技术论坛

 用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

返回主题列表
作者 主题
看雪001
至圣

经验值:19297
发帖数:2065
精华帖:72
楼主    2020-06-23 21:55:35
主题:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法 精华帖  精编帖 

http://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post_elite.aspx?a_id=1545760&b_id=66

在过程控制中,PID算法仍是经典控制。理解PID算法后,控制对象不一定是比例阀,正确选用截止阀,控制效果一点也不会比比例阀差!

http://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post_elite.aspx?a_id=1434341&b_id=64

这个帖子中,15楼提到用占空比控制开关量输出达到连续控制的目的,我在实际项目中就是这么使用的,只是为保险起见,用两个管径不同的截止阀替代 一个比例阀。两个截止阀,一个管径DN25,一个管径DN50,管径相差一倍,截面积相差四倍,小管径截止阀承担0-20%的开度,大管径截止阀承担20-100%区间的开度,这样配置避免大管径截止阀关闭造成蒸汽管路的压力突变。

PWM脉冲宽度程序仍然和PID一起放在100ms循环中断任务中执行,以5s为100%开度,也就是50个100ms脉冲宽度,PWM脉冲宽度程序设置累加脉冲数,达到50后复位重新累加;

假设当PID计算总输出为10%,则小管径截止阀开5s*10% /20% = 2.5秒(25个脉冲宽度),关2.5秒(25个脉冲宽度);

假设当PID计算总输出为20%,则小管径截止阀保持ON状态;

假设当PID计算总输出为30%,则小管径截止阀保持ON状态,大截止阀承担10%开度,5s*10% /80% =  0.6s ,开6个脉冲宽度,关44个脉冲宽度;

……40%,则小管径截止阀保持ON状态,大截止阀承担20%开度,开12个脉冲,关38个脉冲;

……

……

……100%,则小管径截止阀和大截止阀保持ON;

……

两个开关量输出替代一个模拟量输出,用两个便宜可靠的截止阀替代昂贵娇气的的比例阀,效果却一点不会差,可靠性只会更强。

今天看到帖人争霸赛的活动通知,颇有感触,“说甚龙争虎斗,只盼前人种田后人能收就好了!”


大道至简,知易行难
WWCWWC
至圣

经验值:71501
发帖数:7980
精华帖:145
2楼    2020-06-23 22:20:29
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

,如果你使用过阀岛,对你这样的控制方式就更会有信心。

近期,我也有类似普通的液压换向阀,让其工作于脉冲状态的控制方式的想法。只是担心这个普通的换向阀,在相对频繁于工作脉冲(目前预计大致工作于1S时间内占空比50%)的工作环境下,能够顺利、稳定的工作,阀的寿命到底会有多大的影响。

WWCWWC
至圣

经验值:71501
发帖数:7980
精华帖:145
3楼    2020-06-23 22:22:56
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

关于你需要的控制,我理解应该是PID计算后,通过与预设值的比较,获取数据的大小,这个数据的大小就是你判断调用那一个阀和阀脉冲占空比的依据。

HUANGZE75
至圣

经验值:63227
发帖数:12657
精华帖:121
6楼    2020-06-24 08:56:17
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

其实目前我公司内一些设备加热是使用仪表直接控制二个接触器,当温差大时候,二个接触器工作加热,温差小时候控制一个接触器加热微调,也是控制的很好的,异曲同工吧。

芳季
至圣

经验值:66284
发帖数:14658
精华帖:100
8楼    2020-06-24 09:12:50
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

这种做法很好。

但是为什么很少很少人用。而且用的人当中大量都是使用固态继电器。没有几个敢用接触器,因为大家都不会控制这个通电时间和断电时间的尺度。通常只使用很简单的方法,随便程序开多少时间关多少时间。使得接触器啪啪啪啪得厉害。

模拟量怎么转换的问题都有大把人在问。试问有多少人写出这个防止啪啪啪的程序?有多少人能去找到这个三步控制或者二步控制的程序?(楼主你这个叫二步控制)

怎么普及?

WWCWWC
至圣

经验值:71501
发帖数:7980
精华帖:145
9楼    2020-06-24 09:24:44
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

每个人的关注角度不一样的。

你关注如何控制(软件,程序方面),我因为公司里用阀岛控制应用已经10多年了,几百台设备在使用,非常广泛,也非常成熟。

我关注的是一个普通的换向阀,如何稳定、可靠的应用在脉冲方式的控制中,要点是什么?使用中注意一些什么,这是我的关注角度。

Zaxife
至圣

经验值:12573
发帖数:2503
精华帖:31
17楼    2020-06-24 13:56:12
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法
这种做法10多年前就在用了,一直用到现在都在用。
好处是节省模拟量模块,不好的地方就是闭环控制精度差了一丁点。

