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
[align=center][img=饱和蒸汽温度精密控制,690,315]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211160915568591_8820_3221506_3.jpg!w690x315.jpg[/img][/align][size=14px][color=#000099]摘要:在目前的饱和蒸汽轮胎硫化工艺中,普遍还在采用电动定位器和电动执行器形式的减压阀进行温度控制。这种控温方式存在响应时间长、控温波动大和磨损引起寿命短等问题。本文介绍了采用电气比例阀和气动减压阀组合的替代方案,其中还采用了超高精度的串级PID控制器,此串级控制法替代方案可大幅提高蒸汽温度的控制精度和速度,并延长阀门的使用寿命和可在线维护。作为一种新技术,此解决方案还可推广应用到其它蒸汽加热领域。[/color][/size][size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b][size=18px][color=#000099]一、问题的提出[/color][/size][/b][size=14px][/size][size=14px] 硫化是目前轮胎生产过程中的最后一道工序,一般通过热硫化将成型的胎胚变成了轮胎成品。目前的硫化方式基本都是根据硫化内温的介质不同来区分,而外温实现方式(或称热板温度、模温)一般都是注入一定压力的蒸汽进行温度控制。[/size][size=14px][/size][size=14px] 本文将主要讨论轮胎硫化过程中的外温变温控制技术,有关内温调控技术则将在后续报告中再进行详细阐述。[/size][size=14px][/size][size=14px] 外温和外压是轮胎硫化的主要工艺参数,其控制的好坏直接影响硫化轮胎的质量。外温的实现通常使用蒸汽作为加热介质,而蒸汽一般都是饱和蒸汽。饱和蒸汽的一个重要特性是其温度与压力之间一一对应,即饱和蒸汽的温度始终由其压力决定,而轮胎硫化外温蒸汽加热工艺就是利用此特征来调整蒸汽压力以实现对蒸汽温度的精密控制。[/size][size=14px][/size][size=14px] 在目前的大多数蒸汽温度控制过程中,如图1所示,基本都采用的是典型的单闭环PID控制方法,使用了复杂笨重的电动减压阀来控制饱和蒸汽温度,即采用一个温度传感器将信号发送给PID控制器,控制器向电动阀门定位器发送命令信号,阀门定位器控制阀门所需开度以使得温度接近设定温度。这种控制的结果是阀门必须一直工作以保持温度,循环打开和关闭等同于磨损阀门部件,最大的问题是这种带有阀门定位器形式的电动减压阀的运行速度很慢,对PID控制器的控制信号有很大的响应滞后,如果观察热电偶的信号输出,则会在目标温度周围出现正弦波形,而不会出现平滑、平坦的温度信号,因此这种控制方式往往呈现出蒸汽温度波动较大的现场。[/size][size=14px][/size][align=center][size=14px][color=#000099][img=传统单回路蒸汽温度控制结构示意图,690,170]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211160917432405_1591_3221506_3.jpg!w690x170.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#000099]图1 采用阀门定位器形式的电动减压阀蒸汽温度控制结构及其温度波动[/color][/align][size=14px][/size][size=14px] 针对上述目前电动定位器和电动执行器结构形式的减压阀在轮胎硫化蒸汽温度控制中存在响应时间长、控温波动大和磨损引起寿命短等问题,本文将介绍采用电气比例阀和气动减压阀组合的替代方案,通过超高精度的串级控制PID控制器,此替代方案可大幅度提高蒸汽温度的控制速度和精度,并延长减压阀的使用寿命。此解决方案还可以推广应用到其它蒸汽加热设备。[/size][size=14px][/size][b][size=18px][color=#000099]二、解决方案[/color][/size][/b][size=14px][/size][size=14px] 在上述传统的饱和蒸汽温度控制过程中,采用的是一个典型的闭环控制回路,即作为执行机构的带阀门定位器的电动减压阀与PID控制器和温度传感器构成一个闭环控制。[/size][size=14px][/size][size=14px] 新的解决方案则是采用了双闭环PID控制回路组成的串级控制法,其结构如图2所示。[/size][size=14px][/size][align=center][size=14px][color=#000099][img=新型双回路串行控制法蒸汽温度控制结构示意图,690,223]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211160918269307_9385_3221506_3.jpg!w690x223.jpg[/img][/color][/size][/align][size=14px][/size][align=center][color=#000099]图2 采用超高精度PID控制器、电气比例阀和气动减压阀的串行控制结构及其温度波动[/color][/align][size=14px][/size][size=14px] 在图2所示解决方案中,采用了经典的串级控制结构,即温度传感器、气动减压阀、电气比例阀和串级PID调节器组成一个双回路闭环控制系统。其中自带压力传感器和PID控制板的电气比例阀与气动减压阀构成次回路,用于调节气动减压阀的开度;温度传感器、串级PID控制器和次级回路再构成主回路,主回路采集硫化箱温度,经PID计算后输出控制信号给次回路中的电气比例阀,这里的次回路此时相当于主回路的执行器。[/size][size=14px][/size][size=14px] 与传统单回路控制相比,这种结合了电气比例阀和高精度PID调节器,并采用了串级控制法的蒸汽温度控制系统,充分发挥了串级控制的特点,有以下几方面的优势:[/size][size=14px][/size][size=14px] (1)可明显改善蒸汽温度控制精度和速度,控制温度的变化曲线平摊且与设定曲线非常接近,蒸汽温度达到稳定可节省几十分钟。[/size][size=14px][/size][size=14px] (2)对于高压饱和蒸汽的压力扰动具有较迅速和较强的克服能力。[/size][size=14px][/size][size=14px] (3)可消除次回路(气动减压阀和电气比例阀)的非线性特性的影响。[/size][size=14px][/size][size=14px] (4)气动减压阀可采用不同规格的气动圆顶加载压力调节器,可与各种精度和流量的电气比例阀组合实现不同规格轮胎硫化中任意设定温度的自动控制。[/size][size=14px][/size][size=14px] (5)先进的电气比例阀替代了传统的电气转换器(I/P和E/P),不再需要定期重新校准的繁复操作,不再需要仪表空气而只需加装气体过滤器即可,也不会不断排放空气减少压缩控制的浪费,重要的是控制精度可以达到任何设定点的±0.1%。[/size][size=14px][/size][size=14px] 总之,上述解决方案是目前大多数蒸汽温度控制技术的升级换代,可大幅提高轮胎硫化过程中蒸汽温度的控制精度和速度,此解决方案完全可以推广应用到其它蒸汽加热领域。[/size][size=14px][/size][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=14px][/size]
[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]
[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]
原以为分子涡轮泵控制器是和分子涡轮泵是一体的,看来也是能各换各的?
