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数显电压控制仪

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数显电压控制仪相关的论坛

  • 【分享】SWK-B型可控硅数显温度控制器

    SWK-B型可控硅数显温度控制器 该控制器可与箱形高温电阻炉(马弗炉),双管定硫炉、灰熔点测定炉或其它电热设备配合,实现对炉内温度自动控制,以适应不同的试验对升温速度及控制温度的不同要求。 ◆SWK-B型控制器采用数字显示指示温度,炉温显示清晰准确。 ◆使用双向可控硅输出控制,切换无触电,具有寿命长、无噪声等优点。 ◆具有PID调节功能,能有效克服炉温过冲的现象,使得温度控制更准确。 ◆输出电压0~220V连续可调,可适应不同的升温速度要求。 ◆电源:AC 220V±10% ,50HZ ◆全导通输出电压可调 ◆最大允许负载5KW 使用说明书(节选)一、概述SWK-B型数显温度控制器用于配合箱形高温电阻炉、定硫炉及其它电加热设备,实现对炉内温度的自动控制,以适应不同的试验项目对升温速度和温度的不同要求。其主要特点有:1. 温度设定与测量采用数字显示,直观准确 2. 采用双向可控硅控制输出,切换无触点,具有使用寿命长,无噪音等优点。3. 具有PID调节功能,能有效克服炉温过冲现象,使温度控制更准确。4. 输出电压无级调节,可适应不同的升温速度要求。二、主要参数1. 输入电压:220V±10%,50HZ2. 输出电压:0~220V连续可调3. 最大允许负载:5KW4. 精度等级:0.5级5. 配用电偶:镍铬-镍硅,K值,0~1000℃6. 工作环境:0~40℃,相对湿度≯85%三、使用方法1. 使用前应首先检查控制器的内部接线是否脱落,如有松动应按原理图接好,可控硅管壳与散热器应接触良好,保证元件工作是散热正常。2. 控制器不应放置在具有剧烈震动的场合,控制器内部应保持清洁。3. 按电控器上所标输入(220V),输出位置,将电源与负载接好。4. 控制原理图见下图5. 打开电源开关键,工作指示灯亮,表示电源已接通。6. 顺时针转动电压调节选钮,使电压表指示到合适强度(220v),拨动”数显调节仪”右下方开关到设定(OFF)后, 顺时针转动开关上面的调节选钮,使温度显示到需要设定值;设定后,开关拨到测量(ON),绿灯亮开始工作,温度达到设定值后红灯亮,停止工作。四、常见故障及产生原因:......

  • 数显温控仪的输出控制方式

    大家好:请问在没有说明书的情况下,如何辨别数显温度表的输出方式?位式控制和时间比例控制的输出现象有什么不同?

  • 一个带有较低额定输入电压控制器的150V非同步降压解决方案

    在如今的许多应用中,要求的额定输入电压超过许多现有DC/DC控制器的VIN最大额定值。对此,传统的解决办法包括使用昂贵的前端保护或实现低端栅极驱动器件。这意味着采用隔离拓扑,如反激式转换器。隔离拓扑通常需要自定义磁性,且与非隔离方法相比,设计复杂性和成本也有所增加。存在着另一种解决方案,可以通过使用VIN max(最大输入电压)小于系统输入电压的简易降压控制器来解决问题。这是如何实现的呢?降压控制器通常来源于参考电位(0V)的偏置电源(图1a)。偏置电源来自输入电压;因此,器件需要承受全部的VIN电位。然而,因为开通P通道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)所需的栅极驱动电压在VGS低于VIN,P通道降压控制器具有参考VIN(图1b)的栅极驱动电源。关闭P通道MOSFET则仅需简单地将栅极电压变为VIN(0V VGS)(图2)。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180427/20180427105529_59985.png[/img][/align][align=center]图1:N通道(a)的VCC偏置生成;和P通道控制器(b)[/align][align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180427/20180427105553_80655.png[/img][/align][align=center]图2:P通道控制器的栅极驱动[/align]非同步P通道控制器导出其偏置电源以驱动P通道栅极,可带来巨大的效益,并且可能实现提供悬浮在0V电位以上的虚拟接地。对于N通道高侧MOSFET,电压来自接地的参考电源。这是使用升压电容器和二极管泵送的电荷,以提供高于VIN源极电位的栅极电压。使用P通道高侧MOSFET可以显著简化该问题。要打开P通道MOSFET,栅极电位需要低于VIN的源极电位。因此,电源仅参考VIN,而非上面提到的VIN和接地。[b]悬浮接地[/b]如何为控制器创建悬浮接地?这很简单,通过使用射极跟随器即可实现。图3所示为这种方案的基本实践。PNP发射极的电位为Vbe(~0.7V),低于齐纳二极管电压电位(Vz)。实质上,您可以将控制器浮动到VIN,并调节控制器的参考值,以限制VIN与器件接地之间的电压。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180427/20180427105709_72732.png[/img][/align][align=center]图3:使用简易射极跟踪器方案创建虚拟接地[/align][b]输出电压转换[/b]这里有一项挑战需要克服。由于控制器位于虚拟接地(Vz-Vbe),并产生参考接地(0V)电位的降压输出电压,因此如何才能将输出电压信号转换为位于虚拟接地上方的反馈电压(通常介于0.8V和1.25V之间)?图4说明了具体的挑战。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180427/20180427105725_81936.png[/img][/align][align=center]图4:展示VOUT(参考0V接地)与控制器的反馈电压(参考虚拟接地)之间电压电位差的示意图[/align]要关闭环路,您可以使用一对配对晶体管以实践图5所示的电路。一匹配对将反馈信号发送至VIN;另一匹配对产生从VIN到虚拟接地之上电位的电流。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180427/20180427105739_91524.png[/img][/align][align=center]图5:非同步控制器和使用配对晶体管的馈电实践的高级原理图[/align][b]输出电压调节[/b]当瞬态电压显著高于LM5085的绝对最大值时,适合应用这一想法。LM5085是一个恒定导通时间(COT)控制器;因此,其导通时间(Ton)与VIN成反比。然而,当将VIN钳位到LM5085时,Ton将不再随着VIN(至功率级)的增加而调整,因为器件将具有由齐纳二极管设置的固定电压,而VIN(至功率级)将不断增大。这将导致频率下降,因为功率级输入电压的增加值超过LM5085的钳位电压;因此调节电压可能会稍微开始增加。因此,为确保以Type 1 纹波注入标准规定纹波注入电压的大小。最终,确保纹波被制定在可接受的范围内,以维持稳定性及最小化当纹波增加时的输出误差。[b]示例原理图[/b]图6所示为绝对最大VIN额定值为150V的48V电源的示意图。示例可以在3A条件下提供12VOUT。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180427/20180427105754_43661.png[/img][/align][align=center]图6:使用LM5085在3A设计时为24V至150VIN(最大)/ 12VOUT[/align]图7所示为从原型电路板获得的效率图,图中两大参数为效率(%)和负载电流(A)。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180427/20180427105807_58183.png[/img][/align][align=center]图7:不同输入电压下效率(%)与负载电流(A)的关系[/align]图8所示为150VIN时的开关节点电压和电感纹波电流。[align=center][img]https://www.yishangm.com/upload/image/20180427/20180427105818_20270.png[/img][/align][align=center]图8:通道1开关节点电压,通道4电感纹波电流[/align][b]结论[/b]在系统输入电压高于器件最大输入电压额定值的应用中使用P通道非同步降压控制器。该应用的优点在于使用成本较低的控制器,且最大程度地减少了组件数量。

  • 请问岛津控制器CBM-102的电压是多少?它能控制气相吗?

    请问岛津控制器CBM-102的电压是多少?它能控制气相吗?

    请问岛津控制器CBM-102的电压是多少?它能控制气相吗?后面电压写:110-120 , 220-240,是不是都可以用?不知哪位大侠有这个控制器?http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606192349_597384_1028831_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606192349_597385_1028831_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/06/201606192349_597386_1028831_3.jpg

  • 【原创大赛】追查电压力锅控制面板失灵根源,一毛钱修复

    【原创大赛】追查电压力锅控制面板失灵根源,一毛钱修复

    实验室制作培养基使用的一台电压力锅,控制面板失灵,一开机就进入煮稀饭程序,不能选择其它工作程序,没有故障码显示。拆机进行检修,换一只微动按钮开关后,修复并正常工作。[b]一、故障现象及初步分析[/b]出故障的美的电压力锅,插上电源,直接进入煮“稀饭”程序,不能停止、不能选择其它程序:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151242_02_1807987_3.jpg[/img]进入煮“稀饭”程序后,该程序执行工作正常(即只能煮稀饭):[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151249_01_1807987_3.jpg[/img]电压力锅的工作流程如下:[img=,631,568]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151242_04_1807987_3.jpg[/img][b]故障原因分析:[/b]根据开机能够进入煮稀饭程序并完成的现象,说明故障出在“功能选择”之前。与“功能选择”有关的电路是控制面板电路,拆开压力锅进行检查。[b]二、拆机顺序[/b]固定底盖的是一颗特殊的内梅花螺丝,卸掉:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151242_05_1807987_3.jpg[/img]卸下底座三颗十字固定螺丝:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151242_06_1807987_3.jpg[/img]取下底座:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151251_01_1807987_3.jpg[/img]看见内部主电路板及元件,很干净,未见异物及异常现象:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151242_01_1807987_3.jpg[/img]这是双金属温控开关:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151252_02_1807987_3.jpg[/img]发热盘的接线柱:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151252_01_1807987_3.jpg[/img]拔下主电路板与控制面板的排线插头:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151254_01_1807987_3.jpg[/img]拆下外壳的接地线:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151242_12_1807987_3.jpg[/img]取下金属外壳:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_02_1807987_3.jpg[/img]控制面板固定在外壳上:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_03_1807987_3.jpg[/img]拆下固定螺丝,取下控制面板:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_04_1807987_3.jpg[/img][img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_05_1807987_3.jpg[/img]再拆下控制面板背面盖板的四颗固定螺丝:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_06_1807987_3.jpg[/img]打开盖板后,有防潮橡胶圈,电路板没有水迹、潮湿问题:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_01_1807987_3.jpg[/img]故障现象,接通电源,“稀饭”LED灯长亮,是右边第二颗红LED灯:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_08_1807987_3.jpg[/img]故障对应的微动开关SW246:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_09_1807987_3.jpg[/img]用烙铁焊下故障微动开关:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_10_1807987_3.jpg[/img]拆下的微动开关,规格6×6×5mm,中间两脚:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_11_1807987_3.jpg[/img][img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_12_1807987_3.jpg[/img][b]三、剖析故障元件及更换[/b]用刀片切除微动开关的四个塑料固定桩:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151255_07_1807987_3.jpg[/img]拆开后的微动开关零件,没有发现有水迹、锈斑、异物:[img=,690,514]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151256_02_1807987_3.jpg[/img]仔细观察微动开关触点,发现两边触点与中间触点之间不干净,是什么东西?[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151256_03_1807987_3.jpg[/img][img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151256_04_1807987_3.jpg[/img]用低倍显微镜观看,两边触点与中间触点之间的物质是残余铜箔,看来该开关芯采用三氯化铁腐蚀工艺制作,没有将无用区域的铜箔腐蚀干净:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151256_05_1807987_3.jpg[/img][img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151256_06_1807987_3.jpg[/img][img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151256_07_1807987_3.jpg[/img] 微动开关触点间有薄薄的金属层,当环境比较潮湿,电阻变小,相当于该触点被按下接通并且一直保持,封锁了其它按键的操作。这种6×6×5mm中间两脚的微动开关,电子市场一毛钱一只(TB上3分钱1只,不包邮),更换后,排除故障,恢复正常工作。接通电源,面板上“- - - -”闪烁,等待功能选择和下一步操作:[img=,690,517]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/08/201708151256_01_1807987_3.jpg[/img][b][b]四、[/b]结束语[/b] 此故障原因是采用了不合格微动开关元件。这种故障初发时,时有时不有,不好判断。到维修点去,通常换整个控制面板,价格不菲。懂得故障根源后,遇到这种故障,自己就能排除。首先观察是哪一个LED功能灯锁住,拆开机子控制面板后,直奔主题,换下对应的微动开关,省时又省钱。 此类故障有一定代表性,凡是面板有多程序选择按钮的国产小家电,如电饭煲、电磁炉、电压力锅、微波炉、煮豆浆机等,当出现接通电源后,被锁住在某一档位,无法选择其它功能或操作时,又没有故障码显示,可以参照本办法修复。 提醒国内厂家,在品管方面还应下足功夫,才能缩小与国外知名品牌的差距。

