[color=#990000]摘要:针对温度跟踪控制中存在热电堆信号小致使控制器温度跟踪控制精度差,以及热电阻形式的温度跟踪控制中需要额外配置惠斯特电桥进行转换的问题,本文提出相应的解决方案。解决方案的核心是采用一个多功能的超高精度PID控制器,具有24AD和16位DA,可大幅提高温差热电堆跟踪温度控制精度。同时,此PID控制器具有远程设定点功能,两个热电阻温度传感器可直接接入控制器就能实现相应的温度自动跟踪控制。由此仅通过一个超高精度PID控制器,可实现热电偶和热电阻形式的高精度温度跟踪控制。[/color][align=center][img=高精度温度跟踪控制,600,330]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051642301750_9704_3221506_3.jpg!w690x380.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size] 在一些工业领域和热分析仪器领域内,常会用到温度自动跟踪功能,以达到以下目的: (1)保证温度均匀性:如一些高精度加热炉和半导体圆晶快速热处理炉等,为实现一定空间或面积内的温度均匀,一般会采取分区加热方式,即辅助加热区的温度会自动跟踪主加热区。 (2)绝热防护:在许多热分析仪器中,如绝热量热仪、热导率测试仪和量热计等,测试模型要求绝热边界条件。这些热分析仪器往往会采取等温绝热方式手段,由此来实现比采用隔热材料的被动绝热方式更高的测量精度。 自动温度跟踪功能的使用往往意味着要实现快速和准确的温度控制,其特征是具有多个温度传感器和加热器,其中温差探测器多为电压信号输出的热电偶和电阻输出的热电阻形式。对于采用这两种温差探测器的温度跟踪控制,在具体实施过程中还存在以下两方面的问题: (1)在以热电堆为温差传感器的跟踪温度控制过程中,往往会用多只热电偶构成热电堆来放大,N对热电偶组成的热电堆会将温差信号放大N倍,但即使放大了温差信号,总的温差信号对应的输出电压也是非常小。如对于K型热电偶,1℃温差对应40uV的电压信号,若使用10对K型热电偶组成温差热电堆,则1℃温差时热电堆只有400uV的电压信号输出。对于如此小的电压值作为PID控制器的输入信号,若要实现小于0.1℃的温度跟踪控制,一般精度的PID控制器很难实现高精度,因此必须采用更高精度的PID控制器。 (2)在以热电阻测温形式的跟踪温度控制过程中,情况将更为复杂,一般是采用复杂的惠斯登电桥(wheatstonebridge)将两只热电阻温度传感器的电阻差转换为电压信号,再采用PID控制器进行跟踪控制。但这样一方面是增加额外的电桥仪表,另一方面同样要面临普通PID控制器精度不高的问题。 为此,针对上述温度跟踪控制中存在的上述问题,本文将提出相应的解决方案。解决方案的核心是采用一个多功能的超高精度PID控制器,具有24AD和16位DA,可大幅提高温差热电堆跟踪温度控制精度。同时,此PID控制器具有远程设定点功能,两个热电阻温度传感器可直接接入控制器就能实现相应的温度自动跟踪控制。由此通过一个超高精度PID控制器,可实现热电偶和热电阻形式的高精度温度跟踪控制。[b][size=18px][color=#990000]2. 解决方案[/color][/size][/b] 为了实现热电堆和热电阻两种测温形式的温度跟踪控制,解决方案需要解决两个问题: (1)高精度的PID控制器,可检测由多只热电偶组成的温差热电堆输出小信号。 (2)不使用电桥仪器,直接采用PID控制器连接两只热电阻温度传感器进行跟踪控制。 为解决温度跟踪控制中的上述两个问题,解决方案将采用VPC-2021系列多功能超高精度的PID控制器。此控制器的外观和背面接线图如图1所示。[align=center][img=,600,177]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051656426331_2008_3221506_3.jpg!w690x204.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图1 VPC 2021系列多功能超高精度PID控制器[/color][/b][/align] 针对温度跟踪控制,VPC 2021系列多功能超高精度PID程序控制器的主要特点如下: (1)24位AD,16位DA,双精度浮点运算,最小输出百分比为0.01%。 (2)可连接模拟电压小信号,可连接各种热电偶,可连接各种铂电阻和热敏电阻温度传感器,共有多达47种输入信号形式。 (3)具备远程设定点功能,即将外部传感器信号直接作为设定点来进行自动控制。 对于由热电偶组成的热电堆温差探测器形式的温度跟踪控制,具体接线形式如图2所示。[align=center][color=#990000][b][img=温差热电堆控制器接线图,500,194]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051643371408_3010_3221506_3.jpg!w690x268.jpg[/img][/b][/color][/align][align=center][b][color=#990000]图2 温差热电堆控制器接线图[/color][/b][/align] 图2是典型的温差热电堆控制器接线形式,其中用了两只或多只热电偶构成的热电堆检测物体AB之间的温差,温差信号(电压)直接连接到PID控制器的主输入端,PID控制器调节物体B的加热功率,使温差信号始终保持最小(近似零),从而实现物体B的温度始终跟踪物体A。 对于由热电阻温度传感器形式构成的温度跟踪控制,具体接线形式如图3所示。这里用了控制器的远程设定点功能,这时需要物体AB上分别安装两只热电阻温度计,其中物体B上的热电阻(两线制或三线制)连接到PID控制器的主输入端作为控制传感器,物体A上的热电阻(与物体B热电阻制式保持相同)连接到PID控制器的辅助输入端作为远程设定点传感器,由此实现物体B的温度调节始终跟踪物体A的温度变化。[align=center][img=热电阻温度传感器控制器接线图,500,195]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301051644317319_3570_3221506_3.jpg!w690x270.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#990000]图3 热电阻温度传感器控制器接线图[/color][/b][/align][b][color=#990000][size=18px]3. 总结[/size][/color][/b] 高精度的温度跟踪控制一直以来都是一个技术难点,如对于热电偶组成的温差热电堆温度跟踪控制,若采用普通精度的PID控制器还有实现高精度的温度跟踪控制,通常需要增加外围辅助技术手段,一是通过增加热电偶对数来增大温差电压信号,但这种方式工程实现难度较大且带来导线漏热问题,二是采用较高品质的直流信号放大器对温差电压信号进行放大,这同时增加了控制设备的复杂程度和造价。 对于采用热电阻温度传感器进行温度跟踪控制,以往的实现方法是采用复杂的惠斯登电桥(wheatstone bridge)将两只热电阻温度传感器的电阻差转换为电压信号,这同样增加了控制设备的复杂程度和造价。 由此可见,采用VPC 2021系列多功能超高精度PID调节器,可直接与相应的温度传感器进行连接,简化了温度跟踪控制的实现难度和装置的体积,更主要的是超高精度的数据采集和控制可大幅提高温度跟踪的控制精度。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~[/align][align=center][/align][align=center][/align]
2008年6月26日,溴化阻燃劑工業(brominated flame retardant industry)發表了第三年度自願排放控制行動計畫(Voluntary Emissions Control Action Programme, VECAP)報告。報告中主要關鍵研究結果如下: 1.在歐洲,現今殘留於包裝上之溴化阻燃劑,在經由完善的棄置規定後,90%已經有效地控制。 2.歐洲塑膠和紡織行業直接將十溴二苯醚排放至空氣和水中的情況已減少。 3.VECAP已履行產業應盡義務,並承諾在REACH指令要求下為下游使用者做好化學品管理。 VECAP為2004年由歐洲工業界包括溴化阻燃劑製造業及其使用鏈─塑膠製造業及紡織業所組成,這項創新的計畫,旨在使整個供應鏈增加認識和了解化學品管理。 如今VECAP計畫已迅速演變,從控制處理所使用溴化阻燃劑排放之簡單工具,演變成為一個在工作場所之化學品管理系統,更廣泛應用於製程和原料中。 VECAP計畫最初為歐洲關注之焦點,近來在美國、加拿大、日本皆有重要之客戶鏈(customer chain)致力於該計畫,例如在北美79%之Deca-BDE使用者及60%之TBBPA使用者皆已參與此計畫。而日本在2007年計畫啟動後亦有重大進展,並有88%之HBCD使用者致力於VECAP。 參考資料來源: BSEF官網(http://www.bsef.com/newsmanager/newstemplate.php?id=292) 產基會彙整與中譯
[align=center][size=14px][img=双传感器自动切换PID控制器,690,426]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107281550092924_2978_3384_3.png!w690x426.jpg[/img][/size][/align][color=#990000]摘要:为了解决PID过程控制器中双传感器自动切换的难题,降低成本提高性价比,替代昂贵的英国欧陆公司2704系列产品,上海依阳实业有限公司推出了单通道和双通道系列的24位高精度PID过程控制器,每个通道都可以实现双传感器自动切换。采用双通道控制器还可以实现温度和真空度的同时测量和控制,温度和真空度测控都可以实现双通道自动切换。另外双传感器自动切换功能还可使备份传感器成为可能,可有效保证过程控制的连续性和安全性。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=24px][color=#990000]1. 问题的提出[/color][/size][size=14px][/size] 在许多工业控制领域中,如真空热处理、冷冻干燥机、高压釜、半导体加热炉、空间环境模拟室等,被控参数的量程往往会很宽泛,为了覆盖全量程范围内的准确测量和控制,往往需要两只不同量程的传感器。[size=14px][/size] 如在温度测控过程中,往往在低温段采用热电偶温度传感器,在高温段采用红外测温仪,有时也会采用两种不同类型的热电偶温度传感器来覆盖宽的温度区间。[size=14px][/size] 如在真空度测控过程中,往往会采用10Torr和1000Torr两只薄膜电容真空计来完成0.1~760Torr全量程范围的真空度准确测量和控制。[size=14px][/size] 对于这种需要双传感器测量和控制的场合,目前普遍还是采用人工判断切换方式,这给实际应用带来很大不便。[size=14px][/size] 国外著名厂商欧陆(EUROTHERM)公司针对上述应用,专门推出了2704系列PID过程控制器,但价格较贵。[size=14px][/size] 为了解决PID过程控制器中双传感器自动切换的难题,降低成本提高性价比,替代昂贵的国外产品,上海依阳实业有限公司推出了单通道和双通道系列的24位高精度PID过程控制器,每个通道都可以实现双传感器自动切换,采用双通道控制器还可以实现温度和真空度的同时测量和控制,温度和真空度测控都可以实现双通道自动切换。另外双传感器自动切换功能还可以使备份传感器成为可能,有利于控制过程中若一只传感器出现故障而自动切换到第二只备份传感器,保证过程控制的连续性和安全性。[size=24px][color=#990000]2. 基本原理[/color][/size][size=14px][/size] 双传感器自动切换的基本原理是在控制器主输入接口的基础上引入了一个辅助输入接口,如图2-1所示为两只传感器切换的情况。以温度传感器为例,高切换点(2-3)是第一只传感器工作的高点,低切换点(1-2)是第二只传感器工作的低点,在这两点之间控制器进行平滑计算。当主输入PV1和辅助输入PV2的测量值连续采样低于下切换点,切换到低温传感器。当主输入PV1和辅助输入PV2的测量值连续采样高于上切换点,则切换到高温传感器。[align=center][color=#990000][img=双传感器自动切换原理,690,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107281552543835_2273_3384_3.png!w690x452.jpg[/img][/color][/align][size=14px][/size][align=center][color=#990000]图2-1 双传感器自动切换原理图[/color][/align][size=24px][color=#990000]3. 控制器参数设置[/color][/size][size=14px][/size] 双传感器高低量程的切换点数值判断以辅助输入测量值为判断依据,因此当系统采用双传感器测量和控制时,辅助输入接口做为高端量程传感器的信号输入源。[size=18px][color=#990000]3.1. 双传感器切换功能时,输入类型分辨率的设置[/color][/size][size=14px][/size] (1)主输入接口输入类型为热电偶或热电阻时[size=14px][/size] 此时的温度单位“摄氏度”和“开尔文”设置为0.1度分辨率,温度单位“华氏度”为1度分辨率。即,主输入类型为热电偶或热电阻,温度单位为摄氏度或开尔文时,辅助输入通道小数点设置为1位小数。温度单位为华氏度时,小数点设置为0位小数。[size=14px][/size] (2)主输入通道的输入类型为模拟信号时(真空度测控情况)[size=14px][/size] 根据小数点设定分辨率,两通道必须相同分辨率,即主输入和辅助输入保持相同小数位数,但相应的量程要根据传感器的实际量程进行设置。如对于10Torr和1000Torr两只真空计,其对应的模拟信号都是0~10V,但显示量程分别要设置为10和1000。[size=18px][color=#990000]3.2. 双传感器切换功能中的上下限切换点设置[/color][/size][size=14px][/size] 在使用双传感器切换功能时,还需在控制器上进行相应子菜单设置,分别设置上限切换点和下限切换点,具体内容详见控制器使用说明书。[size=24px][color=#990000]4. 双传感器自动切换功能的应用[/color][/size][size=14px][/size] 具有双传感器自动切换功能的PID过程控制器可应用于多种场合:[size=14px][/size] (1)由于双传感器功能能够同时从两个独立的传感器接收输入信号,这就使得控制器可用于测量两传感器之间的差值和平均值,如温差、平均温度、真空压力差和真空压力平均值。[size=14px][/size] (2)双传感器自动切换功能也可作为备份传感器切换功能使用,即在控制器上连接两只完全一样的传感器,当第一只传感器开路时,当前测量自动切换到第二只传感器测量值进行控制,由此对测量和控制起到保护和保险作用。[size=14px][/size] (3)由于上海依阳公司的VPC2021-2系列PID过程控制器具有双通道同时测控能力,而每一通道都配备了辅助输入端口,这样就可以同时连接4只传感器。这种4只传感器的接入能力,能带来非常多的组态形式,如同时进行两路不同变量(如温度和真空度)的测量和控制,其中2只传感器同时测控温度和真空度,其他2只传感器用来同时监测其他两个测量点处的测量值变化情况。[size=14px][/size] (4)在高真空工艺过程中,最常见的是使用扩散泵,并将扩散泵放置在真空炉膛和机械泵(粗真空)之间,而扩散泵和机械泵之间的区域称为前级室。机械泵将前级室气压降低到扩散泵的最大吸入压力以下,扩散泵才能开始正常运行。在典型的单室真空系统中,一般会配备三个真空计:在主真空室(或炉膛)中将安装两个真空计,一个用于低真空(皮拉尼真空计10-3 mbar),另一个用于高真空(有源倒磁控管AIM)仪表10-8mbar。而另一个皮拉真空计被视为单独的输入用来监控前级室气压。在实际应用中需要两个主真空室上的真空计进行自动切换,同时外加一个真空计监测前级室气压和一个温度传感器进行腔室温度测控。两种类型的真空计(每种都需要24V直流电源)提供2~10V直流对数输出,涵盖不同的真空范围。在实际控制过程中,两通道控制器将前级室与主真空室隔离并打开前级泵,当前级室达到设定的真空度时,控制器将改变其联锁装置,使扩散泵能够将炉子抽真空。同样,当炉子达到设定的真空度时,两通道控制器将控制执行设定的温度曲线,同时继续监测是否保持必要的真空度。[align=center]=======================================================================[/align][align=center][img=,690,349]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107281553360737_7536_3384_3.jpg!w690x349.jpg[/img][/align][size=14px][/size]
防水型压力控制器:怎么防水呢?采用什么材质?(YWK-50/C)型防水型压力控制器是怎么输出的。具体资料有没有啊
