Régulateur de pression proportionnel de haute précision de KAOLU avec contrôleur PID

1. Introduction du régulateur de pression proportionnel de KAOLU

Dans les industries de la biomédecine et des semi-conducteurs, les exigences en matière de pression micro-positive sont souvent élevées, nécessitant un contrôle de la pression pour atteindre une ultra-haute précision de 0,1 % sous une pression micro-positive légèrement supérieure à une pression atmosphérique standard. À l’heure actuelle, la technologie de contrôle de très haute précision à micro-pression positive pose deux problèmes :

1. De nombreux contrôles de pression micro-positive utilisent directement des vannes proportionnelles électriques, mais sont limités par le capteur de pression intégré et la précision du contrôleur. Les vannes proportionnelles électriques ne peuvent pas du tout répondre aux exigences de contrôle de pression de très haute précision.
2. Dans le domaine des tests de mesure et d'étalonnage, afin d'améliorer la précision du contrôle de pression, une structure divisée de très haute précision est souvent utilisée, c'est-à-dire qu'un capteur de pression indépendant, un collecteur de données, un contrôleur de données et un processeur de micro-ordinateur sont utilisés pour former une boucle de contrôle en boucle fermée. Bien que cette méthode puisse atteindre une précision très élevée (par exemple 0,01 %), le coût global est élevé et elle ne convient pas aux industries industrielles et d’instrumentation.

Pour cette raison, cet article présenteRégulateur de pression proportionnel KAOLU. En connectant un capteur de pression de très haute précision et un contrôleur PID, tout en profitant deRégulateur de pression proportionnel de KAOLU, la précision du contrôle de la pression est grandement améliorée et le coût global est maintenu à un faible niveau.

2. Comment résoudre le problème ?

Comme le montre la figure 1, la solution spécifique est basée surRégulateur de pression proportionnel de KAOLU. Une boucle de contrôle PID en boucle fermée est formée en connectant un capteur de pression de plus haute précision et un contrôleur PID en externe pour atteindre un contrôle de pression micro-positif avec une ultra-haute précision de 0,1 %.

La particularité de cette solution est queRégulateur de pression proportionnel de KAOLUest utilisé comme actionneur, et le contrôle de très haute précision nécessite un capteur de pression externe de plus haute précision et un contrôleur PID.

D'après nos précédents tests d'évaluation et l'analyse des données du processus de contrôle, nous sommes arrivés à la conclusion que pour atteindre une précision de contrôle de 0,1 % pour les instruments de contrôle PID intégrés industriels, les indicateurs techniques suivants doivent être respectés :

1. Le capteur externe doit avoir une ultra-haute précision supérieure à 0,1 %.
2. L'actionneur externe (régulateur de pression proportionnel) doit également avoir une grande précision, mais il ne nécessite pas nécessairement une ultra-haute précision de 0,1 %. La précision globale peut atteindre 1 %, ce qui est principalement dû à l'indicateur de débit du régulateur de pression proportionnel utilisé.
3. Le nombre de bits ADC du contrôleur PID doit être d'au moins 16 bits, de préférence 24 bits.
4. Le fonctionnement en virgule flottante du contrôleur PID doit garantir que le pourcentage de sortie a une capacité d'ajustement de 0,01 % à 0,05 %.
5. Le nombre de bits DAC du contrôleur PID doit atteindre au moins 14 bits, et le meilleur est 16 bits.

À partir des exigences ci-dessus concernant les indicateurs techniques et les résultats des tests, on peut voir que pour atteindre un contrôle de pression de très haute précision, en partant du principe que le capteur de pression externe, le régulateur de pression proportionnel et le contrôleur PID ADC répondent aux exigences de précision. La sortie de contrôle DAC du contrôleur PID et les opérations en virgule flottante doivent également avoir une précision suffisante, et le pourcentage minimum de sortie du contrôleur PID doit être capable de 0,01 %.

Sur la base de l'analyse ci-dessus, la configuration matérielle de la solution comprend principalement les parties suivantes :

1. Capteur de pression : la précision est de 0,05 %, la plage est de pression absolue de 0,1 à 1 MPa et la tension de sortie correspondante est de 0 à 10 V.
2. Régulateur de pression proportionnel de KAOLU: La pression maximale du gaz d'entrée est de 300 kPa, la plage de contrôle de pression réglée est de 0 à 100 kPa et la quantité analogique externe sert à évaluer l'efficacité de la solution ci-dessus.
   Selon la configuration ci-dessus, un dispositif de test d'évaluation est construit, comme le montre la figure 2. Le signal d'entrée est de 0 à 10 DVC, la linéarité est inférieure à ± 0,3 % FS, la répétabilité est inférieure à ± 0,2 % FS et l'hystérésis est inférieur à 0,3 % FS.
3. Contrôleur PID : ADC est de 24 bits, DAC est de 16 bits, la plage ADC est de 0 ~ 10 V, la plage DAC est de 0 ~ 10 V et le pourcentage de sortie minimum du contrôle analogique est de 0,01 %.

3. ExaminezRégulateur de pression proportionnel de KAOLU

Afin d'évaluer l'efficacité des solutions ci-dessus, un dispositif de test d'évaluation a été construit selon la configuration ci-dessus, comme le montre la figure 2.


Afin de collecter, surveiller et stocker efficacement les données du test d'évaluation, le contenu suivant est ajouté au dispositif de test d'évaluation dans la figure 2 :

1. Collecteur de données multicanal
2. Raccords de tuyauterie haute pression : ils sont utilisés comme récipients sous pression et connectés à des capteurs de pression et à un régulateur de pression proportionnel.
3. Ordinateur : Il est utilisé pour communiquer avec le contrôleur PID et le collecteur de données. Il peut également installer et exécuter les logiciels correspondants pour contrôler, acquérir des données, afficher les courbes et stocker les données du contrôleur PID et du collecteur de données.

4. Conclusion

Grâce à la solution ci-dessus et aux résultats des tests d'évaluation, il est prouvé que cette solution est tout à fait capable d'atteindre un contrôle de pression ultra-haute précision de 0,1 % pour une micro pression positive. Les conclusions spécifiques sont les suivantes :

1. Le capteur de pression externe de très haute précision et le contrôleur PID peuvent améliorer efficacement la précision du contrôle de pression du régulateur de pression proportionnel de KAOLU et peuvent atteindre un contrôle de pression de très haute précision de 0,1 %.
2. Dans le processus de contrôle de pression de très haute précision à 0,1 %, la précision de mesure, la précision de contrôle et le fonctionnement en virgule flottante du contrôleur PID sont les indicateurs techniques clés qui déterminent la précision globale du contrôle. La solution décrite dans cet article utilise un CAN 24 bits, un DAC 16 bits et un fonctionnement en virgule flottante de haute précision avec un pourcentage de sortie de 0,01 %, ce qui prouve qu'elle peut répondre pleinement aux besoins d'un contrôle de très haute précision.
3. Grâce à la solution et aux tests de vérification présentés dans cet article, il est prouvé queRégulateur de pression proportionnel de KAOLUpeut atteindre un contrôle de très haute précision à moindre coût.
4. La solution présentée dans cet article présente une grande flexibilité, des capteurs de pression etRégulateur de pression proportionnel KAOLUavec différentes plages peuvent être sélectionnées. Un contrôle de très haute précision dans différentes plages de pression peut être atteint grâce à un contrôleur PID de très haute précision à usage général.

Si vous êtes intéressé par notre régulateur de pression proportionnel, veuillez visiter notresite web!