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
[size=16px][color=#339999]摘要:分程控制作为一种典型的复杂控制方法之一,常用于聚合反应工艺、冷热循环浴、TEC半导体温度控制、动态平衡法的真空和压力控制等领域。为快速和便捷的使用分程控制,避免采用PLC时存在的控制精度差和使用门槛高等问题,本文介绍了具有分程控制功能的超高精度VPC-2021系列PID控制器,以及使用分程控制时的参数设置、接线和具体应用。[/color][/size][align=center][size=16px][img=超高精度PID控制器的特殊功能(4)——分程控制功能及其应用,650,440]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304191326452103_3866_3221506_3.jpg!w690x468.jpg[/img][/size][/align][b][size=18px][color=#339999]1. 分程控制简介[/color][/size][/b][size=16px] 分程控制是采用一个输出变量来控制几个不同操作变量之间协调运行的一种复杂控制方式,如单个控制器用于控制两个执行机构(例如两个阀门、加热和制冷器等),控制这两个操作变量将一个受控变量保持在设定点上。分程控制主要包括以下三种不同方式:[/size][size=16px] (1)分程控制(Split Range Control)[/size][size=16px] (2)顺序控制(Sequence Control)[/size][size=16px] (3)正反向动作控制(Opposite Acting Control)[/size][size=16px] 一个典型的分程控制且应用广泛的是密闭容器的真空压力控制,控制回路上有两个控制阀,一个阀负责进气加压,另一个阀负责排气。图1(a)曲线图显示了阀门开度与真空压力的关系。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.分程控制的三种形式,690,249]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304191329331841_5111_3221506_3.jpg!w690x249.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 分程控制三种形式的操作示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如果需要对阀门进行顺序控制,其工作方式如图1(b)所示。在这种顺序阀操作中,当PID控制器输出为0~50%时,阀门A将从0~100%打开。当PID控制器输出达到50%时,阀门A将100%打开,然后阀门B将在PID输出达到50%后开始打开。因此,对于PID控制器输出50%至100%,阀门B将从0%至100%打开。[/size][size=16px] 在正反向动作控制中,对于0~100%的PID控制器输出,阀A将从0~100%开始打开,同时对于相同的PID控制器输出,阀B将从100%到0%关闭。[/size][size=16px] 在上述分程控制的具体实施过程中,普遍需要采用具有PID控制功能的相应装置。目前这种控制装置大多采用PLC形式才能实现,存在使用门槛高和控制精度差等问题。为此本文将介绍一种具有分程控制功能的超高精度PID控制器,以及分程控制时的参数设置、接线和具体应用。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 具有分程控制功能的超高精度PID控制器[/b][/color][/size][size=16px] VPC-2021系列超高精度PID控制器的内核是一款双通道控制器,其中VPC2021-1系列是具有分程控制功能的PID控制器,而VPC2021-2系列则是独立双通道PID控制器。本文将重点介绍具有分程控制功能的VPC2021-1系列PID控制器,此控制器如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=02.VPC2021-1控制器及其电气接线图,690,199]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304191329550947_4629_3221506_3.jpg!w690x199.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 VPC2021-1控制器及其电气接线图[/b][/color][/size][/align][size=16px] VPC-2021系列PID控制器的主要技术特征如下:[/size][size=16px] (1)尽管VPC-2021系列PID控制器的内核是双通道控制器,具有两路传感器输入和两路控制信号输出,但为了实现分程控制功能,控制器仅配置了一套PID控制模块,所以在实际应用中还是一款单通道PID控制器。[/size][size=16px] (2)具有两路控制信号输出(主控输出1和主控输出2),两路输出可以分别控制相应的阀门、加热和制冷器,适合真空压力和温度的分程控制功能实现。[/size][size=16px] (3)具有一路变送输出通道,可变送输出测量值PV、设定值SV、输出值OP和偏差值DV四个控制参数中的任选一种,这也有助于分程控制功能的实现和拓展。[/size][size=16px] (4)具有两路传感器信号输入通道,可连接相同测量参数(如真空压力或温度)但量程不同的传感器,可实现两个传感器之间的自动切换,由此可进行宽量程范围内的PID控制。[/size][size=16px] (5)所具有的两路输入通道,还可实现本地设定和远程设定功能之间的切换,通过远程设定功能,可任意改变设定值(如周期性波形形式的设定曲线),实现周期性复杂波形的控制。[/size][size=16px] (6)具有程序控制功能,支持20条编程曲线,每条50段,支持段内循环和曲线循环。[/size][size=16px] (7)具有超高的测量和控制精度,24位AD、16位DA、双精度浮点运行和0.01%最小输出百分比。控制器是面板安装式的标准工业调节器,最大开孔尺寸为92mm×92mm。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 分程控制功能的具体应用[/b][/color][/size][size=16px] 针对图1所示的三种分程控制形式,采用VPC2021-1控制器的具体实施方法如下。[/size][size=16px][color=#339999][b] (1)分程控制应用[/b][/color][/size][size=16px] 对于典型的分程控制,PID控制器的具体接线如图3(a)所示,将两个被控对象,如常闭型阀门或加热制冷器,直接连接到主控输出1和主控输出2接线端。测量传感器连接到主输入1接线端。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=03.分程控制接线示意图,690,222]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/04/202304191330182623_478_3221506_3.jpg!w690x222.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图3 两种分程控制形式的PID控制器接线示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#339999][b] (2)顺序控制应用[/b][/color][/size][size=16px] 对于顺序控制,PID控制器的具体接线如图3(b)所示,将一个被控对象,如常闭型阀门,直接连接到主控输出1接线端,将第二个被动对象,如常闭型阀门,连接到变送输出接线端。测量传感器连接到主输入1接线端。[/size][size=16px][color=#339999][b] (3)正反向控制应用[/b][/color][/size][size=16px] 对于正反向控制,PID控制器的具体接线与图3(a)所示相同,区别只是所连接阀门一个是常闭型,另一个是常开型。[/size][size=16px] 在使用PID控制器进行分程控制之前,还需进行以下几项控制器参数的设置:[/size][size=16px] (1)设置仪表功能的控制方式为“双输出”。[/size][size=16px] (2)在分程控制中,根据实际被控对象设置“死区”范围。[/size][size=16px] (3)如需采用变送功能,还需进行相应的变送参数设置。[/size][size=16px] (4)如需采用双传感器切换功能,还需进行相应的切换参数设置。[/size][size=18px][color=#339999][b]4. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,本文详细介绍了具有分程控制功能的VPC2021-1系列超高精度PID控制器,采用此控制器可直接用于相应分程控制的实施,且具有很高的控制精度。[/size][size=16px] 分程控制在实践中应用广泛,然而,由于忽视了与之相关的独特挑战,分程控制经常会被误用或滥用。在许多应用中,如上述的顺序控制和正反向动作控制中,采用如VPC2021-2这种独立双通道PID控制器,无论在配置、调试和故障排除上都要简单得多。[/size][align=center][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/align][align=center][color=#339999][/color][/align][align=center][color=#339999][/color][/align][align=center][color=#339999][/color][/align]