[align=center][color=#990000][b]超高精度浮辊和张力双回路控制器:Montalvo张力控制器的国产替代[/b][/color][/align][align=center][color=#990000]Unwind Tension Controller for Dancer Input with Tension Indication—— Domestic Substitution of Montalvo Tension Controller[/color][/align][align=center][img=超高精度浮辊和张力双回路控制器:Montalvo张力控制器的国产替代,690,542]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210092010572560_1350_3221506_3.jpg!w690x542.jpg[/img][/align][color=#990000]摘要:针对目前市场上张力控制器普遍存在的测控精度较差、功能单一、适用传感器类型少和PID参数无法自整定等问题,本文分析了国外浮辊和张力双通道控制器的技术特点。对标国外高端张力控制器产品,本文重点介绍了国产替代产品的性能,国产张力控制器同样具有浮辊和张力双回路控制功能,但由于每个通道都采用了24位AD、16位DA和双精度浮点运算,可以实现超高精度的张力控制,而所具有的PID自整定功能则使得操作更为快捷方便。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#990000][b]一、问题的提出[/b][/color][/size]张力控制器主要应用于冶金,造纸,薄膜,染整,织布,塑胶,线材等设备上,是一种实现恒张力或者锥度张力控制的自动控制仪表,其作用主要是实现辊间的同步,收卷和放卷的均匀控制。一套典型的张力控制系统主要由张力控制器,张力读出器,张力检测器,制动器和离合器构成。根据环路可分为开环,闭环或自由环张力控制系统;根据对不同卷材的监测方式又可分为超声波式,浮辊式,跟踪臂式等。典型的张力控制器主要由AD,DA转换器和高性能微处理器等组成,张力控制器与张力传感器和电气比例阀组成典型的张力控制系统。在具体张力控制过程中,张力控制器是根据张力传感器和A/D模式转换器测量到的张力与设定的目标张力相比较后,经微处理器PID运算自动调整D/A输出从而改变电气比例阀的输出压力来实现卷料的张力调节,可广泛用于各种需对张力进行精密测控的场合,具有使用灵活和广泛的适用性。目前市场上有各种张力控制器,但在高精度张力控制过程中,普遍存在以下不足:(1)测量精度较低:普遍采用12位AD模数转换器,个别国外产品用了16位AD模数转换器,对于一些高精度的张力传感器输出显然无法准确测量,测量精度无法满足高精度控制要求。(2)输出精度较差:普遍采用12位DA数模转换器,个别国外产品用了14位DA数模转换器,对于一些高精度的张力控制显然无法实现。(3)浮点运算精度较差:目前市场上商品化张力控制器的PID运算基本都是采用单浮点方式进行,运算精度较差,从而使得输出百分比的最小调节量也只能为0.1%,根本无法进行电气比例阀输出压力的精细调节,进而无法实现超高精度的张力控制。(4)单通道控制:绝大多数张力控制器尽管可以实现如收放卷的扭矩控制,过程张力中的速度控制以及浮辊张力控制,但只能选择其中的一种控制模式。而个别国外的张力控制器产品,如Montalvo的Z4UI双回路控制器则能实现放卷扭矩和浮辊位置的同时控制。(5)传感器输入信号类型少:在各种张力控制中会采用到多种不同的传感器,如超声波探头,浮辊,电位器和激光等,这些不同传感器所输出的信号类型和量程有多种形式,但目前绝大多数张力控制器的输入型号类型非常有限。(6)PID参数无法自整定:在有些张力控制过程中,需要准确无超调的PID控制,快速且自动的选择合适PID则显着尤为重要,但目前很多张力控制器并没有这项PID参数自整定功能。针对上述目前张力控制器中普遍存在的问题,特别是为了实现超高精度张力控制以及相关控制器的国产替代,本文将对国外高端张力控制器技术特点进行分析,并对标国外产品介绍研发的新型浮辊和张力双回路超高精度控制器产品。[b][size=18px][color=#990000]二、Montalvo公司 Z4UI 双回路张力控制器技术特点分析[/color][/size][size=18px][color=#990000][/color][/size][/b]蒙特福Montalvo公司是国外著名的张力控制相关产品生产厂商,其最具特点的控制器产品是Z4UI浮辊和张力双回路控制器,我们将对标此张力控制器进行分析。蒙特福Z4UI浮辊和张力双回路控制系统结构如图1所示,控制器内置了张力指示器,能够同时检测浮辊电位计信号和张力检测器的张力信号,从而提供高精度的张力控制。它集合了浮辊吸收缓冲张力波动的功能和张力检测器精确、稳定的检测优势,通过渐进式“Progressive“ PID 控制电路调节放卷制动器的转矩输出,保持浮辊臂的位置不变来实现张力控制。模拟式张力表显示卷材的张力大小,操作员可直接监视张力稳定性,并根据张力表显示的实际卷材张力,来调节浮辊臂上的载荷从而保持理想张力。[align=center][color=#990000][img=01.Z4UI浮辊和张力双回路控制.jpg,690,275]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210092013010509_6406_3221506_3.jpg!w690x275.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 Z4UI双回路控制器在浮辊和张力控制系统中应用的结构示意图[/color][/align]由此可以看出,蒙特福Z4UI控制器是个典型的双回路闭环控制器。其中,一个回路是通过检测浮辊位置信号(DPS-1位置传感器或浮辊电位器)来控制第一个电气比例阀(I/P转换器)压力输出,由此来调整气缸位置将气压转换成扭矩输出达到张力调节。另一个回路通过检测卷径信号(接近开关或超声波探头)来控制第二个电气比例阀(I/P转换器)压力输出,由此来调整放卷位置达到张力调节。由此可见,蒙特福Z4UI双回路控制器是通过同时对两个变量的检测和控制来实现高精度的放卷调节。蒙特福Z4UI控制器的另外一个特点是采用RS-232与上位机(PLC或PC)进行通讯,采用控制软件进行所有操作,减少了人工界面操作的复杂程度。[b][size=18px][color=#990000]三、国产双回路超高精度张力控制器[/color][/size][/b]从上述蒙特福Z4UI双回路张力控制器技术特点可以看出,双回路张力控制器的核心技术内容就是一个非常典型的双通道PID控制器,张力的控制则是采用外置传感器实现电气比例阀的串级形式的PID控制,因此,双回路张力控制器的技术特征就是双通道的电气比例阀串级PID控制。基于此分析,结合我们在真空压力方面进行电气比例阀超高精度串级PID控制的成功经验,我们可以将通用型的VPC-2021系列PID调节器(单通道和双通道)应用于张力控制中,由此可完全实现蒙特福Z4UI双回路张力控制器的替代。VPC-2021-2系列双通道PID调节器是标准形式的工业用控制器,具有96×96mm、96×48mm和48×96mm三种规格,但其最大优点是具有超高精度检测和控制能力,其中具有24位AD模数转换、16位DA数模转换和双精度浮点运算能力,具备0.01%的最小输出百分比。用于张力控制的双通道超高精度PID控制器如图2所示,电气接线如图3所示,主要技术指标如下:[align=center][color=#990000][img=VPC 2021-2超高精度PID控制器,600,266]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210101508335313_3719_3221506_3.jpg!w690x307.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 VPC 2021-2系列双通道张力控制器[/color][/align](1)真彩色IPS TFT长寿命LED背光、全视角液晶显示。(2)独立双回路控制,每路控制输出刷新率50ms,双通道独立的输入和输出,双回路报警功能可以多功能应用,每通道都具备独立的PID控制功能,每个通道都可进行独立的手动和自动控制切换。(3)万能型信号检测能力,即每通道都具备47种输入信号形式,仅需通过设置极可完成信号类型和量程选择,由此可满足各种规格和形式的张力探测器的引入。除了能测量各种张力传感器、位置传感器给出的模拟电压、电流和电阻信号之外,还可以测量各种温度传感器和压力传感器等各种信号,传感器输出端直接接入控制器并在控制器上进行选择即可使用。(4)双通道独立控制输出,输出信号有线性电流、线性电压、继电器输出、固态继电器输出和可控硅输出五种形式,可用于直接驱动电气比例阀(或电子压力转换器)进行张力控制,也可以驱动各种阀门和加热器等执行机构进行真空度、压力和温度等参数的控制。(5)支持数字和模拟远程操作功能,支持标准MODBUS RTU 通讯协议。(6)采用自主改进型PID算法,支持对PV微分和无超调控制算法。5组PID存储和调用,10组输出限幅等实用功能。每个通道采用独立的PID参数,且可独立的进行PID参数自整定。(7)带传感器馈电供电功能(24V,50mA)。(8)支持一路过程变量变送功能,变送的过程变量可选PV测量值、SV设定值、控制输出值和偏差值,变送输出类型有4-20mA, 0-10mA, 0-20mA, 0-10V, 2-10V, 0-5V, 1-5V七种。(9)两组开关量光隔输入端,可以实现各种应用功能的灵活应用切换。(10)随机配备强大的控制软件,可通过软件进行控制参数设置、运行控制、过程曲线显示和存储,非常便于过程控制的调试。[align=center][img=,690,276]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210101726466183_8818_3221506_3.png!w690x276.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图3 VPC 2021-2系列双通道控制器电气连接图[/color][/align]从上述国产控制器技术指标可以看出,国产VPC 2021-2系列双通道控制器的性能和功能要远优于蒙特福Z4UI控制器,并具有强大的拓展能力,完全可以实现对蒙特福Z4UI控制器的替代。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][align=center][/align][align=center][/align][align=center][/align]
现代航空航天系统内电子设备越来越多、越来越复杂,武器系统的数字化、信息化程度也在迅速提高,系统内各种设备之间非常需要获得具有高传输速率,高管理效率和高可靠性的数据互联方式。MIL-STD-1553B总线作为一种具有较高数据传输性能和管理效率、传输可靠的数据总线,已经发展为十分成熟并被广泛应用的通用化数据传输技术,在航空航天、武器装备等系统中广泛应用。 航天测控公司已掌握了1553B总线控制器数据链路层芯片内核技术,研制出了具有自主知识产权的1553B总线控制器芯片。该芯片能够工作在BC、RT、BM三种模式下,主要功能与DDC公司的BU-61580芯片兼容,但其数据传输速率比国外芯片大幅度提高,大大提高了数据传输性能和系统实时性,应用范围更加广阔。该芯片的研制成功将彻底改变1553B芯片及控制器产品依赖进口的局面,为建立新型武器装备机内高效率、高可靠总线信息传输与控制提供了技术支撑和保障。
[align=center][img=,599,441]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106200929562418_9505_3384_3.png!w599x441.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000]一、简介[/color][/size] 真空压力控制器是指以气体管道或容器中的真空度(压力或压强)作为被控制量的反馈控制仪器,其整个控制回路是闭环的,控制回路由真空度传感器、真空压力控制器和电动调节阀组成。 依阳公司的VPC2021系列控制器是一种强大的多功能高度智能化的真空压力测量和过程控制仪器,采用了24位数据采集和人工智能PID控制技术,可与各种型号的真空压力传感器(真空计)、流量计、温度传感器、电动调节阀门和加热器等连接,可实现高精度真空压力(压强)、流量和温度等参量的定点和程序控制,是一种替代国外高端产品的高性能和高性价比控制器。[size=18px][color=#990000]二、主要技术指标[/color][/size] (1)测量精度:±0.05%FS(24位A/D)。 (2)输入信号:32种信号输入类型(电压、电流、热电偶、热电阻),可连接众多真空压力传感器。 (3)控制输出:4种控制输出类型(模拟信号、固态继电器、继电器、可控硅),可连接众多电动调节阀。 (4)控制算法:PID控制和自整定(可存储和调用20组PID参数)。 (5)控制方式:定点和程序控制,最大可支持9条控制曲线,每条可设定24段程序曲线。 (6)控制周期:50ms。 (7)通讯方式:RS 485和以太网通讯。 (8)供电电源:交流(86-260V)或直流24V。 (9)外形尺寸: 96×96×136.5mm (开孔尺寸92×92mm)。[size=18px][color=#990000]三、特点和优势[/color][/size] (1)高精度24位数据采集,使得此系列控制器具有高精度的控制能力。 (2)具有各种不同类型信号的输入功能,可覆盖多种测量传感器,既可连接真空计用来控制真空压力和压强,也可用来控制其它变量,如连接流量计用来控制流量、连接温度传感器用来进行温度控制等。 (3)可连接和控制几乎所有的电动调节阀和数字控制阀门,也可连接控制各种加热装置,结合传感器由此组成可靠的闭环控制系统。 (4)控制器体积小巧和使用灵活,即可独立做为面板型控制器使用,也可集成在测试系统整机中使用。 (5)采用了标准的MODBUS通讯协议,便于控制器与上位机通讯和进行二次开发。 (6)具有2路输出功能,可实现真空压力的两种控制模式,一种是可变气流量(上游控制)压强控制模式,另一种是可变通导(下游控制)流量调节模式。[align=center][color=#990000][img=,300,253]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106200932222782_1134_3384_3.png!w300x253.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]上游控制压强模式[/color][/align][align=center][color=#990000][img=,300,252]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106200932370447_2503_3384_3.png!w300x252.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]下游控制压强模式[/color][/align][align=center][color=#990000][img=,300,249]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106200932454481_7140_3384_3.png!w300x249.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]上游和下游同时控制的双向模式[/color][/align][size=18px][color=#990000]四、外形和开孔尺寸[/color][/size][align=center][img=,690,317]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/06/202106200932536698_9309_3384_3.png!w690x317.jpg[/img][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
如题,不知道目前哪些标准或业内厂家有控制红磷阻燃剂的使用吗?http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09511.gif
想在线监测水池水质参数,大概有ph、溶解氧DO、余氯、电导率这么几个参数,是选择用[url=https://www.hach.com.cn/product-categories/tongyongkongzhiqishuzi]通用控制器[/url]然后选择参数传感器进行组合,还是选择不同参数的在线仪器多个安装比较合适呢?一个是考虑预算,另外就是简单点,操作和后续的校准维护什么的都希望简单点。
SWK-B型可控硅数显温度控制器 该控制器可与箱形高温电阻炉(马弗炉),双管定硫炉、灰熔点测定炉或其它电热设备配合,实现对炉内温度自动控制,以适应不同的试验对升温速度及控制温度的不同要求。 ◆SWK-B型控制器采用数字显示指示温度,炉温显示清晰准确。 ◆使用双向可控硅输出控制,切换无触电,具有寿命长、无噪声等优点。 ◆具有PID调节功能,能有效克服炉温过冲的现象,使得温度控制更准确。 ◆输出电压0~220V连续可调,可适应不同的升温速度要求。 ◆电源:AC 220V±10% ,50HZ ◆全导通输出电压可调 ◆最大允许负载5KW 使用说明书(节选)一、概述SWK-B型数显温度控制器用于配合箱形高温电阻炉、定硫炉及其它电加热设备,实现对炉内温度的自动控制,以适应不同的试验项目对升温速度和温度的不同要求。其主要特点有:1. 温度设定与测量采用数字显示,直观准确 2. 采用双向可控硅控制输出,切换无触点,具有使用寿命长,无噪音等优点。3. 具有PID调节功能,能有效克服炉温过冲现象,使温度控制更准确。4. 输出电压无级调节,可适应不同的升温速度要求。二、主要参数1. 输入电压:220V±10%,50HZ2. 输出电压:0~220V连续可调3. 最大允许负载:5KW4. 精度等级:0.5级5. 配用电偶:镍铬-镍硅,K值,0~1000℃6. 工作环境:0~40℃,相对湿度≯85%三、使用方法1. 使用前应首先检查控制器的内部接线是否脱落,如有松动应按原理图接好,可控硅管壳与散热器应接触良好,保证元件工作是散热正常。2. 控制器不应放置在具有剧烈震动的场合,控制器内部应保持清洁。3. 按电控器上所标输入(220V),输出位置,将电源与负载接好。4. 控制原理图见下图5. 打开电源开关键,工作指示灯亮,表示电源已接通。6. 顺时针转动电压调节选钮,使电压表指示到合适强度(220v),拨动”数显调节仪”右下方开关到设定(OFF)后, 顺时针转动开关上面的调节选钮,使温度显示到需要设定值;设定后,开关拨到测量(ON),绿灯亮开始工作,温度达到设定值后红灯亮,停止工作。四、常见故障及产生原因:......
