序能够调用多个预设实验组并对每个预设实验组设置不同的反应条件，在将每个预设实验组中的反应条件保存后，进行编号并启用为反应实验组，便可根据实际的实验反应要求，控制多个反应实验组参照相应的反应条件进行独立反应，以避免设定不同反应条件进行多次实验的情况，达到提高实验效率的效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。

Claims (8)

1.一种平行反应仪的控制系统，其特征在于，包括：

界面读取模块(20)，用于调用预设实验组，读取所调用的预设实验组内的条件设置界面；

条件设置模块(21)，用于设置所读取的条件设置界面内的反应条件，反应条件包括反应参数、反应曲线、反应状态、反应控制；

条件保存模块(22)，用于保存所设置的反应条件，并退出所读取的条件设置界面；

实验编号模块(23)，用于编号所有设置有反应条件的预设实验组，生成实验编号；

实验启用模块(24)，用于根据实验编号启用预设实验组，形成反应实验组；

实验关闭模块(25)，用于根据实验编号关闭反应实验组，形成预设实验组；

实验控制模块(26)，控制各反应实验组根据对应反应条件进行实验反应。

2.根据权利要求1所述的一种平行反应仪的控制系统，其特征在于，还包括：

实验显示模块(10)，用于综合显示各反应实验组的实验信息，实验信息包括实验参数和反应曲线；

数据处理模块(30)，用于调用各反应实验组的实验数据，并进行显示和导出处理；

实验设置模块(40)，用于设置各预设实验组的基础设置，基础设置包括搅拌设置、整定设置、温控设置；

报警管理模块(50)，用于设置各预设实验组的报警值、联锁值，并管理各反应实验组的报警信息。

3.根据权利要求2所述的一种平行反应仪的控制系统，其特征在于，所述实验显示模块(10)包括：

参数显示单元(101)，用于综合显示各反应实验组的实验参数，实验参数包括反应容器型号、设定温度、实际温度、搅拌转速、搅拌性质；

曲线显示单元(102)，用于显示所有反应实验组的反应曲线至同一坐标系。

4.根据权利要求2所述的一种平行反应仪的控制系统，其特征在于，所述实验设置模块(40)包括：

搅拌设置单元(401)，用于选择各预设实验组的搅拌性质，搅拌性质包括磁力搅拌和顶置搅拌；

整定设置单元(402)，用于设置各预设实验组的自整定功能的启闭；

温控设置单元(403)，用于选择各预设实验组的温控性质，温控性质包括釜内控温和釜外控温。

5.根据权利要求2所述的一种平行反应仪的控制系统，其特征在于，所述报警管理模块(50)包括：

报警值设置单元(501)，用于设置各预设实验组的温度报警高限、温度报警低限；

联锁值设置单元(502)，用于设置各预设实验组的联锁上限、联锁下限；

报警信息显示单元(503)，用于显示各反应实验组的报警信息，报警信息包括实验编号、报警时间、报警原因；

报警信息确认单元(504)，用于确认各反应实验组的报警信息，并解除报警。

6.根据权利要求1所述的一种平行反应仪的控制系统，其特征在于，所述条件设置模块(21)包括：

参数设置单元(211)，用于设置反应参数的设定数值，反应参数包括设定温度、设定转速、真空度数；

曲线设置单元(212)，用于选择反应曲线的显示模式，反应曲线包括温度时间曲线；

状态设置单元(213)，用于选择反应状态的状态模式，反应状态包括温度条件开、温度条件关、搅拌条件开、搅拌条件关；

控制设置单元(214)，用于选择反应控制的控制模式，反应控制包括手动控温模式、定时控温模式。

7.根据权利要求6所述的一种平行反应仪的控制系统，其特征在于，所述控制设置单元(214)包括：

控温读取子单元(2141)，用于调用定时控温模式，并读取定时控温模式的编辑界面；

控温设置子单元(2142)，用于设置设定温度数值及设定温度数值对应的持续时间，形成控温方案；

控温启用子单元(2143)，用于保存控温方案，退出并启用定时控温模式。

8.根据权利要求7所述的一种平行反应仪的控制系统，其特征在于，所述控制设置单元(214)包括：

方案名设定子单元(2144)，用于调用控温方案，自定义控温方案的方案名；

方案名查询子单元(2145)，用于选择方案名，调取方案名对应的控温方案。

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