Локализованный электронный клапан управления воздушным потоком

Локализованный электронный клапан управления воздушным потоком

БОЛЕЕ ДЕТАЛЬНО

Локальная замена газорегулирующих клапанов и ПИД-регуляторов INFICON VDE016 и Pfeiffer EVR116
Аннотация: Не только по сравнению с VDE 016 компании INFICON и газовым регулирующим клапаном EVR 116 компании Pfeiffer, но и VCC500 компании INFICON и контроллером RVC 300 компании Pfeiffer. В этой статье представлены соответствующие локализованные альтернативные продукты, электронный клапан регулирования расхода воздуха и многофункциональный высокоточный ПИД-регулятор. Также представлены соответствующие особенности и технические показатели локализованных альтернативных продуктов.

1. Обзор
Газовый регулирующий клапан VDE 016 компании INFICON и EVR 116 компании Pfeiffer на самом деле представляет собой один и тот же регулирующий клапан, только OEM-производитель отличается. Как показано на рисунке 1, этот газовый регулирующий клапан представляет собой игольчатый клапан с приводом от шагового двигателя, который может преобразовывать внешний управляющий сигнал в заданное положение иглы клапана, тем самым регулируя открытие клапана для достижения регулирования расхода газа. Внешний управляющий сигнал может быть трех типов:
(1) Напряжение моделирования постоянного тока (0–10 В постоянного тока)
(2) Интерфейсный модуль
(3) Интерфейс RS232
Для этого газового регулирующего клапана компании INFICON и Pfeiffer предоставили соответствующие контроллеры, как показано на рисунке 2, следующие модели: INFICON: VCC500-Z; Пфайффер: РВК 300.
В этой статье будут представлены соответствующие технические показатели для вышеупомянутых регулирующих клапанов и контроллеров, а также представлены соответствующие локализованные альтернативные продукты и их технические показатели, чтобы обеспечить экономически эффективную продукцию для локализованной замены.

2. Технические показатели зарубежной продукции
2.1 Технические характеристики газового регулирующего клапана
Рабочие параметры регулирующих клапанов INFICON и Pfeiffer приведены в таблице 1, а технические показатели - в таблице 2.

2.2 Технические индикаторы контроллера
Технические показатели работы контроллеров INFICON и Pfeiffer приведены в таблице 3.

Рабочий режим Контроль давления, регулирование расхода газа
Аналоговый выход 4 канала: сигнал датчика вакуумного давления, сигнал клапана (0–10 В постоянного тока), положение клапана, опорное напряжение + 10 В постоянного тока (10 мА)
Числовой вывод 8 каналов: открытый клапан, закрытый клапан, положение клапана, ошибка клапана, ошибка датчика, подготовка, расхождение, состояние датчика
Аналоговый вход 2 канала: заданное значение давления вакуума (стандартное значение), заданное значение расхода (стандартное значение)
Ввод номера 8 каналов: уменьшение потока, добавление потока, внешнее закрытие, внешнее открытие, режим потока, режим давления, выпускное открытие, выпускное открытие.
Характеристика После отключения электроэнергии включите выход «достичь стандартного значения», затем можно будет отрегулировать допуск.
Дисплей мбар, Па, Торр, мВ
Язык английский, немецкий
Коммуникационный интерфейс РС232К, РС485

 

Тип контроллера PI-автоматический: можно выбрать шаг скорости управления 1-99.
PID: пользователи могут определять параметры.
Точность управления ±5% полной шкалы датчика
Точность отображения ±0,2% полной шкалы датчика
Источник питания Напряжение 90 ~ 250 В переменного тока
Масса 1,65 кг

Из вышеупомянутых технических показателей контроллера и опыта практического применения можно установить, что контроллеры INFICON и Pfeiffer имеют следующие недостатки:
(1) Одноканальное измерение и управление: то есть можно собирать только один сигнал вакуумметра и один регулирующий клапан. Несмотря на наличие нескольких аналоговых и цифровых входных и выходных каналов, можно выполнить только одно управление с обратной связью. Этот одноканальный контроллер не сможет охватить широкий диапазон, для покрытия которого требуются два вакуумметра.
(2) Отсутствие функции саморегулирования ПИД-регулятора. Самым большим недостатком контроллеров INFICON и Pfeiffer является отсутствие функции самонастройки параметров ПИД-регулятора, что доставляет неудобства в практических приложениях, требуя от пользователей самостоятельно находить подходящие параметры ПИД-регулятора. Иногда оптимальные параметры ПИД в конечном итоге получить не удается, что серьезно влияет на эффект управления.
(3) Низкая точность управления. Точность управления составляет ±5% от полной шкалы датчика, что в основном показывает, что схема сбора данных и управления в контроллере использует 12-битные аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, что является ключом к определение точности управления.

