0,1% раствор сверхвысокоточного контроля давления в диапазоне избыточного давления 0,1~0,6 МПа и результаты его оценочных испытаний
доля
БОЛЕЕ ДЕТАЛЬНО
0,1% раствор сверхвысокоточного контроля давления в диапазоне избыточного давления 0,1~0,6 МПа и результаты его оценочных испытаний
1. Введение электронного регулятора давления воздуха.
Чтобы удовлетворить потребности в сверхточном контроле давления 0,1% в промышленных приложениях, мы предлагаем соответствующие решения. Мы подробно представляем решение, а также представляем оценочное испытательное устройство, построенное на основе решения и результатов испытаний, чтобы продемонстрировать эффект реализации этого решения на сверхточном контроле давления 0,1%.
2. Как решить проблему электронного регулятора давления воздуха?
Ядро решения основано на электронном регуляторе давления воздуха, а точность регулирования давления электронного регулятора давления воздуха, как правило, не высока, поэтому путем подключения высокоточного датчика давления и ПИД-регулятора можно достичь сверхточного регулирования давления. Чтобы проверить осуществимость этого решения, особенно для проверки влияния сверхточного ПИД-регулятора на прецизионное управление, мы провели соответствующие оценочные испытания. Структура устройства оценочного тестирования показана на рисунке 1.
Устройство оценочного испытания в основном включает в себя следующие части:
(1) Датчик давления: точность составляет 0,05%, диапазон абсолютного давления 0,1–1 МПа, соответствующее выходное напряжение 0–10 В.
(2) Электронный регулятор давления воздуха: точность составляет 0,25%, диапазон абсолютного давления 0,1–1 МПа, управляющее напряжение 0–10 В.
(3) ПИД-регулятор: АЦП — 24 бита, ЦАП — 16 бит, диапазон АЦП — 0–10 В, диапазон ЦАП — 0–10 В.
(4) Многоканальный коллектор данных: Agilent 34972A, сбор данных по пяти с половиной/шести с половиной цифрам.
(5) Трехходовой фитинг: используется в качестве сосуда под давлением и подключается к датчику давления и электронному регулятору давления воздуха.
(6) Компьютер: используется для связи с ПИД-регулятором и сборщиком данных, установки и запуска соответствующих программ для управления, сбора, отображения и хранения ПИД-контроллера и сборщика данных.
Согласно нашим предыдущим оценочным испытаниям и анализу данных процесса управления, мы считаем, что промышленный интегрированный ПИД-регулятор должен соответствовать следующим техническим показателям, чтобы достичь точности управления 0,1%:
(1) Внешний датчик должен иметь сверхвысокую точность более 0,1%.
(2) Внешний привод также должен иметь высокую точность, но он не обязательно требует сверхвысокой точности 0,1%.
(3) ПИД-регулятор должен иметь разрядность не менее 16 бит, лучше всего — 24 бита.
(4) Работа ПИД-регулятора с плавающей запятой должна гарантировать, что выходной процент имеет возможность регулировки от 0,01% до 0,05%.
(5) Количество битов ЦАП ПИД-регулятора должно достигать не менее 14 бит, а лучше всего — 16 бит. Из приведенных выше требований к техническим показателям и результатам испытаний видно, что для достижения сверхточного регулирования давления необходимо, чтобы внешний датчик давления, воздушный электронный пропорциональный регулятор давления и ПИД-регулятор соответствовали требованиям точности. Управляющий выход ПИД-регулятора и операций с плавающей запятой также должен иметь достаточную точность. С этой целью мы использовали ПИД-регулятор с 16-битной точностью вывода и, соответственно, повысили точность операций с плавающей запятой. Соответствующим этому улучшению является увеличение минимального процента выходного сигнала управления с 0,1% до 0,01%, а также процента выходного сигнала управления с одного десятичного знака до двух десятичных знаков.
3. Результат испытания электронного регулятора давления воздуха.
Испытание на контроль постоянного давления проводилось в диапазоне избыточного давления 0,1–0,6 МПа с помощью вышеупомянутого испытательного устройства. Заданные значения давления составляют 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 МПа соответственно, чтобы наблюдать влияние процентного значения выходного сигнала ПИД-регулятора и управляющего напряжения на регулирование постоянного давления и соответствующую зависимость. Мы видим следующие выводы:
(1) Во всем диапазоне давлений 0,1–0,6 МПа скорость колебаний можно контролировать в пределах 0,1%.
(2) Скорость колебаний можно даже стабильно контролировать в пределах 0,05%, особенно в диапазоне более высоких давлений 0,3–0,6 МПа.
(3) Наблюдая за процессом управления во всем диапазоне давления, можно обнаружить, что после стабилизации давления диапазон изменения выходного процента контроллера составляет в основном ±0,01%. Это показывает, что использование 16-битного ЦАП и повышение точности арифметических операций с плавающей запятой оказывают весьма очевидный эффект на повышение точности управления.