  • 新型低成本低压电子束焊接技术及其精密真空控制装置

    新型低成本低压电子束焊接技术及其精密真空控制装置

    [align=center][size=16px][img=新型低成本低压电子束焊接技术及其精密真空控制装置,550,337]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303270934409402_5689_3221506_3.jpg!w690x423.jpg[/img][/size][/align][size=16px][color=#339999]摘要:新型低压电子束焊接加工技术具有凹型阴极、自聚焦和低造价的突出特点,不再需要高真空系统,也无需磁透镜和磁线圈进行电子束的聚焦和偏转,可进行微零件焊接和低熔点材料表面微结构改性。但这种新型技术对氩气工作气压的要求较高,需要在7~12Pa的低真空范围实现高精度的调节和控制。本文针对此高精度控制提出了解决方案,即在电容真空计作为传感器的基础上,采用了电动针阀和超高精度压力控制器,控制精度可达±1%。[/color][/size][align=center][size=16px][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/size][/align][size=18px][color=#339999][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 电子束焊是指利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊接面,使被焊工件熔化实现焊接。目前,电子束焊通常分为高真空、低真空和非真空三种类型,但无论是那种类型,电子束都需要在高真空条件下产生,且还需要磁透镜和磁线圈系统用于聚焦和偏转电子束,这使得高真空装置是电子束焊接设备中的重要且高成本的部件。[/size][size=16px] 最近,波兰研究人员Aleksander Zawada和Piotr Konarski介绍了一种真正低压环境且无需磁透镜和磁线圈的电子束焊接技术[1,2],这种新的低压电子束焊接技术具有以下特点:[/size][size=16px] (1)采用凹形阴极作为电子束源,直接在氩气环境中产生并聚焦电子束。工作气体的存在和伴随辉光放电的发生允许表面电荷中和,这使得电子束可以直接轰击绝缘材料。[/size][size=16px] (2)可直接采用微波炉用变压器,电压输出为1~3kV,就能建立一个以凹形阴极作为电子源的低压电子束加工装置。[/size][size=16px] (3)阴极和阳极之间的间隙约为25mm,氩气气体绝对压力可在0.05~0.09Torr范围内调节,采用机械泵就可在此真空度范围内可以获得了稳定的辉光放电进行焊接和加工。通过改变阴极电压以及选择合适的真空度,实现电子束电流的调节,以满足不同工具加工和焊接需要。[/size][size=16px] (4)通过使用凹面阴极可直接获得直径1~3mm的聚焦点。虽然与很多高端的电子束加工设备相比,它的尺寸似乎太大,但它可用于微零件焊接和表面改性。[/size][size=16px] (5)由于采用微波炉小功率电源和旋片泵,使得整个装置结构简单和非常便宜,同时可用于微零件焊接和低熔点材料表面微结构改性,如不锈钢、铜、铝、氧化铝、氧化硅和玻璃等材料。如果加大功率,可实现更大功率的电子束焊机。[/size][size=16px] 从上述这种真正低压电子束焊接加工技术的特点中可以看出,这种技术对真空度的要求很高,需要在很窄的气压范围内(约5Pa)进行调节以满足不同的焊接加工要求,而相关文献也未涉及气压精密控制的具体内容。为此,本文将针对此问题提出相应的具体解决方案。[/size][size=18px][color=#339999][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 波兰学者提出的新型低压电子束焊接加工装置结构如图1所示[1,2],其真空室只有5升的体积。真空系统包括了真空计、机械泵和泄漏阀三部分,进气用了高压氩气气瓶,还配备了一个气阀用来加工完成后导入空气打开腔门。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=01.新型低压电子束焊机原理图,650,409]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303270937189274_6985_3221506_3.jpg!w690x435.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图1 新型低压电子束焊接机结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 从图1所示结构可以看出,所进行的真空度控制应该还是手动调节方式,即固定机械泵抽速(一般是全开状态),然后通过调节泄漏阀的开度来达到不同的真空度,但这种手动控制方式很难保证真空度控制的准确性和稳定性,完全不能按照设计好的不同设定值对真空度进行控制。[/size][size=16px] 为此,本解决方案的目的是进行真空度控制的自动化改造,改造方案的具体结构如图2所示。解决方案是在原有的电容真空计基础上,增加了电动针阀和高精度的真空压力PID控制器,由真空计、电动针阀和真空压力控制器组成一个典型的闭环控制系统。其中各个部件的具体内容如下。[/size][align=center][size=16px][color=#339999][b][img=02.新型低压电子束焊机和真空控制装置原理图,650,401]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/03/202303270937405037_1825_3221506_3.jpg!w690x426.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#339999][b]图2 包含真空度自动控制的电子束焊接机结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px][color=#339999][b]2.1 真空计的选择[/b][/color][/size][size=16px] 方案中选择1Torr量程的薄膜电容真空计覆盖0.05~0.09Torr工作压力范围,这种电容真空计具有0.25%的高精度。[/size][size=16px] 除了高精度之外,这种电容真空计还具有线性的0~10V直流电压信号输出,即真空度测量值与输出电压值呈线性关系,这非常有利于数据采集和处理,更能保证控制的准确性。[/size][size=16px] 对于0.05~0.09Torr的工作压力范围,尽管在理论上也可以选择0.1Torr量程的真空计,但实际真空度控制范围已接近真空计上限,这使得对0.09Torr附近的真空度较难控制,实际真空度稍微过冲就超出真空计量程,这很容易造成真空控制失效。[/size][size=16px][color=#339999][b]2.2 电动针阀[/b][/color][/size][size=16px] 工作压力自动控制的关键技术之一是图1中的泄漏阀要具备电动调节能力,这时的电动调节阀门就相当于一个电动执行器来根据要求调节进气流量的大小。[/size][size=16px] 解决方案是采用电动针阀代替图1中的泄漏阀。电动针阀是一种步进电机驱动的针型阀,阀门位移分辨率可达到12.7um,并具有很小的真空漏率和线性度,可直接用直流0~10V模拟电压进行调节,很适合真空度控制过程中的进气流量调节。[/size][size=16px][color=#339999][b]2.3 超高精度真空压力控制器[/b][/color][/size][size=16px] 对于低压电子束焊接加工装置的真空度控制而言,另一项关键技术就是需要解决超高精度的PID控制问题。如在选择1Torr真空计时,对应的电压输出为0~10V,那在实际测量0.05Torr真空度过程中所对应的电压输出则为0.5V。如果要达到±1%的控制精度,则需要PID真空度控制器具有5mV的测量精度,这是目前绝大多数工业用真空度控制器无法达到的精度要求。[/size][size=16px] 为了在0.05~0.09Torr范围内实现±1%的真空度控制精度,解决方案选用了VPC 2021系列超高精度真空压力控制器。此控制器的主要特点如下:[/size][size=16px] (1)超高性能指标:24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比,同时采用的是双精度浮点运算,这是目前国际上工业用控制器最高的性能指标。[/size][size=16px] (2)多功能:具有程序控制、PID参数自整定、RS485通讯、标准MODBUS通讯协议和多条设定曲线以及多组PID参数存储等功能。[/size][size=16px] (3)丰富的扩展能力:控制器带有远程设定能力,即通过外接可变电位器旋钮实现真空度设定值的手动调节和设定,为现场真空度的随时调节和控制提供了极大便利。[/size][size=16px] (4)配套软件:配套有计算机软件,可通过计算机进行控制器的所有设置和运行,并可直观显示和存储多个过程参数随时间变化的实时曲线,[/size][size=16px] (5)体积小巧:具有常用工业用控制器典型的小巧尺寸(面板尺寸96mm×96mm)。[/size][size=18px][color=#339999][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 在波兰学者提出的低造价低压电子束焊接和加工新技术基础上,本文对此新技术中未涉及到的真空度精密控制技术进行了分析,并提出了实现真空度高精度控制的解决方案。解决方案以及所涉及到的电动针阀和超高精度PID真空压力控制器,经过了大量试验验证考核,并已经在多个领域内得到了广泛应用,技术成熟度很高,可为这种新型电子束焊接和加工技术的推广应用提供有效的技术保障。[/size][size=18px][color=#339999][b]4. 参考文献[/b][/color][/size][size=16px][1] Zawada A, Konarski P. Electron beam generated in low pressure noble gas atmosphere–Compact device construction and applications[J]. 2013.[/size][size=16px][2] Chien C H, Zawada A, Konarski P, et al. Developing a desk-top electron beam micro-machining system in the low-pressure argon atmosphere[J]. Procedia CIRP, 2020, 95: 950-953.[/size][align=center][size=16px][color=#339999]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/size][/align]

  • ARC功率因数自动补偿控制仪的原理及其应用

    ARC功率因数自动补偿控制仪的原理及其应用安科瑞 蔡昀羲摘 要:介绍了基于ATMEGA16的高精度低压无功功率补偿器。该控制器采用数字检测电路来获取电网电压与电流的相位差,从无功补偿的原理出发,设计控制器的软硬件。使该系统在应用中实现了对电网功率因数的及时补偿和实时监测,适用于目前企业用户进行无功功率补偿。关键词:功率因数;无功补偿;单片机  随着现代工业的发展,电网中使用的感性负载也愈来愈多,如感应式电动机、变压器等。这些设备在工作时不但要消耗有功功率,同时需要电网向其提供相应的无功功率,造成电网的功率因数偏低。在电网中并联电容器可以减少电网向感性负载提供的无功功率,从而降低输电线路因输送无功功率造成的输电损耗,改善电网的运行条件,因此功率因数补偿控制器一直有着广阔的应用市场。本文所介绍的功率因数补偿控制器符合JB/T9663-1999国家标准,主要功能有:  (1) 相序自动识别  (2) 电压、电流、功率因数采样与显示  (3) 过压解除、欠流封锁,从而保护电容器及避免循环投切  (4) 采用先投入的先切除,先切除的先投入的原则,对补偿电容实行循环投切  (5) 所有的工作参数都可以通过面板按键设定,包括投入门限、切除门限、过压保护门限、欠电流封锁门限、投切延时时间一、 工作原理  采样三相电源中一线电流(如A线)与另外两线的电压(如BC线)之间的相位差,通过一定的运算,得到当前电网的实时功率因数。此功率因数与设定的投入门限和切除门限比较,在整个投切延时时间内,若在投切门限以内,则不予动作;若小于投入门限,则另投入一组电容器;若大于切除门限或发现功率因数为负时,则切除一组已投入的电容器。再经过投切延时时间,重复比较与投切,直到当前的功率因数达到投切门限以内。在投切过程中,若发现检测到的电压大于设定的过压保护门限,则按组切除所有已投入的电容;当检测到的电压超过设定的过压保护门限的10%时,则一次性切除所有已投入的电容,用以保护电容器。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封锁门限,则停止投切动作,避免系统出现循环投切现象。  由于在三相供电中有不同接线方法,不同的接线方法对功率因数的算法也不一样,因此我们规定ARC系列功率因数自动补偿控制仪的电流取自三相供电中的A线,电压取自BC间的线电压,同时为减少现场接线的复杂度,我们在程序中对相位进行自动判别。  在三相供电中,我们假设三相的相电压分别为Ua、Ub、Uc,A线电流为Ia  则有Ua=Usin(ωt),Ub=Usin(ωt+120º),Uc=Usin(ωt+240º),  从而得到BC间的线电压为Ubc=Ub-Uc= Usin(ωt-90º)  若A线负载为纯阻性,则A线电流Ia与A线电压Ua同相,Ia超前Ubc的角度为90º;  若A线负载为感性,则A线电流Ia滞后A线电压Ua角度为φ(0º≤φ≤90º),Ia超前Ubc的角度为90º-φ;  若A线负载为容性,则A线电流Ia超前A线电压Ua角度为φ(0º≤φ≤90º),Ia超前Ubc的角度为90º+φ  在我们的ARC功率因数自动补偿控制仪中,为了计算的方便,我们电流相位的采样为电压采样的第二个周期,即若没有相位差Ia滞后Ua的角度为360º。在实际检测中,假设我们检测到Ia滞后Ubc的角度为α,根据以上的分析得知:  若180ºα270º,则电路为容性负载,COSφ=COS(270º-α)  若α=270º,则电路为感性负载,COSφ=1  若270ºα360º,则电路为感性负载COSφ=COS(α-270º)  为方便用户接线,若用户将电压Ubc接成了Ucb,或将Ia的输入接反,根据以上的推断,我们同样可得到:  若0ºα90º,则电路为容性负载,COSφ=COS(90º-α)  若α=90º,则电路为感性负载,COSφ=1  若90ºα180º,则电路为感性负载COSφ=COS(α-90º)http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/16149c0.jpg图1 电压、电流向量二、 硬件的设计  控制器的CPU采用ATMEL的ATMEGA16-8L,此单片机工作电压范围宽(2.7 - 5.5V),最高工作频率为8MHz;芯片内部具有16k字节的Flash程序程序存储器,512 字节的EEPROM,1K字节的片内SRAM;8路10 位ADC;一个可编程的串行USART,具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器;两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器 ;一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器。显示芯片采用南京沁恒公司生产的键盘、显示专用芯片CH451S,CH451S最大能驱动8为数码管,且不需外加驱动就能直接驱动LED数码管,大大减小了印板尺寸,单片机的采用SPI模式,只需3线(片选CS、时钟CLK、数据输入DIN),因本系统未用CH451S的键盘功能,所以CH451S的DOUT引脚不用。Ubc的电压信号经过电阻限流进入2mA/2mA的隔离变换器后分为两路,一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC0,作为电压显示信号,另一路经过零比较后进入单片机中断口INT0;同样Ia的电流信号经5A/5mA的隔离变换器后分为两路,一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC1,作为电流显示信号,另一路经过零比较后进入单片机定时器门控端ICP引脚。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/1626rm.jpg图2 ATMEGA16外部引脚 http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/25/16215ld.jpg图3 输入信号处理三、 软件的设计  因整个系统对电压、电流采样的精度要求不高,我们直接用CPU的10位A/D对电压、电流的信号进行A/D转换,转换的结果一方面供显示的需要,另一方面作为过压与欠流的比较信号。我们将INT0设置为上升沿产生异步中断,ICP设置为上升沿触发输入捕捉。当INT0产生中断时,16位计数器开始以内部恒定的频率开始计数,直到下一中断的产生。在计数的同时,当TCP上有上升沿脉冲时,即将16位计数器已计得的数据放入到捕捉寄存器中。当一个采样周期结束时,计数器中得数据(N)即为外部交流信号的一个周期基数, 捕捉寄存器中数据(n)电流Ia滞后电压Ubc的基数,将(n/N)*360º即为角度,根据上面的原理就可判断在同一周波中时电压超前电流还是电流超前电压,同时还可得出超前或滞后的角度,将此数据进行查表即可得到功率因数。  为了避免对电容器组中的某一组进行频繁的投切,平衡每一组电容器的工作时间,延长整个系统的使用寿命。我们对电容器的投切采用先投入的优先切除,先切除的优先投入的原则,我们在单片机的RAM中开辟了一空间,用于记录每组电容器的投入与切除时间,然后进行排序,将已工作时间最长的作为优先切除对象,将切除时间最长的作为优先投入对象。  当三相交流的负载回路电流非常小时,会产生投切振荡的现象。也就是说控制系统投入一组电容器会产生过投,切除一组电容器又会产生投入不足,控制器就会产生重复的投切现象。为避免此想象的发生,我们设置了欠电流锁定,当电流值小于此数值时,系统将停止对电容器的投切动作,维持已投入的电容器工作。  在工作过程中,若采样到的电压数据大于设定的过压保护值时,控制器将逐步切除已投入的电容器,若发现超过设定的保护值的10%时,则一次性切除所有已投入的电容器,保护电容器。  以上的技术现已应用于本公司的ARC功率因数自动补偿控制仪中,经测试运行,系统工作稳定、各项指标达到了国家标准的要求,现已初步投放市场。