3. KAOLUэлектронный клапан управления потоком воздухазаменяет ИНФяРегулирующие клапаны CON и PFA
Регулирующий клапан компаний INFICON и Pfeiffer представляет собой типичный электронный клапан регулирования расхода воздуха с приводом от шагового двигателя. Показатель производительности очень высокий. Единственным недостатком является то, что отверстие игольчатого клапана маленькое, что приводит к небольшому потоку. Более того, цена слишком дорогая.
Чтобы добиться замены клапана управления потоком газа и улучшить низкую стоимость и высокую производительность, KAOLU также использовала шаговый двигатель в технологии игольчатого клапана для локализации и разработала серию электронных клапанов управления потоком воздуха с различными скоростями потока. Как показано на рисунке 3, полностью реализована замена, а цена составляет лишь треть от зарубежной продукции. Подробные технические индикаторы показаны на рисунке 4. Пожалуйста, посетитеhttps://www.genndih.com/ru/proportional-flow-control-valve.htm


(Рисунок 3. Электронный клапан регулирования расхода воздуха FC KAOLU )

Модель ФК-20 ФК-120 ФК-300 ФК-1000
Тип клапана Игольчатый вентиль
Диаметр дрейфа золотника 0,9 мм 2,25 мм 2,75 мм 4,10 мм
Привод Управление биполярным шаговым двигателем
Время отклика 0,8 секунды (открытие-закрытие)
Стандартный размер G1/8” G3/8”
Жидкость Инертный газ и жидкость
Контактные материалы Нержавеющая сталь
Диапазон давления -1 ~ 7бар -1 ~ 5 бар
Максимальный поток 50 л/мин при 7 бар 240 л/мин при 7 бар 290 л/мин при 7 бар 600 л/мин при 7 бар
Линейность ±2% ±0,1 ~ 1% ±0,2 ~ 5% ±11%
Повторяемость
(Полный масштаб)
±0,1%
Разрешение расхода (длина шага) 0,1 л/мин 0,1 ~ 0,2 л/мин 0,2 ~ 0,75 л/мин 1л/мин
Разрешение сдвига (длина шага) 12,7 мкм 25,4 мкм
Диапазон рабочих температур 0 ~ 84°С
Тюлень Стандартный FKM или другие уплотнения на выбор
Управляющий сигнал Постоянный ток: 0 ~ 10 В (или 4 ~ 20 мА)
Источник питания постоянный ток: 24 В (12 Вт)
(Рисунок 4. Технические показатели электронного клапана регулирования расхода воздуха FC KAOLU )

3. Локальный высокоточный двухканальный ПИД-регулятор заменяет контроллеры INFICON и PFA.
Чтобы в полной мере использовать точность измерений вакуумметров (например, емкостных пленочных манометров), необходимы как минимум 16-битные аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи для сбора данных и управления контроллером. В последние годы KAOLU разработала серию высокоточных 24-битных ПИД-регуляторов общего назначения FC, как показано на рисунке 5. Эта серия ПИД-регуляторов намного мощнее, чем зарубежные продукты, но цена составляет всего одну восьмую. зарубежной продукции. Его основные показатели эффективности следующие:
(1) Точность: 24-битный АЦП, 16-битный ЦАП.
(2) Многоканальный: независимый 1-канальный или 2-канальный. 2 канала могут осуществлять одновременное измерение и контроль температуры и давления.
(3) Разнообразие выходных параметров: 47 видов входных сигналов (термопара, термосопротивление, напряжение постоянного тока) позволяют одновременно тестировать, отображать и контролировать различные параметры.
(4) Многофункциональность: двустороннее управление вперед, назад, вперед и назад.
(5) ПИД-управление: улучшенный ПИД-алгоритм поддерживает дифференциальное управление PV и дифференциальное опережающее управление. Существует 20 групп PID.
(6) Переключение двух датчиков: каждый канал может поддерживать переключение двух датчиков высокой и низкой температуры, а также высокого и низкого вакуума. Два канала могут образовывать комбинацию управления с четырьмя подключенными датчиками.
(7) Программное управление: вы можете самостоятельно создать и сохранить до 20 программ конденсации, и вам нужно только выбрать и позвонить, чтобы запустить конденсацию (режим управления программой).



При контроле степени вакуума режим управления ниже по потоку больше подходит для степени вакуума, близкой к атмосферному давлению, но режим управления воздухозаборником выше по потоку необходим для контроля степени вакуума менее 10 мбар. Таким образом, чтобы обеспечить полную степень контроля вакуума, можно использовать двойной датчик и режим двустороннего управления, как показано на рисунке 6.
В режиме управления, показанном на рисунке 6, необходимо использовать функции прямого и обратного управления, а также функции автоматического переключения двойного датчика вышеуказанного двухканального контроллера серии FC-20, то есть во время различных процессов управления давлением воздуха; контроллер автоматически переключает соответствующий диапазон. Вакуумметр и выберите соответствующий электронный клапан регулирования расхода воздуха для управления.