(4) В диапазоне низкого давления 0,1–0,2 МПа параметры ПИД-регулятора можно использовать для управления скоростью колебаний 0,1%, но если параметры управления будут дополнительно оптимизированы, точность управления может быть дополнительно улучшена. Основываясь на приведенных выше выводах, мы просто оптимизировали параметры ПИД-регулятора и выполнили постоянное регулирование давления в нижнем диапазоне давлений 0,1–0,2 МПа.
Скорость колебаний регулирования уставки 0,2 МПа эффективно снижается до 0,05%, в то время как скорость колебаний регулирования уставки 0,1 МПа остается практически неизменной и составляет 0,1%. Иногда она даже иногда превышает 0,1%. Однако, наблюдая за кривой управляющего напряжения, мы можем обнаружить, что в процессе регулирования постоянного напряжения с заданным значением 0,1 МПа. Скорость колебаний управляющего напряжения в основном находится в пределах 0,05%, а колебания давления изменяются до 0,1%, что может быть результатом влияния других внешних факторов, таких как влияние температуры окружающей среды, датчика давления и точности электрического пропорционального клапана. В конце концов, при давлении 0,1 МПа внутреннее давление трехходовых трубопроводных фитингов легче зависит от температуры окружающей среды, и это давление 0,1 МПа также выше, чем точность датчика давления и плохой диапазон электронного регулятора давления воздуха.
4. Вывод
Благодаря приведенному выше решению и результатам оценочных испытаний доказано, что это решение может полностью достичь сверхточного контроля давления 0,1%. Конкретные выводы заключаются в следующем:
(1) Внешний сверхточный датчик давления и ПИД-регулятор могут эффективно повысить точность регулирования давления электронного регулятора давления воздуха и обеспечить сверхточное регулирование давления на 0,1%.
(2) Он полностью достигает технического показателя электронного регулятора давления воздуха KAOLU 0,1%, особенно в диапазоне давлений выше 0,2 МПа, и может даже достигать более высокой точности управления 0,05%.
(3) В процессе регулирования давления со сверхвысокой точностью 0,1% точность измерения, точность управления и работа ПИД-регулятора с плавающей запятой являются ключевыми техническими показателями, которые определяют общую точность управления. Решение, описанное в этой статье, использует 24-битный АЦП. Выходной процент 0,01% битового ЦАП и высокоточная операция с плавающей запятой доказывают, что он может полностью удовлетворить потребности сверхвысокоточного управления.
(4) Благодаря решению и экспериментальной проверке в этой статье доказано, что промышленный ПИД-регулятор сверхвысокой точности с точностью 0,1% может полностью достичь сверхточного управления с меньшими затратами, а также может использоваться для управления другие параметры в промышленных областях.
Пожалуйста, посетите KAOLU 'sВеб-сайтчтобы получить больше информации оПропорциональный регулятор давления!
1. Введение электронного регулятора давления воздуха.
Чтобы удовлетворить потребности в сверхточном контроле давления 0,1% в промышленных приложениях, мы предлагаем соответствующие решения. Мы подробно представляем решение, а также представляем оценочное испытательное устройство, построенное на основе решения и результатов испытаний, чтобы продемонстрировать эффект реализации этого решения на сверхточном контроле давления 0,1%.
2. Как решить проблему электронного регулятора давления воздуха?
Ядро решения основано на электронном регуляторе давления воздуха, а точность регулирования давления электронного регулятора давления воздуха, как правило, не высока, поэтому путем подключения высокоточного датчика давления и ПИД-регулятора можно достичь сверхточного регулирования давления. Чтобы проверить осуществимость этого решения, особенно для проверки влияния сверхточного ПИД-регулятора на прецизионное управление, мы провели соответствующие оценочные испытания. Структура устройства оценочного тестирования показана на рисунке 1.
Устройство оценочного испытания в основном включает в себя следующие части:
(1) Датчик давления: точность составляет 0,05%, диапазон абсолютного давления 0,1–1 МПа, соответствующее выходное напряжение 0–10 В.
(2) Электронный регулятор давления воздуха: точность составляет 0,25%, диапазон абсолютного давления 0,1–1 МПа, управляющее напряжение 0–10 В.
(3) ПИД-регулятор: АЦП — 24 бита, ЦАП — 16 бит, диапазон АЦП — 0–10 В, диапазон ЦАП — 0–10 В.
(4) Многоканальный коллектор данных: Agilent 34972A, сбор данных по пяти с половиной/шести с половиной цифрам.
(5) Трехходовой фитинг: используется в качестве сосуда под давлением и подключается к датчику давления и электронному регулятору давления воздуха.
(6) Компьютер: используется для связи с ПИД-регулятором и сборщиком данных, установки и запуска соответствующих программ для управления, сбора, отображения и хранения ПИД-контроллера и сборщика данных.
Согласно нашим предыдущим оценочным испытаниям и анализу данных процесса управления, мы считаем, что промышленный интегрированный ПИД-регулятор должен соответствовать следующим техническим показателям, чтобы достичь точности управления 0,1%:
(1) Внешний датчик должен иметь сверхвысокую точность более 0,1%.
(2) Внешний привод также должен иметь высокую точность, но он не обязательно требует сверхвысокой точности 0,1%.