  • ARC功率因数自动补偿控制仪的原理及其应用

    摘 要:介绍了基于ATMEGA16的高精度低压无功功率补偿器。该控制器采用数字检测电路来获取电网电压与电流的相位差,从无功补偿的原理出发,设计控制器的软硬件。使该系统在应用中实现了对电网功率因数的及时补偿和实时监测,适用于目前企业用户进行无功功率补偿。Abetted:This article introduces reactive power compensator based on ATMEGA16 controlling with high precision. It measures excess phase of voltage and current by using digital circuit, Based on the reactive compensation theorem, The software and hardware of the controller is deigned.By using the system a timely compensation and real-time monitnring of the power factor in electricity network are possible, It is mainly used to compensate reactive power in present factories and mines.关键词:功率因数;无功补偿;单片机  随着现代工业的发展,电网中使用的感性负载也愈来愈多,如感应式电动机、变压器等。这些设备在工作时不但要消耗有功功率,同时需要电网向其提供相应的无功功率,造成电网的功率因数偏低。在电网中并联电容器可以减少电网向感性负载提供的无功功率,从而降低输电线路因输送无功功率造成的输电损耗,改善电网的运行条件,因此功率因数补偿控制器一直有着广阔的应用市场。本文所介绍的功率因数补偿控制器符合JB/T9663-1999国家标准,主要功能有:  (1) 相序自动识别  (2) 电压、电流、功率因数采样与显示  (3) 过压解除、欠流封锁,从而保护电容器及避免循环投切  (4) 采用先投入的先切除,先切除的先投入的原则,对补偿电容实行循环投切  (5) 所有的工作参数都可以通过面板按键设定,包括投入门限、切除门限、过压保护门限、欠电流封锁门限、投切延时时间一、 工作原理  采样三相电源中一线电流(如A线)与另外两线的电压(如BC线)之间的相位差,通过一定的运算,得到当前电网的实时功率因数。此功率因数与设定的投入门限和切除门限比较,在整个投切延时时间内,若在投切门限以内,则不予动作;若小于投入门限,则另投入一组电容器;若大于切除门限或发现功率因数为负时,则切除一组已投入的电容器。再经过投切延时时间,重复比较与投切,直到当前的功率因数达到投切门限以内。在投切过程中,若发现检测到的电压大于设定的过压保护门限,则按组切除所有已投入的电容;当检测到的电压超过设定的过压保护门限的10%时,则一次性切除所有已投入的电容,用以保护电容器。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封锁门限,则停止投切动作,避免系统出现循环投切现象。  由于在三相供电中有不同接线方法,不同的接线方法对功率因数的算法也不一样,因此我们规定ARC系列功率因数自动补偿控制仪的电流取自三相供电中的A线,电压取自BC间的线电压,同时为减少现场接线的复杂度,我们在程序中对相位进行自动判别。  在三相供电中,我们假设三相的相电压分别为Ua、Ub、Uc,A线电流为Ia  则有Ua=Usin(ωt),Ub=Usin(ωt+120º),Uc=Usin(ωt+240º),  从而得到BC间的线电压为Ubc=Ub-Uc= Usin(ωt-90º)  若A线负载为纯阻性,则A线电流Ia与A线电压Ua同相,Ia超前Ubc的角度为90º;  若A线负载为感性,则A线电流Ia滞后A线电压Ua角度为φ(0º≤φ≤90º),Ia超前Ubc的角度为90º-φ;  若A线负载为容性,则A线电流Ia超前A线电压Ua角度为φ(0º≤φ≤90º),Ia超前Ubc的角度为90º+φ  在我们的ARC功率因数自动补偿控制仪中,为了计算的方便,我们电流相位的采样为电压采样的第二个周期,即若没有相位差Ia滞后Ua的角度为360º。在实际检测中,假设我们检测到Ia滞后Ubc的角度为α,根据以上的分析得知:  若180ºα270º,则电路为容性负载,COSφ=COS(270º-α)  若α=270º,则电路为感性负载,COSφ=1  若270ºα360º,则电路为感性负载COSφ=COS(α-270º)  为方便用户接线,若用户将电压Ubc接成了Ucb,或将Ia的输入接反,根据以上的推断,我们同样可得到:  若0ºα90º,则电路为容性负载,COSφ=COS(90º-α)  若α=90º,则电路为感性负载,COSφ=1  若90ºα180º,则电路为感性负载COSφ=COS(α-90º)二、 硬件的设计  控制器的CPU采用ATMEL的ATMEGA16-8L,此单片机工作电压范围宽(2.7 - 5.5V),最高工作频率为8MHz;芯片内部具有16k字节的Flash程序程序存储器,512 字节的EEPROM,1K字节的片内SRAM;8路10 位ADC;一个可编程的串行USART,具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器;两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器 ;一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器/ 计数器。显示芯片采用南京沁恒公司生产的键盘、显示专用芯片CH451S,CH451S最大能驱动8为数码管,且不需外加驱动就能直接驱动LED数码管,大大减小了印板尺寸,单片机的采用SPI模式,只需3线(片选CS、时钟CLK、数据输入DIN),因本系统未用CH451S的键盘功能,所以CH451S的DOUT引脚不用。Ubc的电压信号经过电阻限流进入2mA/2mA的隔离变换器后分为两路,一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC0,作为电压显示信号,另一路经过零比较后进入单片机中断口INT0;同样Ia的电流信号经5A/5mA的隔离变换器后分为两路,一路进入模拟绝对值处理电路送入单片机的A/D转换口ADC1,作为电流显示信号,另一路经过零比较后进入单片机定时器门控端ICP引脚。三、 软件的设计  因整个系统对电压、电流采样的精度要求不高,我们直接用CPU的10位A/D对电压、电流的信号进行A/D转换,转换的结果一方面供显示的需要,另一方面作为过压与欠流的比较信号。我们将INT0设置为上升沿产生异步中断,ICP设置为上升沿触发输入捕捉。当INT0产生中断时,16位计数器开始以内部恒定的频率开始计数,直到下一中断的产生。在计数的同时,当TCP上有上升沿脉冲时,即将16位计数器已计得的数据放入到捕捉寄存器中。当一个采样周期结束时,计数器中得数据(N)即为外部交流信号的一个周期基数, 捕捉寄存器中数据(n)电流Ia滞后电压Ubc的基数,将(n/N)*360º即为角度,根据上面的原理就可判断在同一周波中时电压超前电流还是电流超前电压,同时还可得出超前或滞后的角度,将此数据进行查表即可得到功率因数。  为了避免对电容器组中的某一组进行频繁的投切,平衡每一组电容器的工作时间,延长整个系统的使用寿命。我们对电容器的投切采用先投入的优先切除,先切除的优先投入的原则,我们在单片机的RAM中开辟了一空间,用于记录每组电容器的投入与切除时间,然后进行排序,将已工作时间最长的作为优先切除对象,将切除时间最长的作为优先投入对象。  当三相交流的负载回路电流非常小时,会产生投切振荡的现象。也就是说控制系统投入一组电容器会产生过投,切除一组电容器又会产生投入不足,控制器就会产生重复的投切现象。为避免此想象的发生,我们设置了欠电流锁定,当电流值小于此数值时,系统将停止对电容器的投切动作,维持已投入的电容器工作。  在工作过程中,若采样到的电压数据大于设定的过压保护值时,控制器将逐步切除已投入的电容器,若发现超过设定的保护值的10%时,则一次性切除所有已投入的电容器,保护电容器。  以上的技术现已应用于本公司的ARC功率因数自动补偿控制仪中,经测试运行,系统工作稳定、各项指标达到了国家标准的要求,现已初步投放市场。

  • 分享如何判断温度控制仪的输出故障

    一、继电器输出的温度仪表主要故障判别法:  1、热电偶或热电阻完好状况与仪表接线正确的前提下,仪表通电后不升温,甚至测量温度向下跌的现象(设定温度高于测量温度先决条件下)。  1)仪表的主控输出是继电器,输出而被控制的电路中是交流 接触器(或中间继电器)时;首先搞清此输出为触点控制。  检查主控输出的端子接线是否正确。因我厂仪表主控输出是反作用,所以我厂仪表主控输出的继电器闭端应与交流接触器(中间继电器)的线包一端相连,其他接线正确,虽然仪表运行中,绿指示灯亮,但不升温。(由于仪表是反作用原理)。  仪表主控输出继电器常开端,按前述与交流接触器(中间继电器)的线包连线正确的前提下,仪表通电运行中,绿指示灯亮,仍不升温。  检查方法:把万用表放在交流电压、交流250V档,万用表上一根表棒在仪表主控输出的继电器常开的端子上,另一根表棒放在交流220V电源的中线上,万用表显示是否有交流220V电压。  A) 若无电压数值:说明交流接触器(中间继电器)线包的一端没接在仪表主控输出继电器的常开端子上,而接在仪表主控输出的继电器的常闭端子上,(说明交流接触器或中间继电器线包两端无电压输入)。  检查方法,查一下交流220V电源相(火)线有无用电线连到仪表主控输出继电器的中间端子上。或所用的电线内部开路而造成。  仪表主控输出继电器通电后没有反转,说明仪表主控继电器中间端与常闭端咬死。  B)若有约交流220V电压,说明交流接触器或中间继电器线包两端有约交流220V电压加上。  检查方法:查一下交流接触器或中间继电器的线包电压是否定220V。若该产品要求线包电压为交流380交流接触器(中间继电器)就无法工作。要求换上线包电压为交流220V的交流接触或中间继电器。  1)符合上述要求,还不能正常工作。在不通电状况下,用万用表放在电阻×10档上,把万用表的两根表棒按在交流接触器工中间继电器的线包两端,若电阻值很大,说明线包内的线圈断开或损坏,应调换交流接触器或中间继电器。若有电阻数值,说明线包内无铁心,不能产生电磁吸力而无法工作。就应调换交流接触器或中间继电器。  2、仪表运行工作中,测量温度已高于设定温度,仪表绿色指示灯已熄灭,但测量温度还一直上升。  检查方法:  1)表的主控输出是继电器触点输出,而被控电路中是交流接触器或中间继电器时。  (1)仪表不通电时,用万用表电阻×1Ω档去检测,信表主控继电器的中间庙与常开端电阻数值大小来判别。  ①若有电阻,甚至电阻数值很小,说明仪表主控输出的继电器中间端与常开端因长期工作咬死,应调换仪表主控输出的继电器,在现场只能是更换仪表。  ②若电阻数值很大,说明仪表主控输出的继电器完好,被控电路中交流接触器或中间继电器可能有问题。检查方法:  用万用表电阻×1Ω档去检测交流接触器或中间继电器的常开端的电阻值大小来判别。若有电阻数值,甚至电阻数值很小。说明交流接触器或中间继电器常开端因长期工作而咬死。只能把交流接触器或中间继电器更换。反之电阻值很大,说明交流接触器或中间继电器完好。  (2)仪表通电时,信仪表在运行工作中,当测量温度高于设定温度,仪表的绿色指示灯关,并大于10℃时,把万用表放在交流电压250V档上,用万用表一根表棒桉在仪表主控继电器的常开端;另一根表棒桉在交流220V电源的中线万用表显示是否有电压数值。①若仍约交流220V电压值,说明仪表主控继电器长期工作而咬死,应更换仪表。②若无电压值,说明仪表主控继电器完好。再用上述检查方法,用万用表一根表棒桉在交流接触器或中间继电器常开端的出线处,另一根表棒桉在交流220V电源的中线,是否有电压数值。若有约交流220V电压值,说明交流接触或中间继电器常开端长期工作而咬死,应进行调换。若无电压数值,说明交流接触器与中间继电器的常开端完好。  二、SSR(电平输出)的温度控制仪表主要故障判别法:  1、热电偶或热电阻完好状况与仪表接线正确的前提下,仪表通电后不升温,甚至测量温度向下跌的现象(设定温度高于测量温度先决条件下)  仪表的主控输出是SSR(电平)输出而被控制的电路中是外接固态继电器时。应首先应搞清此仪表的主控输出时,仪表上绿色指示灯亮,主控输出端子上有12V电平,而当绿灯指示灯暗,无电平或是OV。  检查方法  1)不通电的状况下  检查一下仪表主控输出同固态继电器之间接线是否正确,仪表主控输出SSR有(+)与(—)同固态继电器上的两小螺钉处或称固态继电器信号控制端的(+)与(—)相连一定要正确。同时把相连的线,用万用表电阻×1Ω档,量一下连线是否开路。  2)电的状况下:  用万用表直流电压20V档,把万用表两表棒按在仪表主控输出的两个端子(但弄清正负),在仪表绿色指示灯亮时,是否有12V直流电压。  A)若万用表测量无12V时,说明仪表主控输出有问题。检查仪表的型号是否正确,应更换仪表。  B)若万用表测量有12V时,说明固态继电器有问题,要更换固态继电器,也可以在不通电时,先把固态继电器大螺钉处的接交流220V电源相(火)线的连线拆掉,然后通电,用万用表电阻×1档,把万用表两根棒按在固态继电器的两个大螺钉上,当仪表绿色指示灯亮时,万用表显示的电阻值很大,也说明固态继电器有问题应更换。反之,万用表显示的电阻值接近0时,说明固态继电器完好  2、仪表运行工作中,测量温度已高于设定温度,仪表绿色指示灯已熄灭,但测量温度还一直上升。仪表主控输出是SSR(电平),而被控电路是固态继电器时。  检查方法:  (1)仪表不通电时,把万用表电阻×1KΩ档上,用万用表的两根表棒桉在固态继电器两个大螺钉上,(但要拆除大螺钉处与外行的连线)。  ①若万用表上显示的电阻数值∞大时,说明固态继电器冷态时完好。  ②若万用表上显示有电阻或电阻数值很小时,说明固态继电器损坏,要调换。  (2)仪表通电时,仪表运行工作中,当测量温度高于设定温度,并大于10℃时,仪表的绿色指示灯灭,把万用表放在直流电压20V档上,用万用表上两根表棒桉在仪表主控输出的两端,但正负要弄清,万用表上显示是否有电压数值。  ①若万用表上显示有直流12V电压值时,说明仪表有问题,应更换仪表。  ②若万用表上显示无电压值,说明仪表正常完好。那么要检查固态继电器。方法是在未通电前,先把固态继电器大螺钉与外界的连线拆除。通电后,把万用表放在电阻×1KΩ档上,用万用表的两根表棒桉在固态继电器两个大螺钉上,若万用表显示有电阻值并电阻值很小时,说明固态继电器处热态时短路,要调换固态继电器。反之电阻值∞大时,说明固态继电器冷态时完好。  三、脉冲输出的温度控制仪表主要故障判别法:  1、热电偶或热电阻完好状况与仪表接线正确的前提下,仪表通电后不升温,甚至测量温度向下跌的现象(设定温度高于测量温度先决条件下)。  当仪表的主控输出是脉冲输出,电路中用的是双向可控硅。首先应弄清仪表的主控输出是什么?仪表的主控输出是脉冲讯号。  检查方法:  当仪表主控输出端不与外界相连,把万用表放在直流电压0.5V档上,用万用表两表棒按在仪表主控输出端子(弄清正负)通电后,仪表绿色指示灯亮(仪表设定温度高于测量温度),万用表显示若有稍许电压说明仪表有脉冲输出,仪表输出正常.当代号为G(或无符号)时,主控输出是仪表内的小可控硅是否导电来定夺。仪表输出端子上与外界相连的电线全部拆除,把万用表放在电阻×1Ω档上,当通电后,仪表绿指示灯亮(信仪表设定温度高于测量温度),万用表显示有较小电阻数值,仪表主控输出正常。反之代号M的无电压与代号为G或无此符号电阻值很大,说明仪表有问题,应更换仪表。  根据以上所讲,若仪表无问题,应检查以下状况。  1)仪表的主控输出与双向可控硅接线是否正确。一定要按照产品使用说明书中接线端子所标明的接线图进行接线,否则无法正常进行。  2)查电路中大功率双向可控硅的质量  A)在不通电状况下,把双向可控硅的控制极轻轻拉一下,是否牢靠。若松动或掉下来,说明双向可控硅坏了要更换。  B)在不通电状况下,用万用表电阻×1Ω档,万用表上一根表棒按在双向可控硅的控制极,一根表棒桉在阴极,若万用表上显示的电阻数值很大或无电阻数值,说明双向可控硅坏了要更换。正常情况其电阻数值为≥20Ω与≤80Ω之间。  C)仪表不通电时,先把电路中大功率双向可控硅阳极同阴极上与外界的连线拆除。把万用表放在电阻×1KΩ档上,用万用表上一根表棒桉在双向可控硅阳极,另一根表棒桉在阴极,万用表显示是否有电阻值,①若万用表上显示的电阻数值∞大时,说明双向可控硅冷态时完好。②若万用表上显示有电阻或电阻数值很小时,说明双向可控硅损坏,要调换。  D)仪表通电时,仪表主控输出是脉冲讯号,未通电前,先把仪表主控输出端与外界的连线拆除,仪表通电时,把万用表放在直流电压0.5V档上,万用表两根表棒桉在主控输出两个端子上(正负要弄清)。当仪表的测量温度高于设定温度,仪表绿色指示灯熄灭。若万用表上显示有一点电压值,说明仪表主控输出有问题应更换仪表。若成万用表显示无电压时,说明仪表完好。此时再入下检查,先把双向可控硅阳极与阴极上与外界的连线拆除当信表通电,测量温度高于设定温度,仪表绿色指示灯熄灭,再把万用表放在电阻×1KΩ档上,用万用表上一根表棒桉在双向可控硅阳极,另一根表棒桉在阴极,若万用表数显示:电阻数值很小,说明双向可控硅热态时短路,要调换双向可控硅。反之电阻数值∞大时,说明双向可控硅完好。

