專利名稱：基于pid算法的氣體流量控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于工業(yè)自動(dòng)化儀表控制器技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種基于PID算法的氣體流量控制器。
背景技術(shù)：
目前氣體流量控制技術(shù)一直被國(guó)內(nèi)外幾家實(shí)力強(qiáng)大的企業(yè)所壟斷，因此氣體流量控制儀市場(chǎng)價(jià)一直遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其實(shí)際價(jià)值，這無形中對(duì)儀器設(shè)備生產(chǎn)廠家在成本上構(gòu)成巨大成本壓力，國(guó)內(nèi)儀器設(shè)備生產(chǎn)廠家亟需對(duì)氣體流量控制技術(shù)加以改進(jìn)，以改變上述現(xiàn)狀。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要是解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，提供了一種基于PID算法的氣體流量控制器。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:一種基于PID算法的氣體流量控制器，包括模擬電路部分和數(shù)字電路部分，其中模擬電路部分包括電子流量控制閥和連接在電子流量控制閥上的流量傳感器、溫度傳感器；數(shù)字電路部分為帶PID算法的反饋式控制模塊，帶PID算法的反饋式控制模塊包括分別與流量傳感器、溫度傳感器相連接的流量傳感器接口、溫度傳感器接口，流量傳感器實(shí)時(shí)感知到氣體流量的模擬信號(hào)經(jīng)流量傳感器接口傳輸給流量的A/D轉(zhuǎn)換模塊，流量的A/D轉(zhuǎn)換模塊將氣體流量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸給中央處理器，溫度傳感器實(shí)時(shí)感知到氣體溫度的模擬信號(hào)經(jīng)溫度傳感器接口傳輸給溫度的A/D轉(zhuǎn)換模塊，溫度的A/D轉(zhuǎn)換模塊將氣體溫度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸給中央處理器，中央處理器利用PID算法將氣體流量的數(shù)字信號(hào)和溫度的數(shù)字信號(hào)處理后得出一個(gè)當(dāng)前控制輸出值，該當(dāng)前控制輸出值經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并反饋到電子流量控制閥，藉此控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體流量的控制；所述中央處理器包括過程控制器和比例積分微分計(jì)算器。為了避免模擬電路和數(shù)字電路相互干擾，在設(shè)計(jì)PCB線路板時(shí)，需要做到模擬電路和數(shù)字電路不共地的原則。溫度對(duì)流體流量的影響比較大，因此在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，本實(shí)用新型把溫度傳感器加入進(jìn)來，溫度傳感器安裝位置必須要盡量貼近氣體，以便測(cè)得最真實(shí)的氣體溫度，軟件算法上要考慮把測(cè)得的實(shí)時(shí)溫度值作為參考因素添加到算法中。本實(shí)用新型采用高靈敏度的氣體流量傳感器、溫度傳感器、高精度電子流量控制閥及先進(jìn)的PID算法，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、快速的調(diào)節(jié)氣體流量的目的，使氣體流量能夠高效平穩(wěn)的輸出。本實(shí)用新型硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，配合目前已經(jīng)成熟的PID控制算法，實(shí)現(xiàn)了非常好的流量控制效果，可以大大降低生產(chǎn)成本。

圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例:參看圖1，本實(shí)用新型模擬電路部分包括電子流量控制閥和連接在電子流量控制閥上的流量傳感器、溫度傳感器；數(shù)字電路部分為帶PID算法的反饋式控制模塊，帶PID算法的反饋式控制模塊包括分別與流量傳感器、溫度傳感器相連接的流量傳感器接口、溫度傳感器接口，流量傳感器實(shí)時(shí)感知到氣體流量的模擬信號(hào)經(jīng)流量傳感器接口傳輸給流量的A/D轉(zhuǎn)換模塊，流量的A/D轉(zhuǎn)換模塊將氣體流量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸給中央處理器，溫度傳感器實(shí)時(shí)感知到氣體溫度的模擬信號(hào)經(jīng)溫度傳感器接口傳輸給溫度的A/D轉(zhuǎn)換模塊，溫度的A/D轉(zhuǎn)換模塊將氣體溫度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸給中央處理器，中央處理器中的程控制器和比例積分微分計(jì)算器利用PID算法將氣體流量的數(shù)字信號(hào)和溫度的數(shù)字信號(hào)處理后得出一個(gè)當(dāng)前控制輸出值，該當(dāng)前控制輸出值經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并反饋到電子流量控制閥，藉此控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體流量的控制；所述中央處理器包括過程控制器和比例積分微分計(jì)算器。本實(shí)用新型采用高靈敏度的氣體流量傳感器、溫度傳感器、高精度電子流量控制閥及先進(jìn)的PID算法，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、快速的調(diào)節(jié)氣體流量的目的，使氣體流量能夠高效平穩(wěn)的輸出。本實(shí)用新型硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，配合目前已經(jīng)成熟的PID控制算法，實(shí)現(xiàn)了非常好的流量控制效果，可以大大降低生產(chǎn)成本。最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅是本實(shí)用新型較有代表性的例子。顯然，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，還可以有許多變形。凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于PID算法的氣體流量控制器，其特征在于所述控制器包括模擬電路部分和數(shù)字電路部分，其中模擬電路部分包括電子流量控制閥和連接在電子流量控制閥上的流量傳感器、溫度傳感器；數(shù)字電路部分為帶PID算法的反饋式控制模塊，帶PID算法的反饋式控制模塊包括分別與流量傳感器、溫度傳感器相連接的流量傳感器接口、溫度傳感器接口，流量傳感器實(shí)時(shí)感知到氣體流量的模擬信號(hào)經(jīng)流量傳感器接口傳輸給流量的A/D轉(zhuǎn)換模塊，流量的A/D轉(zhuǎn)換模塊將氣體流量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸給中央處理器，溫度傳感器實(shí)時(shí)感知到氣體溫度的模擬信號(hào)經(jīng)溫度傳感器接口傳輸給溫度的A/D轉(zhuǎn)換模塊，溫度的A/D轉(zhuǎn)換模塊將氣體溫度的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸給中央處理器，中央處理器利用PID算法將氣體流量的數(shù)字信號(hào)和溫度的數(shù)字信號(hào)處理后得出一個(gè)當(dāng)前控制輸出值，該當(dāng)前控制輸出值經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并反饋到電子流量控制閥，藉此控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體流量的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于PID算法的氣體流量控制器，其特征在于所述中央處理器包括過程控制器和比例積分微分計(jì)算器。
專利摘要一種基于PID算法的氣體流量控制器，模擬電路部分包括電子流量控制閥和連接在電子流量控制閥上的流量傳感器、溫度傳感器；數(shù)字電路部分為帶PID算法的反饋式控制模塊，控制模塊的中央處理器包括過程控制器和比例積分微分計(jì)算器，利用PID算法將氣體流量的數(shù)字信號(hào)和溫度的數(shù)字信號(hào)處理后得出一個(gè)當(dāng)前控制輸出值，該當(dāng)前控制輸出值經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并反饋到電子流量控制閥。本實(shí)用新型采用高靈敏度的氣體流量傳感器、溫度傳感器、高精度電子流量控制閥及先進(jìn)的PID算法，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)、快速的調(diào)節(jié)氣體流量的目的，使氣體流量能夠高效平穩(wěn)的輸出，實(shí)現(xiàn)了非常好的流量控制效果，可以大大降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G05D7/06GK202975846SQ20122063727
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者王成文 申請(qǐng)人:浙江泛泰儀器有限公司