[b][url=http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/microfluidic-controller.html]微流体系统控制器flowtest[/url][/b]是专业为[b]控制微流体器件[/b]设计,是用于micropump, microvalues等[b]微流体器件控制[/b]的进口[b]微流体控制器[/b]。[b]微流体系统控制器[/b]能够同时和独立地控制流体系统使用8个阀和8个泵,还可通过计算机编程控制微流动序列。此编程功能可以编辑新程序控制要求液体位移,取样和注射,并可以设置,存储和管理多个程序。用户可以毫不费力地检索和运行他们的程序。[img=微流体系统控制器]http://www.f-lab.cn/Upload/flow-test-controller.jpg[/img]在使用跨实验室和工业应用领域,需要精确液体转移。比如,微流体系统控制器FlowTest™ 将被证明是许多质量检测应用,流体系统发展或使用泵和阀门仪表的宝贵资产。微流体系统控制器还可以作为一个独立的仪器使用,无需电脑。在这种情况下,程序被加载在USB密钥上。通过位于控制盒的上方“运行/暂停”和“停”按钮,方便地操作控制器。微流体系统控制器:[url]http://www.f-lab.cn/microarray-manufacturing/microfluidic-controller.html[/url]
[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]
[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]
[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: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/]
[color=#990000]摘要:目前真空冷冻干燥过程中已普遍使用了电容压力计,使得与电容压力计相配套的压力控制器和电动进气调节阀这两个影响压力控制精度和重复性的主要环节显着尤为突出。为解决控制精度问题,本文介绍了国产最新型的2通道24位高精度PID压力控制器和步进电机驱动电动针阀的功能、技术指标及其应用。经试验验证,上游控制模式中使用电动针阀和高精度控制器可将压力精确控制在±1%以内,并且此控制器还可以同时用于冷冻干燥过程中皮拉尼真空计的监控,以进行初次冻干终点的自动判断。[/color][size=18px][color=#990000]一、问题的提出[/color][/size] 压力控制是真空冻干过程中的一个重要工艺过程,其控制精度严重影响产品质量,对于一些敏感产品的冷冻干燥尤为重要。因此,为使冷冻干燥过程可靠且可重复地进行,必须在干燥室内准确、重复地测量和控制压力,这是考察冷冻干燥硬件设备能力的重要指标之一。同时因为一次干燥时的压力或真空度,直接影响产品升华界面温度,因此准确平稳的控制压力,对于一次干燥过程至关重要。但在实际真空冷冻干燥过程中,在准确压力控制方面目前国内还存在以下问题: (1)压力控制器不匹配问题:尽管冷冻干燥工艺和设备都配备了精度较高的电容压力计,其精度可达到满量程的0.2%~0.5%,但目前国内大多配套采用PLC进行电容压力计直流电压信号的测量和控制,PLC的A/D和D/A转换精度明显不够,严重影响压力测量和控制精度。A/D和D/A转换精度至少要达到16位才能满足冷冻干燥过程的需要。 (2)进气控制阀不匹配问题:对于冷冻干燥中的真空压力控制,其压力恒定基本都在几帕量级,因此一般都采用上游进气控制模式,即在真空泵抽速一定的情况下,通过电动调节阀增加进气流量以降低压力,减少进气流量以增加压力。但目前国内普遍还在使用磁滞很大的电磁阀来进行调节,严重影响压力控制精度和重复性,而目前国际上很多已经开始使用步进电机驱动的低磁滞电动调节阀。 为解决上述冷冻干燥过程中压力控制存在的问题,本文将介绍国产最新型的2通道24位高精度PID压力控制器、电动针阀的功能、技术指标及其应用。经试验考核和具体应用的验证,上游控制模式中使用电动针阀和高精度PID压力控制器可将压力精确控制在±1%以内,并且2通道PID控制器还可以同时用于冷冻干燥过程中皮拉尼真空计的监控和记录。[size=18px][color=#990000]二、国产2通道24位高精度PID压力控制器[/color][/size] 为充分利用电容压力计的测量精度,控制器的数据采集和控制至少需要16位以上的模数和数模转化器。目前我们已经开发出VPC-2021系列高精度24位通用性PID控制器,如图1所示。此系列PID控制器功能强大远超国外产品,但价格只有国外产品的八分之一。[align=center][img=冷冻干燥压力控制,550,286]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211608584555_3735_3384_3.png!w650x338.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1 国产VPC-2021系列温度/压力控制器[/color][/align] 压力控制器其主要性能指标如下: (1)精度:24位A/D,16位D/A。 (2)多通道:独立1通道或2通道。2通道可实现双传感器同时测量及控制。 (3)多种输出参数: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。 (4)多功能:正向、反向、正反双向控制。 (5)PID程序控制:改进型PID算法,支持PV微分和微分先行控制。可存储20组分组PID,支持20条程序曲线(每条50段)。 (6)通讯:两线制RS485,标准MODBUSRTU 通讯协议。 在冷冻干燥的初级冻干终点判断中,VPC-2021系列中的2通道控制器可同时接入电容压力计和皮拉尼压力计,其中电容压力计用作真空压力控制,皮拉尼计用来监视冻干过程中水汽的变化,当两个真空计的差值消失时则认为初级冻干过程结束。整个过程的典型变化曲线如图2所示。[align=center][color=#990000][img=冷冻干燥压力控制,586,392]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211609304857_1459_3384_3.png!w586x392.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2. 初级干燥过程中的典型电容压力计和皮拉尼压力计的测量曲线[/color][/align][size=18px][color=#990000]三、国产步进电机驱动电子针阀[/color][/size] 为实现进气阀的高精度调节,我们在针阀基础上采用数控步进电机开发了一系列不同流量的电子针阀,其磁滞远小于电磁阀,如图3所示,价格只有国外产品的三分之一,详细技术指标如图4所示。[align=center][img=冷冻干燥压力控制,400,342]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211609435684_1917_3384_3.png!w599x513.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图3 国产NCNV系列电子针阀[/color][/align][align=center][color=#990000][img=冷冻干燥压力控制,690,452]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211610002292_1250_3384_3.png!w690x452.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图4 国产NCNV系列电子针阀技术指标[/color][/align][size=18px][color=#990000]四、国产PID控制器和电子针阀考核试验[/color][/size] 考核试验采用了1Torr量程的电容压力计,电子针阀作为进气阀以上游模式进行控制试验。首先开启真空泵后使其全速抽气,然后在68Pa左右对PID控制器进行 PID参数自整定。自整定完成后,分别对12、27、40、53、67、80、93和 107Pa 共 8 个设定点进行了控制,整个控制过程中真空度的变化如图 5所示。 [align=center][color=#990000][img=冷冻干燥压力控制,690,418]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211610175473_9598_3384_3.png!w690x418.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图5 多点压力控制考核试验曲线[/color][/align] 将图5曲线的控制效果以波动率来表达,则得到如图6所示的不同真空压力下的波动率。从图6可以看出,整个压力范围内只有在12Pa控制时波动率大于1%,显然将68Pa下自整定得到的PID参数应用于12Pa压力控制并不太合适,还需要进行单独的PID 参数自整定。[align=center][color=#990000][img=冷冻干燥压力控制,690,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/12/202112211610294377_3818_3384_3.png!w690x388.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图6. 多点压力恒定控制波动率[/color][/align][align=center][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
[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]
您好!我一朋友现在用的岛津的液相,想外配一个温度控制器,将其温度控制在10°左右,想请教一下您,一般有哪些型号,这个通用吗?
水质监测用那种在线的[url=https://www.hach.com.cn/product/orbisphere410]智能数字控制器[/url]连接电极,监测数据是能存储到控制器然后通过u盘给导出来吧?这种控制器,可以操作存储数据的存储次数和间隔嘛?比如我想一个小时存储几次之类的。
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
请大家讨论下干燥设备的控制器是如何控制的,是脉冲触发还是...
能控制水泵自动上水和停止还有加药机启停的[url=https://www.hach.com.cn/product-list/kongzhichuangan]智能控制器[/url],大概要多少钱;就是灌溉用水的水池,现在想实现根据水位高低启动进水;然后放了个水质测定仪和加药装置,想控制自动加药,两个可以用一个控制器实现吗?