  • 超高精度PID控制器的特殊功能(2)——远程控制软件及其安装使用

    超高精度PID控制器的特殊功能(2)——远程控制软件及其安装使用

    [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]

  • 【转帖】控制电缆的选择和使用应注意的几个问题

    摘要:介绍了电力系统中如何选择控制电缆,在使用中如何保证控制电缆正常工作和干扰等措施和方法   从控制中心连接到各系统传递信号或控制操作功能的电缆统称控制电缆。控制电缆早期的功能比较简单,包括:指示灯显示、仪表指示、继电器和开关设备的操作、报警联锁系统等。近年来,由于弱电和计算机网络的广泛应用,对控制电缆的选择和应用提出了新的功能和更高的要求。本文就近年来控制电缆的选择和使用中出现的一些新问题,加以研讨,供研究参考。  1控制电缆的主要系列品种  当今控制电缆的主产品为:聚氯乙烯绝缘控制电缆、天然-丁苯橡皮绝缘控制电缆和聚乙烯绝缘控制电缆三大系列。此外还有交联聚乙烯绝缘和乙丙橡皮绝缘的产品。早年曾生产的油浸纸绝缘铅包控制电缆已经淘汰。传奇商务在线(www.021le.com)为您提供各种工业电器。  控制电缆的额定电压用U0/U表示。我国1998年颁发的国家标准对塑料绝缘控制电缆的额定电压规定为450/750V,国外已有德国等提出将600/1000V的产品,作为控制电缆的常规产品系列。目前我国也能生产600/1000V的塑料绝缘控制电缆。橡皮绝缘控制电缆的额定电压则规定为300/500V。  控制电缆的线芯为铜芯,标称截面2.5mm2及以下,2~61芯 4~6mm2,2~14芯 10mm2,2~10芯。控制电缆的工作温度:橡皮绝缘为65℃,聚氯乙烯绝缘为70℃和105℃两个等级。计算机系统的使用的控制电缆一般选用聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯以及氟塑料绝缘的产品。  2保证控制电缆正常工作,防止干扰的措施  为保证控制电缆在发生绝缘击穿、机械损伤或着火时,减少波及的范围,国家标准GB50217-91《电力工程电缆设计规范》规定:双重化保护的电流、电压以及直流电源和跳闸控制回路等需要增强可靠性的两套系统,应采用各自独立的控制电缆。  控制电缆投入运行后,同一电缆的不同线芯之间,紧邻平行敷设的电缆之间都存在电气干扰的问题,引起电气干扰的主要原因有:(1)由于外施电压在线芯间电容耦合的作用下产生的静电干扰 (2)由于通电电流产生的电磁感应干扰。总的来讲,当邻近存在高电压、大电流干扰源时,电气干扰更严重,由于同一电缆的线芯之间的距离较小,其干扰程度也远大于平行敷设的紧邻电缆。例如某超高压变电所分相操作断路器的控制回路,三相合用一根电缆,曾发生过这样事故,由分相操作的脉冲使其它相的晶闸管触发,误导致三相联动,以后改用分别独立的电缆,就未再发生误动事故。又如某电厂的计算机监测系统,由于将模拟量低电平的信号线与变送器的电源线合用一根四芯电缆,曾引起在信号线产生70V的干扰电压,这对以毫伏计的低电平信号回路,显然会影响正常工作。  防止或减轻电气干扰的措施,主要有以下三个方面。  2.1控制电缆的一个备用芯接地  实践证明,控制电缆中一个备用芯接地时,干扰电压的幅值可降低到25%~50%,且实施简便,而对电缆的造价增加甚微。  2.2对电气干扰时会发生严重后果的电路,不合用一根控制电缆  其中包括:(1)弱电信号控制回路与强电信号控制回路 (2)低电平信号与高电平信号的回路 (3)交流断路器分相操作的各相弱电控制回路,都不应使用同一根控制电缆。但对  的回路 (3)交流断路器分相操作的各相弱电控制回路,都不应使用同一根控制电缆。但对弱电回路的每一对往返导线如分属于不是同一根的控制电缆,在敷设时有可能形成环状布置,在相近电源的电磁线交链下会感生电势,其数值可能对弱电回路低电平的参数干扰影响较大,因此对往返导线仍应合用一根控制电缆为宜。   2.3金属屏蔽与屏蔽层接地  金属屏蔽是减弱和防止电气干扰的重要措施,包括对线芯的总屏蔽、分屏蔽和双层式总屏蔽等。控制电缆金属屏蔽型式的选择,应按可能产生的电气干扰影响的强弱,计入综合抑制干扰的措施,以满足降低干扰和过电压的要求。对防干扰效果的要求越高,则相应的投资也越大,当采用钢带铠装、钢丝编织总屏蔽时,电缆的价格约增加10%~20%。  强电回路中的控制干扰,由于其本身的信号较强,因此除了位于超高压配电装置或与高压电缆紧邻平行较长外,均可选用不带金属屏蔽的控制电缆。弱电信号控制回路使用的控制电缆,当位于存在干扰影响的环境,又不具备有效的抗干扰措施时,宜选用带金属屏蔽的控制电缆,以防止电气干扰会对低电平信号回路产生误动作或使绝缘击穿等影响。弱电回路的控制电缆如果能与电力电缆拉开足够的距离,或敷设在钢管中时,可能会使外部的电气干扰降低到允许的限度。  对计算机监测系统信号回路的控制电缆,其屏蔽型式选择的原则是:(1)开关量信号,可用总屏蔽 (2)高电平模拟信号,宜用对线芯的总屏蔽,必要时也可用对线芯的分屏蔽 (3)低电平模拟信号或脉冲量信号,宜用对线芯的分屏蔽,必要时也可用含对线芯分屏蔽的复合总屏蔽。  关于屏蔽层的接地方式,应注意做到以下几点:  (1)计算机临控系统的模拟信号回路的控制电缆屏蔽层,宜用集中式一点接地。其原因基于保证计算机监控系统正常工作的要求,因为即使仅1V左右的干扰电压,也可能引起逻辑判断的谬误,集中一点接地可避免出现接地环流   (2)除计算机监控系统的控制电缆屏蔽层只允许集中一点接地的情况外,其它的控制电缆屏蔽层,当电磁感应干扰较大时,宜采用两点接地,而静电感应的干扰较大时,则采用一点接地   (3)双重屏蔽或复合总屏蔽的内屏蔽层宜用一点接地,而外屏蔽层可以两点接地   (4)选择两点接地时还应考虑在暂态电流的作用下,屏蔽层不会被烧毁。  3沿高压电缆平行敷设的控制电缆的选择  控制电缆的额定电压应不低于该回路的工作电压,并应满足可能经受的暂态和工频过电压的要求。由于较长的高压电缆线路一般采用纵差动保护方式,其保护及监测信号等的控制电缆,往往与高压电缆紧邻平行敷设(俗称导引电缆)。当一次系统发生单相接地故障时,由于电磁感应在控制电缆上出现的工频过电压值,往往可能超过常用的控制电缆的绝缘水平。例如:英国某特长12km的275KV电缆线路的旁边平行敷设的控制电缆,在一次系统单相短路电流25KA时,曾测得其工频感应过电压可达21~25KV(钢带铠装控制电缆)或12~15.5KV(铅包控制电缆),因此常用的5 KV或15KV级的控制电缆仍无法适应过电压的要求。又如我国某城市3km长的110KV电缆线路旁边,与其平行敷设的控制电缆,在一次系统短路电流15KA的作用下,出现的感应电压,经验算需选用绝缘水平不低于10KV级的控制电缆,目前国内已有15KV级导引电缆的产品,并曾在实际工程中采用。抑制感应过电压的措施还有:(1)控制电缆备用的线芯接地 (2)电力电缆铅包两端接地 (3)增设并列的接地线等。  4超高压配电装置控制电缆的选择  220KV及以上高压配电装置敷设的控制电缆,通常宜选用额定电压600/1000V等级的控制电缆 如有良好的屏蔽时,也可选用450/750V的控制电缆。其主要原因是:当高压配电装置中进行空载切合线路或变压器操作时,以及雷电波侵入的情况下引起的暂态过电压和不对称短路引起的工频过电压,由于电磁感应、静电感应和接地网上电位升高等原因,都可能在控制电缆上产生较高的干扰电压,对国内一些220KV及以上变电站的实地测试,控制电缆线芯中的暂态干扰电压有时可高达2500~4000V,具有金属屏蔽或备用线芯接地时,暂态过电压值可降低致60%以下。工频过电压的影响更大,某220KV变电站曾在一次系统短路时,由于接地网电位的升高导致控制电缆绝缘的击穿。

  • 热电堆和热电阻温度跟踪控制方法及其超高精度多功能PID控制器

    热电堆和热电阻温度跟踪控制方法及其超高精度多功能PID控制器

    [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]

  • 烧ICP变压器电源控制板保险管的问题

    各位高任好!我使用的ICP近来出现了问题,很严重,已经半个多月没有使用了。在一次换电(工厂经常断电然后自己发电)过程中,ICP高压包旁边变压器的电源控制板被烧掉了。但是更换了这块板后,当开始加电压的话,主板上的保险管就会被烧掉,希望各位能帮我分析一下这个问题,本来电源控制板上的电流10A也不是很大,可根据第一次被烧的情况好象是里面有地方短路了,而这个短路只是 加了电压之后才可以显现出来--即烧掉保险管。如有哪位能给本人解决此难题,情回复&回电话86-755-27487529-217 刘‘R &电邮 andrew.liu@hrscmc.com liubin51888@126.com