[font=&][color=#333333]自动水位控制器开关,也称为鱼缸自动补水器,是一种用于鱼缸或水族箱的设备,可以自动监测和控制水位,确保鱼缸中的水位始终保持在适当的范围内。它通常包括一个水位传感器和一个控制开关。[/color][/font][font=&][color=#333333][/color][/font][font=&][color=#333333]水位传感器是自动水位控制器的核心部件,它可以通过不同的原理来检测水位。其中,光电液位传感器是一种常用的水位传感器。它利用发射器和接收器之间的光束来检测水位。当水位低于设定值时,光束被阻挡,接收器接收到的光信号减弱,从而触发控制开关,启动补水装置。当水位达到设定值时,光束不再被阻挡,控制开关停止补水。[/color][/font][font=&][color=#333333][/color][/font][font=&][color=#333333]鱼缸自动补水器的工作原理如下:首先,将水位传感器安装在鱼缸中,确保传感器的位置能够准确地检测到水位。然后,将补水装置连接到自动水位控制器,并将补水管放入鱼缸中。当水位低于设定值时,光电液位传感器会触发控制开关,启动补水装置,补充鱼缸中的水。当水位达到设定值时,光电液位传感器会停止触发控制开关,补水装置停止工作。[/color][/font][font=&][color=#333333][/color][/font][font=&][color=#333333]选择合适的自动水位控制器开关时,需要考虑以下几个因素:首先,根据鱼缸的大小和水位需求,选择适当的控制开关和水位传感器。其次,考虑自动水位控制器的稳定性和可靠性,选择具有高品质和可靠性的产品。此外,还需要考虑自动水位控制器的安装和操作便捷性,以及价格和性价比。[/color][/font][font=&][color=#333333][/color][/font][align=center][img=鱼缸补水器,673,582]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/07/202307071357083064_4373_4008598_3.jpg!w673x582.jpg[/img][/align][font=&][color=#333333] [/color][/font][font=&][color=#333333]总之,自动水位控制器开关是一种方便实用的设备,可以帮助鱼缸或水族箱保持适当的水位。通过光电液位传感器的检测和控制,自动水位控制器可以自动补充鱼缸中的水,确保鱼类的生活环境稳定和舒适。选择合适的自动水位控制器开关时,需要考虑水位需求、稳定性、可靠性、安装便捷性和价格等因素,以确保其能够满足鱼缸的需求。[/color][/font][font=&][color=#333333][/color][/font]
[color=#990000]摘要:真空浓缩过程中,浓缩温度和压强是核心控制参数。本文针对目前浓缩仪器和设备中压强控制存在精度差、波动性大等问题,提出了详细解决方案,并提出采用新型双通道超高精度多功能PID控制器和高速电动阀门来实现浓缩过程中温度和压强的同时准确测量和控制。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#990000]1、问题提出[/color][/size] 真空浓缩的工作原理是将样品在冷冻干燥、离心浓缩和旋转蒸发等状态下,同时采用真空和加热技术使样品中的溶剂快速蒸发、样品体系得到快速浓缩或干燥。由于不同样品对温度有不同的敏感性,同时压强与温度之间存在强相关性,所以在真空浓缩过程中,如何准确控制浓缩温度和压强,就成了使用者最关心的问题。在目前各种常用的真空浓缩设备中,普遍还存在以下几方面问题: (1)压强测量和控制精度普遍不高,特别是低压情况下更是如此,这主要是所采用的传感器和控制器精度不够。压强控制精度不高同时会对温度带来严重影响。 (2)浓缩仪器和设备普遍采用的是下游压强控制方式,即在容器和真空泵之间安装调节阀来实时调控容器的排气速率。这种下游方式适用于较高压强的准确控制,但对10mbar以下的低压则很难实现控制的稳定准确。 (3)目前绝大多数电动调节阀采用的是电动执行机构,从闭合到全开的时间基本都在10秒以上,这种严重滞后的阀门调节速度也很难保证控制精度和稳定性。 (4)由于浓缩过程中有水汽两相介质排出,很多时候介质还带有腐蚀性,这就对下游调节阀耐腐蚀性提出了很高的要求。[size=18px][color=#990000]2、解决方案[/color][/size][color=#990000]2.1 采用高精度压强传感器[/color] 对于真空浓缩过程,压强传感器是保证整个浓缩过程可控性的核心,强烈建议采用高精度压强传感器以保证真空度的测量和控制准确性。一般真空浓缩过程基本都采用机械式真空泵,低压压强(绝压)不会超过0.01mbar,高压压强接近一个大气压,因此高精度压强传感器建议采用电容薄膜规,如图1所示,其绝对测量精度可以达到±0.2%。 如果浓缩仪器和设备使用的压强范围比较宽,建议采用两只不同量程的传感器进行覆盖,如10Torr和1000Torr。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,600,450]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041456355439_1975_3384_3.png!w600x450.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 电容薄膜式真空压力计[/color][/align] 如果采用其他类型的真空度传感器,也需要达到一定的精度要求。[color=#990000]2.2 采用高精度双通道PID控制器[/color] 在真空压力测量和控制中,为了充分利用上述电容薄膜压力计的测量精度,控制器的数据采集和控制至少需要16位的模数和数模转化器。目前已经推出了测控精度为24位的通用性PID控制器,如图2所示。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457090941_3284_3384_3.png!w690x358.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 国产VPC-2021系列温度/压力控制器[/color][/align] 对于真空浓缩的过程控制,此系列PID控制器具有以下特点: (1)高精度:24位A/D采集,16位D/A输出。 (2)多通道:独立的1通道和2通道。2通道可实现温度和压强的同时测量及控制。 (3)多功能:47种(热电偶、热电阻、直流电压)输入信号,可实现不同参量的同时测试、显示和控制,可进行正反向控制(双向控制模式)。 (4)PID控制:改进型PID算法,支持PV微分和微分先行控制。20组分组PID。 (5)双传感器切换:每一个通道都可支持温度高低温和高低真空度的双传感器切换,两通道可形成总共接入四只传感器的控制组合。 (6)程序控制:可自行建立和存储最多20种浓缩程序,进行浓缩时只需选择调用即可开始(程序控制模式)。[color=#990000]2.3 增加上游进气控制和双向控制模式[/color] 目前普遍采用的下游控制模式比较适合压强接近大气压的浓缩过程,但对10mbar以下的低压浓缩过程,就需要引入上游进气控制模式,即在浓缩容器上增加进气通道,通过电子针阀控制进气通道的进气流量来实现压强的准确控制。 如图3所示,目前已有各种流量的国产电子针阀可供选择,结合下游的真空泵抽气,通过上游模式可实现高真空(低压)的精确控制。[align=center][color=#990000][img=真空浓缩,599,513]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457210338_3059_3384_3.png!w599x513.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 国产NCNV系列电子针阀[/color][/align] 为同时满足低压和高压全量程准确控制,可以采用如图4所示的双传感器和双向控制模式。 在图4所示的控制模式中,就需要用到上述VPC-2021系列双通道控制器的正反向控制和双传感器自动切换功能,即在不同气压控制过程中,控制器自动切换相应量程的真空计,并选择相应的电子针阀和高速电动球阀进行控制。[align=center][img=真空浓缩,690,548]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457335020_3012_3384_3.png!w690x548.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图4 双向控制和双传感器自动切换模式示意图[/color][/align][color=#990000][/color][color=#990000]2.4 采用高速电动球阀[/color] 所谓高速阀门一般是指阀门从全闭到全开的动作时间小于1s,这对于气体流量和压力控制非常重要。特别是对于真空浓缩过程,气压控制的快速响应可保证浓缩的准确性、安全性和提高蒸发速率。 目前已经开发出国产高速电动球阀,如图5所示。NCBV系列微型化的高速电动球阀和蝶阀,是目前常用慢速电动阀门的升级产品,与VPC2021系列温度/压力控制器相结合,可构成快速准确的真空压力闭环控制系统。[align=center][img=真空浓缩,377,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041457527127_514_3384_3.png!w377x500.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图5 国产NCBV系列高速电动球阀[/color][/align][color=#990000][/color][color=#990000]2.5 采用真空控压型调节器[/color] 在目前的真空浓缩仪器和设备中,浓缩是在密闭容器中发生,通过加热和真空手段将蒸发气体冷凝和排出,真空泵是对一个密闭容器进行抽气,并通过抽气流量调节来实现密闭容器内的气压恒定在设定值,这是一个典型的流量控制型恒压模式。这种控流型调压方式相当于一个开环控制方式,容器内部自生气体,且自生气体并没有很明显的规律(如线性变化),这非常不利于容器内部压强的准确控制。对于这种控流型调压方式,如图2所示,会在浓缩容器的前端增加一个进气通道,并对进气流量进行调节以使容器内部真空度控制在稳定的设定值。 对于有些真空浓缩仪器和设备,并不允许增加额外的进气通道,这里就可以用到如图6所示的控压型调节器。[align=center][img=真空浓缩,690,372]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112041458102995_3900_3384_3.png!w690x372.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图6 控压型调节器在浓缩过程真空度控制中的应用[/color][/align] 控压型真空压力调节器实际上一个内置真空压力传感器、微控制器、空腔和两个电动阀门的集成式装置。在真空压力控制过程中,内置传感器测量空腔内压力,如果压力小于设定值,则进气口处阀门打开直到等于设定值,如果压力大于设定值则抽气口处阀门打开直到等于设定值,从而始终保证空腔内压力始终保持在设定值上,而调节器空腔与浓缩容器连通,即调节器空腔压力始终等于浓缩容器压力。 由此可见,控压型调节器是一个自带进气阀的独立真空压力调节装置。如图6所示,控压型调压器也可以外接传感器,设定值可以手动设置,也可以通过PID控制器设置。[align=center]=======================================================================[/align]
[size=16px][color=#339999][b]摘要:针对控制领域内广泛使用的PID控制器和可编程逻辑控制器PLC,本文分析了具体应用中PID控制器的几大优点。PID调节器的优点主要体现在测控精度高、更强的控制功能、使用门槛低和操作简单、具有明了的可视化界面和节省成本。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][img=相对于可编程逻辑控制器PLC,PID控制器具有哪些优势,600,320]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305161607321889_5876_3221506_3.jpg!w690x368.jpg[/img][/size][/align][size=16px][/size][b][size=18px][color=#339999]1. 基本概念[/color][/size][/b][size=16px] PID控制器(Proportion Integration Differentiation.比例-积分-微分控制器),由比例单元P、积分单元 I 和微分单元D组成。通过Kp,Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本线性和动态特性不随时间变化的系统。PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件,PID控制器通常是指闭环控制的一种形式,这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较,然后把这个差别用于计算新的输入值,这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。[/size][size=16px][/size] 可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器,可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。可编程逻辑控制器已经相当或接近于一台紧凑型电脑的主机,其在扩展性和可靠性方面的优势使其被广泛应用于目前的各类工业控制领域。[size=16px][/size] 在大多数工业控制应用中,PLC像PID控制器一样使用,PID模块的排列可以在PACs或PLC中完成,从而为精确的PLC控制提供更好的选择。与单独的控制器相比,这些控制器既智能又强大,每个PLC基本都包括软件编程中的PID模块。[size=16px][/size] 然而,尽管PID控制器和PLC有众多类似之处,它们在设置、编程和应用方面仍有显著不同,而综合这些不同来看,PID控制器有以下几方面自己独特的优势。[size=18px][color=#339999][b]2. 测控精度高[/b][/color][/size][size=16px] [/size][size=16px]PID控制器是闭合反馈回路的一部分,该回路主动追踪过程值与设定值的偏差,并根据需要调节输出水平。许多控制器都有 PID 算法,并带自动调节功能,可以实现快速设置,并保持最小的过程值与设定值偏差。目前一些工业用PID控制器已经发展到具有极高精度的水平,如24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比,由此可以实现温度、真空、压力、流量、张力等物理量的超高精度测量和控制。而对于PLC则很难具备如此高精度的能力,就算个别PLC能达到如此高的精度,那价格也会远高于PID调节器。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 控制功能更优[/b][/color][/size][size=16px] [/size][size=16px]PID控制器是一种专门设计用于处理特定的工业过程的调节器,因此包含了与这些过程直接相关的特点、输出和控制功能,例如针对各种不同的传感器需要提供完备的数据采集能力,针对需要阀门电机驱动控制(VMD)的应用提供专门的算法。而PLC需要具备适合广泛制造和自动化功能的特点,因此针对很多具体工业控制的特点是有限的。PLC可以执行基本的控制任务,但不如专门的PID控制器优势明显。此外,由于需要处理模拟信号,控制系统对微处理器的要求非常严苛,PID控制器是专为处理这些需求而设计的,而PLC必须在系统经过测试后才能判定能否满足这些过程要求。如未能符合要求,PLC将无法快速响应过程中的各种变化,并导致超前或滞后,从而影响产品质量。[/size][size=18px][color=#339999][b]4. 使用门槛低和操作简单[/b][/color][/size][size=16px] [/size][size=16px]PLC设计用于多任务控制环境,需要专业编程技巧以及大量时间,由专业人士来打造符合特定应用需要的解决方案。而PID控制器则可以相对快速地安装、设置和优化,并且所需经验极少。特别是一些PID控制器还自带计算机软件,采用图形化界面的计算机软件可以快速实现PID控制器的设置、运行和过程变量的采集和显示,更是大幅度降低了使用门槛。 [/size][size=16px][/size] 大多数PID控制器可以面板安装,也就是可以安装在过程机械的前面板上,并且带可视屏幕,相关人员只需基本的工程知识即可在数分钟内完成设置。PLC则较为复杂,通常安装在面板后面的机架上,不带显示屏,且需要单独的HMI(同样需要设置),因此PLC操作使用的便捷性上劣势明显。[size=18px][color=#339999][b]5. 明了的可视化界面[/b][/color][/size][size=16px] [/size][size=16px]面板安装的PID控制器有多种规格以及复杂程度,因此操作员可轻松查看过程信息以及需要注意的警告或警报信息。PLC通常没有直接的界面,需要一个单独的人机界面(HMI),且人机界面需要单独设置。HIM可以显示必要的过程信息,但它通常还会显示与PLC所管理的其他任务相关的各种数据。这意味着面板安装式PID控制器优势非常明显,有专门的界面方便查看所有相关的信息,可以快速进行调节。许多PID控制器还额外提供数据记录功能,可以用于查看先前所做的更改以及标记潜在问题。[/size][size=18px][color=#339999][b]6. 节省成本[/b][/color][/size][size=16px] [/size][size=16px]当然这是相对来说的,PLC设计用于控制多任务,适用于多回路控制的应用。对于某些单回路,或者少数回路控制的应用,PLC许多特点是应用所不需要的,所以成本显得高昂,这是不如选用专门针对某个工艺参数调控设计的PID控制器。[/size][size=16px][/size] 总之,对于具有相同功能和控制精度的PID控制器和PLC,总体而言PID控制器更节省成本。[size=16px][/size][align=center][size=16px][color=#339999][b]~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b][/b][/color][/size][/align]
