​pid电动高压气体减压阀压力控制系统设计方案-7411威尼斯

pid电动高压气体减压阀压力控制系统设计方案


以气体或液体管道或容器中的压力作为被控制量的反馈控制系统。在许多生产过程中，保持恒定的压力或一定的真空度常是正常生产的必要条件。很多化学反应需要在恒压下进行，为保持流量不变也常需要控制主压力源的压力恒定。根据不同应用场合，压力控制可采用不同的方式。当控制性能要求不高时，可采用比较简单的控制装置，如压力调节阀等。对性能要求较高或生产过程比较复杂，宜采用压力控制系统。压力控制系统的结构是闭环的，由压力传感器、压力控制器和调节阀组成。

调节仪具有pid控制算法，在控制系统设计和安装正确的前提下，控制品质的优劣往往取决于p、i、d三个参数的选择。调节仪有p、i、d参数的出厂默认值，但对于多数被控对象，默认参数并不能达到理想的控制效果，这时可以启动自整定功能。通过自整定，调节仪可以根据被控对象的特性，自动寻找参数以达到很好的控制效果：无超调、无振荡、高精度、快响应。启动自整定方式：调节仪具备pid参数自整定功能，产品初次使用时，需启动自整定功能以确定系统控制的p、i,d控制参数

pid电动高压气体减压阀压力控制系统设计方案

模式选择操作者可通过控制终端切换减压阀自动模式的开关。自动模式开启的情况下，调压、稳压或卸荷的数值及信号由控制终端发出，各工作过程由减压阀控制单元i按智能控制程序自动完成，精度由控制单元i的设置精度决定；自动模式关闭的情况下，控制单元i只采集s2测得的p2压力信号，不对排气电磁阀2、进气电磁阀3进行动作控制。3.调压控制终端发出p2目标值及调压信号，控制单元i接到指令后，将s2实测的p2值和目标值进行比较，当p2实测值低于目标值时，控制单元i根据二者的差值控制进气电磁阀3开启时长，给控制腔充气，pk升高。敏感活塞9在气压力的作用下向下运动，推动阀芯11开启，入口腔的高压气体经阀芯11和阀座12形成的环形节流缝隙进入到出口腔，出口腔压力逐渐升高。当控制单元i判断实测的p2值达到目标值时，关闭进气电磁阀3，完成调压过程

主减压阀和电动气压控制器分为两大模块，通过螺纹连接，实现了功能集成化和小型化；操作者可通过现场或远程控制终端发出指令，通过减压阀内置的身份标识，监测或分别调节多个单气源智能远控高压气体减压阀的工作状态和压力值；

调节阀是调节阀，pid是通过电缆连接到调节阀的控制器（例如plc或dcs）中的控制算法。调节阀有很多类型，例如电动和气动以及液压。电动控制阀通过控制步进电机来调节阀开度，而气动控制阀通过供气压力来调节阀开度。实际上，气动控制阀的气源也需要电源。因此，电动和气动实际上都消耗电力。当电动控制阀断电时，控制阀将保持在当前位置，并且不会移动，并且由于空气供应的损失，气动控制阀将*打开或关闭。

pid电动高压气体减压阀压力控制系统设计方案pid特点：

（1）位置式pid控制的输出与整个过去的状态有关，用到了误差的累加值；而增量式pid的输出只与当前拍和前两拍的误差有关，因此位置式pid控制的累积误差相对更大；

（2）增量式pid控制输出的是控制量增量，并无积分作用，因此该方法适用于执行机构带积分部件的对象，如步进电机等；而位置式pid适用于执行机构不带积分部件的对象，如电液伺服阀。

（3）由于增量式pid输出的是控制量增量，如果计算机出现故障，误动作影响较小，而执行机构本身有记忆功能，可仍保持原位，不会严重影响系统的工作，而位置式的输出直接对应对象的输出，因此对系统影响较大。