  • PC机直接控制(驱控一体化)步进电机

    PC机直接控制(驱控一体化)步进电机

    步进电机的需求量与日俱增,在各个行业的控制领域都将有广泛应用,同时步进电机实现伺服控制,也成为伺服电机的最佳替代方案。用户需要傻瓜化的指令来高精度的控制电机,优爱宝推出了多款产品更好的适应中国用户的使用需求。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/04/201404281624_497645_2851234_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/04/201404281624_497646_2851234_3.jpgUIM241产品用户直接通过上位机发指令即可完成控制步进电机http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/04/201404281624_497648_2851234_3.jpgUIM242产品用户直接通过上位机发指令即可完成控制步进电机,并且通过两根线完成CAN组网。除了上述用PC机直接控制之外,UIROBOT还有如下产品可满足用户的需求:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/04/201404281624_497647_2851234_3.jpg以上UIM243产品用户直接使用旋钮调速、电压调速。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/04/201404281625_497649_2851234_3.jpgUIM240产品属于脉冲方向驱动器,直接使用PLC发脉冲控制利用优爱宝的UIROBOT使得开发自主知识产权的机器和使用步进电机变得更为便捷与快速

  • QSN750直读光谱仪控制器故障处理

    QSN750直读光谱仪控制器故障处理

    QSN750直读光谱仪控制器故障处理近日,我公司的直读光谱仪出现泵不启动现象,软件平台有信号,但泵不启动,经诊断,该仪器的控制器出现故障,导致控制器无输出电压。下面为该故障的处理过程。第一步、关电源http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512241105_579325_1630106_3.png

  • 【转帖】JC—2型胶质层测定仪控制器

    JC—2型胶质层测定仪控制器 适用范围: 适用于煤炭、冶金行业测定烟煤胶质层指数,并以此来描述焦炭的特性,鉴定出炼焦用煤、生产用煤和商品煤的质量,从而确定烟煤的牌号。 功能特点:1.利用单片机进行实时控制,按国标要求自动控制升温速度,自动化程度高。 2.具有自动、手动两种控制方式且实现无干扰切换,控制参数可调节,性能稳定。3.采用高亮度数码显示,可同时显示试验时间、国标规定温度、前炉和后炉的实际温度及电流开度,显示清晰直观。4.具有一机双控功能,可同时测定两个试样,处川方便,操作简单。5.具有热电偶冷端温度自动补偿,减少误差,测量精度高。6.具有故障自行诊断、显示和报警功能,能及时发现故障,维修方便。7.具有瞬间断电自动恢复功能,节约时间,避免试样报废。技术参数:测定精度符合GB/T479-1999要求控温范围:(0—1100)℃ 控温精度:±1O℃测温误差:±3℃ 温度显示分辨率:1℃定时精度:1.25s/h 时间显示分辨率:lmin控制功率:4kW x 2 连续工作时间:24h记录转筒线速度:1mm/rain; 线速度精度:(160±2)mm/160min工作电源:220V±22V, 50Hz±1Hz外形尺寸(mm):主机:800 x 400 x 580控制器:320 x 320 x 140重量:主机96kg,控制器7kz。说明书:(节选) 一、前言 JC-11型胶质层测定控温仪是智能化控制仪器,它既具有国内同类型产品的优点又综合解决它们目前存在的一些不足之处,成为本仪器的特点。 具体表现在: 1;有良好的温度跟踪特性,特别对大之字形煤种更能反映其优越性。 2;有极强的抗干扰能力,包括失电后再复电,也能无声无息地恢 复电路的试验时间,要求温度,导通角等运行参数。 3;仪器的集成化,软件化,测试精度和安全可靠性得到了进一步提高。其技术指标如下: (1) 可控硅双炉或单独控制前炉、后炉的加热过程。 (2) 负载功率大於5KW,而测温电偶为K型。 (3) 测温范围:000~999℃,分辨力1℃ 测时范围:000~999℃,分辩力1分。测时误差:±30秒∕24小时,测温精度:±2℃ (4) 电源电压:交流220(1±10%)V,50HZ (5) 可连续工作。 三.仪器的安装和结线 1:仪器应安装在室温0~40℃,湿度≤80%,周边无腐蚀性气体且空气流通是场合。 2:仪器的结构均在后面板上。 (1) 连结电源的接线柱二个,红接线柱结交流220伏的相线,黑接线柱结中线。 (2) 连结前后炉加热碳棒的接线柱各二个,红接线柱为。。。 (3) 地线接线柱要与实验室地线相连。 (4) 连接前后炉测温电偶的端子各二个,前后炉的热电偶。。。 (5) 熔丝座内装1A保险管。。。三.显示和操作键 前面板 1;显示共12位。(1)一般情况下。显示前炉温度(1~3位),试验时间(4~6位),要求温度(7~9位)和后炉温度(10~12位),第三位小数点闪烁表示前炉温度采样,第十二位小数点闪烁表示后炉温度采样,第六位小数点为秒信号。 (2)在故障和异常情况下,显示下表的出错代号。。。*在炉温超过要求温度80度以上,则出现Err2,应检查是否可控硅已烧坏而无法断电。 (3)在连接(按键间隔小於1秒)按二次“消音/查询“键,1-3位显示前炉体导通率,10~12位显示后炉导通率。该导通率以交流半个周波的180度为基值。。。 2:操作键 (1)“开始”键:按此键,试验从头开始。(2)“手动”键:见操作及说明有关部分。(3)“消音/查询”键:按此键消音,且连续按二次将查询前后加热电压的导通率。(4)“项目调整”键:本仪器有控制双炉,前炉和后炉三种状态,按“项目调整”键可轮流改变上述状态。在单独控制前炉加热时,后炉温度显示全暗,在单独控制后炉加热时,前炉温度显示全暗。不按此键将保存上次状态。为了防止操作人员不慎误操作,因此须连接(前后二次按键的间隔时间小於1秒)按二次键才能改变运作状态。四、仪器的操作和说明 1;合上电源,且按“开始”键,仪器将进行自检。 2;若不按“开始”键,仪器认为是是失电后复电,而直接进入加热状态,因此每次新的煤样试验,均应按一次“开始”键。 2;合上电源且按“开始”键,仪器应报警。按“消音”键应能消音,验证报警和消音系统的正常。 3;仪器进入试验加热状态后,对前后炉的温度进行循环检测,约5秒钟转换一次,循环1-2次以后,仪器自动求出前后炉的温度平均值。如该平均值小于80℃,则认为是冷炉启动,初始要求温度定为20℃,试验时间定为零,经过2分钟以后,要求温度才以10℃/分的速率上升,如平均值等于或大于80℃,则认为是暖炉启动,前后炉温的平均值定为初始要求温度,自动计算出对应于冷炉启动的试验时间,且要求温度立即以10℃/分的速率上升. 。。。 4 要求温度的增加速率200℃之前为10℃/分,200~250℃之前为5℃/分,250℃以上为3℃/分.炉子的实际温度不断与要求值比较,进行自动调节,以谋求与要求一致,国标规定二值的允许偏差是在250~350℃之间为±10℃350~600℃之间为℃。。。出现Err 3代号时,仍在工作,且力图将仪器的实际温度控制到偏差内,而出现其他出错代号,仪器将自动切除电源。 5;要求温度首次到达200℃时,它改写成前后炉温的平均值,以改善250℃后的温度跟踪性能。升温到要求温度250℃时报警,通知化验人员抄表和绘图。然后每10分钟自动报警一次,操作人员进行记录,直到试验结束为止。 6;在自动调温难以符合要求时,操作人员可采取按二下“手动”键,强制要求温度(及对应试验时间)与前后炉实际温度的平均值相靠近一次。。。。。。注意事项1;对新装的仪器,应开盖检查,注意集成块是否震松等。2;接线要正确,包括:(1) 电源进线的相线,中线不能接错。(2) 前后炉的加热线,电偶线不能相互交叉错接。(3) 热电偶补偿导线型号要对,接线时注意极性。(4) 仪器地线要接实验室地线,勿与电源中线相结。3;运行中不要随便触摸仪器面板,特别是有键部位。

  • 基于FPGA智能变送器控制系统总体方案

    随着工业自动化控制技术的发展,自控水平越来越高,对过程参数控制精度要求越来越严,要求变送器表不仅精度高,而且要功能多、稳定可靠、能准确传送过程参数(压力、差压、绝压、流量)、抗干扰能力强、使用维护简单,并能与控制器、执行器等设备组成功能强大的控制系统,实现通讯和过程的自动控制。所以,过去的变送器由于受测量原理和通讯所限,很难实现这种高精度控制要求,因此,自然而然地产生了原理先进具有通讯功能的智能变送器。这类先进的智能变送器集现代科技与一身,是微电子技术、精密机械加工技术、计算机技术和现代通讯技术完美结合的产物,能实现过程控制的多种要求,推动了整个自控技术的向前发展。先进的智能变送器是工业过程控制技术发展的需要,也是工艺过程实现高精度控制的必须,具有很好的市场前景。    本文根据工业应用的实际需要以及网络通信发展的功能要求,提出了基于FPGA智能变送器控制系统的总体方案,硬件系统设计、软件设计。该设计实现了系统MCU主控模块、数据采集模块、电源控制模块、数据处理模块、数据通信模块等硬件电路,并给出了系统软件流程图,重点论述了数据采集和数据模拟输出控制电路的FPGA实现,详细阐述了系统各模块电路的组成原理和实现方法,给出了整个电路系统的原理图,并制作了印刷电路板。结合XILINX公司的ISE10.1设计软件给出了模/数转换、数/模转换的仿真结果,验证了系统功能。    1、智能变送器的总体设计    本智能变送器由前端信号调理电路、高速A/D采样电路、数字信号处理电路、模拟输出电路和数字输出电路组成。如图1所示。    分析不同类型的传感器,其输出信号可分为电流信号、电压信号和电荷信号3大类,相应地设计了3种信号调理电路。以大型设备振动监测项目为例,县体的传感器有加速度、速度和位移传感器。选择不同的前端信号调理电路,变成统一规格的电压信号供后面的A/D采样。    A/D采样部分对前端电路的输出电压信号进行采样。A/D采样芯片采用ADI公司的AD7264,AD7264是双通道同步采样、14-bit、高速、低功耗、逐次逼近型模数转换器,采用5V单电源供电,采样速率高达1MSPS。A/D采样电路与前端信号调理电路用同一隔离电源供电,与后级数字信号处理电路隔离。AD7264的数据接口为串行接口,便于隔离处理。    数字信号处理电路选择带有CPU软核的FPGA。FPGA是智能式变送器的核心,它不但能对采样数据进行计算、存储和数据处理,还可以通过反馈回路对传感器进行调节。在整个系统中,FPGA主要实现对系统的控制和数据的预处理。    智能式变送器有两种输出方式:模拟输出和数字输出。数字输出将处理后的信号直接输出,通过CAN接口、TCP/IP接口传给上位机。模拟输出通过DAC芯片将信号转换成标准电压电流信号输出。    2、系统硬件设计与实现    智能变送器具有采集、处理、指示、通讯等功能,其硬件设计围绕功能进行。整个智能变送器单元根据所完成的功能分为以下几个主要功能模块:信号采集模块(传感器放大电路)、信号转换模块(模/数转换和数/模转换电路)、FPGA控制模块、通信模块(以太网和CAN总线通信)以及为整个系统提供电源的电路部分等。其中FPGA系统为整个控制器单元的核心,是变送器实现数字智能化的标志。    智能变送器的硬件总体结构框图如图2所示。变送器工作时,由传感器把被测量转变为电信号,然后将信号作A/D转换,把模拟信号变换成数字信号,送入到FPGA(XC3S4005PQ205)控制模块,FIGA通过FIR滤波器核对信号进行滤波,并通过查表法对信号进行自动补偿,然后根据实际需要。经数/模转换后将数据传给下级电路,同时也可能通过以太网或CAN总线传给局域网,实现智能变送功能。系统PCB板实物图如图3所示。    3、系统软件设计与仿真    该系统以XILINX公司的XC3S4005PQ208C作为中央处理器,整个系统主要包括初始状态(Initialization)、数据采集状态(Data_Sample)、数据处理状态(Data_Processing)、以太网传输状态(Enet_Transfers)、CAN总线传输状态(CAN_Transfers)、和模拟输出状态(Analog_Transfers)等6种状态,因此,可以利用有限状态机的设计方案来实现。其状态转换图如图4所示,通过开发工具ISE10.1对各个模块的VHDL源程序及顶层电路进行编译、逻辑综合,电路的纠错、验证、自动布局布线及仿真等各种测试,最终将设计编译的数据下载到芯片中即可。    初始状态:实现系统初始化;数据采集状态:完成数据采集过程;数据处理状态:对采集的信号进行一系列的滤波处理,非线性校正等;以太网传输状态,CAN总线传输状态:根据实际需要将信号数字输出;模拟输出状态:进行数模转换,输出标准的电压电流信号。    3.1数据采集的FPGA设计    数据采集是工业测量和控制系统中的重要部分,它是测控现场的模拟信号源与上位机之间的接口,其任务是采集现场连续变化的被测信号。对数字系统来说,数据采集主要由传感器放大电路和A/D转换电路构成,由硬件电路可见,系统通过AD7264模/数转换器来实现模/数转换。AD7264内含6个寄存器,分别是A/D转换器的结果寄存器、控制寄存器、A/D转换器A和B的内部失调寄存器、A/D转换器A和B通道的外部增益寄存器。由于XC3S4005PQ208C和AD7264都兼容SPI接口,两者的编程只需按照时序图进行即可。AD7264与FPGA的接口主要包括PD0数据输入选择端:DoutA(DoutB)两路数据输出端;OUTa(OUTb)两路数据输入端;CoutA(CoutB、CoutC、CoutD)比较器输出;G3(G2、G1、G0)四路增益控制输入信号。增益由控制寄存器的低四位控制;ADSCLK时钟信号;ADCS片选信号,低电平有效。AD7264工作频率为20MHz,在CS下降沿,跟踪保持器处于保持模式。此时,采样、转换同时被初始化模拟输入。这需要至少19个SCLK周期。第19个SCLK的下降沿到来时。AD7262恢复至跟踪模式,并设置DOUTA、DOUTB为使能。数据流由14位组成,MSB在前。图5为AD7264读寄存器时序仿真图。    3.2数据输出的FPGA实现    智能化信号调理器的输出分为数字输出和模拟输出,数字输出通过CAN接口和TCP/IP输出到上位机,或者通过总线方式输出;模拟输出通过DA转换成标准的电压电流信号输出。系统选用ADI公司AD5422数/模转换器来实现数/模转换。AD5422通过数据移位寄存器输入数据,数据在串行时钟输入SCLK的控制下首先作为24位字载入器件MSB中。数据在SCLK的上升沿逐个输入。该24位字在LATCH引脚的上升沿无条件锁存,然后数据继续逐个输入,此时与LATCH的状态无关。图6为AD5422写操作时序仿真图。    4、结束语    采用XILINX公司的ISE10.1设计软件及MODELSIM软件对系统进行反复调试仿真,给出了试验结果,验证了系统功能。并运用美国PCB公司的608A11作为加速度传感器。对设备的振动进行监测,其模拟输出的测试结果如表1所示。    最终的调试结果表明,本文所设计的智能变送器器能够稳定的实现温度、压力等变量的变送,并且频率、幅值的调节精度等技术指标均达到了预期的设计要求。