至于 老芳 说的接触器频繁动作问题?是不存在的。我们一直都用PID输出0~100%分成1:2:4功率比来控制3个加热接触器工作。把100%分成7份,对应3个接触器(8421编码)。Q输出加一层缓冲,3个接触器每10秒周期(根据接触器寿命权衡)判断根据编码的结果判断是置位还是复位。比如第2秒上升沿判断接触器1是置位还是复位、第5秒上升沿判断接触器2是置位还是复位、第8秒判断接触器3…超过10秒又重新开始。 这样就能保证每个接触器10秒只动作一次,再查接触器1分钟6次的寿命一般1年内都还是能够撑得住的(我们的是暖通电加热电流小10A内)。实际上是有很多接触器都动作10多年了还是能工作的,只是触点非接触部位基本上都氧化了,接触部位也不同程度氧化,到对于无冲击电流的电加热设备影响不大。
其实,小电流应用能撑好几年不是问题,因为PID输出都不会频繁波动,接触器根本不会频繁动作。

还有就是你说的浮点阀执行器3step输出也是很简单啊…浮点阀一般都有量程时间和最小动作比例。根据当前PID输出与上次PID输出判断,如果偏差超过最小动作比例?那么就根据偏差值与全量程时间计算需要开还是关阀多长时间就可以了。如果你说这样会频繁开、关阀体损耗过渡?那就15秒判断一次啊。
ZXC2011
侠圣

经验值:3032
发帖数:496
精华帖:8
20楼    2020-06-24 15:48:07
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

首先还是考虑适用场景吧。

曾经遇见过一个需要控制压缩空气压力的场合,别人的设备,我建议是smc的比例气压阀,别人说数量太多要省钱,后来采用了pwm不停通断电磁阀,程序是他们自家工程师搞定,反正效果一塌糊涂,当时勉强过了验收,现在已经报废,跟甲方申请了升级经费,正在重新用比例法弄。

这应该是反例吧,开关阀对阀门后级气压影响太快,不是很适用这种方式。

Zane
至圣

经验值:75775
发帖数:19249
精华帖:376
21楼    2020-06-24 15:52:50
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

一个线性比例阀,20%开度10秒的流量,与一个截止阀,同样的通径每10秒钟接通2秒的流量是一样的吗?流量是一样均匀的吗?压力是一样稳定的吗?如何解决非线性的问题?


电加热可以这么用,液态流体换热我觉得还真不一定合适这么用,截止阀有能适应这么高频率的通断操作吗?尤其是高温高压的工况下。


用用就用用吧,但如果这是个好办法,我觉得早就推广普及了,何须搞这么多比例阀,伺服阀,电动定位阀等等。

Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
Zane
至圣

经验值:75775
发帖数:19249
精华帖:376
22楼    2020-06-24 16:26:16
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

是指三相电加热不均衡配置吗?这个绝对滴不提倡!


如果是三相均衡分配,不同段的不均衡分配是可能的,但不是随意的,是根据炉内温度分布与热量消耗来决定的。


Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
WWCWWC
至圣

经验值:71501
发帖数:7980
精华帖:145
23楼    2020-06-24 22:24:19
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

早在10年前,有一个销售工程师到我这里来推阀岛的应用及控制,被我拒绝了。

原因很简单,这如同现在一直有其它销售工程师在给我推第三方PLC软件那样,说第三方PLC软件如何如何的优越,但是,我自己有一本经在念了,不想再接触其它的经书,嫌烦。

后来,那个销售工程师找到我现在的公司电气主管,并把这一理论及应用推广到极致。所以,才有我在上面说到的阀岛应用一说。话说阀岛是SMC品牌,从同事那里了解使用寿命还是可以被认可的。

由于,在10多年前被我的拒绝,所以,我到目前为止了解阀岛的应用非常少,偶尔,帮同事处理一些控制方面问题时,也从来没有遇到阀岛出现的问题,可见运行是非常稳定的,我看过PID跟踪曲线,也是非常能够接近设置值,而我一直沿用大家熟悉的模拟量输出,控制伺服比例阀控制流量,被控介质是空气。

Zane
至圣

经验值:75775
发帖数:19249
精华帖:376
24楼    2020-06-25 01:11:09
精编帖  主题:回复:用截止阀替代比例阀---脉冲宽度调制的用法

能用阀岛的,都是些气体小流量应用,一般都是先导阀,阀芯换向反应较快,用来做较高频率较短时间的气路通断控制是没有问题的。

常见的用于调节回路,2-STEP 或3-STEP的控制气路带动的执行机构较多,至于采用PMW模式用于回路的调节,还要看具体应用场合的,看调节的物理变量是什么,系统结构如何。

反正是不多见,如果直接以介质压力流量为控制变量,或者进行热传导控制,没有一个较大的缓冲机构,是很难控制好的。


Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
您收到0封站内信:
×
×
信息提示
很抱歉!您所访问的页面不存在,或网址发生了变化,请稍后再试。