二、pid电动高压气体减压阀压力控制系统设计方案技术参数
 

输入
输入信号	电流	电压	电阻	电偶
输入阻抗	≤250ω	≥500kω
输入电流大限制	30ma
输入电压大限制		＜6v
输出
输出信号	电流	电压	继电器	24v配电或馈电
输出时允许负载	≤500ω	≥250kω （注：需要更高负载能力时须更换模块）	ac220v/0.5a（小） dc24v/0.5a（小） ac220v/2a（大） dc24v/2a（大） 见备注	≤30ma
调节输出
控制输出	继电器	单相可控硅	双相可控硅	固态继电器
输出负载	ac220v/0.5a（小） dc24v/0.5a（小） ac220v/2a（大） dc24v/2a（大） 见备注	ac660v/0.1a	ac600v/5a （如果直接驱动 必须注明）	dc12v/30ma
综合参数
测量精度	0.2%fs±1字
设定方式	面板轻触式按键数字设定；参数设定值密码锁定；设定值断电保存。
显示方式	led红/绿数码管双排显示或led红/绿数码管双排显示 51段led光柱显示
使用环境	环境温度：0～50℃；相对湿度：≤85%rh； 避免强腐蚀气体。
工作电源	ac 100～240v（开关电源） （50-60hz）； dc 20～29v （开关电源）。
功耗	≤5w
结构	标准卡入式
通讯	采用标准modbus通讯协议，rs485通讯距离可达1公里；rs232通讯距离可达：15米。 注：仪表带通讯功能时，通讯转换器有源转换器

备注：外形尺寸为d、e的仪表继电器输出时允许负载能力为ac220v/0.6a，dc24v/0.6a。
三、pid电动高压气体减压阀压力控制系统设计方案仪表的面板及显示功能

 

1）仪表外形尺寸及开孔尺寸

外形尺寸	开孔尺寸	外形尺寸	开孔尺寸
160*80mm（横式/光柱）	152*76mm	96*48mm（横式）	92*45mm
80*160mm（竖式/光柱）	76*152mm	48*96mm（竖式）	45*92mm
96*96mm（方式/光柱）	92*92mm	72*72mm（方式）	68*68mm
48*48mm（方式）	45*45mm

上述的高压气体减压阀，其中，所述排气电磁阀、所述进气电磁阀、所述控制器外盖、所述控制腔入口接管嘴、所述控制腔测压接管嘴和所述控制腔出口接管嘴均以螺纹形式和控制器本体连接。上述的高压气体减压阀，其中，所述主阀包括阀体及安装在所述阀体内且依次同轴设置的敏感活塞、复位弹簧、阀芯、阀座、弹簧座、压紧弹簧及压盖，所述阀体上还设置有控制气源接管嘴、入口接管嘴和出口接管嘴，所述控制气源接管嘴与所述入口接管嘴连通，所述入口接管嘴分别与所述阀体的入口腔及所述外接气源连通，所述出口接管嘴分别与所述阀体的出口腔及所述出口气体压力传感器连通。

上述的高压气体减压阀，其中，所述敏感活塞、所述压盖、所述控制器本体及所述阀体之间分别设置有用于实现不同气腔的密封的密封圈。上述的高压气体减压阀，其中，所述控制器本体、所述压盖、所述入口接管嘴、所述出口接管嘴及所述控制气源接管嘴均以螺纹形式和所述阀体连接。本实用新型的有益功效在于本实用新型的高压气体减压阀是针对新型运载火箭发射支持系统需求设计的新型自动化气体减压阀，能实现单气源智能远控。具有主气源直控、高压、大流量、集成化程度高等特点。

pid电动高压气体减压阀压力控制系统设计方案

 本调节仪自整定的准确度较高，可满足绝大多数的对象要求。但当对象较复杂，例如非线性、时变、大滞后等对象，可能需要多次整定或手工调整才能达到较好的控制效果。手工调整时，观察测量曲线，若系统长时间处于振荡可增大p或减小d以消除振荡；若系统长时间不能到达目标值可减小i以加快响应速度；若系统超调过多可增加i或增加d以减小超调。调试时可进行逐试法，即将p、i、d参数之一进行增加或者减少，如果控制效果变好则继续同方向改变该参数，相反则进行反向调整，直到控制效果满足要求。

其入口压力高达40mpa表压，出口压力可在不超过25mpa表压的大范围内调节，最大流量能够达到lkg/s，在最大流量下的稳压精度可以达到2%。集成智能电控功能后，具备了根据指令完成自动调压、稳压、卸荷工作过程的能力，简化了人工操作，减压阀调压和测压的精度和一致性都有所提高。其装入气路系统，并连接控制终端后，经过密封性能、工作性能、稳态压力偏差、动静压差、高温、低温及寿命等试验的综合验证，产品的动态性能稳定，工作可靠，自动调压、稳压和卸荷效果良好。以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。