[color=#000099]摘要:在微流控芯片进样、化学反应进样和长时间药物注射领域,都需要能提供正负气压可精密控制的压力控制器。本文特别针对微流控芯片进样对多通道压力控制器的技术要求,提出了相应的解决方案,并详细介绍了方案中多通道气路结构、控制方法、气体流量调节阀、压力传感器和PID控制器等内容和技术指标。通过此解决方案,完全能够满足各种微流体控制对多通道压力控制器的要求。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#000099]一、背景介绍[/color][/size]在微流控芯片进样、化学反应进样和长时间药物注射领域,都需要能提供正负气压可精密控制的多通道压力控制器,并且通过气体压力来控制流体的流量或流速。图1所示为这种压力控制器在微流控芯片进样中的典型应用。[align=center][img=微流控芯片用压力控制器,690,318]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206271559098143_8354_3384_3.png!w690x318.jpg[/img][/align][align=center]图1 多通道压力控制器在微流控芯片进样中的典型应用[/align]在微流控芯片进样中,要求压力控制器需具备以下几方面的功能:(1)多通道,每个通道可独立控制和操作。(2)每个通道都可按照编程设定输出相应的正负压力。(3)正负压力控制范围:绝对压力1Pa~0.5MPa(表压-101kPa~0.6MPa)。(4)压力控制精度:0.1%~1%。 针对上述微流控芯片进样对压力控制器要求,本文提出了相应的解决方案,并详细介绍了方案中多通道气路结构、控制方法、气体流量调节阀、压力传感器和PID控制器等内容和技术指标。通过此解决方案,完全能够满足各种微流体控制对多通道压力控制器的要求。[size=18px][color=#000099]二、解决方案[/color][/size]本文所提出的解决方案是实现在1Pa~0.7MPa绝对压力范围内的精密控制,控制精度极限可达到0.1%。即提供一个可控气压源解决方案,采用双向控制模式的动态平衡法,结合高精度步进电机和微小流量电动针阀、高精度压力传感器和多通道PID控制器,气压源可进行高精度的各种真空压力的可编程输出,同时也可用于控制不同的流体流量。本文所涉及的解决方案,主要针对用于微流控芯片进样用多通道正负压力控制器,这主要是因为微流控芯片所用压力基本在一个标准大气压附近变化,相应的多通道压力控制器相对比较简单。而对于更低压力,如气压小于1kPa绝对压力的多通道控制,要实现精密控制则整个压力控制器将十分复杂。微流控芯片进样用多通道压力控制器工作原理如图2所示。[align=center][img=微流控芯片用压力控制器,690,350]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206271559436818_6219_3384_3.png!w690x350.jpg[/img][/align][align=center]图2 微流控芯片进样用多通道压力控制器工作原理图[/align]微流控芯片进样用多通道压力控制器的工作原理为:(1)多通道压力控制包括多个控制通道,每个控制通道包括正压气源、进气调节阀、出气调节阀、抽气泵和PID控制器单元。其中的正压气源和抽气泵提供足够的负压和正压能力,并且可以多通道公用。同样,多通道压力控制器也公用一个进气调节阀。需要注意的是,由于微流控进样所需的负压气压值较大并接近一个标准大气压,对于微流控芯片进样的压力控制,只需固定进气调节阀的开度,近靠调节出气阀开度极可实现正负压的精密控制,因此可以公用一个进气调节阀。如果要进行较低负压气压值(较高真空度)的精密控制,配置恰恰相反,每一通道配置的进气阀进行调节,但可以公用一个抽气阀。(2)精密压力控制原理基于密闭空腔进气和出气的动态平衡法。多通道压力控制器的每一个通道都是典型闭环控制回路,其中PID控制器的每一通道采集相应通道的真空压力传感器信号并与此通道的设定值进行比较,然后调节相应通道的进气和抽气调节阀开度,最终使此通道传感器测量值与设定值相等而实现该通道真空压力的准确控制。(3)为了覆盖负压到正压的所要求的真空压力范围,需要配置一个测试量程覆盖要求范围内的高精度绝对压力传感器,如果一个压力传感器无法覆盖全量程,则需要增加压力传感器数量来分段覆盖。采用绝对压力传感器的优势是不受各地大气气压变化的影响,无需采取气压修正,更能保证测试的准确性和重复性。(4)绝对压力传感器对应所覆盖的真空压力范围输出数值从小到大变化的直流模拟信号(如0~10VDC)。此模拟信号输入给PID控制器,由PID控制器调节进气阀和排气阀的开度而实现压力精确控制。(5)当控制是从负压到正压进行变化时,一开始的进气调节阀开度(进气流量)要远小于抽气调节阀开度(抽气流量),通过自动调节进出气流量达到不同的平衡状态来实现不同的负压控制,最终进气调节阀开度逐渐要远大于抽气调节阀开度,由此实现负压到正压范围内一系列设定点或斜线的连续精密控制。对于从正压到负压压的变化控制,上述过程正好相反。[size=18px][color=#000099]三、方案具体内容[/color][/size]解决方案中所涉及的正负压力控制器的具体结构如图3所示,主要包括正压气源、电动针阀、密闭空腔、压力传感器、高精度PID控制器和抽气泵。[align=center][img=微流控芯片用压力控制器,690,393]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206271602023624_9954_3384_3.png!w690x393.jpg[/img][/align][align=center]图3 微流控芯片进样用多通道正负压力控制器结构示意图[/align]在图3所示的正负压力控制器中,每个通道都对应一密闭空腔,每个密闭空腔上的外接接口作为此通道的压力输出口。密闭空腔左右安装两个NCNV系列的步进电机驱动的微型电动针阀,电动针阀本身就是正负压两用调节阀,其绝对真空压力范围为0.0001mbar~7bar,最大流量为40mL/min,步进电机单步长为12.7微米,完全能满足小空腔的正负压精密控制。由此,压力控制器中的每个通道可实现正负压任意设定点的精确控制,也可以从正压到负压的压力线性变化控制,也可以从负压到正压的压力线性变化控制。微流控芯片进样过程中一般要求微小正负压控制,要求是在标准大气压附近的真空压力精确控制,如控制精度为±0.5%甚至更小,一般都需要采用调节抽气阀的双向动态模式,即通过控制器使得进气口处电动针阀的开度基本不变,同时根据PID算法来调节排气口处的电动针阀开度。由于进气阀的开度基本处于固定状态,使得微流控芯片进样所用的多通道压力控制器可以公用一个调节进气流量的电动针阀。另外,所有通道都需要具备抽气功能,抽速也是一固定值,因此多通道压力控制器也可以公用一个抽气泵。在微流控芯片进样过程中压力控制,除了上述恒定进气流量调节抽气流量的控制方法之外,决定压力控制精度的因素还有压力传感器、PID控制器和电动针阀的精度。本方案中的PID控制器采用的是24位AD和16位的DA,电动针阀则是高精度步进电机,因此本解决方案的测试精度主要取决于压力传感器精度,一般至少要选择0.1%精度的压力传感器。在微流控芯片进样过程中,往往会要求密闭容器在正负压范围内进行多次往复变化和按照设定曲线进行控制,因此本方案采用了可存储多个编辑程序的PID控制器,每个设定程度是一条多个折线段构成的曲线,由此可实现正负压往复变化的自动程序控制。在本文所述的解决方案中,为实现正负压的精密控制,如图3所示,针对负压的形成配置了抽气泵。抽气泵相当于一个负压源,但采用真空发生器同样可以达到负压源的效果,负压源采用真空发生器的优点是整个系统只需配备一个正压气源,减少了整个系统的造价、体积和重量,真空发生器连接正压气源即可达到相同的抽气效果。[size=18px][color=#000099]四、总结[/color][/size]本文所述解决方案,完全可以实现微流控芯片进样系统中压力的任意设定点和连续程序形式的精密控制,并且可以达到很高的控制精度和速度,全程自动化。本方案除了自动精密控制之外,另外一个特点是系统简单,正负压控制范围也可以比较宽泛,整个系统小巧和集成化,便于形成小型化的检测仪器。本文解决方案的技术成熟度很高,方案中所涉及的电动针阀和PID控制器,都是目前特有的标准产品,其他的压力传感器、抽气泵、真空发生器和正压气源等也是目前市场上常见的标准产品。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
