[实用新型]一种气动压力控制系统

说明书

本实用新型公开了一种气动压力控制系统，特点是包括压力传感器、预设有目标偏差计算模块的PLC控制模块、PID控制模块、预设有开关阀控制规则的PWM控制模块和开关阀组模块，其中开关阀组模块包括阀组基座、设置在阀组基座内的总进气管和总出气管，总进气管设置有一个与外部供气设备的供气口连通的总进气口和一个设置有排气开关阀的排气口，总出气管设置有一个与用气设备的进气端口连通的总出气口，总进气管与总出气管之间通过至少七条互不连通的进气支管连通，每条进气支管设置有一个进气开关阀，优点是有效解决开关阀在PWM控制信号占空比较低时无法打开，在较高占空比时提早全开的问题，并且提高控制气压的精度和稳定性，调节快速。

技术领域

本实用新型涉及一种压力控制系统，尤其是一种气动压力控制系统。

背景技术

目前在气动压力控制中，普遍应用比例阀或者高速开关阀构成系统，以实现连续调压；由于比例阀价格昂贵，体积较大，最近使用高速开关阀来组成调压系统的应用越来越多，但是在实际微调控制时效果并不理想；由于电磁阀的响应能力及阀芯的运动时间影响，控制器发给开关阀的PWM信号实际存在一定滞后，开关阀存在控制器给定PWM占空比较低时无法打开，在较高占空比时提早全开的问题，而且调节精度不高，在通过接收压力反馈进行闭环调节时，需要经过多轮调节才能达到所需压力值，耗时较长。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种气压控制精度较高且控制较为稳定的气动压力控制系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种气动压力控制系统，包括压力传感器、预设有目标偏差计算模块的PLC控制模块、PID控制模块、预设有开关阀控制规则的PWM控制模块和开关阀组模块，所述的压力传感器用于检测用气设备的进气端口的气压得到当前气压反馈值并发送至所述的PLC控制模块中预设的目标偏差计算模块，所述的目标偏差计算模块根据外部输入的给定压力值和当前气压反馈值获取对应的当前目标偏差值并输入所述的PID控制模块，所述的PID控制模块根据当前目标偏差值获取对应的当前控制量并发送至所述的PWM控制模块，所述的开关阀组模块包括阀组基座、设置在所述的阀组基座内的总进气管和总出气管，所述的总进气管设置有一个与外部供气设备的供气口连通的总进气口和一个设置有排气开关阀的排气口，所述的总出气管设置有一个与用气设备的进气端口连通的总出气口，所述的总进气管与所述的总出气管之间通过至少七条互不连通的进气支管连通，每条所述的进气支管设置有一个进气开关阀，所述的PWM控制模块根据当前控制量和预设的开关阀控制规则分别输出相应的PWM控制信号单独控制每个所述的进气开关阀及所述的排气开关阀的通气量大小。

所述的进气支管为11条。进一步提高精度，且预设的开关阀控制规则中的数值设置较为方便。

预设的开关阀控制规则具体如下：

将PID控制模块输出的当前控制量记为Q%，-Q_m%≤Q%≤Q_m%，Q_m%表示与10个进气开关阀完全打开时的通气量对应的控制量，令Q_m%=100%，定义PWM控制信号无法打开进气开关阀和排气开关阀所对应的死区占空比的范围为0~（10S₁）%，定义PWM控制信号完全打开进气开关阀和排气开关阀所对应的占空比的范围为（10S₂）%~100%，将S₁设置为S₁=2.0，将S₂设置为S₂=8.0；

对Q进行判断，若Q0，将Q除以10得到商N和余数R，0≤N≤10，0≤R＜10，当2.0≤R8.0时执行规则一，当R2.0时执行规则二，当8.0≤R10.0时执行规则三，

规则一如下：将N个进气开关阀对应的PWM控制信号的占空比设置为大于80%的一个定值，将其它进气开关阀中的一个进气开关阀对应的PWM控制信号的占空比设置为（10R）%，将剩余进气开关阀对应的PWM控制信号的占空比设置为0%；