[size=14px][color=#ff0000]摘要:本文将针对CVD和MPCVD工艺设备中存在的问题,介绍一种国产的两通道24位高精度多变量PID控制器,此一台控制器可对温度和真空度同时进行控制,大大缩小了仪表占用空间和造价。两通道可一次共接入4个传感器,每个通道可以连接备用的温度和真空度传感器,由此可保障长时间钻石生长的安全性又可满足宽量程测控的需要,同时还可用来进行差值和平均值监测。[/color][/size][align=center][size=14px][color=#ff0000][img=CVD工艺生长宝石,450,295]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107291558344977_8369_3384_3.png!w690x453.jpg[/img][/color][/size][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#ff0000]1. 问题的提出[/color][/size][size=14px] 目前,高等级钻石生长的首选工艺是采用化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积(CVD)和微波等离子体CVD(MPCVD)技术,另外CVD和MPCVD工艺还可用于在钻石以外的基材上进行钻石沉积,这为许多行业带来了技术上的进步,如光学、计算机科学和工具生产。在CVD工艺中,通过采用气体原料(氢气、甲烷)在低于1个大气压和800~1200℃的温度下,采用外延生长的方式获得完全透明无色大尺寸金刚石单晶,其成分、硬度和密度等与天然钻石基本一致,而价格远远低于天然钻石。[/size][size=14px] 在采用CVD和MPCVD工艺进行钻石生长过程中,需要严格调节和控制CVD工艺的温度、真空压力和气体成分,这三个变量中的任何一个变化或波动都会影响钻石的生长速度、纯度和颜色。这三个变量在实际工艺中分别代表了温度、真空压力和工作气体的质量流量,即在CVD工艺中一般是在进气口处采用气体质量流量计控制氢气和甲烷以达到设定的混合气体成分,通过温度传感器和加热装置来调节和控制工作腔室内的温度,最后在出气口处通过真空计和电动阀门来调节和控制工作腔室内的真空压力。[/size][size=14px] 目前这三个变量的同时控制,在国内的CVD工艺设备上还存在以下几方面问题:[/size][size=14px] (1)在气体质量流量和温度这两个变量的测控方面,国内仪表已经非常成熟和可靠,但在真空压力的测控方面,普遍还在使用测量精度较差的皮拉尼真空计及相应的控制器,这会严重影响腔室内工作气压的测控精度,而对钻石质量带来影响。[/size][size=14px] (2)在CVD工艺设备中,上述三个变量都需要独立的传感器和控制器进行独立操作和控制,由此造成一方面的所占空间比较大,另一方面是设计操作复杂且成本无法进一步降低。[/size][size=14px] (3)部分CVD工艺设备在真空度测控中采用了成熟的国外产品,但价格昂贵且功能单一,只能进行真空度的测控,同时还需要准确的控制算法来适应温度突变情况下的真空度稳定控制,而且还需配套国产的气体质量流量计和温度控制仪表。[/size][size=14px] 总之,国内的钻石生长市场在近几年发展快速,据统计,2018年,国内自主生产供应的宝石级培育钻石约37.5亿元,相比2016年的0.4亿元,呈现了几何级的增长。然而国内掌握CVD技术,特别是MPCVD技术的厂家并不多,目前依旧是欧美厂家占主导,国内很多大厂家都已经涉足该领域,但量产一直是难点,而量产这一难点的根源在于CVD和MPCVD在真空环境下的控制很难。[/size][size=14px] 本文将针对CVD和MPCVD工艺设备中存在的问题,介绍一种国产的2通道24位高精度多变量PID控制器,此一台控制器可对温度和真空度同时进行控制,大大缩小了所占空间和造价。2通道可一次共接入4个传感器,每个通道可以连接备份用的温度和真空度传感器,由此可保障长时间钻石生长的安全性又可满足宽量程测控的需要,同时还可用来进行差值和平均值监测。[/size][size=18px][color=#ff0000]2. 真空压力上游和下游控制模式的选择[/color][/size][size=14px] 在如图2-1所示的工作腔体内部真空压力控制过程中,一般有上游和下游两种控制模式。上游控制是一中保持下游真空泵抽速恒定而调节上游进气流量的方式,下游控制是一种保持上游进气流量恒定而调节下游真空泵抽速的方式。[/size][align=center][img=典型CVD工艺设备框图,690,366]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107291600257733_6411_3384_3.png!w690x366.jpg[/img][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图2-1 CVD工艺设备典型结构示意图[/color][/align][size=14px] 针对CVD和MPCVD工艺设备中的真空压力控制,国内外普遍都采用下游控制模式,也有个别国外公司推荐使用上游控制模式,这里将详细分析上下游两种控制模式的特点和选择依据:[/size][size=16px][color=#ff0000]2.1. 下游控制模式[/color][/size][size=14px] (1)在采用CVD和MPCVD工艺进行宝石生长过程中,对气体成分有严格的规定并需要精确控制。因此在CVD和MPCVD工艺设备中,通常会在工作腔体进气端采用气体质量流量控制器对充入腔体内的每种工作气体流量进行准确控制,也就是说对进气端调节控制的是气体流量,而且至少是两种工作气体。[/size][size=14px] (2)在进气端实现对工作气体成分准确控制后,还需要对工作腔体内的真空压力进行控制。下游控制可通过调节真空泵的抽速快速实现真空压力的准确控制,而且在控制过程中并不会影响工作腔室内的气体成分比例。[/size][size=14px] (3)在CVD和MPCVD工艺过程中,温度变化会对腔体内的真空压力会给真空压力带来很大影响,由此要求真空压力控制具有较快的响应速度,使腔体内的真空压力随温度变化始终恒定控制在设定值上,因此采用下游控制模式会快速消除温度变化对真空压力恒定控制的影响。[/size][size=14px] (4)在CVD和MPCVD工艺过程中,工作腔体内的真空压力一般在几千帕左右这样低真空的范围内进行定点控制。对于这种低真空(接近一个大气压)范围内的真空压力控制,较快速有效和经济环保的控制方式是下游控制,在进气流量恒定的前提下,只需较小的抽速就能快速实现真空压力的准确控制,排出的工作气体较少。[/size][size=16px][color=#ff0000]2.2. 上游控制模式[/color][/size][size=14px] (1)上游控制模式普遍适用于高真空(真空压力小于100Pa)控制,即真空泵需要全速抽气,通过调节上游进气的微小变化,即可实现高真空准确控制。[/size][size=14px] (2)采用上游控制模式对低真空进行控制,在真空泵全速抽气条件下,就需要增大上游进气量,增大进气量一方面会造成恒定控制精度差和响应速度慢之外,另一方面会带来大量的废气排出。因此,在这种低真空的上游控制模式中,一般还需在下游端增加手动节流阀来减小真空泵的抽速。[/size][size=14px] (3)在真空压力控制中,一般在流量和压力之间选择其中一个参量进行独立控制,也就是说控制了流量则不能保证压力恒定,而控制了压力则不能保证流量恒定,因此在一般真空压力控制中,上游控制模式在一定范围内比较适用。但在CVD和MPCVD工艺过程中,如果在进气端进行流量调节来实现进气成分比例和真空压力的同时恒定,而且还要针对温度变化做出相应的调整,这种上游控制方式的难度非常大,如果不在下游增加节流阀调节,这种上游控制方式几乎完全不能满足工艺过程要求。[/size][size=14px] (4)有些国外机构推荐在CVD和MPCVD工艺设备中使用上游控制模式,一方面是这些机构本身就是气体质量流量控制器生产厂家,并不生产下游控制的各种电动阀门,因此他们在气体质量流量控制器中集成了真空传感器,这种集成真空计的气体质量流量控制器确实是能够用来独立控制进气流量或腔室内的真空压力,但要同时控制流量和压力则几乎不太可能,还需下游节流阀的配合才行。另一方面,这些生产气体质量流量控制器的机构,选择使用上游控制模式的重要理由是下游控制模式中采用电动阀门的成本较高,情况也确实如此,国外主要电动阀门的成本几乎是气体质量流量控制器的好几倍,但目前国产的电动阀门的价格已经只是气体质量流量控制器的四分之一左右。[/size][size=18px][color=#ff0000]3. 成分、温度和真空压力三参量同时控制方案[/color][/size][size=14px] 在宝石生长专用的CVD和MPCVD工艺设备中,针对气体成分、温度和真空压力这三个控制参数,本文推荐一种全新的控制方案,方案如图3-1所示。[/size][align=center][img=双通道控制器同时控制温度和真空压力示意图,690,348]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107291601353557_9929_3384_3.png!w690x348.jpg[/img][/align][size=14px][/size][align=center][color=#ff0000]图3-1 CVD工艺设备中三变量控制结构示意图[/color][/align][size=14px] 控制方案主要包括以下几方面的内容:[/size][size=14px] (1)进气端采用气体质量流量控制器进行控制,每一路进气配备一个质量流量控制器,由此实现进气成分的精确控制。[/size][size=14px] (2)采用双通道24位高精度PID控制器对温度和真空压力控制进行同步控制,其中一个通道用于温度控制,另一个通道用于真空压力控制,由此在保证精度的前提下,可大幅度减小控制装置的空间占用和降低成本。[/size][size=14px] (3)温度控制通道连接温度传感器输入信号和固态继电器或可控硅执行机构,可按照设定点或设定程序曲线进行温度控制,PID控制参数可通过自整定方式进行优化。[/size][size=14px] (4)真空压力控制通道连接真空计输入信号和电动阀门,同样可按照设定点或设定程序曲线进行真空压力控制,PID控制参数可通过自整定方式进行优化。为了保证真空度测控的准确性,强烈建议采用薄膜电容式真空计,其精度一般为0.25%,远高于皮拉尼计。最重要的是薄膜电容式真空计内部不带电加热装置,在氢气环境下更具有安全性。[/size][size=14px] (5)双通道控制器除了具有两路控制信号主输入端之外,还有两路配套的辅助输入端,这两路配套的辅助输入端可用来连接温度或真空压力测控的备用传感器,在主输入端传感器发生故障时能自动切换到辅助输入端传感器继续进行测量和控制,这对较长时间的CVD和MPCVD工艺过程尤为重要。[/size][size=14px] (6)双通道控制器可连接4个外部信号源,在进行两路独立变量的控制过程中,4个外部信号源的组态形式可为控制和监测带来极大的便利,除上述备用传感器功能之外,还可以用来进行差值和平均值的监测等。[/size][align=center]=======================================================================[/align] [align=center][img=CVD和MPCVD工艺生长钻石,690,269]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/07/202107291602272138_6714_3384_3.jpg!w690x269.jpg[/img][/align]
我的朋友要做试验,需要求助微型电子气体流量控制器,不知道那位朋友能够提供帮助。(类似进口[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]用气体流量控制器)谢谢大家
WD?ZK- 型智能高压开关控制器是什么装置?
[color=#990000]摘要:本文主要介绍了国产化替代方面所做的工作,替代产品为艾默生TESCOM ER5000系列电子压力控制器及其背压阀。本文介绍了进口产品的性能特点和不足,提出了国产化替代技术路线,描述了国产化替代产品的性能指标,介绍了国产化替代产品的功能扩展和技术创新,使国产化替代产品具有了更高的性价比和使用灵活性。[/color][align=center][img=国产化替代,690,408]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182018432207_7188_3384_3.jpg!w690x408.jpg[/img][/align][size=18px][color=#990000]1. 艾默生ER5000系列压力控制器[/color][/size][size=16px][color=#990000]1.1. 压力控制器结构和原理[/color][/size]艾默生最新一代TESCOM ER5000系列电子压力控制器,是一种多功能集成式的压力控制器,集成了压力传感器、PID(比例-积分-微分)控制器和电动比例阀三个部件,集传感器、控制器和电子阀门于一体构成一个完整的控制机构。TESCOM ER5000电子压力控制器及其基本结构如图1-1所示。[align=center][color=#990000][img=国产化替代,690,249]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182025069214_3530_3384_3.png!w690x249.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1-1 TESCOM ER5000电子压力控制器结构示意图[/color][/align]从图1-1可以看出,ER5000电子压力控制器的功能就是控制底部出口处的压力,将进气压力降低并控制在设定压力上,使底部出口处的压力始终与设定压力一致。ER5000电子压力控制器实际上是一款电子式的减压阀,其工作原理如图1-2所示。外部气源向ER5000供给压力,供给压力通过打开的进气阀成为出口处的输出压力,同时此输出压力通过压力传感器反馈至PID控制器。如果反馈值低于压力设定值,控制器继续控制进气阀处于开启状态直到反馈值与设定值相等。等到上述两个值相等,进气阀将关闭,此时出口处持续输出恒定的设定值压力。如果反馈值高于设定值,则控制器将启动排气阀,从而排放过量的出口压力直到反馈信号等于设定值。等到上述两个值相等,排气阀将关闭,此时出口处同样持续输出恒定的设定值压力。[align=center][img=国产化替代,690,284]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182025348584_2251_3384_3.png!w690x284.jpg[/img][/align][color=#990000][/color][align=center][color=#990000]图1-2 TESCOM ER5000电子压力控制器原理图[/color][/align][size=16px][color=#990000]1.2. 典型应用[/color][/size]ER5000压力控制器主要有两类应用方向,一是单机应用,二是与其他特殊阀门的配合应用,以达到不同范围内的压力调节和控制。(1)单机应用:从上述结构和原理可知,TESCOM ER5000电子压力控制器是一款非常典型的电子式减压阀,在单机使用情况下,控制器本身可对压力8.2bar以下的气源进行减压并准确控制,甚至可以实现对粗真空的控制。另外,在单机应用中,可分别采用内部和外部反馈两种控制模式,如图1-3和图1-4所示。[align=center][img=国产化替代,690,244]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182025483237_8169_3384_3.png!w690x244.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1-3 艾默生ER5000电子压力控制器内部反馈控制模式单机应用[/color][/align][color=#990000][/color][align=center][img=国产化替代,690,266]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182025582943_2239_3384_3.png!w690x266.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1-4 艾默生ER5000电子压力控制器外部反馈控制模式单机应用[/color][/align](2)配合使用:ER5000电子压力控制器的一个重要应用是作为先导阀与其他调节阀配合使用,以调控更大的压力范围。更大压力减压应用如图1-5所示,与背压阀配合应用如图1-6所示[align=center][color=#990000][img=ER5000国产化替代,690,301]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182026370215_476_3384_3.png!w690x301.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1-5 艾默生ER5000电子压力控制器典型减压应用[/color][/align][color=#990000][/color][align=center][img=ER5000国产化替代,690,450]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182026463023_179_3384_3.png!w690x450.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1-6 艾默生ER5000电子压力控制器典型背压应用[/color][/align][size=16px][color=#990000]1.3. 性能指标[/color][/size]由于TESCOM ER5000系列电子压力控制器是由压力传感器、PID控制器和双阀结构压力调节器三部分的集成,每部分的技术指标则代表了控制器的整体性能,相关技术指标和功能分列如下:(1) 压力控制原理:双电磁阀三通控压。(2) 介质类型:清洁、干燥的惰性气体或仪表级空气。(3) 进气口压力(绝对压力):最小(真空泵压力),最大8.2bar(820kPa)(4) 出气口压力(绝对压力):最小0.07bar(7kPa),最大8.2bar(820kPa)(5) 输入信号:USB、RS485、4~20mA、1~5V或0~10V。(6) 外部传感器反馈信号:4~20mA、1~5V或0~10V。(7) 内部压力传感器测量精度:±0.10%(FSO),其中包括了±0.05%(FSO)线性度和±0.05%(FSO)迟滞。(8) 控制器A/D转换:16位。(9) 控制器重复性:±0.05%(FSO)。(10) 控制器分辨率灵敏度:±0.03%(FSO)。(11) 控制方式:PID(需结合专用软件ERTune进行PID参数调试和优化)。(12) 控制模式:内部反馈、外部反馈和双环三种模式。这里特别介绍ER5000压力控制器的三种控制模式,这是此控制器的一个技术亮点:(1)内部反馈模式:该模式仅使用内部传感器。内部反馈模式使用ER5000内部压力传感器以监控控制器内部1~100psig/0.07~6.9bar范围内的绝对压力。(2)外部反馈模式:该模式仅使用外部传感器。外部反馈模式利用用户提供的外部传感器以监控系统压力,该传感器安装于过程管线中并向ER5000提供直接反馈。(3)双环模式:该模式是在“循环内循环”配置中同时使用内部和外部传感器。双环模式在一个PID循环中执行另一个PID循环。内部回路使用控制器的内部传感器,外部回路使用外部传感器。[size=16px][color=#990000]1.4. 功能和特点[/color][/size]从上述介绍,可归纳出ER5000压力控制器的以下几方面功能和特点:(1) ER5000压力控制器最主要功能是可进行气体压力(不是流量)控制,即可实现密闭型容器和管道内压力的准确控制。(2) 整体集成式结构,集成了压力传感器、PID控制器和双阀调节器执行结构,使得整体结构小巧,并便于安装使用和多台并行使用。(3) 作为一种典型的压力控制器,即可直接对最大8.2bar的气源压力进行减压并准确恒压控制(进气口为正压),也可用来控制低压(粗真空,进气口为真空),最低压力可达0.07bar(7kPa)。(4) ER5000压力控制器可作为先导阀来驱动各种大量程的减压阀和背压阀,控制器的出口与其他背压阀的先导口连接,可实现更大量程范围内压力调节和控制。