[b][color=#000099]摘要:远程控制软件是高级PID调节器随机配备的一种计算机软件,可在计算机上远程进行调节器的所有操作,并还具有过程曲线显示和存储功能。本文主要针对VPC 2021系列超高精度PID控制器,介绍了随机配备的控制软件的安装和一些最基本的重要操作和参数设置。[/color][/b][align=center][img=PID控制器远程控制软件及其安装使用,550,349]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202138407464_1087_3221506_3.jpg!w690x439.jpg[/img][/align][size=18px][color=#000099][b]1. PID控制器远程控制软件简介[/b][/color][/size] PID控制器在众多控制领域有着十分广泛的应用,但绝大多数控制器并未随机配备相应的远程控制软件,有些控制器也仅配置的简单的显示软件,这使得控制器的操作,特别是在调试阶段,还基本都是使用人员通过按键方式进行手动操作。目前只有比较高端的PID调节器会配备随机控制软件,这些控制软件的使用会带来以下优势: (1)一般PID控制器整体都十分小巧,如最大的标准面板尺寸为96mm×96mm,且大多采用面板式安装形式以便于人工操作和过程数据显示。由于要在如此小的面板上集成更多的数据、功能甚至曲线或图形,绝大多数PID控制器只给人工操作配置了3~4个操作按键,由此造成操作过程十分不友好。如对于功能强大的PID控制器,其按键操作过程往往是复杂的菜单式树状结构,由此造成在使用过程中,特别是在调试和更改控制参数时,操作人员需要仔细阅读使用说明,并对照说明书进行繁复的按键操作,还需经过多次重复操作才能熟练。如果隔段时间不用,还需重新上述学习步骤才能进行正常操作。采用远程控制软件则完全解决了操作不友好问题,即在与PID控制器建立了通讯的计算机上运行相应的配套软件,就可在计算机上完成所有PID控制器的操作。另外,图形化的控制软件具有更友好的人机界面。 (2)PID控制器随机配套软件由于具有图形化人机界面,可使得操作人员更直观的熟悉和了解控制器的各种功能,可快速完成PID控制器的各种设置并投入使用,这在调试使用阶段十分有效。特别是对于还需要上位机与PID控制器进行通讯并与其他仪表一并集成后进行总体控制编程的开发人员而言,通过配套软件进行先期PID控制器调试运行后,可快速熟悉PID控制器的相应功能及其底层规则,并找到合理的运行参数,更有利于后续集成控制程序的编写顺利,可节省大量繁复的控制器按键操作和程序调试时间。 (3)PID控制器随机配套软件除了具备所有设置功能之外,更是具有强大的监视、操作和图形显示功能,可完全采用软件来运行PID调节器,并可直观的显示设定值、测量值和功率输出百分比随时间的变化曲线,而这些曲线都被自动存储并可调用查看。曲线显示坐标可以根据需要进行改变,由此可观察各种曲线局部或整体的变化细节。 为了展示PID控制器随机软件的强大功能,本文主要针对VPC 2021系列超高精度PID控制器,介绍了随机配备的控制软件的安装和一些基本操作,本文同时也可做为软件使用说明书。[align=left][b][size=18px][color=#000099]2. 安装条件[/color][/size][/b][/align] 操作系统要求:WINDOWS 7或WINDOWS 10。 软件运行环境:需要安装MICROSOFT OFFICE(ACCESS)软件和VB6MINI软件,其中随机软件中带有可直接安装和运行的VB6MINI软件。 其他要求:计算机中不能用WPS,暂停360杀毒、360安全卫士等其他安全软件。[b][size=18px][color=#000099]3. 软件安装和计算机通讯接口设置[/color][/size][color=#000099]3.1 软件安装[/color][/b] 在VPC 2021系列真空压力和温度控制器系列中,配备了两个计算机软件,一个用于单通道程序控制器VPC 2021-1,对应的压缩文件名为“VPC 2021-1控制器软件.rar”;另一个用于双通道单点控制器VPC 2021-2,对应的压缩文件名为“VPC 2021-2控制器软件.rar”。 在VPC 2021系列真空压力和温度控制器系列中,配备了两套计算机软件,一套用于单通道程序控制器VPC 2021-1,对应的压缩文件名为“VPC 2021-1控制器软件.rar”;另一套用于双通道单点控制器VPC 2021-2,对应的压缩文件名为“VPC 2021-2控制器软件.rar”。 在上述相应压缩文件解压后,将解压后的JETR文件夹及其内容拷贝到C盘根目录下即可,在C:\JETR文件夹内的文件清单如图1所示。控制器软件分别为 vpc 2021-1 controller.exe 和 vpc 2021-2 controller.exe 可执行文件。[align=center][b][color=#000099][img=01.控制器软件文件夹内容,600,229]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202144285143_5595_3221506_3.jpg!w642x246.jpg[/img]图1 控制器软件文件夹内容[/color][/b][/align][b][color=#000099]3.2 串口通讯线连接和串口通讯参数设置[/color][/b] 在软件使用之前,需要先在计算机上插入USB转485串口通讯线,并将此通讯线另外一端的的两根引线分别接入控制器的11和12号通讯接线端子,其中12接T/R+,11接T/R-。 当计算机上插入串口通讯线后,在计算机“设备管理器”界面上能看到相应的串口通讯功能和端口编号显示,如图2所示。鼠标双击图1中所示的USB串口端口,进入此串口的参数设置界面,如图3所示。[align=center][b][color=#000099][img=02.485串口通讯,500,342]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202145480183_3300_3221506_3.jpg!w584x400.jpg[/img]图2 USB串口通讯端口[/color][/b][/align][align=center][b][color=#000099][img=03.串口通讯参数设置,462,376]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202146196471_3404_3221506_3.jpg!w462x376.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#000099]图3 串口通讯参数设置[/color][/b][/align] 在控制器软件中,默认的串口通讯参数是端口1,其他默认参数如图2中所示,参数设置的原则是要使计算机和软件的通讯参数设置为完全相同,如果要修改计算机的串口通讯参数,如提高波特率以加快传输速度,控制器软件也要进行相应修改。[b][size=18px][color=#000099]4. 软件的主界面[/color][/size][/b] 在控制器软件运行后,出现的软件主界面如图4所示。软件主界面有几个功能区域组成,下面将分别对常用的几个功能区域进行介绍。[align=center][b][color=#000099][img=,690,425]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202156131241_560_3221506_3.jpg!w690x425.jpg[/img]图4 VPC 2021-1单通道程序控制器的软件主界面[/color][/b][/align][b][size=18px][color=#000099]5. 通讯端口参数设置[/color][/size][/b] 软件主界面中,进行通讯参数设置的“(一)通讯端口参数设置区域”如图5所示。[align=center][img=05.通讯端口参数设置区域,690,37]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202147187832_3612_3221506_3.jpg!w690x37.