(3) ПИД-регулятор должен иметь разрядность не менее 16 бит, лучше всего — 24 бита.
(4) Работа ПИД-регулятора с плавающей запятой должна гарантировать, что выходной процент имеет возможность регулировки от 0,01% до 0,05%.
(5) Количество битов ЦАП ПИД-регулятора должно достигать не менее 14 бит, а лучше всего — 16 бит. Из приведенных выше требований к техническим показателям и результатам испытаний видно, что для достижения сверхточного регулирования давления необходимо, чтобы внешний датчик давления, воздушный электронный пропорциональный регулятор давления и ПИД-регулятор соответствовали требованиям точности. Управляющий выход ПИД-регулятора и операций с плавающей запятой также должен иметь достаточную точность. С этой целью мы использовали ПИД-регулятор с 16-битной точностью вывода и, соответственно, повысили точность операций с плавающей запятой. Соответствующим этому улучшению является увеличение минимального процента выходного сигнала управления с 0,1% до 0,01%, а также процента выходного сигнала управления с одного десятичного знака до двух десятичных знаков.
3. Результат испытания электронного регулятора давления воздуха.
Испытание на контроль постоянного давления проводилось в диапазоне избыточного давления 0,1–0,6 МПа с помощью вышеупомянутого испытательного устройства. Заданные значения давления составляют 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 и 0,6 МПа соответственно, чтобы наблюдать влияние процентного значения выходного сигнала ПИД-регулятора и управляющего напряжения на регулирование постоянного давления и соответствующую зависимость. Мы видим следующие выводы:
(1) Во всем диапазоне давлений 0,1–0,6 МПа скорость колебаний можно контролировать в пределах 0,1%.
(2) Скорость колебаний можно даже стабильно контролировать в пределах 0,05%, особенно в диапазоне более высоких давлений 0,3–0,6 МПа.
(3) Наблюдая за процессом управления во всем диапазоне давления, можно обнаружить, что после стабилизации давления диапазон изменения выходного процента контроллера составляет в основном ±0,01%. Это показывает, что использование 16-битного ЦАП и повышение точности арифметических операций с плавающей запятой оказывают весьма очевидный эффект на повышение точности управления.
(4) В диапазоне низкого давления 0,1–0,2 МПа параметры ПИД-регулятора можно использовать для управления скоростью колебаний 0,1%, но если параметры управления будут дополнительно оптимизированы, точность управления может быть дополнительно улучшена. Основываясь на приведенных выше выводах, мы просто оптимизировали параметры ПИД-регулятора и выполнили постоянное регулирование давления в нижнем диапазоне давлений 0,1–0,2 МПа.
Скорость колебаний регулирования уставки 0,2 МПа эффективно снижается до 0,05%, в то время как скорость колебаний регулирования уставки 0,1 МПа остается практически неизменной и составляет 0,1%. Иногда она даже иногда превышает 0,1%. Однако, наблюдая за кривой управляющего напряжения, мы можем обнаружить, что в процессе регулирования постоянного напряжения с заданным значением 0,1 МПа. Скорость колебаний управляющего напряжения в основном находится в пределах 0,05%, а колебания давления изменяются до 0,1%, что может быть результатом влияния других внешних факторов, таких как влияние температуры окружающей среды, датчика давления и точности электрического пропорционального клапана. В конце концов, при давлении 0,1 МПа внутреннее давление трехходовых трубопроводных фитингов легче зависит от температуры окружающей среды, и это давление 0,1 МПа также выше, чем точность датчика давления и плохой диапазон электронного регулятора давления воздуха.
4. Вывод
Благодаря приведенному выше решению и результатам оценочных испытаний доказано, что это решение может полностью достичь сверхточного контроля давления 0,1%. Конкретные выводы заключаются в следующем:
(1) Внешний сверхточный датчик давления и ПИД-регулятор могут эффективно повысить точность регулирования давления электронного регулятора давления воздуха и обеспечить сверхточное регулирование давления на 0,1%.
(2) Он полностью достигает технического показателя электронного регулятора давления воздуха KAOLU 0,1%, особенно в диапазоне давлений выше 0,2 МПа, и может даже достигать более высокой точности управления 0,05%.
(3) В процессе регулирования давления со сверхвысокой точностью 0,1% точность измерения, точность управления и работа ПИД-регулятора с плавающей запятой являются ключевыми техническими показателями, которые определяют общую точность управления. Решение, описанное в этой статье, использует 24-битный АЦП. Выходной процент 0,01% битового ЦАП и высокоточная операция с плавающей запятой доказывают, что он может полностью удовлетворить потребности сверхвысокоточного управления.
(4) Благодаря решению и экспериментальной проверке в этой статье доказано, что промышленный ПИД-регулятор сверхвысокой точности с точностью 0,1% может полностью достичь сверхточного управления с меньшими затратами, а также может использоваться для управления другие параметры в промышленных областях.
Пожалуйста, посетите KAOLU 'sВеб-сайтчтобы получить больше информации оПропорциональный регулятор давления!