(5) 压力传感器±0.1%的测量精度和16位的A/D转换,属于中高端技术指标,可满足大多数应用场合。(6) 数字PID控制方式可实现压力的快速和准确控制。(7) 内部反馈、外部反馈和双环三种控制模式,使ER5000压力控制器具有较大的使用灵活性,可根据实际使用要求选择最佳控制模式。[size=16px][color=#990000]1.5. 压力控制器存在的不足[/color][/size]尽管ER5000压力控制器有上述诸多功能和特点,但在实际应用中还存在以下多方面的限制和不足。(1) ER5000压力控制器集成了真空压力控制领域中三种最常用部件,但由于是集成式结构而不是模块化积木式结构,这反而限制了ER5000压力控制器应用。如ER5000压力控制器中集成了两个电磁阀,但仅能进行气体压力控制,而无法进行只需单电磁阀的气体流量控制。(2) ER5000压力控制器更侧重于正压控制,也可进行部分的负压控制,这主要是由于所用阀门的漏率太高造成,从而并未发挥传感器(特别是外置传感器)和PID控制的强大功能。如果能降低控制器内部阀门的气体漏率,则控制器完全可覆盖整个真空度范围的控制,将目前的7kPa的真空度扩展到1Pa左右。(3) 在驱动各种大量程减压阀和背压阀应用方面,使用价格较高的ER5000压力控制器作为先导阀其性价比非常低,完全可以使用高性价比的国产替代产品。(4) ER5000压力控制器16位的A/D转换,属于中高端技术指标,如果采用外置高精度的压力传感器则需要24位的A/D转换器,这使得ER5000压力控制器无法满足一些测量控制精度要求较高的场合。(5) 尽管ER5000压力控制器采用了PID控制方式,但PID参数的调节都需要使用专用软件,控制器自身缺乏PID参数自整定功能,还需连接计算机,现场操作非常繁复。(6) ER5000压力控制器自身缺乏显示功能,还需连接计算机和使用配套软件才能进行调试和显示控制过程和结果。(7) ER5000压力控制器的整体价格偏高,而且操作复杂,对操作人员有较高的要求。再结合控制器上述不足,这使得ER5000压力控制器的性价比并不高,很多场合下使用显着非常的奢侈和浪费。[size=18px][color=#990000]2. 国产化替代技术路线[/color][/size]对艾默生公司最新一代TESCOM ER5000系列电子压力控制器的国产化替代,技术路线是首先实现ER5000压力控制器的测控功能,提供高性价比国产压力控制器。然后采用模块结构技术路线,将真空压力传感器、PID控制器和电子阀门分离为各自独立模块,每一类模块由一系列不同技术指标的部件组成,通过这些不同性能指标模块的组合来实现不同控制功能和精度要求,拓展控制器功能,满足不同需求,并具有高性价比。[size=16px][color=#990000]2.1. 实现ER5000压力控制器功能[/color][/size](1) 国产化替代产品要达到ER5000电子压力控制器绝大部分功能,即实现ER5000压力控制器自身的减压和控压功能。(2) 国产化替代产品同时与ER5000压力控制器一样,可作用先导阀来对大量程高压范围的气体进行减压和控压。(3) 国产化替代产品具有设定值输入和显示功能,无需软件和连接计算机进行操作。(4) 国产化替代产品价格低,具有高性价比。[size=16px][color=#990000]2.2. 模块化结构和功能拓展[/color][/size](1) 模块化结构分为传感器、PID控制器和电子阀门三个模块。(2) PID控制器模块是所有模块的核心器件,决定了测控精度,决定了可配合使用的传感器和电子阀门的种类,决定了控制方式和控制模式。PID控制器模块将采用24位A/D转换器提高测控精度,集成两个独立控制通道可同时控制2路真空压力或1路真空压力和1路温度,可连接多种真空压力和温度传感器,2通道结合可进行正反双向控制以满足真空压力的上下游控制模式,2通道结合可具备双传感器自动切换功能以覆盖宽泛测控量程,PID控制器带程序设定功能可输入多条控制工艺曲线,可输入和存储多组PID参数,PID参数调整带自整定功能,控制器带彩色液晶屏显示全过程参数和结果。(3) 电子阀门模块由多种规格型号的电子阀门构成,主要有流量调节阀和压力调节阀两大类。流量调节阀主要有小流量电动针阀和大流量大口径电动球阀蝶阀,这些流量调节阀都属于高速调节阀,开闭速度都在1s以内。压力调节阀主要有真空型背压阀和高压型背压阀,两种背压阀都可以在水气两相介质下工作。(4) 传感器模块主要是外协配套件,由多种规格型号的压力传感器和温度传感器构成,主要分为高压传感器、低压(真空)传感器、热电偶、铂电阻、热敏电阻、红外测温仪和直流电压信号,由此可覆盖几乎所有压力和温度范围内的测量。[size=18px][color=#990000]3. 国产化替代产品[/color][/size]根据上述的国产化替代技术路线,上海依阳实业有限公司研制了相应的产品,现分别介绍如下。[size=16px][color=#990000]3.1. 数显压力控制器[/color][/size]国产化的数显式压力控制器包括正压型和真空型两种规格,其压力控制原理和基本结构与艾默生TESCOM ER5000系列电子压力控制器一样,如图3-1所示。[align=center][color=#990000][img=ER5000国产化替代,690,390]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182027032534_5519_3384_3.png!w690x390.jpg[/img][/color][/align][color=#990000][/color][align=center][color=#990000]图3-1 国产化电子压力控制器及其结构原理[/color][/align]国产化的数显式压力控制器同样是压力传感器、控制器和双阀结构压力调节器三部分的集成结构,相关技术指标和功能分列如下:(1) 压力控制原理:双电磁阀三通控压。(2) 介质类型:清洁、干燥的惰性气体或仪表级空气。(3) 进气口压力(绝对压力):最小(真空泵压力),最大50bar(5MPa)(4) 出气口压力(绝对压力):最小0.21bar(21kPa),最大30bar(3M Pa)(5) 输入信号:4~20mA、0~5V或0~10V。(6) 外部传感器反馈信号:4~20mA、0~5V或0~10V。(7) 内部压力传感器测量精度:±1.0%(FSO),其中包括了±0.5%(FSO)线性度和±0.5%(FSO)迟滞。(8) 控制器A/D转换:12位。(9) 控制器重复性:±0.5%(FSO)。(10) 控制器分辨率灵敏度:±0.2%(FSO)。(11) 控制方式:内置PID自动控制,无需人工干预。(12) 控制模式:内部反馈和外部反馈。从上述技术指标可以看出,国产化压力控制器的有些技术指标进行了降低,如12位的A/D转换和±1.0%测量精度,但拓宽了使用压力范围,增加了显示和输入功能,压力控制器可独立使用无需外接计算机和软件调试,降低了操作难度,提高了性价比,基本上能满足绝大多数领域的应用。[size=16px][color=#990000]3.2. 背压阀(高压型和真空型)[/color][/size]国产化的新型背压阀模块单独分为高压型和真空型背压阀,两种背压阀都采用上述数显压力控制器做先导阀进行控制,但新型背压阀对艾默生TESCOM等传统背压阀做了重大改进。传统的背压阀,都具有一个固定在阀体上的阀座,此阀座与阀芯紧密贴合,来达到密封效果。它可以为大多数简单过程提供基本的压力控制,在这种设计中,通过弹簧或其他的方式提供一个预设加载力,这个加载力使得阀芯与阀座密封。当管路压力作用到阀芯上的力,与加载力相同时,则背压阀在预设的压力状态下正常工作;当阀门的入口端压力升高,使作用在阀芯上的力超过预设的加载力时,阀芯和阀座分离,释放入口端多余的压力,直至恢复预设的压力。传统背压阀结构,在瞬时流量变化较大、或入口压力波动频繁的情况下,控制压力的精度较低,原因如下:(1) 由于大多数控制压力超过20bar的传统背压阀,采用了活塞的方式作为阀芯的负载机构,活塞中的O形密封圈增加了动作摩擦,从而使阀芯动作卡滞;(2) 传统背压阀的进出口流道,多为单一且固定截面积的通路,当阀门入口的流量迅速增加或降低时,阀门的Cv值(流通能力)却没有变化,这样会使入口压力产生剧烈波动;(3) 传统背压阀阀芯和阀座,因密封需要,贴合时存在应力或摩擦,频繁的开合,会使其彼此互相磨损和消耗,破坏初始的形状,使Cv值发生不可预知的改变。新型背压阀是上向下相连接的阀盖和阀体结构,如图3-2所示。阀盖和阀体之间连接有膜片,阀盖顶部开设先导气孔,先导气孔通过阀盖内部开设的气源通道连通至阀盖底部开设的供膜片中部起伏运动的活动槽,形成上下贯通的通路,阀体侧壁上分别开设相对设置的介质入口和介质出口,介质入口与阀体上表面开设的多个入口小孔相连通,介质出口与阀体上表面开设的多个出口小孔相连通。新型背压阀的突出特点是整个动作无摩擦,不会产生压力滞后,入口压力稳定性高,具备更大的流通能力。[align=center][color=#990000][img=ER5000国产化替代,690,259]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182027186867_2208_3384_3.png!w690x259.jpg[/img][/color][/align][color=#990000][/color][align=center][color=#990000]图3-2多孔式结构新型背压阀[/color][/align][size=16px][color=#990000]3.3. 双通道高精度PID控制器[/color][/size]针对PID控制模块,为满足广泛的真空压力控制要求,上海依阳实业有限公司出品了VPC2021系列PID控制器,此系列控制器可进行真空、压力和温度的测量、显示和控制。采用了24位数据采集和人工智能PID控制技术,可接入各种型号的真空、压力和温度传感器,可控制多种型号的电动针阀、电动阀门和加热器等执行结构,可实现高精度真空、压力和温度等参量的定点和程序控制,是替代国外高端控制器产品的高性能和高性价比控制器。如图3-3所示,VPC2021系列PID控制器具有双通道独立测控功能,可对不同通道上的参数同时进行测量、显示和控制。如果两个通道接入相同类型但量程不同传感器,如图3-4所示,可以根据测试值实现两个传感器之间自动切换,由此可覆盖宽量程的测量和控制。[align=center][img=ER5000国产化替代,690,348]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182027332455_2803_3384_3.png!w690x348.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图3-3 VPC2021系列双通道高精度PID控制器及其应用[/color][/align][color=#990000][/color][align=center][img=ER5000国产化替代,690,369]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182027510730_967_3384_3.png!w690x369.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图3-4 双通道高精度PID控制器的双传感器自动切换[/color][/align]VPC2021系列双通道高精度PID控制器主要技术指标如下:(1) 测量精度:±0.05%FS(24位A/D)。(2) 输入信号:可连接众多真空压力传感器,32种信号输入类型(电压、电流、热电偶、热电阻)。(3) 控制输出:4种控制输出类型(模拟信号、固态继电器、继电器、可控硅),可连接众多电动调节阀。(4) 控制算法:PID控制和自整定(可存储和调用20组PID参数)。(5) 控制方式:定点和程序控制,最大可支持9条控制曲线,每条可设定24段程序曲线。(6) 通道:双通道,双通道传感器自动切换。(7) 通讯方式:RS 485和以太网通讯。(8) 供电电源:交流(86-260V)或直流24V。(9)外形尺寸: 96×96×136.5mm (开孔尺寸92×92mm)[size=16px][color=#990000]3.4. 高速电动流量调节阀[/color][/size]针对电子阀门模块,为满足不同大小流量的高速调控,上海依阳实业有限公司推出了两个系列的电子阀门,一个系列是电动针阀用于小流量调控,另一个系列是电动球阀和蝶阀用于大流量调控。这两个系列电子阀门的最大特点是可电控,并具有1s以内的高速闭合时间,是国内非常罕见的快速电子阀门。如图3-5所示,电动针阀NCNV系列是将步进电机的精度和可重复性优势与针阀的线性和分辨率相结合,其结果是具有小于2%滞后、2%线性、1%重复性和0.2%分辨率的可调流量控制,是目前常用电磁比例阀的升级产品。与依阳公司VPC2021系列真空压力控制器相结合,可构成快速准确的真空压力闭环控制系统。[align=center][color=#990000][img=ER5000国产化替代,599,513]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182028158401_6212_3384_3.png!w599x513.jpg[/img][/color][/align][color=#990000][/color][align=center][color=#990000]图3-5 NCNV系列电子针阀[/color][/align]NCNV系列电动针阀主要技术指标和特点如下:(1) 多规格节流面积:从低流量的直径0.9mm(0~50L/min气体)到高流量的直径4.10mm(0到660 L/min气体)的多种规格针阀节流面积,可满足不同的应用需要。(2) 高度线性:小于2%的线性度,简化了查表或外部控制硬件和软件的配套,简化了命令输入和流量输出之间的关系。(3) 高重复性:通过每次达到0.1%的相同流量,NCNV系列电动针阀可提供长期稳定的一致性。(4) 宽压力范围:通过5或7bar巴的真空,取决于孔的大小,入口环境可覆盖宽泛的压力范围。电机的刚度和功率确保阀门在相同的输入指令下打开,与压力无关。(5) 低迟滞:小于2%的迟滞使积分和编程变得简单,在增加和减少达到设定点时能提供一致的流量。(6) 高分辨率:0.2%的分辨率允许NCNV系列电动针阀根据调节指令的微小变化进行最小流量调整,提供了出色的可控性。(7) 快速响应:整个行程时间小于1秒,由此可提供及时快速的流量调节和控制。(8) 工作电压:VDC 24V。(9) 输入信号:4~20mA、0~5V和0~10V。如图3-6所示,电动球阀NCBV系列是将高速电动执行器及高品质V型球阀组成,是目前常用慢速电动球阀的升级产品。与依阳公司VPC2021系列真空压力控制器相结合,可构成快速准确的真空压力闭环控制系统。[align=center][color=#990000][img=ER5000国产化替代,377,500]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/11/202111182029196473_3852_3384_3.png!w377x500.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3-6 NCBV系列电动球阀[/color][/align]NCBV系列电动球阀主要技术指标和特点如下:(1) 最大扭力:2N.m。(2) 阀球转动角度:90°。(3) 开关阀时间:小于1秒。(4) 工作电压:VDC 24V(5) 输入信号:4~20mA、0~5V和0~10V(6) 防护等级:IP67。(7) 环境温度\湿度:-20℃至45℃;≤85%(不凝露)。(8) 介质温度和压力:0~100℃;≤1.0MPa [size=18px][color=#990000]4. 总结[/color][/size]综上所述,通过一系列国产化替代产品的开发,基本可以完全替代艾默生最新一代TESCOM ER5000系列电子压力控制器及其背压阀,且性价比大幅度提高。重要的是,在国产化替代基础上,设计了更灵活易用的模块化结构,对单项模块产品进行了功能扩展和技术创新,开发了新型背压阀和高速电动流量调节阀,新开发的PID控制器具有更强大的功能和测量精度,整个系列的国产化替代产品具有较高的性价比。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
[b][url=http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/flowtest-oem.html]微流控控制器[/url][/b]是[b]控制微流体器件[/b]如微型泵,微型阀的功能强大的[b]流控控制器[/b],[b]微流控控制器[/b]简化了实验室科研的复杂设计。微流控控制器OEM版本操作简单,更加有效,更适合微流体和微流控产业化使用,可以广泛用于医疗设备,生物处理系统,实验室仪器,化学仪器和科学设备和许多其它使用流体控制装置(泵,阀等)的领域,方便用户集成和制造工具。[img=微流控控制器]http://www.f-lab.cn/Upload/flowtest_.jpg[/img][b][/b]微流控控制器:[url]http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/flowtest-oem.html[/url][b]微流控控制器[/b]FlowTest™ OEM版本结合:[list][*]现代化和高品质的控制板,不仅是设计和流体控制子系统开发的关键工具,也是在工业化和制造阶段新直接整合成新的先进仪器的关键工具。[/list][list][*]开发和集成成套套件是一个灵活的,有效的和用户友好的软件套件,用于快速开发,高效编程和易于集成。这些软件大大简化了新先进仪器的流体功能。也降低了集成的成本和时间,同时在工业化工作期间促进在仪器内的操作控制器。[/list]
改造升级方案加热炉的改造将原有的一个固定对开式电阻加热炉,改造升级为两个移动对开式电阻加热炉。具体改造方法是在试验机上增加旋转臂炉架,如所示。旋转臂炉架分前臂和后臂两部分,分别与试验机底座上的立柱和加热炉连接。通过调节旋转臂炉架的位置不仅能相对试验机调整加热炉的高度,而且能方便地将高温炉炉膛和试验机的夹头中心轴线调整到适当的位置。 可旋转的对开式电阻加热炉示意图两个可移动对开式电阻加热炉的主要参数如下:外形尺寸320mm440mm,炉膛尺寸80mm320mm,均热带150mm,加热炉上、中和下三段发热体(镍铬电热合金丝)的直径均为1.0mm,绕制成螺旋体。加热炉上、中和下三段发热体的最大功率分别为1000,2000和1000W,试样上绑扎热电偶(K型热电偶)与加热炉上、中和下三段发热体和各段温度控制器对应。高温拉伸夹具的改造改造前拉杆和试验机保持相对的固定关系,在进行完一次高温拉伸试验后要等待高温拉杆冷却到室温状态(或接近室温)后,才能进行下一次高温拉伸试验的控温过程。为提高工作效率,对试验机的高温拉伸夹具也进行了改造。重新设计了高温拉伸夹具,在夹具的上部分增加隔热板,在隔热板上增加可以调节高度的悬挂固定杆,从而有效地解决了高温拉杆和试验拉棒在高温环境中产生的热膨胀变形问题。悬挂固定杆(根据不同试样的长度调节以保证试样位于加热炉的中央)可以保证高温夹具位置在高温炉中保持相对固定,解决了不同试样造成的在加热炉内的相对位置不同的问题,提高了控温过程中的精度。另外,加入悬挂固定杆后,相当于增加了一个把手,实现了在高温试验过程结束后将已拉断试样快速拿出,将另一支含有高温试样的拉杆装入加热炉内,从而有效地提高了加热炉的利用效率。 同时把以上设计为两个可以移动的加热炉,在试验机后侧两端分别增加一个支柱,可以再次提高一倍的工作效率。最后,将高温夹具设计为上下两部分可以与拉伸试验机分离的结构部件,待保温结束后再与拉伸试验机连接进行高温拉伸试验,其他时间可以利用该试验机进行常温拉伸等试验,从而可以实现试验机的最大利用率。温度控制器的升级该试验机高温装置原温度控制仪表功能很简单,主要存在如下缺点:由于其控制方式为加热、保持和停止三位式控制,存在着温度控制波动大、温度控制精度差和加热功率不可调节等缺点,因而能源浪费大,加热效率低;该温度控制仪表老化严重,存在着温度控制失灵等故障,仪表控制精度难以满足相关高温拉伸试验标准的精度要求,而且此仪表要求日常频繁维护。因此,对试验机高温拉伸装置中的温度控制器进行了升级,优化了控制器的控制参数。通过调研,笔者决定采用国产宇电A1-808P仪表替代原控制仪表,主要增加了程序控制和手动调节等方便试验控制的功能。A1-808P仪表属于智能型控制仪表,在整个温度控制中可以人工干涉控制参数,以保证试验的精度要求。在应用人工智能调节算法功能后,能自动学习系统特性。当自整定完成后,虽然初次控制时效果不太理想,但第二次使用时便能获得非常精确的控制。