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#000099]图5 通讯端口参数设置区域图[/color][/b][/align] 在软件运行后,首先要在进行通讯端口参数设置,以在控制软件和控制器之间建立通讯以传输数据。首先要根据计算机插入RS485通讯线后形成的通讯端口编号,进行图5中通讯端口选择,可通过键盘数字输入或下拉菜单中的数字选择来设定相应的端口编号。 VPC 2021系列控制器的默认模块地址都为“1”,除非用软件进行多个不同地址的并联控制器的控制操作,则需要同时修改控制器和软件的模块地址。 VPC 2021系列控制器和软件中的“波特率”默认值为9600,若需要选择其他通讯速度,则需要更改控制器、计算机通讯接口和软件的波特率,使它们三者始终保持一致。 VPC 2021系列控制器和软件中的“校验方式”默认值为“偶校验”,同样,若需要选择其他校验方式,则需要更改控制器、计算机通讯接口和软件的校验方式,使三者始终保持一致。 当上述通讯端口参数设置完成后,可分别点击区域右边的“打开”或“关闭”名录按钮,从而在计算机软件和控制器之间建立通讯和断开通讯。[b][size=18px][color=#000099]6. 控制器的软件控制操作[/color][/size][/b] VPC 2021系列控制器的一些常用调试和操作,都可以在软件的第二个功能区域“(二)控制操作区域”内进行,第二功能区域如图6所示。[align=center][b][color=#000099][img=06.控制操作区域,690,44]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202147376474_9076_3221506_3.jpg!w690x44.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#000099]图6 软件的控制操作区域[/color][/b][/align] 在完成图5所示的通讯参数设置,并点击“打开”命令按钮激活通讯后,有以下两个特征: (1)COM 灯会由黄色背景变为绿色或红色背景,接收数据时背景为绿色并显示RXD字符,发送数据时背景为为红色并显示TXD字符。 (2)控制器内的当前参数(如PV、SV、OP值,手动/自动状态等)都会自动在图6中的相应数字框内显示。如果数字框内的显示数字与控制器面板上的显示数字不同,则表示出现了错误。 通过图6所示的控制操作区域内的数字框和命令按钮,可进行以下内容的操作: (1)用鼠标点击“手动/自动”命令框,可使得控制器在手动和自动之间进行切换,并在“手动/自动”命令框左边的兰色数字框内显示相应状态“手动”或“自动”的字符。当设置为“手动”状态时,PID控制器上的状态指示灯变为红色背景并显示M字符,表示控制器的当前状态为手动状态。当设置为“自动”状态时,PID控制器上的状态指示灯变为黄色背景并显示A字符,表示控制器的当前状态为自动状态。 (2)在设置为“手动”状态时,点击“SV1值”右边的白色输入框,在此输入框内输入设定值“10”数字,并点击随后出现的“修改SV1”命令框进行确认,此时“SV当前值”右边的数字框显示10,同时在控制器面板上会观察到SV值为10的显示。同样,在“手动”状态时,点击“OP值”的右边白色输入框,在此输入框内输入“5.01”设定值,并点击随后出现的“手动OP”命令框进行确认,此时“OP当前值”右边的数字框显示5,同时在控制器面板上也会观察到OP值为5.01%的显示。在手动状态下进行SV和OP值的设定,可以检查软件和控制器连接后是否工作正常。检查完毕后,可以将SV和OP值全部设为“0”。 (3)当需要进行“单点”控制时,首先需要输入设定值SV,然后启动自动状态,使控制器进行自动设定点控制。自动控制要达到准确控制需要合适的PID参数,这时需要在自动控制运行过程中用鼠标点击“主自整定”命令按钮,使控制器进行自整定,“主自整定”命令按钮左边的显示框内会显示自整定状体,此时控制器面板上的“AT”指示灯会发生红黄交替闪烁。当“AT”指示灯停止闪烁后,表示自整定已经完成,自整定得到的PID参数会输出显示到“(七)控制参数状态显示区域”。 (4)同样,用鼠标点击“单点/程序”命令框,可使得控制器在单点和程序控制之间进行切换,并在“单点/程序”命令框左边的兰色数字框内显示相应状态“单点”或“程序”的字符。 (5)同样,用鼠标点击“待机”命令框,可使得控制器切换到待机状态,同时控制器面板表上的状态指示灯会红黄交替闪烁并显示“STB”字符。 (6)同样,用鼠标点击“SV1/2”命令框,可使得控制器在SV1和SV2模式之间切换,并在“SV1/2”命令框左边的显示框内显示所切换的模式。这里SV1值代表控制器内置设定值,SV2值代表远程控制设定定。 注意:为保证以上操作和显示的正确性,还需进行后续控制器的输入/输出参数设置,否则显示数字位数和SV1/2等功能无法正常使用。具体设置参见下章内容。[b][size=18px][color=#000099]7. 控制器的参数设置[/color][/size][/b] VPC 2021系列控制器的所有参数设置和编制控制程序,都可以在软件的第四个功能区域“(四)各种参数设置区域”内进行,第四功能区域如图7所示。这里针对“CONFIG”中必须设置的几个重要参数“主输入设置、仪表参数设置和主输出设置”进行介绍。[align=center][img=07.控制器参数设置区域,689,41]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202148015054_637_3221506_3.jpg!w689x41.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#000099]图7 软件的参数设置区域[/color][/b][/align][b][color=#000099]7.1 主输入设置[/color][/b] 点击“CONFIG“命令框,首先进入如图8所示的仪表参数设定的“2.主输入设置”界面。[align=center][img=08.控制器仪表主输入设置界面,690,267]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202148240223_2270_3221506_3.jpg!w690x267.jpg[/img][/align][align=center][b][color=#000099]图8 软件CONFIG界面的主输入设置[/color][/b][/align] 在图8所示的主输入设置中,依次进行如下设置: (1)输入类型设定:VPC 2021系列PID控制器是一款万能输入型仪表,可输入多达47种传感器信号。具体设置时,需根据所用传感器的输出信号类型和量程进行选择,如真空度传感器,一般选择“28:0V10(0-+10V)”设定,压力传感器一般选择“19:4MA20(4-20MA)”。输入量程的设定非常重要,这会关系到后续的测量值PV和设定值SV显示的小数点位数的选择。 (2)显示上限:显示上限的作用是规定出与传感器最大量程对应的控制器测量最大量程,如对应0-10V的传感器输入量程,显示上限可以选择10。在VPC 2021系列控制器中,显示上限的范围都是-10000至30000,这也就是说可以将传感器最大量程10V,最大放大到三千倍的数值30000。在实际应用中,一般是以十进制放大倍数进行设置,如对应于10V,选择上限为10000,放大一千倍。由此可结合后续的三位小数点位数设置,测量值PV和设定值PV就可以完整的显示0-10.000范围的数值,并都保持小数点后三位小数,从而可以高精度的测量和观察到测量值和设定值。 (3)显示下限:同样,显示下限的作用是规定出与传感器最小量程对应的控制器测量最小量程。对于一般各种物理量传感器最小0V的输出电压,显示下限选择“0”即可。而对于有些具有方向特征的传感器输入信号,如温差热电堆±10mV范围的电压信号,则需选择相应的非零的显示下限。非零显示下限的放大功能,与上述显示上限完全相同,但最好是选择相同的放大倍数。如对上述温差热电堆±10mV范围的电压信号,正负信号要保持相同的放大倍数,那么可选择显示上限为10000,显示下限为-10000。 (4)小数点:小数点位数总共有五种设置,从整数到小数点后面四位。小数点位数的功能正好与上述显示上限功能相反,起到一个测量值除以10的缩小功能。