  • 体外循环术中灌注流量的高精度自动控制解决方案

    体外循环术中灌注流量的高精度自动控制解决方案

    [align=center][size=16px][img=体外循环术中灌注流量的高精度自动控制,600,415]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271116037597_5912_3221506_3.jpg!w690x478.jpg[/img][/size][/align][size=16px][color=#990000][b]摘要:在目前的体外循环手术过程中,需要灌注师快速而精确地操作使得血液流速调节到期望的目标值。基于国外文献报道的血流量自动控制方法和装置,本文提出了技术改进且国产化解决方案。通过本解决方案中增加的国产系列电控夹管阀、电控针阀和具有远程设定值功能的超高精度PID控制器,可以使得体外循环过程中的静脉和动脉血流量控制真正实现高精度的自动化控制,在满足临床应用和研究需求的同时,可降低灌注师的操作难度和医疗事故。[/b][/color][/size][align=center][size=16px][color=#990000][b]~~~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align][size=18px][color=#990000][b]1. 问题的提出[/b][/color][/size][size=16px] 体外循环(CPB)设备在心脏手术期间临时替代心肺功能,以维持体循环。心脏体外循环手术时,需要将手术病人静脉血从体内引出,通过体外循环机氧合后回输至体内动脉管道、静脉回流管、左心房引流管、心内吸引管、普通吸引管等管道,并维持血流量、静脉储库水平、氧气浓度、氧气血流量和血液温度,其中对血液流速的控制要求非常高,稍有错误就会导致循环障碍和大量空气栓塞,从而导致严重的医疗事故。[/size][size=16px] 在CPB具体操作过程中,需要灌注师快速而精确地操作三个装置(静脉侧阻隔器、动脉侧阻隔器和离心泵)来将血液流速调节到期望的目标值,不正确的操作会导致气栓并改变静脉储血水平而导致意外的血压波动,从而将患者置于危险之中。因此,需要开发一种有助于自动调节血液流速的装置以提高自动化控制水平和降低灌注师工作强度,为此文献[1]提出了一种体外循环过程中动脉侧血流量的自动控制方法和控制装置,其结构如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=体外循环血流量自动控制结构示意图,650,351]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271117325921_65_3221506_3.jpg!w584x316.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 体外循环血流量自动控制装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 尽管文献[1]提出了一种体外循环过程中动脉侧血流量的自动控制方法和相应装置,但距离真正的临床应用还有一定差距,这些差距主要体现在以下几个方面:[/size][size=16px] (1)尽管文献[1]给出了静脉侧和动脉侧血流量调节用的手动和自动阻隔器的具体型号,但我们并未在阻隔器厂家官网上查到相应型号阻隔器的具体产品和相应技术参数。因此,为了真正实现临床应用还需进一步明确阻隔器产品,甚至是国产化替代。[/size][size=16px] (2)动脉侧血流量自动控制的目的是要自动调节动脉侧血流量的变化始终要与静脉侧血流量的变化保持快速同步和相同,但文献[1]给出的控制模型和控制策略过于复杂,较难真正的工程化实现。[/size][size=16px] 针对文献[1]技术方案存在的上述缺陷,本文提出了可真正实现临床应用的解决方案,能很好的解决上述问题,并可完全采用国产化相关产品予以实现。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 基于文献[1]所述的动脉侧血流量自动控制技术方案,我们进行了改进,并进一步明确和细化了相关所用部件,改进后的自动控制装置结构如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=改进后的体外循环血流量自动控制结构示意图,650,311]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310271118025749_1493_3221506_3.jpg!w690x331.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图2 改进后的体外循环血流量自动控制结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 解决方案的改进内容之一是采用国产的电控夹管阀来代替文献[1]中所用的阻隔器,这种电控夹管阀可以通过0~10V的直流电压信号来改变加持力以调节管路导通口径的大小,从而实现对管路中的流体流量进行调节。由此可见,这种电控夹管阀可以很方便的被用来进行静脉侧和动脉侧血流量的手动或自动调节。[/size][size=16px] 尽管电控夹管阀和自动阻隔器可以用来对体外循环系统中的血流量进行调节,但存在的问题是会带来的非线性,这种非线性会对自动控制精度带来严重影响,这也是文献[1]控制模型非常复杂的主要原因。文献[2]对这种非线性进行了研究和描述,发现操作值与开度之间呈指数关系。[/size][size=16px] 为了解决管夹形式所带来的非线性问题,解决方案提出的改进内容之二是采用NCNV系列的电控针阀。NCNV系列电控针阀具有非常高的线性度,且具有快速的响应速度以及不同的孔径尺寸,常用于气体和液体介质的真空、压力和流量的精密调节。尽管采用电控针阀可以很好的解决夹管阀非线性所带来的控制精度问题,但电控针阀存在的重要问题是针阀需要接触所调节的流体介质,不能像夹管阀那样与流体介质不发生接触。[/size][size=16px] 为真正使动脉侧血流量能快速与静脉侧血流量保持同步和相同,本解决方案提出的重大改进是采用具有远程设定点功能的VPC2021系列高精度PID控制器,控制器的具体特性和功能如下:[/size][size=16px] (1)具有两个输入信号接收通道,其中主输入通道接收动脉侧流量计信号,并由主控输出通道输出控制信号对动脉侧电控夹管阀/针阀进行调节;而辅助输入通道接收静脉侧流量计信号,此接收到的静脉侧流量信号则作为动脉侧流量控制的设定值。通过这种辅助输入通道的这种远程设定值功能,可使得动脉侧的流量控制始终以静脉侧的流量为跟踪控制目标。[/size][size=16px] (2)控制器具有超高的测量精度和控制精度,其中24位AD、16位DA和0.01%最小输出百分比,并采用了无超调的PID控制模式,这非常适用于体外循环装置中的高精度血液流量控制。[/size][size=16px] (3)控制器具有RS485通讯接口,并执行标准的MODBUS协议。控制器自带测控软件,在计算机上运行软件可实现控制器参数设置、驱动运行、过程参数的采集、曲线显示和存储,无需再进行程序编写就可组成软硬件控制系统用于临床应用和研究。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 通过本解决方案中增加的国产系列电控夹管阀、电控针阀和具有远程设定值功能超高精度PID控制器,可以使得体外循环过程中的静脉和动脉血流量控制真正实现高精度的自动化控制,在满足临床应用和研究需求的同时,降低医疗事故和灌注师的操作难度。[/size][size=18px][color=#990000][b]4. 参考文献[/b][/color][/size][size=16px][1] Takahashi H, Kinoshita T, Soh Z, et al. Automatic control of blood flow rate on the arterial-line side during cardiopulmonary bypass[C]//2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC). IEEE, 2021: 5011-5014.[/size][size=16px][2] Takahashi H, Soh Z, Tsuji T. Steady-state model of pressure-flow characteristics modulated by occluders in cardiopulmonary bypass systems[J]. IEEE Access, 2020, 8: 220962-220972.[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][/b][/color][/size][/align][align=center][b][color=#990000]~~~~~~~~~~~~~~~[/color][/b][/align][size=16px][/size]

  • 在线脉冲清灰电脑控制仪

    在线脉冲清灰电脑控制仪

    SXC系列化产品:SXC-8A(在线脉冲)、SXC-8B(离线脉冲和气箱脉冲)、SXC-8C(反吹风)等,是我厂2004年开发的新产品,适用于各类袋式除尘系统的电脑控制仪。从2005年起将全面替代原有AL-8和SXC-1型及部分PLC程控柜老产品。中小除尘系统用的SXC型电脑控制仪,其中央控制单元选用美国microchip公司生产的新PIC单片机,充分发挥了它的物美价廉的软硬件资源;电源选用强抗干扰的开关型净化电源、电路进行了优秀的简化设计;中央控制单元与输出用光电隔离器,输出选用超大功率输出管(15A)或固态继电器,以大马拉小车来确保工作的高可靠性,从而实现了上述的四大特点。大除尘系统用的SXC型电脑控制仪,是PIC单片机、PLC、固态传感器三者的电子数字集成系统,与单独的单片机或PLC相比,具有功能更强、操作更灵活、可靠性更高,而且价格比PLC大幅度下降,是我厂开发的又一高新技术产品。8A1-8为1~8路(门)输出,8A1-16为1~16路(门),8A1-128为128路(门)。1、脉冲电磁阀阀数选择:1~8、9~16、17~40、40~128门四种(具体数字由用户订货时提出);2、每门输出功率:DC24V / 1.5A (一个电磁阀的电流为0.6~0.8A,需AC220V或110V输出请用户订货时提出);3、脉冲宽度: 0.01~0.25秒±0.001(出厂时已设置在通用值0.08秒); 4、脉冲间隔: 1~255秒±0.01(出厂时已设置为10秒)5、脉冲周期(循环间隔): 0~255分钟±1秒(出厂时已设置在0分) 上述三个时间设定范围,可根据用户特殊要求修改软件而确定。6、定时/ 定差压(或本地/远程)两种清灰控制方式任选(出厂时已设置为定时)。7、交流输入电源电压允许大范围波动:AC160~260V。[img=,200,126]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/05/201705051209_01_3163882_3.jpg[/img]

  • 一次气质灯丝电路控制板清洗过程

    前天,农残前处理结束,质谱调试都正常,上样工作,还是正常,第二天来看,质谱罢工了!打开工作日志,显示灯丝加电压故障,不能达到预期设定值。打800老师说是板子有问题,报修吧!已经过保。。。估计要不少银子。。。再打安装工程师电话,回复可能是给灯丝供电的陶瓷板污染了,换个灯丝试试,把灯丝1换成灯丝2.故障依旧。工程师说要不你自己动手把陶瓷板拿下来,清洗一下。。。这可是第一次。。。思考再三。动手动手开始了,先排真空,没什么好说的。。。接下来,打开真空腔,用手机把原来的路线接法拍下来。。。。小心把许多 的控制线拔下来,俺也不知道,都是控制什么的。。。。最后把根源陶瓷板取下(可不好取哦!里面有20要左右的针头)好了!终于取下来了,拿甲醇浸泡超声,烘干。不叙。。。原路装回去,可是个麻烦。好了。关上真空腔!!问题又来了,关不上,仔细一看,打开真空腔时把隔垫带下来了,空间少难以操作。。。实在不行,把真空盖后面的线又拔下,上好隔垫,关上真空腔。抽真空。。。几个小时过后,调谐通过,进样分析。正常。把这一过程记下来与大家分享!本来准备好照片,说我的IE不支持。下次补吧。

  • 【资料】数字显示控制仪故障及排除方法

    数字显示控制仪故障及排除方法 http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09511.gif  1、判断故障在仪表之内还是仪表之外数字显示控制仪的对外接线有电源、输入信号和输出信号,所以当发现显示有异常现象时,首先应使用万用表测试其后部端子信号,应在仪表要求的数值之内。如:当仪表送电无显示时,首先应检查仪表供电电源是否异常,如正常而仪表仍无显示时,可断定仪表内部电源或有关元器件损坏;当显示有溢出或乱跳时,可测量其输入信号是否有开路或接触不良现象,如果测得开路,则故障发生在表外,查出信号开路处,排除后即可正常;当测量温度低于给定值而回路电流表仍为零时,可用万用表测量仪表后部端子输出信号,正常时应为10mA,如果没有则说明仪表本身有问题,如果有,而回路电流仍无指示时,可断定故障发生在仪表之外,即配套的ZK - 1可控硅电压调整器或电流表有问题,可进一步查找和判断。通过检查仪表后部端子上信号,即可断定所出故障是在仪表之内还是仪表之外。 当确认故障发生在仪表之内时,可根据故障现象进一步判断故障在仪表内的具体部位数字显示控制仪故障排除。2、数字显示控制仪常见故障及原因和排除方法故障原因如下数字显示控制仪故障排除:2.1 故障现象─显示数字不稳(乱跳)1) 仪表接地不良;2) 供电电源不稳;3) 电源变压器屏蔽开路;4) 表内基准电压和负电源有故障;5) 电位器接触不良;6) 7107 损坏;7) 电源滤波稳压不好;8) 室温补偿电路和基准电源有基础不良;9) 自动调零电路损坏;10) 表内连接、接插件或元器件有虚焊或接触不良;11) 集成运放内噪声太大。2.2 故障现象─输出为0mA1) 输出三极管损坏;2) 集成运放输出为负电位;3) 桥路电源损坏或其回路连接开路;4) 输出三极管发射极电阻或引线开路;5) 输出连线开路。2.3 故障现象─输出为10mA1) 输出三极管击穿;2) 集成运放输出为正电位使三极管导通;3) 集成运放损坏。