冷凝水试验箱控制器采用日本原装进口“优易控”品牌温湿度仪表,7英寸高清真彩液晶触摸显示屏,带给您触觉和视觉的尊贵与舒适; 冷凝水试验箱控制器功能介绍: 1、具有1000段程式、每段可循环999步骤的容量,每段设定最大值为99小时59分;10组程序链接功能; 2、控制器可存储600天内历史数据(24小时运行状态下,记录间隔1min以上,温湿度数据同时记录时),且可回放上传的控制内历史数据曲线; 3、可随时插入U盘导出或上传数据,并可通过随机赠送软件在电脑查看或转成EXCEL格式; 4、仪表配备USB端口,可直接通过端口驱动微型打印机预览及打印(选配); 5、控制器面板标配有10M/100M以太网络接口,自动获取IP地址远程控制。可支持实时监控、历史曲线回放、程序编辑、FTP上传下载、历史故障查看、远程定值/程序控制等功能;
文/温鹃华(华测团队)[b]1 阻燃剂的简史[/b]阻燃技术最早有记录的应用是在公元前83年,古希腊人在围攻战中采用矾溶液处理木质碉堡,提高木质碉堡的阻燃性能。1735年Wyld发表了第一个以矾液、硼砂及硫酸亚铁处理木材和纺织品做阻燃处理的专利。1820年盖吕萨克受法国国王路易十八的委托,研究剧院窗帘的阻燃方法,他发现磷酸铵、氯化铵和硼砂的混合物对亚麻和黄麻的阻燃十分有效,并成功地在巴黎剧院的幕布进行了阻燃处理。盖• 吕萨克的这一工作已经受了时间的考验,时至今日仍然作为一种有效的阻燃方法被应用着。20世纪初阻燃剂在理论研究,发现协同效应,膨胀型防火涂料的研究方面得到很大发展,开创了近代新阻燃方法,使阻燃剂在高分子材料等新的物料中得到广泛应用。在第二次世界大战中,美国开发了以四羟甲基氯化磷为主的一系列纤维素的阻燃整理剂。同时军队对阻燃、防水帆布帐篷的需要,促进了氯化石蜡、氧化锑和黏结剂的阻燃系统的发展。20世纪50年代美国Hooker公司研制出多种含卤、含磷反应型阻燃剂单体,它们可应用于一系列缩聚高分子化合物,这一开创性的研究迅速推广到各种含磷和卤素的反应性单体,如四溴邻苯二甲酸酐、氯化苯乙烯和四溴双酚A等,后者在各种聚合物体系中得到了广泛的应用。[b]2 阻燃剂的作用机理[/b]阻燃剂又称难燃剂,耐火剂或防火剂。赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂。它们通过若干机理发挥其阻燃作用的,如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。阻燃剂主要应用在交通运输、电子电气设备、家具,建筑材料,纺织品领域。一般如PP、PA、PE、PS、ABS、EVA及PET、PBT等易燃的高分子塑料在特殊用途中都需要添加阻燃剂。添加阻燃剂并不能让材料获得完全抵抗烈火的能力,不过它依然可以减少火灾发生,并为身陷火场的人们赢得宝贵的逃生时间。在起火的空间中,由于易燃气体和热量的聚集,可能会发生“闪燃”现象——各种易燃物质都在1~2秒时间内同时起火。而阻燃剂的出现,可以有效避免这种情况。以塑料外壳的阴极射线管电视为例,假如它没有经过阻燃处理,在起火时留给人们的逃离时间少于2分钟,而在阻燃剂的帮助下,逃离时间可以提升至30分钟以上。阻燃剂在防火安全中的作用已经得到了证实。据欧盟委员会评估,过去10年中阻燃剂的使用使欧洲的火灾死亡人数减少了20%。[b]3 阻燃剂的分类及应用[/b]依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂直接与树脂或胶料混配,加工方便,适应面广,系阻燃剂的主体;反应型阻燃剂常作为单体键合到聚合物链中,对制品性能影响小且阻燃效果持久。根据组成,添加型阻燃剂主要包括卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)、氮系阻燃剂和无机阻燃剂等。反应型阻燃剂多为含反应性官能团的有机卤和有机磷的单体。此外,具有抑烟作用的钼化合物、锡化合物和铁化合物等亦属阻燃剂的范畴。3.1卤系阻燃剂卤系阻燃剂是指以卤素阻燃剂以溴、氯为主要阻燃成分的有机阻燃剂,因其热稳定性好,阻燃效率高,品种多,价格相对较低等因素自20 世纪60 年代起被广泛运用于PCB,电线电缆,塑胶件,绝缘材料,产品外壳,冷媒、隔热材料的阻燃。应用最广泛的是溴系阻燃剂,其中最重要的是十溴二苯醚(DBDPO)、四溴双酚A(TBBPA)和六溴环十二烷(HBCD)等。前两者的产量占溴系阻燃剂的50%左右,主要用于电子电气产品。氯系阻燃剂中的氯化石蜡包括含氯量50%和含氯量70%的两大类产品,含氯量50%的主要用作PVC的辅助增塑剂,含氯量70%的则主要作为阻燃剂使用。但是,卤系阻燃剂在环保和安全方面的缺点也日益显现,由于卤系阻燃剂的阻燃机理大多是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]阻燃,因此在发挥阻燃作用时会产生大量烟雾、腐蚀性气体和有毒气体,其中部分溴系阻燃剂产品在燃烧过程中会释放出对人体和环境有害的卤化氢气体及二恶英(多溴代二苯并二恶英和多溴代二苯并呋喃),并且多数溴系阻燃剂不容易分解,很容易在环境中形成累积,因此容易对环境和生物造成长期危害。随着人们环境保护和自身安全意识的不断提高,聚合物材料的无卤阻燃必然称为今后的发展方向。3.2磷系阻燃剂磷系阻燃剂具有无毒,低烟,种类多等优点被认为是有前途的一类无卤阻燃剂。磷系阻燃剂包括有机磷系阻燃剂和无机磷系阻燃剂。无机磷系包括红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸酯等,有机磷系的非卤磷酸酯等。红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵等磷酸盐,应用于PVC、尼龙环氧树酯、聚酯和聚酰胺等。无机磷系的APP主要应用于膨胀型防火材料,它易溶于水,对它进行包覆以提高它的耐水性,包覆后的APP可应用于更多的树脂的阻燃。磷酸酯的代表品种有磷酸三甲苯酯( TCP ) 、三苯膦( TPP ) 等,多为单分子型,主要用于电缆、电线、工程塑料的阻燃。膦酸酯类的代表品种有:甲基膦酸二甲酯、乙基磷酸二乙酯、加工合成的含磷杂菲结构的等,广泛应用于环氧树脂、聚氨酯泡沫、P E T聚酯的阻燃。聚磷酸铵近年来广泛用于塑料、橡胶、纤维作阻燃处理剂;还可用于配制膨胀性防火涂料,用于船舶、火车、电缆及高层建筑的防火处理;也用于生产干粉灭火剂,用于煤田、油井、森林大面积灭火;此外,还可作肥料用。红磷作为阻燃剂具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点;红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用,制成复合型磷/镁;磷/铝;磷/石墨等非卤阻燃剂,可使用阻燃剂量大幅降低,从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。但普通红磷在空气中易氧化、吸湿,容易引起粉尘爆炸,运输困难,与高分子材料相溶性差等缺陷,应用范围受到了限制。为弥补这方面不足,可采用了微胶囊包覆工艺,使之成为微胶囊化红磷。微胶囊化红磷除克服了红磷固有的弊端外,并具有高效,低烟,在加工中不产生有毒气体,其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。3.3无机阻燃剂无机氢氧化物易处理,相对无毒,不产生有毒、有腐蚀性的气体,而且抑烟,更重要的是比卤、磷阻燃体系便宜。主要包括氢氧化镁、氢氧化铝、改性材料如水滑石等。氢氧化镁阻燃剂应用领域:广泛应用于聚氯乙烯、氯化聚氯乙烯、聚乙烯、三元乙丙橡胶及不饱和聚酯中,是煤矿用输送带、通风管道、电线电缆护套、阻燃铝塑板、阻燃塑胶地板、防火涂料的低烟无卤阻燃剂、抑烟剂、填充剂、电器材料、光缆通讯材料等。氢氧化铝( ATH )广泛应用于各种聚丙烯、聚氯乙烯、 ABS、 PVC、涂料、聚氨酪、弹性体、橡胶、不饱和聚酯、聚氯乙烯等树脂制品中。水滑石可广泛应用于塑料、橡胶、涂料等领域。金属氢氧化物阻燃剂应用较为广泛,但也存在一些不足,如因其阻燃效率不高,当单一使用时添加量高,致使材料的力学性能下降,加工性能变差。但是目前国内的卤系阻燃剂因其具有优异的阻燃性能仍占约整个阻燃剂的80%,国外的阻燃剂则均以无机体系为主,占总体的50%~60%,并且主要是氢氧化铝、氢氧化镁。[b]4 阻燃剂的评估及管控[/b]但,阻燃剂在起着阻燃作用的同时,不当物质的添加却会对人类健康和生态环保产生恶劣的影响,如何对相关物质进行管控越发引起全球特别是经济发达国家的广泛关注和高度重视。例如卤素阻燃剂废弃燃烧时会放出二恶英,苯呋喃(Benzfuran)等,高毒性,强致癌,影响人体健康;含卤素的材料在燃烧或电器失火时,放出大量腐蚀性有害气体(溴化氢,氯化氢);卤素阻燃剂在发挥阻燃作用时,会产生破坏臭氧层的有害物质。自 1993 年开始,英国、法国及瑞典相继对十溴二苯醚(DecaBDE)、十溴双酚 A(TBBA)及六溴环十二烷(HBCD)进行了历史上最彻底的危害性评估,2003 年欧盟发布了 12 种阻燃剂危害性评估结果。随后,各成员国积极采取行动,制定了一系列强制管理的法律法规,以适应市场对产品结构和生产流通提出的新要求。卤系阻燃剂常见管控法规如下: [table=553][tr][td]国家/地区[/td][td]法令要求[/td][td]限制物质[/td][td]管控范围[/td][td]限制要求[/td][/tr][tr][td=1,4] 欧盟[/td][td]2011/65/EU[/td][td]PBBs, PBDEs[/td][td]电子电器产品[/td][td]0.10%[/td][/tr][tr][td]REACH法规SVHC候选清单[/td][td]SCCP, HBCDD[/td][td]所有物品[/td][td]0.10%[/td][/tr][tr][td]REACH法规附件17限值篇[/td][td]PCTsPBB八溴联苯醚[/td][td]物质及混合物与皮肤直接接触纺织品物质,混合物,物品[/td][td]禁止含有禁止含有0.10%[/td][/tr][tr][td]POPs[/td][td]SCCP HBCDD PCB[/td][td]所有用途[/td][td]0.15% 0.01% 禁止含有[/td][/tr][tr][td]挪威[/td][td]PoHS[/td][td]MCCP[/td][td]所有消费品[/td][td]0.10%[/td][/tr][tr][td]日本[/td][td]JIS C 0950[/td][td]PBBs,PBDEs[/td][td]电子电气产品[/td][td]0.10%[/td][/tr][tr][td]中国[/td][td]电子信息产品污染控制管理办法[/td][td]PBBs,PBDEs[/td][td]电器电子产品[/td][td]0.10%[/td][/tr][/table]磷系阻燃剂潜在危害包括:干扰内分泌;可能致癌;通过生物积累引起慢性的健康问题;在环境中具有持久性;对水生生物有一定毒性,还会引起水体富氧化;在一定环境下释放出危害人类健康和环境的磷化氢。近年来,磷系阻燃剂潜在的健康威胁日益受到消费者关注,欧盟及美国均提出对于磷系阻燃剂的管控要求。欧盟对磷系阻燃剂的管控: [table][tr][td]管控法规[/td][td]管控物质[/td][td]管控范围[/td][td]限量[/td][/tr][tr][td]REACH法规附录XVII [/td][td]TDBPP,TEPA[/td][td]1. 不可用于纺织品,例如服装、内衣及被单等会与皮肤发生接触的产品。2. 不符合第一条要求的物品不能投放市场。[/td][td]禁止使用[/td][/tr][tr][td]REACH法规SVHC 候选列表[/td][td]TCEP,TXP[/td][td]1. 物品中大于0.1%时,需进行供应链信息传递;2. 物品中大于0.1%,且该物质出口欧盟达1吨/年/制造商,企业需向ECHA通报。[/td][td]1000ppm[/td][/tr][tr][td]欧盟玩具安全指令2009/48/EC修定指令2014/79/EU[/td][td]TCEP,TCPP, TDCP [/td][td]供36个月以下儿童玩耍的玩具或可被儿童放入口中的玩具。[/td][td]5ppm[/td][/tr][/table]2013年5月,加州65新案例中要求所有12岁及以下儿童用的泡沫地垫产品中所用的聚氨酯泡沫及所有软饰家具的聚氨酯泡沫不能再使用包括TDCPP在内的13种阻燃剂: [table][tr][td]中文名称[/td][td]简称[/td][td]CAS号[/td][/tr][tr][td]三(1,3-二氯异丙基)磷酸酯[/td][td]TDCPP[/td][td]13674-87-8[/td][/tr][tr][td]磷酸三(2-氯乙基)酯[/td][td]TCEP[/td][td]115-96-8[/td][/tr][tr][td]磷酸三(1-氯-2-丙基)酯[/td][td]TCPP[/td][td]13674-84-5[/td][/tr][tr][td]2-乙基己基-四溴苯甲酸[/td][td]TBB[/td][td]183658-27-7[/td][/tr][tr][td]2,3,4,5-四溴-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯[/td][td]TBPH[/td][td]26040-51-7[/td][/tr][tr][td]磷酸三苯酯[/td][td]TPP[/td][td]115-86-6[/td][/tr][tr][td]2,2-双氯甲基-三亚甲基-双(双(2-氯乙基)磷酸脂)[/td][td]V6[/td][td]38051-10-4[/td][/tr][tr][td]2,3,4,5-四溴-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯[/td][td]MDPP[/td][td]56803-37-3[/td][/tr][tr][td]磷酸苯基(二叔丁基苯基)酯[/td][td]DBPP[/td][td]65652-41-7[/td][/tr][tr][td]磷酸三(对-叔丁基苯)酯[/td][td]TBPP[/td][td]78-33-1/28777-70-0[/td][/tr][tr][td]五溴二苯醚[/td][td]/[/td][td]32534-81-9[/td][/tr][tr][td]八溴二苯醚[/td][td]/[/td][td]32536-52-0[/td][/tr][tr][td]十溴二苯醚[/td][td]/[/td][td]1163-19-5[/td][/tr][/table]2013美国各州立法会议已拉开帷幕,关于限制阻燃剂的法案相继被多个州提上议程。美国各州对磷系阻燃剂的管控例举: [table=557][tr][td]州 [/td][td]管控物质 [/td][td]管控范围 [/td][td]限量 [/td][/tr][tr][td]马里兰[/td][td]TCEP,TDCPP[/td][td=1,3] 3岁以下儿童护理用品(包括玩具,汽车座椅,婴儿用品,哺乳枕,婴儿床垫,婴儿车)[/td][td]1000ppm[/td][/tr][tr][td]纽约[/td][td]TCEP,TDCPP[/td][td]禁止使用[/td][/tr][tr][td]康涅狄格[/td][td]TCEP,TDCPP,TCPP[/td][td]禁止使用[/td][/tr][tr][td]伊利诺州[/td][td]TCEP,TDCPP[/td][td]3岁以下儿童用品,以及住宅软垫家具产品[/td][td]50ppm[/td][/tr][tr][td]马萨诸塞州[/td][td]TDCPP,TCEP,TCPP[/td][td=1,2] 12岁以下儿童住宅软垫家具产品[/td][td]50ppm[/td][/tr][tr][td]佛蒙特[/td][td]TDCPP,TCEP[/td][td]1000ppm[/td][/tr][tr][td]北卡罗莱纳州[/td][td]TCEP,TDCPP[/td][td]儿童产品(婴幼儿用品,玩具,汽车座椅,婴儿车等,3岁以下婴儿食品食物容器)[/td][td]50ppm[/td][/tr][tr][td]华盛顿[/td][td]TCEP,TDCPP[/td][td]12岁以下的儿童产品(玩具,儿童饰品,儿童化妆品,儿童护理用品)和住宅软垫家具[/td][td]50ppm[/td][/tr][tr][td]明尼苏达州[/td][td]TCEP, TDCPP[/td][td]12岁以下的儿童产品和软垫家具[/td][td]1000ppm[/td][/tr][/table][b]5 总结[/b]阻燃剂随着人类对健康与环境影响的评估与关注,全球各个地区对于具有危害的阻燃剂管控越来越严格,今后阻燃剂必然向着环保化,低毒化,高效化,多功能化,微胶囊化及多组分协效化等方向发展。
自动上料控制器 / 自动打磨控制器产品外形小巧,功能简单实用,参数设置少,无需繁琐操作。该表由杭州双星普天 开发设计,功能支持 定制!一、基本工作原理:监控主电机的电流,当主电机负载电流过大时,控制器输出断开信号,停止副电机工作,随着主电机处理物料的减少,主电机电流降低,控制器开启副电机工作,以此循环。二、基本参数1、供电:220V AC / 24V DC 可选2、输出:单继电器输出,触点容量 250V 3A3、采样方式:采用电流互感器 隔离采样4、量程: 10A / 50A /100A5、安装方式:面板安装 / 导轨安装 可选三、操作方式常规设置内容:报警下限电流值报警下限输出延时报警上限电流值报警上限输出延时设置方法:1、对于已知动作电流的用户,可以进入设置模式后修改设置内容2、该电流表支持快速设置模式,无需进入设置状态,通过简单的按键即可完成动作电流的设置。对于不知道电流大小 或者 需要频繁快速修改设定值的用户特别方便。四、互感器(销售时含)与该表配合使用的互感器有多种,出厂时根据用户测量电流范围选配,无需用户关注。用户只需关注 被检测线的直径,线鼻子是否顺利穿线等问题。与该表配合的常规互感器 穿心孔直径有 26mm / 11mm / 6mm 供选择。如有特别要求,比如钳形口互感器等,采购时需咨询。五、质保自采购之日起,在正常使用情况下,一年内出现质量问题,免费更换。无限期保修http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/07/201407221106_507480_2909512_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/07/201407221106_507481_2909512_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/07/201407221106_507477_2909512_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/07/201407221106_507477_2909512_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/07/201407221106_507477_2909512_3.jpg