假如一个传感器输入的电压信号为5V,如果控制器显示上限设定为10,小数点设定为“0:XXXXX”的整数,那么控制器面板上的PV显示格式就是整数5;如果显示上限设定为100,小数点设定还是整数,则控制器面板上的PV显示格式就是整数50,但代表还是5V的真实电压信号。为了准确直观的显示5V信号输入,此时则需将小数点位数设定为“1:XXXX.X”,那么PV显示格式就是带一位小数的5.0V。以此类推,若显示上限设定为10000,则小数点位数设定应为“3:XX.XXX”,则PV显示格式就是带三位小数的5.000V。 (5)对于后续的“输入异常处理、输入异常预置值、修正偏移量、冷端补偿类型、输入多点曲线修正”等高级参数的设置,可参看控制器使用说明书内的详细介绍。在一般应用中较少会用到这些高级设置,它们的设置一般选择“0”或禁止。[b][color=#000099]7.2 辅输入设置[/color][/b] VPC 2021系列控制器有个强大的功能,就是具备双通道的功能,由此可衍生出众多应用,可通过对辅助通道进行设置来激活第二通道的功能。具体设置是选择“CONFIG“界面中进入如图9所示的仪表参数设定的“3.付输入设置”界面。[align=center][b][color=#000099][img=09.控制器仪表辅输入设置界面,690,102]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202148582742_2164_3221506_3.jpg!w690x102.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#000099]图9 软件CONFIG界面中的辅输入参数设置[/color][/b][/align] 辅输入参数设置基本与主输入参数设置相同,主要不同的是有一项“辅助通道功能”设置。辅助通道共有六种选择以实现不同的高级功能,需要根据具体使用情况进行选择。在大多数情况下会选择“禁止”,不使用辅助通道,但如果选择其他设置,所选择的功能需要查看使用说明书中的详细介绍。[b][color=#000099]7.3 仪器参数设置[/color][/b] 选择“CONFIG“界面中进入如图10所示的仪表参数设定的“1.Instrument”界面。[align=center][b][color=#000099][img=10.控制器仪表参数设置界面,690,316]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202149212211_8085_3221506_3.jpg!w690x316.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#000099]图10 软件CONFIG界面中的仪表参数设置[/color][/b][/align] 在图10所示的仪表参数设置中,本文主要介绍红色方框标识的几个常用的重要参数设置。 (1)控制方式:VPC 2021系列控制器共有五种控制方式,而最常用的是“单输出”。其他如“双输出”等控制方式则是用于冷热控制等其他形式的控制。 (2)设定值上限SVHI:设定值上限的设定范围是-10000~30000,在具体设定时一般要选择与前述“显示上限”完全一致的数值。只在某些特殊情况才会选择不同的数值。 (3)设定值下限SVL0:设定值下限的设定范围同样也是-10000~30000,同样,在具体设定时一般要选择与前述“显示下限”完全一致的数值。只在某些特殊情况才会选择不同的数值。 (4)显示工程单位:VPC 2021系列控制器共有26种工程单位符号可选,但不可能覆盖所有需要用的工程单位,可根据需要进行定制。[b][color=#000099]7.4 主输出设置[/color][/b] 选择“CONFIG“界面中进入如图11所示的仪表参数设定的“9.主输出1设定”界面。[align=center][b][color=#000099][img=11.控制器仪表主输出设定界面,690,186]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202149393277_7139_3221506_3.jpg!w690x186.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#000099]图11 软件CONFIG界面中的主控输出1的参数设置[/color][/b][/align] 主控输出1的参数设置是VPC 2021系列控制器重要的一个参数设置内容,详细设定如下: (1)输出方式设定:首先要根据外部执行机构可接受的控制信号进行输出方式的选择,如果外部执行机构是接收模拟信号(如4-20mA或0-10V)进行调节,则选择“0:线性电流输出”选项。在选配VPC 2021系列控制器时,都会明确规定输出方式作为技术指标,也就确定了相应的输出方式,因此这里的输出方式设定只需与控制器技术指标一致即可。 (2)输出作用方向:VPC 2021系列控制器具有“反作用”和“正作用”两种输出作用方向,因此需要根据实际控制需要进行选择。一般选择“反作用”用于进气或加热控制,“正作用”一般用于排气或制冷控制。 (3)输出信号类型:VPC 2021系列控制器具有六种输出信号类型,主要有模拟电流和模拟电压两类形式。同样,在选配VPC 2021系列控制器时,都会明确规定输出信号类型作为技术指标,这也就确定了相应的输出信号类型,因此这里的输出信号类型设定只需与控制器技术指标一致即可。 (4)输出上限:VPC 2021系列控制器规定的输出百分比范围是0.00~100.0%,特别需要注意的是最小输出百分比是小数点后面两位,即0.01%,由此可以提供更高精度的控制。在具体设定过程中,可根据需要选择输出上限,因为在很多具体控制过程中并不需要满功率输出,特别是在一些较低量程范围内的控制时,可选择较小的输出上限可达到很高的控制精度,选择较大的输出上限值反而会使控制精度受到影响。 (5)输出下限:在绝大多数情况下,输出下限会选择“0”。有些特殊控制,则会根据实际控制对象选择不同数值的输出下限,但前提是输出下限一定要小于输出上限。[b][size=18px][color=#000099]8. 控制器PID参数设置[/color][/size][/b] 在使用VPC 2021系列控制器时,一般通过在自动控制状态下运行“自整定”功能可获得满意的PID参数。但有时需要在自整定基础上对PID参数进行人工修改,此时就需要进行PID参数的设置。在控制器软件主界面上点击位于下方的“PID”功能按钮,进入如图12所示的PID参数设置界面。[align=center][b][color=#000099][img=12.PID参数设置界面,511,509]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202149545389_762_3221506_3.jpg!w511x509.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#000099]图12 PID参数设置[/color][/b][/align] 在PID参数设置界面上,有三组相应参数设置,一组是常用的PID1设置,这组PID1用于单输出方式下的反作用模式,第二组PID2设置则用于双输出方式下的正反向模式,第三组参数设置用于更精细的PID控制,具体内容参见说明书。 (1)输出比例带:P参数。 (2)输出积分时间:I参数。 (3)输出微分时间:D参数。 有关PID参数的调整,请详见使用说明书或其他PID参数调整相关资料。[b][size=16px][color=#000099]9. 图形显示和操作[/color][/size][/b] 控制器软件具有强大的图形显示功能,可在对各种测量值、设定值和输出值进行测量和监视的同时,并进行显示。图13为软件的图形显示界面。[align=center][b][color=#000099][img=13.图形显示操作区域,690,422]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212202150197729_5514_3221506_3.jpg!w690x422.