  • 【原创】SP-2308气相色谱仪用F1301程序升温控制器检修三例

    【原创】SP-2308气相色谱仪用F1301程序升温控制器检修三例

    SP-2308[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]用F1301程序升温控制器检修三例SP-2308是北京分析仪器厂80年代的产品,由于电子元件全国产化,性能欠佳;仪器常常罢工,由于我们相距厂家较远,请厂方工程师不便,所以就近就便的请当地的维修人员进行维修,本人是仪器的使用者,全程参与检修过程,事后进行了记录;现在略加整理贴上来供大家分享,不足之处请专家斧正!首先请大家看看F1301的样子:[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/04/200904211008_145641_1615997_3.jpg[/img]它由两部分组成:温度给定、温度控制温度给定部分包括时钟、步进控制器、计数器、数-模转换器、步进显示器;温度控制部分包括温度控制器、初终温及门控制器、温限选择器、温度显示器;故障一故障现象:柱箱不升温,步进显示正常,换接定温控制器能正常升温。分析:程序升温不加热,而定温加热正常,说明色谱主机无故障; 而步进显示正常,说明故障出在温度控制部分;下面是温度控制器电原理图[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/04/200904211011_145642_1615997_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/04/200904211114_145652_1615997_3.jpg[/img]检修过程:用万用表测正负15V电源电压正常,温控板V3电压-2V左右,测V1电压-3V左右,V2电压14V,再测3DG12基极也为14V,说明集成运算放大器F007C已坏,更换后,调整恢复正常。讨论:柱箱铂电阻在不同温度下阻值不同,经转换后V2阻值不同,V1在拨盘给定后值不变,V1 V2相比较后确定V3的值;现在V2值远大于V1,差值经A3反相输入V3,为负值,无触发脉冲,可控硅不导通,柱箱不加热。

  • 气相色谱仪机械控制系统简述

    气相色谱仪机械控制系统简述

    [align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]机械控制系统简述[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体][font=宋体]随着色谱分析应用要求的日益提高,并且伴随着现代机械[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]电子技术的发展,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相[/color][/url])色谱仪逐渐成为复杂的机械[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]光学[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]电子[/font][font=Times New Roman]-[/font][font=宋体]化学分析系统。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url])系统中安装的自动进样器单元(包括液体自动进样器、自动阀进样器、顶空进样器、热解析进样器、吹扫捕集进样器、热裂解进样器等)、自动阀切换单元、风扇和柱温箱后开门部分在仪器运行工作中都需要进行精确地机械控制,这些单元需要精确控制的物理量有机械位置、机械位移、旋转角度、速度和加速度等。本文对机械控制系统的基本原理和方法给予简单叙述,希望对色谱工作者和色谱维修工作者的日常工作给予一定帮助。[/font][/font][align=center][font=宋体][font=宋体]简述[/font] [font=宋体]开环和闭环控制[/font][/font][/align][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url](或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url])分析系统中存在较多机械运动部件,系统需要根据分析方法的要求,在合适的时间和状态下对运动部件进行合适的控制,例如部件的空间位置和位移、部件的运行速度和角度以及部件运行的加速度。[/font][font=宋体][font=宋体]常见情况下,部件的基本控制方式分开环控制和闭环控制两种,图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]为开环控制的基本原理框图,控制系统由控制器、执行器(一般为电机或气缸)、传动机构和目标部件组成。信号由输入端向输出端单向传递,没有信号反馈形成闭环的回路,此种控制方式的特点为,输出量不会对输入量产生任何影响。[/font][/font][font=宋体]开环控制方式结构较为简单、调节方便、故障率低,控制器直接给出系统输入量,对系统中可能产生的干扰或者系统中参数变化均不给出补偿,在精度要求不高或者扰动影响较小的场合下较为适用。例如[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱温箱后开门角度的控制、柱温箱或其他部件风扇运转速度的控制或者色谱柱切换阀旋转控制,一般采用开环控制方式。[/font][font=宋体]开环控制方式的缺陷较为明显,当系统出现故障时,目标部件不能完成控制目标,单系统不能识别此故障。例如在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]柱温箱后开门控制系统中,当执行器(电机)不能运转致使柱箱后开门不能开启,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]柱温箱温度将会产生降温速度异常降低的故障,但系统并不会给出硬件报警信息。[/font][img=,483,40]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242115130118_3723_1604036_3.jpg!w690x57.jpg[/img][font=Calibri] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]1 [/font][font=宋体]开环控制系统原理框图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]2[/font][font=宋体]为闭环控制系统原理框图,与开环系统相比,该系统增加了传感器测量回路,使闭环控制系统有较高的精度,但结构更为复杂,系统的分析与设计相应较为困难。[/font][/font][font=宋体]闭环控制的工作原理是基于偏差的控制,在系统工作过程中,系统将传感器反馈的目标部件的实际位置传递给比较器,控制系统将反馈量与设定量进行比较,如果发生正向偏差,系统将向执行器(电机)给出命令,使其旋转或者降低速度,最终减小偏差。[/font][img=,503,114]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310242115216501_132_1604036_3.jpg!w690x157.jpg[/img][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]闭环控制系统原理框图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url](或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱仪[/color][/url])的温度、流量、进样器位置、角度、速度的控制一般采用闭环控制方式,用以实现高稳定性、高速、高准确性的控制。例如某些型号的自动进样器,可以对进样针的空间位置实现[/font][font=Times New Roman]0.01mm[/font][font=宋体]精度的控制。[/font][/font][font=宋体] [/font][font='Times New Roman'] [/font]

  • 超高精度PID控制器的特殊功能(1)——远程设定点功能及其应用

    超高精度PID控制器的特殊功能(1)——远程设定点功能及其应用

    [color=#990000]摘要:远程设定点功能是超高精度PID控制器的重要拓展功能之一,其在实际自动控制中有着广泛的应用。本文详细介绍了远程设定点的功能和操作设置过程,同时还介绍了远程设定点功能在跟踪控制、串级控制和比值控制中的具体应用。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~[/align][align=center][color=#cc0000][/color][/align][b][size=18px][color=#990000]一、远程设定点的基本概念[/color][/size][/b] PID控制器中的设定点(set point,简称SP)或设定值(set value,简称SV),是指控制对象最终想要达到的状态或目标。PID控制器作用就是不断检测被控对象与设定点之间的偏差,并通过PID算法设法使此偏差快速趋于最小并达到稳定。需要注意的是,这里所说的设定点只是一种泛指,实际上包括了不随时间变化的固定设定点和随时间变化的设定曲线。 PID控制器中的设定点一般分为以下两种: (1)内部设定点。通常也称之为内部给定值或本地给定值,是指PID控制器内部给出的设定点,如通过控制器面板操作或通过通讯方式由上位机软件操作给出的设定点或设定曲线。 (2)外部设定点。通常也称之为远程设定值或遥控设定值,是指独立于PID控制器的外部装置按照输入信号的函数所给出的设定点,如外部传感器、外部电压电流信号源等。远程设定点与PID控制器其他功能的关系如图1所示。[align=center][b][color=#990000][img=01.远程设定点与PID控制器的结构关系图,600,302]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212061510414734_8875_3221506_3.jpg!w690x348.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#990000]图1 远程设定点功能与PID控制器其他功能的关系图[/color][/b][/align] 在工业生产和一些实际应用中,设定点并不能事先人为的给出,设定点有时需要根据实际过程采取远程控制形式,而这些远程设定点一般会随时间和环境不断发生变化。例如在多回路的复杂控制过程中,回路中被控参数的选取会直接影响控制效果和效率,因此远程设定点主要功能对设定点进行优化和对控制系统进行局部调整和优化。[b][size=18px][color=#990000]二、远程设定点的操作设置[/color][/size][/b] 本文以VPC 2021系列多功能超高精度PID控制器为例,详细说明远程设定点的操作设置值。 带有远程设定值的控制器一般都有两个输入通道,第一主输入通道作为过程传感器输入,第二辅助输入通道用来作为远程设定点输入。与主输入信号一样,辅助输入的远程设定点同样可接受47种类型的输入信号,其中包括10种热电偶温度传感器、9种电阻型温度传感器、3种纯电阻、10种热敏电阻、3种模拟电流和12种模拟电压,即任何信号源只要能转换为上述47种类型型号,都可以直接接入第二辅助输入通道作为远程设定点源。 VPC 2021系列超高精度PID调节器是一台具有两路输入(主输入和辅助输入)和两路输出(主控输出1和2)的多功能控制器,具有远程设定点功能,在具体使用远程设定值功能时的具体接线如图2所示。需要注意的是,远程设定点功能只能在单点设定控制模式下有效,即在程序控制模式下无法使用远程设定值功能。 图中在主输入通道上连接的压力传感器为过程传感器,在主控输出1通道连接的是作为执行机构的高压比例阀,由此压力传感器、高压比例阀和PID调节器组成标准的闭环控制回路,在一般情况下可以通过内部设定点进行压力控制。[align=center][b][color=#990000][img=02.远程设定点功能使用接线图,690,267]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212061511218073_2657_3221506_3.jpg!w690x267.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#990000]图2 使用远程设定点功能时的接线图[/color][/b][/align] 如果要使用远程设定点功能,如图1所示,需要在辅助输入通道接入远程设定点源,这里是电压信号发生器。在使用远程设定值功能前,需要对PID控制器的辅助输入通道相关参数进行设置,以满足以下几方面要求: (1)辅助通道上接入的远程设定点信号类型要与主输入通道完全一致。 (2)辅助通道的显示上下限也要与主输入通道完全一致。 (3)显示辅助通道接入的远程设定点信号大小的小数点位数要与主输入通道保持一致。 完成辅助输入通道参数的设置后,开始使用远程设定点功能时,还需要激活远程设定值功能。远程设定值功能的激活有以下两种方式: (1)仅使用远程设定点,不使用本地设定点:在PID控制器中,设置辅助输入通道2的功能为“远程SV”,相应数字为3。 (2)可进行远程和本地设定点之间切换:在PID控制器中,设置辅助输入通道2的功能为“禁止”,相应数字为0。然后设置外部开关量输入功能DI1为“遥控设定”,相应数字为2。通过这种外部开关量输入功能的设置,就可以采用图1中所示的纽子开关实现远程设定点和本地设定点之间的切换,开关闭合是为远程设定点功能,开关断开时为本地设定点功能。 需要注意的是,无论采用哪种远程设定点激活和切换方式,在输入信号类型、显示上下限范围和小数点位数这三个参数选项上,辅助输入通道始终要与主输入通道保持一致。[b][size=18px][color=#990000]三、远程设定点功能的典型应用[/color][/size][/b] 远程设定点功能的用途十分广泛,在许多控制领域都可以得到应用,典型应用是手动设定点输入的自动跟踪控制,多个被控对象之间的主从自动跟踪控制、串级控制和比值控制中的自动从属调节等。[b][color=#990000]3.1 各种自动跟踪控制[/color][/b] 自动跟踪控制会出现在许多实际应用中,一般是在两个以上被控对象中,要求一个被控对象始终跟随另一个被动对象的变化。一般自动跟踪控制应用中,要求两个或两个以上的被控对象随时间始终同步变化并尽可能的完全相同,最典型的应用场景是多温区的温度跟踪控制,其目的是实现各个温区的温度始终相同,从而起到温度均匀或使被跟踪对象处于绝热状态。 如图3所示,我们以两个被控对象之间的温度跟踪为例,其中物体A是主温度变化对象,物体B为防护温度变化对象,要求物体B的温度始终跟踪物体A并保持相同,从而使物体A始终处于等温绝热状态,这种等温绝热形式常用于绝热量热计。[align=center][b][color=#990000][img=03.自动跟踪控制示意图,690,195]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212061511438279_8853_3221506_3.jpg!w690x195.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#990000]图3 温度自动跟踪中的传感器形式:(a)温差热电堆,(b)热电阻远程设定点[/color][/b][/align] 图3给出了温度跟踪中的两种温度传感器连接方式,图3(a)是典型的温差热电堆形式,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。 在有些应用场合无法使用热电偶而只能使用热电阻,那么温度跟踪一般会采用图3(b)所示的远程设定点功能。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。 采用热电阻温度传感器进行温度跟踪控制一直是个技术难点,以往的实现方法是采用复杂的惠斯登电桥(wheatstone bridge)将图3(b)中的两只热电阻温度传感器的电阻差转换为电压信号,这样就等同于图3(a)所示的功能。由此可见,采用远程设定点功能简化了热电阻温度跟踪的实现难度和装置的体积及造价。[b][color=#990000]3.2 串级控制(级联控制)[/color][/b] 远程设定点功能最主要的应用是在串级控制系统中。一般串级控制系统由两个或两个以上的控制器串联连接组成,一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值。串级控制系统的特点是将两个PID调节器相串联,主调节器的输出作为副调节器的设定,当被控对象的滞后较大,干扰比较剧烈、频繁时,可考虑采用串级控制系统。特别是需要进行超高精度控制,以及跨参数和跨量程控制时,串级控制系统则能重复发挥其优势。 图4所示是一个典型的串级控制在管壳式热交换器温度控制中的应用,其中离开热交换器的液体的温度是最终需要的控制变量,即通过操控蒸汽调节阀,使液体温度恒定在某一个设定值上。进入换热器的蒸汽流量直接影响温度,但只要控制好温度,我们并不关心流量有多少。所需的蒸汽量将取决于工作流体的流速和进口温度与出口温度设定点之间的差异。[align=center][b][color=#990000][img=04.热交换器温度的串级系统结构示意图,690,369]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212061512007021_6743_3221506_3.jpg!w690x369.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#990000]图4 热交换器温度控制中的串级控制系统[/color][/b][/align] 我们可以用一个PID控制器来控制温度,温度作为输入,输出连接到调节阀。虽然这种安排可以控制温度。但是,在实际控制中存在一些问题: (1)蒸汽集管压力可能发生变化,导致流入换热器的蒸汽流量突然减少。温度控制器将把温度带回它的设定值,但是,由于温度控制器需要缓慢的调谐,校正将花费比预期更长的时间。 (2)温度循环,可能包含多个滞后和死区,是一个更难调优的循环。阀门中的非线性将进一步使调谐复杂化。 如图4所示,使用串级控制方式将纠正这两个问题。在此串级控制系统中,采用了两路控制(或两个PID控制器),其中一个作为主控制器(温度控制器)采集最终需要控制的离开换热器的流体温度,同时根据本地设定点(温度值)进行控制,控制器的输出信号作为作为从控制器(流量控制器)的远程设定点,流量控制器采集流量传感器信号,并根据远程设定点控制调节阀的开度大小。 由此可见,采用串级控制方法,如果管路内压力发生变化而导致流量发生改变,流量测量将检测到这种变化,并立即可以得到反馈和纠正,从而平稳快速的实现温度的最终控制。 这里需要注意的是,主控制器的输出量为电压(或电流值),是作为从控制器的远程设定值,那么此远程设定值的变化范围应与流量传感器的信号类型(电压或电流)和量程保持一致。[b][color=#990000]3.3 比值控制[/color][/b] 远程设定值功能经常在比值控制中得到应用。比值控制,也称之为比率控制,是使得两种或两种以上被控变量的比值保持恒定的一种控制方法。 如图5所示是一个典型的流体混合比值控制应用,通过比值控制方式控制一种流体(受控流体)与另一种流体(自由流体)按照设定的流量比值进行混合。实际上,这也是一种跟踪控制形式,即受控流体的流量按照设定比值自动跟踪自由流体的流量变化。[align=center][b][color=#990000][img=05.两种流体混合时的比值控制系统结构示意图,600,439]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/12/202212061512224917_4914_3221506_3.jpg!w690x506.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#990000]图5 流体混合中的比值控制系统[/color][/b][/align] 在图5中,用流量传感器1测量自由流体的流量,此流量信号乘以比值发生器的设定比值输出远程设定点信号。PID控制器控制分别接收远程设定点信号作为设定值和接收流量传感器2作为测量信号,由此来控制被控流体。 在具体应用过程中,比值发生器可采用以下两种方式实现: (1)从图5可以看出,比值发生器类似于图4所示串级控制系统中的主控制器,控制电动针阀的PID控制器相当于串级控制系统中的从控制器。因此,采用两路PID控制就可实现比值控制。 (2)更简单的方式是直接采用图2所示的PID控制器的远程设定点功能,将流量传感器1和传感器2分别连接到主输入和辅助输入通道,其中辅助输入通道作为远程设定点。而远程设定点的比值大小则可以通过修改辅助通道的显示上下限来进行改变,但需要注意的是辅助输入通道的信号类型和显示小数点位数要与主输入通道保持一致。[b][size=18px][color=#990000]四、总结[/color][/size][/b] 远程设定点功能是超高精度PID控制器的重要拓展功能之一,在实际自动控制中有着广泛的应用,但详细介绍远程设定点功能的具体操作设置和实际应用的资料内容很少。本文重点侧重介绍远程设定点的功能和操作设置过程,以期便于具体操作使用人员的快速设置和投入控制运行。 远程设定点功能在各种复杂PID控制中的应用十分广泛,本文只是列举了远程设定点功能在自动跟踪、串级控制和比率控制中的典型应用,而在实际控制中还可以有更多种的应用演变。[align=center]~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 如何认识质量控制的特殊意义?