冷热冲击试验箱PID控制,以PID控制仪为控制核心,通过控制时间继电器、中间继电器、SSR、接触器等达到所要实现的目的,报警系统功能齐全。该控制系统机动性强,稳定,可直接读取老化过程中的温度、电流、电压等参数,方便维修,成本相对较低,但是其控制系统所能达到的功能简单, PID在控制非线性、时变、耦合及参数和结构不确定的复杂过程时,工作得不是太好。最重要的是,简单的PID控制器有时却是最好的控制器。东莞高天冷热冲击试验箱的冲击温度控制器:液晶显示触控式莹幕直接按键型控制器,中英文表示5.7”图形之广视角,高对比附可调背光功能之大型LCD液晶显示控制器.一、控制器规格:(1)精度:温度±0.1℃+1digit.(2)分辨率:温度±0.1.(3)具有上下限待机及警报功能.(4)温度入力信号 T型.(5)P.I.D控制参数设定,P.I.D自动演算.二、画面显示功能:(1)采画面对谈式,无须按键输入,屏幕直接触摸选项.(2)温度设定(SV)与实际(PV)值直接显示.(3)显示故障状态及说明故障排除方法.(4)可显示目前执行程序号码,段次,剩余时间及循环次数.(5)温度程序设定值以图形曲线显示,具实时显示程序曲线执行功能.(6)具单独程序编辑画面,可输入温度,时间及循环次数.(7)屏幕可作背光调整.(8)屏幕显示保护功能可作定时,TIMER或手动关闭设定.三、程序容量及控制功能: a.可使用的程序组:最大96个PATTEN(即96个试验规范可设定).(1)可重复执行命令:每一个命令可达999次.(2)SEGMENTS时间设定0--99Hour59Min.(3)具有断电程序记忆,复电后自动启动并继续执行程序功能.(4)程序执行时可实时显示图形曲线.(5)具有预约启动及关机功能.(6)具有日期,时间调整功能.http://www.whgt17.com/uploads/allimg/160524/1-160524163P00-L.jpg
[size=16px][color=#ff0000]摘要:针对目前张力控制器中普遍存在测量控制精度较差和无法实现串级控制这类高级复杂控制的问题,本文介绍了具有超高精度和多功能的新一代张力控制器。这种新一代张力控制器具有24位AD模数转换、16位DA数模转换、双精度浮点运算和0.01%的最小输出百分比,同时还就有远程设定点和变送输出功能,可方便的实现两个参量的串级控制,并可进行手动和自动控制的开关切换,极大提高了张力控制的精密度,更是适合一些特殊应用中的微张力控制,甚至可以进行张力设定程序曲线的精确控制。[/color][/size][align=center][size=16px][img=微张力控制,650,272]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304110946105710_7747_3221506_3.jpg!w690x289.jpg[/img][/size][/align][size=18px][color=#ff0000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 张力控制是一种对在两个加工设备之间作连续运动或静止的被加工材料所受的张力进行自动控制的技术。在各种连续生产线上,各种带材、线材、型材及其再制品,在轧制、拉拔、压花、涂层、印染、清洗以及卷绕等工序中常需要进行张力控制。[/size][size=16px] 张力控制中所用到的张力控制器是一种由单片机或者一些嵌入式器件及外围电路开发而成的系统,主要由A/D和D/A转换器以及高性能单片机等组成。在张力控制过程中,首先直接设定要求控制的张力值,让张力传感器采集的信号(一般为毫伏级别)作为张力反馈值,比较两者的偏差后,经内部智能PID运算处理后,调节执行机构,自动控制材料的放卷、中间引导及收卷的张力,达到系统响应最快的目的。目前的张力控制器普遍还存在以下几方面的问题:[/size][size=16px] (1)测量精度较低:普遍采用12位AD模数转换器,个别国外产品用了16位AD模数转换器,对于一些高精度的张力传感器输出显然无法准确测量,测量精度无法满足高精度控制要求。[/size][size=16px] (2)控制输出精度较差:普遍采用12位DA数模转换器,个别国外产品用了14位DA数模转换器,对于一些高精度的张力控制无能为力。[/size][size=16px] (3)浮点运算精度较低:目前市场上商品化张力控制器的PID运算基本都是采用单浮点方式进行,运算精度较低,输出百分比的最小调节量只有0.1%,无法进行超高精度的张力控制。[/size][size=16px] (4)传感器输入信号类型少:在各种张力控制中会采用到多种不同的传感器,如超声波探头,浮辊,电位器和激光等,这些不同传感器所输出的信号类型和量程有多种形式,但目前绝大多数张力控制器的输入型号类型非常有限,且不能方便的进行测量范围调整。[/size][size=16px] (5)功能简单:绝大多数张力控制器只能进行单变量的控制,如收放卷的扭矩控制,过程张力中的速度控制以及浮辊张力控制,但只能选择其中的一种控制参数,缺乏两个参数同时控制的功能,无法采用更高级的控制形式——串级控制来更好实现准确的张力调节。[/size][size=16px] (6)PID参数无法自整定:在有些张力控制过程中,需要准确无超调的PID控制,快速且自动的选择合适的PID参数则显着尤为重要,而目前大多张力控制器缺乏这种PID参数自整定功能。[/size][size=16px] 针对目前张力控制器中普遍存在的问题,特别是为了实现超高精度张力控制,本文将详细介绍超高精度工业用PID调节器及其在超高精度张力控制过程中的应用,特别还介绍了串级控制功能的具体应用。[/size][size=18px][color=#ff0000][b]2. 超高精度PID控制器[/b][/color][/size][size=16px] VPC-2021系列PID调节器是一种标准形式的工业用控制器,有单通道和双通道两个系列,具有96×96mm、96×48mm 和48×96mm三种尺寸规格,如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#ff0000][b][img=01.超高精度PID控制器系列,650,223]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304110948313448_487_3221506_3.jpg!w690x237.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#ff0000][b]图1 VPC2021系列超高精度PID控制器[/b][/color][/size][/align][size=16px] VPC2021系列PID控制器的最大优点是具有超高精度检测和控制能力,具有24位AD模数转换、16位DA数模转换和双精度浮点运算能力,0.01%的最小输出百分比。主要技术指标如下:[/size][size=16px] (1)真彩色IPS TFT长寿命LED背光、全视角液晶显示。[/size][size=16px] (2)独立的单回路和双回路控制,每个通道控制输出刷新率50ms,独立的PID控制功能,每个通道都可进行独立的手动和自动控制切换。[/size][size=16px] (3)万能型信号检测能力,即每通道都具备47种输入信号形式,仅需通过设置即可完成信号类型和量程选择,由此可满足各种规格和形式的张力探测器的引入。除了能测量各种张力传感器、位置传感器给出的模拟电压、电流和电阻信号之外,还可以测量各种温度传感器和压力传感器等各种信号,传感器输出端直接接入控制器并在控制器上进行选择即可使用。[/size][size=16px] (4)单、双通道独立控制输出,输出信号有线性电流、线性电压、继电器输出、固态继电器输出和可控硅输出五种形式,可用于直接驱动电气比例阀(或电子压力转换器)进行张力控制,也可以驱动各种阀门和加热器等执行机构进行真空度、压力和温度等参数的控制。[/size][size=16px] (5)具有远程设定点、变送和正反向控制功能,使得串级控制和分程控制成为可能。[/size][size=16px] (6)采用自主改进型PID算法,支持对PV微分和无超调控制算法。5组PID存储和调用,10组输出限幅等实用功能 。每个通道采用独立的PID参数 , 且可独立的进行PID参数自整定。[/size][size=16px] (7)支持数字和模拟远程 操 作 功 能,支持标准MODBUS RTU通讯协议。[/size][size=16px] (8)带传感器馈电供电功能(24V,50mA)。[/size][size=16px] (9)支持一路过程变量变送功能,变送的过程变量可选PV测量值、SV设定值、控制输出值和偏差值,变送输出类型有4-20mA, 0-10mA, 0-20mA, 0-10V, 2-10V, 0-5V, 1-5V七种。[/size][size=16px] (10)两组开关量光隔输入端,可以实现各种应用功能的灵活应用切换。[/size][size=16px] (11)随机配备强大的控制软件,可通过软件进行控制参数设置、运行控制、过程曲线显示和存储,非常便于过程控制的调试。[/size][size=18px][color=#ff0000][b]3. 串级控制在张力控制中的应用[/b][/color][/size][size=16px] 在典型的张力控制中多采用PID控制方式,由人工设定所需运行张力。设定值与张力传感器测量值进行比较计算后,PID控制器调节执行机构实现张力的稳定输出。典型张力控制器结构如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#ff0000][b][img=02.典型单参数张力PID控制结构示意图,450,119]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304110949423425_329_3221506_3.jpg!w690x183.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#ff0000][b]图2 典型单参数张力控制结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 图2所示的采用单参数进行张力控制的方法在很多实际应用中并不能满足需要,往往需要引入第二个参数进行控制,由此需要PID串级控制方式,其结构如图3所示。[/size][align=center][size=16px][color=#ff0000][b][img=03.双参数串级控制PID张力控制结构示意图,600,165]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304110950250802_7112_3221506_3.jpg!w690x190.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#ff0000][b]图3 双参数串级控制PID张力控制结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 在图3所示的串级控制系统中包含了主和次两个闭环控制回路:[/size][size=16px] (1)次控制回路包括传感器1、执行机构和次PID控制器,其中将进入外围执行机构膜的参量作为次回路的控制参数。[/size][size=16px] (2)主控制回路则包括了传感器2、次控制回路、外围执行机构和主PID控制器,其中将外围执行机构的产出参数作为主回路的控制参数。[/size][size=16px] 由此可见,串级控制的核心是解决主PID控制器输出和次PID控制器的输入问题,采用一般的工业用PID控制器很难实现上述复杂的功能,如果采用PLC控制也需要复杂编程和相应硬件支持。为此,本解决方案采用了两台标准化的,且高精度多功能的PID控制器(VPC2021-1系列),具体接线如图4所示。[/size][align=center][size=16px][color=#ff0000][b][img=04.串级控制系统PID调节器接线示意图,690,193]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304110950400632_8989_3221506_3.jpg!w690x193.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#ff0000][b]图4 串级控制系统PID调节器接线示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图4所示,具有变送功能的主PID控制器,在主输入端口接收传感器2测量信号,然后根据所设置的固定值进行PID自动控制,相应的控制输出信号(输出值或偏差值)经过变送转换为4~20mA, 0~10mA, 0~20mA, 0~10V, 2~10V, 0~5V和1~5V七种模拟信号中的任选一种,并传送给次PID控制器的次输入端。[/size][size=16px] 具有远程设定点功能的次PID控制器,在次输入端口接收主PID控制器的变送信号作为变化的设定值,然后根据主输入端口接收到的传感器信号,进行PID自动控制,控制信号经主输出端口连接执行机构,对外部执行机构进行自动调节。[/size][size=16px] 需要注意的是,如果主PID控制器输出的控制信号能被次PID控制器次输入通道接收,且输入信号类型和量程与主输入通道接入的传感器一致,也可采用普通PID控制器作为主控制器。[/size][size=16px] 另外,从图4可以看出,由于VPC2021-1单通道PID控制器具有远程设定点功能,由此就可以很容易实现外部手动张力调节,而只需增加一个旋转电位器即可。手动调节接线如图5所示。[/size][align=center][size=16px][color=#ff0000][b][img=05.串级控制系统PID调节器手动和自动切换接线示意图,690,193]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304110950566532_2083_3221506_3.jpg!w690x193.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#ff0000][b]图5 串级控制系统PID调节器手动和自动切换接线示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图5所示,通过主PID控制器上连接的纽子开关,可以实现手动和自动功能切换。当切换到手动控制时,则可以通过接在主PID控制器次输入端子上的电压信号发生器,就可以实现手动调节控制。[/size][size=18px][color=#ff0000][b]4. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,通过采用新一代的超高精度多功能PID控制器,可以实现各种应用场景下的张力控制。与传统的张力控制器相比,新一代的张力控制器主要具有以下优势:[/size][size=16px] (1)超高精度:24位AD模数转换、16位DA数模转换和双精度浮点运算能力,0.01%的最小输出百分比。[/size][size=16px] (2)多功能:最多2通道的张力控制,可实现串级控制,可进行手动和自动功能切换。[/size][size=16px][/size][size=16px][/size][align=center][color=#ff0000]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/align]
液相控制器的作用是什么就是连接机器和显示器吗,如果关掉控制器的话机器还能进行检测吗?只看到岛津的机器有单独的控制器,那安捷伦和WATERS是安在内部了还是不是所有的机器都需要控制器啊
[size=16px][color=#339999]摘要:目前各种PID控制器仪表常用于简单的设定点(Set Point)和斜坡(Ramp)程序控制,但对于复杂的正弦波等周期性变量的控制则无能为力。为了采用标准PID控制器便捷和低成本的实现对正弦波等周期性变量的自动控制,本文介绍相应的解决方案。解决方案的主要内容一是采用具有远程设定点功能的PID控制器,二是采用外置信号发生器,发生器输出的周期信号作为PID控制器周期性改变的设定值,从而实现周期性变量的自动控制。[/color][/size][align=center][size=16px][img=正弦波等周期性变量PID自动控制的解决方案,600,365]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303031128526531_6859_3221506_3.jpg!w690x420.jpg[/img][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 在各种科研生产中经常会设计一些周期性的温度、湿度、真空压力和振动等交变环境或边界条件来进行各种特定的测试和考核,这些周期性边界条件或环境所呈现出的常见形式往往会是方波、正弦波,三角波和梯形波等,这在各种物理参数的动态测试和产品构件的性能考核试验过程中体现的尤为明显,由此就要求相应的自动化系统能提供这些不同波形环境变量的准确控制,从而保证实际环境的变化与测试及试验数学模型对边界条件的描述尽可能的吻合,最终保证物理变量测试以及考核试验的准确性和可靠性。[/size][size=16px] 在各种温度、湿度、真空压力和振动等环境的形成和自动化控制过程中,基本都是采用各种小巧的工业级PID控制器和PLC可编程逻辑控制器,这些控制器非常适用于定点或变化速度较慢的线性变化控制,图1(a)所示就是这样一个非常典型温度控制变化过程曲线。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=典型被控变量变化曲线,690,213]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303031129551376_5834_3221506_3.jpg!w690x213.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 温度过程典型变化曲线:(a)折线形式;(b)正弦波形式[/b][/color][/size][/align][size=16px] 对于图1(a)所示的典型温度变化过程,采用普通的PID程序控制器进行编程设计就可以实现,并且还可以编辑多条这样的多折线控制程序进行存储和调用运行。但对于如图1(b)所示的正弦波形式的温度控制和线性升温加正弦波调制的温度控制,目前还未看到可进行这种周期性变量控制的标准化PID控制器。为了在实际应用中实现这种周期性变量的PID控制,往往需要采用计算机和PLC并进行复杂的控制程序编写才能实现这种复杂功能,但这具有较高的技术门槛。[/size][size=16px] 为了解决上述PID控制器对于复杂正弦波等周期性变量控制的无能为力,并能采用标准PID控制器便捷和低成本的实现对正弦波等周期性变量的自动控制,本文将提出以下解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] PID调节器进行自动控制的基本原理是根据设定值与被控对象测量值之间的控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合形成控制输出量,对被控对象进行控制。这里的设定值是一种泛指,实际上包括了不随时间变化的固定设定值和随时间变化的设定曲线。[/size][size=16px] 由此可见,对于PID控制器要实现自动控制的必要前提是要已知被控对象的变化要求,并将此要求按照设定值曲线输入给PID控制器。通常的设定曲线如图1(a)所示,它可以通过设定不同的爬升速率构成控制程序曲线。如果采用此方式来进行如图1(b)所示正弦波那样的周期性被控对象,则需要设计很多个小折线才能准确代表波形曲线,而在实际应用中还需能不断调整被动对象的波幅和频率,由此可见采用这种折线方式来对正弦波类周期性变化被动对象进行设定值近似无可操作性。总之,这种问题最终可以归结到如何使得PID控制器的设定值变得符合周期性函数特征,并可以很方便的进行波形、波幅和频率的更改。[/size][size=16px] 为了可以很方便的将PID控制器设定值按照所需的函数波形进行设置,本文提出的解决方案具体内容如下:[/size][size=16px] (1)采用具有外部设定点功能的PID控制器,即PID控制器所接收到的外部任意波形信号都可以作为设定值。