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#000099]图13 软件图形显示界面[/color][/b][/align] 需要说明的是,为了控制器测控曲线的正常显示,必须要事先安装好OFFICE套装中的数据库软件ACCESS,否则软件界面只能有三分之一区域能够显示变化曲线。 图形显示界面会自动显示测量值PV、设定值SV和输出百分比值OP随时间的变化曲线,并具有两套纵坐标轴。一个纵坐标轴是用于测量值PV和设定值SV的显示,此纵坐标可进行调整以优化显示效果;另一个纵坐标轴是用于输出百分比值OP的显示,其纵坐标最小值为固定值-10,最大值为固定值110%,并不可调整,以显示OP值在0~100%范围内的随时间变化曲线。 如图13所示,在图形显示界面的右上角,还设置了快捷功能区,可通过快捷功能键或鼠标点击进行图形的其他操作。 注:在软件激活通讯后,软件就开始在后台进行运行,并采集控制器仪表的相应数据。这些数据都随时存储在数据库软件的文件中。调用这些历史数据的方法,请咨询技术支持人员。[b][size=18px][color=#000099]10. 总结[/color][/size][/b] 采用远程控制软件彻底解决了体积小巧的工业用PID控制器面板操作不友好问题,即在与PID控制器建立了通讯的计算机上运行相应的配套软件,就可在计算机上完成所有PID控制器的操作,图形化的控制软件具有更友好的人机界面。 通过配套软件可快速熟悉PID控制器的相应功能及其底层规则,并找到合理的运行参数,非常后续集成控制程序的编写顺利,可节省大量繁复的控制器按键操作和程序调试时间,加快设备集成和开发速度。 PID控制器随机配套软件强大的监视、操作和图形显示功能,可完全采用软件来运行PID调节器,并可直观的显示设定值、测量值和功率输出百分比随时间的变化曲线,而这些曲线都被自动存储并可调用查看。由此,通过软件和计算机,与PID控制器可组成一个完备的控制系统。[align=center][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~[/align]
半导体元器件控温设备中,每个配件都有着不同的作用,由于作用不同,无锡冠亚的半导体元器件控温的阀件和控制器的作用也是不同的。 半导体元器件控温的水泵,是用于加速水流动的工具,以达到加强水在换热器中换热的效果。半导体元器件控温的水流开关用作管道内流体流量的控制或断流保护,当流体流量到达调定值时,开关自动切断(或接通)电路。半导体元器件控温的压力控制器用作压力控制和压力保护之用,机组有低压和高压控制器,用来控制系统的压力的工作范围,当系统压力到调定值时,开关自动切断(或接通)电路。 半导体元器件控温的压差控制器用作压力差的控制,当压力差到达调定值时,开关自动切断(或接通)电路。半导体元器件控温的温度控制器用作机组的控制或保护,当温度到达调定值时,开关自动切断(或接通)电路。在我们的产品上,温度的控制常用到,用水箱温度来控制机组的开停机情况。还有些象防冻都需要用到温度控制器。 半导体元器件控温视液镜用于指示制冷装置中液体管路的制冷剂的状况、制冷剂中的含水量、回油管路中来自油分离器的润滑油的流动状况,有的视液镜带有一指示器,它通过改变其颜色来指出制冷剂中的含水量。(绿色表示干燥,黄色表示潮湿)。因温度变化而引起水的体积变化,膨胀水箱用来贮存这部分膨胀水,对系统起稳压定压的作用,能给系统补偿部分水。 半导体元器件控温是一项比较新的设备,性能上面要求高一点才能使得半导体元器件控温的运行更加稳定。
[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]
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
[align=left][font=宋体][color=#333333][back=white]随着科技的发展,人们的生活越来越智能化。对于养鱼爱好者来说,一个自动控制的鱼缸水位开关控制器能够极大地提高养鱼的便利性和舒适度。[/back][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=#333333][back=white]这款鱼缸水位[url=https://www.eptsz.com]开关自动控制器[/url]采用先进的微处理器技术,能够实时监测鱼缸的水位。当水位过低或过高时,控制器会立即启动相应的工作模式。当水位过低时,控制器会自动打开水泵,将水注入鱼缸,确保鱼儿有足够的水生活环境。[/back][/color][/font][/align][align=center][img=水位自动控制器,673,582]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/12/202312141603520014_401_4008598_3.jpg!w673x582.jpg[/img][/align][align=left][font=宋体][color=#333333][back=white]鱼缸补水器分为控制器和磁性吸盘两部分,确定鱼缸需要保持的水位线,将吸盘与控制器对准后分别放在鱼缸壁的内侧与外侧。电源的一头插入控制器,将另一头插入插座内,即可完成补水器供电。水泵插头插入控制器,水泵接上水管放入备用水箱中,既可实现补水功能。[/back][/color][/font][/align][align=left][font=宋体][color=#333333][back=white]这款鱼缸水位开关自动控制器是养鱼爱好者的理想选择。它不仅能够提供舒适的鱼儿生活环境,还能大大降低养鱼的难度和劳动强度。在未来,随着技术的不断进步,相信这款控制器将会更加智能、更加人性化,为养鱼爱好者带来更多的便利和乐趣。[/back][/color][/font][/align]
我们想自己自己组装一套性价比比较高的监测系统,主要是想实时监测水质的ph,电导率,盐度,温度,还有溶解氧;如果用[url=https://www.hach.com.cn/product/polymetron9500-2]通用控制器[/url]的话,应该怎么选啊,所谓双通道就是最多能安装上两个参数电极?5个参数的话是要选3台控制器?
[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=24px][font=宋体][url=http://http://www.eptsz.com/Products.aspx]水位控制器[/url]是用来监测液体位置的开关,控制器连接处一头是连接水泵、一头是连接电源的,当液体低于检测点位置,传感器检测到无水时,会根据其原理输出一个信号,连接水泵的开关开启自动加水。当液位高于一定的检测点,[url=http://http://www.eptsz.com/Products.aspx]传感器[/url]发出信号,连接电源的开关就会强制关闭停止加水。双重液位检测保护,防止溢缸。[/font][font=宋体]水位控制器的原理是通过传感器探头对水位进行检测,当水位达到一定位置时,传感器内部芯片输出高低电平信号,从而实现对液位的控制。该设备功耗低、体积小、防水性能好、安装维护非常方便。[img=,556,319]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206100932141492_1847_4008598_3.png!w556x319.jpg[/img][/font][/size]
市面上用于水质监测的通用传感器一般可以连接组合测多少参数啊,如果我想一台控制器,检测pH、电导率、溶解氧和流量还有温度,能实现不?其实氨氮和总磷总氮也有需求,但是考虑到精准度,想另外安装一个在线仪器。
X射线探伤机控制器是一款深受探伤工欢迎的探伤机。其采用了新的控制技术、新的元器件、新的外形结构,使得其能更好地满足生产要求;体积小,减轻了劳动强度,有利于高空作业和野外施工;其自动化程度高,使用简单,易于修理调试,提高了机械强度。X射线探伤机控制器,有很好的通用性。通过反复试验,X射线探伤机控制器很好地解决了抗干扰能力、稳定性、兼容性较差等问题,并投入生产。X射线探伤机控制器的内部电路由单片机余模拟电子相结合,优点是既有电子控制器的抗干扰能力且具有微机控制器的多功能性。由于其经久耐用、体积小、质量轻、散热快。穿透能力深受广东用户,尤其是施工现场、野外及高空作业者的欢迎。超小型X射线探伤机作为一种理想的无损检测设备,主要用于机械制造、压力容器、航空航天、石油、化工、铁路交通、冶金、造船、军工等工业部门,特别适用于施工现场和高空作业。