    [font=宋体][color=#222222]检测行业在经济社会发展、产品质量保证、健康安全和环境保护等领域扮演着中立性和公信力的角色,工作的主过程就是将客户的样品经过检验检测形成数据结果,再以报告的形式提供给客户的过程。但要保证数据结果的质量,需要管理活动保证作用和支持服务的支撑作用。按照通常的理解,机构的质量负责人应对数据结果的质量负责,其实,这是一个误区。[/color][/font][font=&][color=#222222][/color][/font][font=宋体][color=#222222]对数据结果质量负责,可以说包括最高管理者、技术负责人、实施实验室活动的所有人员都有责任。管理体系建立的目的,就是对影响结果有效性的所有要素进行分解,并采取适当的方法予以控制,以保证数据结果的质量,所有人员从不同过程参与其中,所以,每个人对结果有效性都负有责任。[/color][/font][font=&][color=#222222][/color][/font][font=宋体][color=#222222]因为操作人员处于质量控制的最佳位置,可以对操作的全过程实施控制,而质量控制只是对一些关键因素进行控制,不可能对所有活动进行全程监控,所以,操作人员必然是质量控制的第一责任人。质量负责人只是质量管理的组织者、策划者,不能将质量的重担全部交给质量负责人去实现。 [/color][/font][font=&][color=#222222][/color][/font][font=宋体][color=#222222]但质量控制有其特殊的意义。[/color][/font][font=&][color=#222222][/color][/font][font=宋体][color=#222222]进一步讲,我们应该能够认识到,检验检测数据结果的质量具有累积效应,每一个环节出现的质量问题如果不加以控制,会一直反映到最终的数据结果上,即使后续工作质量控制的再好也无法弥补,总体数据结果的质量取决于检验检测过程中质量控制最薄弱的环节(木桶理论)。比如,抽取的样品不具有代表性,后面所有工作的质量再好都没有意义;如果对样品流转过程控制不严,样品受到了污染,还会得出相反的结论。[/color][/font][font=&][color=#222222][/color][/font][font=宋体][color=#222222]质量控制的特殊意义,就是通过收集分析质量控制活动产生的大量数据,可以找到整个流程中质量的薄弱环节,对其实施改进,从而从整体上提升数据结果的质量。[/color][/font][font=&][color=#222222][/color][/font][font=宋体][color=#222222]质量负责人应策划适合本实验室的质量控制方案,应尽可能覆盖到对结果有效性有影响的所有要素,包括考虑人员技术能力,设备稳定性、使用情况,方法的稳定性和复杂性,再根据质量控制方案,制定具体的质量控制计划,通过实施质控计划,达到监控结果有效性的目的。[/color][/font]

  • 实验室内部环境和风险评估控制

    实验室要规范风险管理工作,就必须建立健全实验室内部风险控制体系。那么,如何来建立,怎么建立?要解决上述问题,需从以下几个方面着手。1.实验室内部环境内部环境是实验室整个内部控制的基础,是实验室有效实施风险管理与内部控制的保障,直接影响着实验室风险管理及内部控制的贯彻执行、实验室发展目标及整体战略目标的实现,内部环境主要包括组织架构、发展战略、人力资源、社会责任、文化以及法律事务管理等方面。2.风险评估风险评估是对实验室风险管理组织机构、风险识别、风险评估、风险应对等提出要求。依据这些要求,结合评估规则对实验室可能风险进行评估。实验室应考虑为满足持续运营和发展需要,考虑各利益相关方的利益诉求,设定业务和管理目标并作适当分解;要求按照风险结构及分类进行排查、辨识风险;要求开展评估分析工作,对风险进行排序,选择重点和优先控制的风险;要求选择风险应对策略,制定风险应对措施。3.控制活动控制活动是指实验室根据风险评估结果,采用相应的控制措施,将风险控制在可承受范围之内。实验室结合各类业务流程的分类,规定主要业务应遵循的内部控制要求。遵循实验室内部控制基本规范及要求,结合实验室主要业务活动及流程分类,对主要业务活动及流程进行描述,针对业务流程关键环节,提出内部控制标准和要求,引导各科室各岗位规范有序开展业务活动,使业务活动符合内部控制要求,合理控制风险。

  • 气相色谱仪温度控制系统简述

    气相色谱仪温度控制系统简述

    [align=center][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]温度控制系统简述[/font][/align][align=center][font='Times New Roman'] [/font][/align][align=center][font=宋体]概述[/font][/align][font=宋体]温度控制的准确和可靠,对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]分析结果的可靠性而言至关重要。尤其是环境分析、生命科学、食品安全、石化分析、电子工业等样品较为复杂、分析方法较为复杂或者分析要求较高的领域,样品分析保留时间重现性的要求较高,对色谱系统温度的要求也比较高。本文简述色谱温度控制系统的基本原理和参与温度控制的主要元器件。[/font][align=center][font=宋体]简述[/font][/align][font=宋体]随着社会科技进步,分析工作者面临着日益增多的分析要求较高的工作,例如食品安全、环境分析、石化分析等方面存在较多复杂样品,一般对组分保留时间的重复性有较高的要求,这就要求[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]有更好的温度控制系统。[/font][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]的温度控制系统属于典型的反馈控制系统,控制装置对目标部件的温度施加的控制作用,是取自目标部件温度的反馈信息,用来不断修正设定温度与实际温度之间的偏差,从而实现目标部件的控制任务,温度系统的结构如图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][/font][img=,503,129]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300836001297_3118_1604036_3.jpg!w690x176.jpg[/img][font=宋体] [/font][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]温度控制系统框图[/font][/font][/align][font=宋体][font=宋体]以[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]柱温箱为例对控制系统的工作过程予以说明,在分析工作过程中,如果柱温箱的实际温度发生异常扰动,温度传感器将测定温度值反馈给比较点,温度控制系统将设置温度与测定温度的偏差[/font][font=Times New Roman]e[/font][font=宋体]发送给温度控制器,温度控制器向执行器发出对应的指令——调节加热功率和冷却部件,执行器接受指令使柱温箱温度恢复为设定值。[/font][/font][align=center][font=宋体]温度控制系统元器件组成[/font][/align][font=宋体][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]温度控制元器件组成如图[/font][font=Times New Roman]2[/font][font=宋体]所示,被控部件(柱温箱、进样口、检测器或者其他部件)内安装的温度传感器测定其实际温度传送给控制器,控制器调节执行器(包括加热器和冷却器)的工作,使加热器释放的热量与被控部件耗散热量(包括部件自身耗散热量和冷却器消耗热量)达到平衡,被控部件的温度即可达到稳定状态。[/font][/font][align=center][img=,323,158]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/11/202211300836089450_6453_1604036_3.jpg!w690x338.jpg[/img][font=Calibri] [/font][/align][align=center][font=宋体][font=宋体]图[/font][font=Calibri]2 [/font][font=宋体]温度控制系统元件示意图[/font][/font][/align][font=宋体][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]温度传感器[/font][/font][font=宋体]常用的温度传感器为铂电阻、热敏电阻和热电偶。温度传感器可以及时准确的测定被控部件的温度反馈给控制器。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]执行器[/font][/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]通常使用加热器、柱箱风扇、冷却组件、冷却风扇、液氮或液体二氧化碳控制器作为温度执行器。[/font][font=宋体]加热器一般选用加热丝、加热棒等电阻式加热器为进样口、色谱柱、检测器或者其他部件提供加热源,以升高各部件温度。[/font][font=宋体]柱箱一般采用流动空气浴方式加热,柱箱风扇可以使柱箱内温度分布更加均匀,并加快柱箱升温降温速度。[/font][font=宋体]柱箱冷却组件包括柱箱后开门、后开门控制电机、风道、辅助降温风扇以及液氮、液体二氧化碳等部件,以降低柱温箱温度。[/font][font=宋体]某些特殊场合下,某些形式的进样口带有冷却风扇、液氮、液体二氧化碳部件降低进样口温度。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]3 [/font][font=宋体]控制器[/font][/font][font=宋体][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]温度控制器通常情况下由晶闸管之类的电器元件和控制线路组成。色谱系统工作时,由控制器协调加热器和冷却器工作,以获得稳定温度。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]4 [/font][font=宋体]其他部件[/font][/font][font=宋体]保护器(温度熔断器、热电偶或温度开关),当温度控制出现严重故障时,迅速切换系统加热。[/font][align=center][font=宋体]温度控制系统的需要注意的问题[/font][/align][font=宋体][font=Times New Roman]1 [/font][font=宋体]控制系统的时间常数[/font][/font][font=宋体]温度控制系统稳定工作需要传感器与执行器之间的响应时间配合良好,否则将会出现温度震荡的现象。色谱柱温箱要求控制系统响应速度较快,以满足高精度、高速度温度控制要求。一般需要选择响应速度快的薄膜铂电阻符合高速度的控制器工作要求。而检测器、进样口或者其他金属基体的部件,一般需要系统响应时间不要过快。[/font][font=宋体]以进样口为例,常见的进样口使用金属块作为基体,当温度传感器测量到进样口温度低于设定值,控制器发出指令使加热器提高加热功率提高进样口温度。但是进样口温度升高到设定值并不能瞬间完成,即进样口接收到加热指令直至温度上升到设定值之间需要一定的时间差异,如果系统控制时间常数过短,在此期间控制器仍旧发出加热指令,那么进样口温度就会较多超出设定值,降温过程也同样会存在此问题。色谱工作者就会观察到加样口温度在设定值附近发生震荡。[/font][font=宋体]进样口一般使用装配式铂电阻,感知温度也存在一定延迟,与金属块升温延迟都是进样口温度时间常数的重要组成部分,温控系统必须设定有良好的控制信号时间延迟。[/font][font=宋体]也就是说,对于进样口此类的加热惯性较大的部件,当温度控制系统检测到进样口温度发生偏差时,并非迅速给出加热或降温指令,而是首先延迟一段时间,然后再进行调节。[/font][font=宋体]柱温箱系统的加热惯性较小,温控系统需要较短的时间常数。[/font][font=宋体]温度控制不稳定,从而干扰色谱图基线和待测组分的保留时间,比较典型的结果是正弦波状态的基线。[/font][font=宋体][font=Times New Roman]2 [/font][font=宋体]故障和保护[/font][/font][font='Times New Roman'] [/font][align=center][font=宋体]小结[/font][/align][font=宋体]简述[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱仪[/color][/url]温度系统的基本原理和常用元器件功能。[/font]

  • 纺织品实验室是否需要监测、控制和记录环境条件

    是否需要监测、控制和记录环境条件的原则是:试验的技术规范的要求和环境变化对实际检测工作质量的影响。对环境条件比较敏感的检测项目。实验室必须满足所要求的环境条件,并监测、控制和记录环境条件。纺织品检测实验室,纺织品检测物理项目指标中按标准规定有环境要求的项目(如强力、伸长、捻度、细度、纺织材料静电性能境条件必须符合相关标准的规定。上述项目的检测区域内必须配置有温湿度自动记录仪(或温湿度自动监控装置),并且要保留实际工作期间的温湿度连续监控记录。对环境无特殊要求的校准/检测项目。实验室也就不需要对环境条件进行监测、控制和记录。如,在常温检测区,若仪器和标准对检验环境无特殊要求,实验室对温度、湿度和电压等可以不进行监测和控制。也就不需记录。

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    在进行EDS分析中,可以在SEM图上进行选区分析,能谱仪是如何控制电子束进行选区分析的呀。选一个点进行分析时,是否电子束就是打在那个点上,而选一个区域进行分析时,电子束是否要进行扫描呀。菜菜问题!

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