[/size][size=16px] (2)外置一个函数信号发生器,给PID控制器传输所需的波形信号。[/size][size=16px] 依据上述方案所确定的PID控制装置及其接线如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=正弦波等周期变量PID控制装置及接线图,690,193]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303031146347077_9300_3221506_3.jpg!w690x193.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 正弦波等周期变量PID控制装置及接线图[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#339999][b]2.1 具有远程设定点功能的PID控制器[/b][/color][/size][size=16px] 所用的具有远程设定值功能的PID控制器一般配置有两个输入通道,第一主输入通道作为测量被控对象的传感器输入,第二辅助输入通道用来作为远程设定点输入。与主输入信号一样,辅助输入的远程设定点同样可接受47种类型的输入信号,其中包括10种热电偶温度传感器、9种电阻型温度传感器、3种纯电阻、10种热敏电阻、3种模拟电流和12种模拟电压,即任何信号源只要能转换为上述47种类型型号,都可以直接接入第二辅助输入通道作为远程设定点源。需要注意的是,远程设定点功能只能在单点设定控制模式下有效,在程序控制模式下无此功能。[/size][size=16px][color=#339999][b]2.2 函数信号发生器[/b][/color][/size][size=16px] 对于所有被控对象而言,相应的传感器测量输出无外乎就是电压和电阻这两类信号输出。因此,为了实现被控对象周期性变化的控制,可以采用各种相应的函数信号发生器输出周期性设定值,对于热电偶和热电阻的周期信号输出,可以采用专门的过程校验仪输出相应的温度设定值。[/size][size=16px][color=#339999][b]2.3 接线、参数设置和操作[/b][/color][/size][size=16px] 在如图2所示的周期性变量PID控制系统中,在主输入通道上连接过程传感器,在主控输出通道连接的是执行机构,由此传感器、执行机构和PID调节器组成标准的闭环控制回路,在一般情况下可以通过内部设定点进行PID自动控制。[/size][size=16px] 如果要对被控对象进行周期性变化的控制,则使用远程设定点功能,此时需要在辅助输入通道接入远程设定点源,即函数信号发生器或过程校验仪。[/size][size=16px] 完成外部接线后,在运行使用远程设定值功能之前,需要对PID控制器的辅助输入通道相关参数进行设置,需要满足以下几方面要求:[/size][size=16px] (1) 辅助通道上接入的远程设定点信号类型要与主输入通道完全一致。[/size][size=16px] (2) 辅助通道的显示上下限也要与主输入通道完全一致。[/size][size=16px] (3) 显示辅助通道接入的远程设定点信号大小的小数点位数要与主输入通道保持一致。[/size][size=16px] 完成上述辅助输入通道参数的设置后,开始使用远程设定点功能时,还需要激活远程设定值功能。远程设定值功能的激活可以采用以下两种方式:[/size][size=16px] (1) 内部参数激活方式:在PID控制器中,设置辅助输入通道2的功能为“远程SV”,相应数字为3。[/size][size=16px] (2)外部开关切换激活:如图2所示可连接一个外部开关进行切换来选择远程设定点功能。同时,还需在PID控制器中,设置辅助输入通道2的功能为 “禁止”,相应数字为0。然后设置外部开关量输入功能DI1为“遥控设定”,相应数字为2。通过这种外部开关量输入功能的设置,就可以采用图2中所示的纽子开关实现远程设定点和本地设定点之间的切换,开关闭合时为远程设定点功能,开关断开时为本地设定点功能。[/size][size=16px] 需要注意的是,无论采用哪种远程设定点激活和切换方式,在输入信号类型、显示上下限范围和小数点位数这三个参数选项上,辅助输入通道始终要与主输入通道保持一致。[/size][size=16px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,本文提出的解决方案,可以彻底解决正弦波等周期性变量的PID控制问题,而且使用简便和门槛较低,无需再进行复杂的程序编写。[/size][size=16px] 另外,本解决方案还可以进行多种拓展,如可实现被控对象周期性调制波的加载,非常便于实现更复杂的第二类和第三类边界条件的精密PID控制。[/size][size=16px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=16px][/size]
[color=#990000]摘要:对标美国MKS公司的148J、248A和154A 系列上游流量控制阀以及244、250、946和651系列控制器,介绍了相应的国产化替代产品电子针阀和多功能高精度控制器,并介绍了国产化替代产品的相应特点和技术指标 。[/color][color=#990000][/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#990000]一、MKS公司上游流量控制阀[/color][/size] MKS上游流量控制阀是一类真空型电磁比例阀,如图1所示,主要有以下三个系列产品: (1)148J全金属流量控制阀:金属密封,流量范围0.01~20L/mim。 (2)154B大流量控制阀:橡胶密封,流量范围20~200L/mim。 (3)248D通用型流量控制阀:橡胶密封,流量范围0.01~50L/mim。[align=center][color=#990000][img=MKS上游气体流量控制阀,690,259]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112012251024178_4191_3384_3.png!w690x259.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图1 MKS公司上游流量控制阀[/color][/align][size=18px][color=#990000]二、MKS公司流量/压力控制器[/color][/size] MKS公司的流量/压力控制器是一类PID控制器,如图2所示,主要有以下4个系列产品: (1)244系列:手动PID控制,单通道控制,适配多种传感器,0~10VDC输入信号,手动/自动/外部控制模式,精度为满量程的0.25%,多个设定点(3或4),控制偏差指针显示。此型号系列控制器现已停产。 (2)250系列:手动PID控制,单通道控制,适配多种真空传感器,0~10VDC输入信号 ,手动/自动/外部控制模式,精度为满量程的0.25%,最多4个设定点,外部编程设定,数码显示测量值和控制偏差值。此型号系列控制器现已停产。[align=center][color=#990000][img=MKS流量压力控制器,690,102]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112012251398451_7424_3384_3.png!w690x102.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 MKS公司流量/压力控制器[/color][/align] (3)946系列:自动PID控制,16位A/D采集,6通道控制,适配多种真空传感器,最多可同时监测6路传感器信号,0~10VDC输入/输出信号 , 手动/自动/外部控制模式,内部编程设定,数字显示测量值和控制偏差值,12路继电器输出,RS232/485通讯。 (4)651系列:自调节快速PID控制,16位A/D采集,单通道控制,适配多种真空传感器,0~10VDC输入/ 输出信号 , 手动/自动/外部控制模式,重复性为满量程的±0.1%,外部编程设定,数字显示测量值, 多路I/O接口,RS232/485通讯。[size=18px][color=#990000]三、国产化电子针阀替代MKS电磁控制阀[/color][/size] MKS公司的上游流量控制阀是一种传统的电磁阀,电磁阀最大的问题是磁滞比较大,会明显的影响线性度和控制精度。这些控制阀的整体价格较高,也没有相应的国产品牌。 为了实现上游流量控制阀的国产化替代并提高性价比,我们在针阀技术上采用数控步进电机来代替电磁阀,开发了一些列不同流量的电子针阀,如图3和图4所示,完全实现了国产化替代。[align=center][color=#990000][img=电子针阀,500,428]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112012252026101_430_3384_3.gif!w599x513.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图3 国产NCNV系列电子针阀[/color][/align][align=center][img=电子针型阀技术指标,690,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112012252322209_7636_3384_3.png!w690x452.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图4 国产NCNV系列电子针阀技术参数[/color][/align][align=left][size=18px][color=#990000]四、国产化高精度PID控制器替代MKS控制器[/color][/size][/align] MKS公司的气体流量/压力控制属于专用控制器,只能满足真空领域内的气体流量和压力控制,尽管功能十分强大,但价格较贵。国产化替代的PID控制器,采用了更高精度的24位A/D采集器,控制器更趋于通用性,可实现温度和真空压力的同时控制,如图5所示。[align=center][color=#990000][img=VPC-2021系列控制器,690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112012252599268_5639_3384_3.png!w690x358.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图5 国产VPC-2021系列温度/压力控制器[/color][/align] 国产高精度多功能PID控制器主要特点如下: (1)高精度:±0.05%满量程,24位A/D采集,16位D/A输出。 (2)多通道:独立的1通道和2通道。 (3)多功能:47种(热电偶、热电阻、直流电压)输入信号,可实现不同参量的同时测试、显示和控制,可进行正反向控制(双向控制模式)。 (4)PID控制:改进型PID算法,支持PV微分和微分先行控制。20组分组PID,分组输出限幅功能。 (5)双传感器切换:每一个通道都可支持温度高低温和高低真空度的双传感器切换,两通道可形成总共接入四只传感器的控制组合。 (6)程序控制:支持20条工艺曲线,每条50段,支持段内循环和曲线循环。[hr/]
为您提供,本着严谨的品质和完善的服务,而生产制造的WARWICK(沃威)质量流量控制器,产品有:模拟、数字橡胶密封型,模拟数字共存橡胶密封型,全纯金属模拟、数字密封型,还有带OLED显示可调流量模拟型质量流量控制器。通讯除有485外,还有profibus协议,devicenet协议。详见:www.warwick-ins.com
汽车内饰材料的种类繁多, 但按原料不同归纳起来可分为 3 大类 : 第一类是纤维类, 第二类是塑料泡沫 , 第三类原料是天然橡胶和合成橡胶。以纤维类为主的纺织品主要用于汽车座椅面料、 地毯、气囊、 轮胎帘子线等, 其中在汽车座套织物发展中选用的纤维有棉纤维、 羊毛 、 涤纶等 , 织物有双针床拉舍尔织物、 特利科脱毛圈绒产品等。欧洲塑料制造业协会 (APME)已经指出 , 在现代汽车中 ,100kg 的塑料可以替 200 ~ 300kg 的传统材料, 因此塑料制品根据易成型 、 重量轻的特点, 主要用于汽车内部零件如门板、 顶棚 、 挡泥板等, 起着刚性支架作用。而橡胶应用最多的是轮胎 , 还有部分用于织物涂层 。 在汽车内部设计中, 有些易燃物质与人体接触的部位较多 , 比如座椅 、 汽车用地毯 、 安全气囊等, 当这些部位的内饰材料着火时直接与人体发生接触 , 对人体造成严重伤害 汽车有些部位如电池隔板 、 汽车引擎内衬等, 这些纺织品与汽车的发动机距离较近, 在汽车发动机出现故障时也容易引起火灾, 使整个汽车着火带来损失。针对以上的特点, 人们做了许多关于汽车内饰材料阻燃的研究 。如日本的前田裕本介绍了耐水解性聚乳酸纤维与天然纤维混和, 经热加工压缩成型 , 制成耐久性汽车部件 。松村一介绍了最近气囊的发展动向和气囊用基布的技术开发状况及今后的技术课题 。国内范慧俐等通过系统研究聚丙烯阻燃体系 , 确定了最佳配方 , 采用具有协同效应的复合阻燃剂体系和粉末聚丙烯, 使生产出的阻燃聚丙烯具有稳定的阻燃性能, 并与纯丙烯接近的机械性能, 据此制得的阻燃聚丙烯用于汽车电器上效果良好。天津纺织装饰品工业研究所的任青年根据阻燃涤纶丝纱线的特点, 探讨了 2m 以上特宽幅汽车用织物由 C 401S型性剑杆织机织制的工艺 , 具体介绍了织造过程中各工艺参数的选择。且具体叙述了阻燃涤纶 ATY汽车用内饰织物的工艺设计, 重点提出了 LT102 型剑杆织机的织造参数 。辽阳经编厂的王国才 、 王淑莉和一汽集团的刘振生、 孟祥君从宏观方面介绍了我国汽车工业用纺织品的需求状况和汽车用纺织品的发展前景, 简述奥迪 、 捷达轿车用阻燃装饰面料的研发情况。在阻燃工艺和方法方面 , 针对不同的纤维和织物的阻燃特点 , 已研究出许多阻燃工艺和方法 , 如棉织物的阻燃整理有氨熏工艺 (Proban法)、 PyrovatexCP 整理工艺等, 经检索文献发现单就汽车内装饰物的阻燃整理工艺的研究报道还很有限, 仅有天津工业大学材料化工学院的程博闻、 吴波等在 《阻燃汽车衬垫毡的研制》 中介绍了以阻燃剂对回收再生棉进行阻燃整理 , 然后制得阻燃汽车衬垫毡对所用阻燃剂的游离氨 , 汽车衬垫毡的阻燃性能及其他物理机械性能进行测试。和天津纺织装饰品工业研究所的任青年在 《汽车内装饰用麻棉织物的阻燃整理及其性能变化》 文中介绍了汽车内装饰用麻棉织物 CD 有机磷阻燃剂浸轧式阻燃整理工艺 , 并采用国产和瑞士的阻燃剂做阻燃整理试验 , 就经、 纬向紧度差异较大的织物物理机械性能的变化进行了分析。在汽车用塑料和橡胶制品的阻燃研究较少, 在塑料阻燃方面, 有中汽的田亚梅、 蒋巍的《汽车塑料阻燃剂新进展》 就汽车用塑料制品上所用的阻燃剂进行了研究。在橡胶阻燃问题上, 有河南工业设计规划院的李捷 、 王晋豫作的 《客车专用阻燃橡胶地板》 预测了市场需求并介绍了阻燃橡胶地板生产工艺主要工艺参数。早在公元前 83 年,希腊人就开始用矾溶液处理木质碉堡以提高碉堡的阻燃性。进入 20 世纪 60、70 年代,纺织品阻燃技术发展很快,各个国家开始制定各种防火法规及阻燃性能评价标准。目前的纺织品阻燃发展方向主要在以下几个方面:1、开发新型阻燃剂,解决阻燃剂的毒性、耐久性、特效性及甲醛等问题;2、研究纺织纤维的燃烧性能和阻燃理论;3、完善纺织品阻燃性能测试方法;4、制定和完善纺织品的阻燃法规和标准. 燃烧过程需要可燃物、热和氧气三个要素,因此阻燃可以从这三个方面着手,现在的研究认为阻燃机理主要有以下几种:1、覆盖层作用,在纤维表面形成覆盖层隔绝氧气并阻止可燃气体的扩散;2、气体稀释作用,阻燃剂吸热分解,放出氮气、二氧化碳、氨、二氧化硫等稀释空气中的氧气及可燃气体,产生的气体还有散热降温的作用;3、吸热作用,某些阻燃剂在高温下发生相变或脱水、脱卤化氢等吸热分解反应,降低聚合物表面和燃烧区域的温度,从而减慢高聚物的热分解速度来起到阻燃作用;4、熔滴作用,涤纶的阻燃大多以此方式实现,在阻燃剂作用下纤维材料发生解聚,熔融温度降低,纤维在裂解之前软化、收缩、熔融滴落,大部分热量被带走,从而中断燃烧过程;5、终止自由基链反应,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]阻燃剂的作用主要是将高能量的自由基 HO和 H转化成稳定的自由基,抑制燃烧过程的进行,达到阻燃目的。 阻燃剂按化合物的类型来分主要有无机阻燃剂和有机阻燃剂两大类。无机阻燃剂是一种无卤阻燃剂,具有安全性高、抑烟、无毒、价廉等优点,主要包括无机水和金属化合物、硅系阻燃剂、无机磷系阻燃剂和可膨胀石墨等;有机阻燃主要包括卤素(氯系、溴系)阻燃剂、磷系阻燃剂,该类阻燃剂因阻燃元素不同而具有不同的特性。但卤系阻燃剂在燃烧过程中会产生 HBr、HCl 等刺激气体,欧盟已停止使用。 阻燃整理主要是在纺织品的后整理加工过程中对织物进行表面处理,即通过吸附沉积、化学键合、非极性范德华力结合及粘合等作用,使阻燃剂固着在织物上,从而获得阻燃效果。织物进行阻燃整理的加工形式主要有以下几种: 轧焙烘法:目前的阻燃整理中最常用的一种方法,工艺流程为:浸轧整理液→烘干→焙烘→后处理。轧烘焙法整理流程比较简单、高效。 浸渍法:工艺流程为:浸渍→干燥→后处理。它是将织物放在阻燃液中浸渍一定时间,取出烘干即可,有时阻燃整理可与染色工艺同浴进行,此法为间歇式整理,效率不高。 涂布法:它是将阻燃剂混入树脂内进行加工。根据机械设备的不同分为刮刀涂布法、浇铸涂布法和压延涂布法,不同的产品采用不同的加工方法。 此外还有喷雾法,即将阻燃剂配成一定浓度的整理液后均匀喷洒到织物表面,然后烘干或晾干,织物即达到所需功能性效果,但是此法耐久性不及上述三种方法。
[font=宋体]概述:[/font][font=宋体]LLS1000[/font][font=宋体]智能线路控制器简称线路控制器,由线路切换模块、控制器、液晶显示器、系统软件等几部分组成。设备内置线路切换模块,实现线路自动切换并显示在液晶屏上,便于用户读取数据,触摸屏操作界面简洁大方,方便简捷。[/font][font=宋体]多模块设计模式,可按客户需求定制,多功能自由切换。[/font][font=宋体]技术参数:[/font][font=宋体]1) [/font][font=宋体]通道数量:1-80通道(按需订制);[/font][font=宋体]2) [/font][font=宋体]尺寸:324*350*150;[/font][font=宋体]2) [/font][font=宋体]工作模块:1入多出;多入1出;多入多出;[/font][font=宋体]3) [/font][font=宋体]功能:芯体电阻切换功能;线路切换功能;(以实际要求为准);[/font][font=宋体]4) [/font][font=宋体]阻值:小于30mΩ;[/font][font=宋体]5) [/font][font=宋体]供电:AC220V 1A 保险 2A;[/font][font=宋体]6) [/font][font=宋体]重量约:15 kg;[/font][font=宋体]7) [/font][font=宋体]尺寸:长*宽*高 324*350*150;[/font][font=宋体]8) [/font][font=宋体]工作温度:15 – 45 ℃;[/font][font=宋体]9) [/font][font=宋体]预热时间:15-30分钟;[/font][font=宋体]10)[/font][font=宋体]线路电流:最大5A@ 48V; [/font][font=宋体]11)[/font][font=宋体]寿命:最小20,000,000次;[/font][font=宋体]12)[/font][font=宋体]操作频率:典型10ms/次;[/font][font=宋体]13)[/font][font=宋体]控制:全部支持触摸屏操作;[/font][font=宋体]14[/font][font=宋体])可远程通讯操作,支持:RS232与RS485。[/font]