CN116795151A - 一种适用于高流量的交互式调压方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动调压技术领域，特别是指一种适用于高流量的交互式调压方法及装置。所述方法，包括：实时采集压力罐内的压力数据；判断所述压力数据是否超过或小于预设压力值，并得到判断结果；根据所述判断结果，计算得到电机的目标移动步长，并根据所述目标移动步长控制所述电机移动，以打开或关闭调压阀；采集所述电机的实时移动步长；根据所述实时移动步长和所述目标移动步长，得到校正结果；根据所述校正结果对所述目标移动步长进行校正。本发明的上述方案，通过采集电机的实时移动步长与目标移动步长进行比较，并根据得到的校正结果对目标移动步长进行校正，能够消除电机丝杆与螺母的传动侧隙，有利于提高控制精度。
Description
技术领域
本发明涉及自动调压技术领域，特别是指一种适用于高流量的交互式调压方法及装置。
背景技术
传统调压阀通过阀体中设计旁路气路，通过泄漏一部分气体降低系统压力，实现调节被控对象压力的目的。这种调压技术由于阀门采用开环控制，无法实现反馈，控制精度差。输入气体流量及压力的波动对控制精度的影响较大，电机速度快容易出现丢脉冲现象，且无法消除丝杆与螺母的传动侧隙，无法实现高精度控制要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于高流量的交互式调压方法及装置，以解决传统调压阀无法实现反馈、控制精度差的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种适用于高流量的交互式调压方法，包括：
实时采集压力罐内的压力数据；
判断所述压力数据是否超过或者小于预设压力值，并得到判断结果；
根据所述判断结果，计算得到电机的目标移动步长，并根据所述目标移动步长控制所述电机移动，以打开或关闭调压阀；
采集所述电机的实时移动步长；
根据所述实时移动步长和所述目标移动步长，得到校正结果；
根据所述校正结果对所述目标移动步长进行校正。
进一步地，所述方法还包括：
根据所述判断结果、所述目标移动步长和所述校正结果，得到调压日志。
进一步地，根据所述实时移动步长和所述目标移动步长，得到校正结果，包括：
根据所述实时移动步长和所述目标移动步长的差值，得到校正结果。
进一步地，根据所述校正结果对所述目标移动步长进行校正，包括：
根据所述目标移动步长与所述校正结果的和，得到校正的目标移动步长；
根据所述校正的目标移动步长控制所述电机移动，以打开调压阀。
本发明的另一个方面，提供了一种适用于高流量的交互式调压装置，包括：
压力采集模块，用于实时采集压力罐内的压力数据；
判断模块，用于判断所述压力数据是否超过或者小于预设压力值，并得到判断结果；
控制模块，用于根据所述判断结果，计算得到电机的目标移动步长，并根据所述目标移动步长控制电机移动，以打开或关闭调压阀；还用于根据校正结果对所述目标移动步长进行校正；
步长采集模块，用于采集所述电机的实时移动步长；
校正模块，用于根据所述实时移动步长和所述目标移动步长，得到校正结果。
进一步地，所述电机为步进电机。
进一步地，所述步长采集模块为编码器。
进一步地，所述电机安装有丝杆，所述丝杆与所述调压阀固定连接。
进一步地，所述控制模块与所述电机、所述校正模块无线电连接。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
本发明的上述方案，首先在判断压力罐内的压力超过预设压力值之后控制电机移动打开调压阀，对压力罐进行泄压，再采集电机的实时移动步长与目标移动步长进行比较，并根据得到的校正结果对目标移动步长进行校正，能够消除电机丝杆与螺母的传动侧隙，有利于提高控制精度，具有可靠性高、稳定性好的优点。
附图说明
图1是本发明实施例中适用于高流量的交互式调压方法的步骤图；
图2是本发明实施例中适用于高流量的交互式调压装置的示意图。
图2中附图标记说明：1-压力采集模块，2-压力罐，3-判断模块，4-控制模块，5-电机，6-调压阀，7-步长采集模块，8-校正模块,9-输出模块。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提出一种适用于高流量的交互式调压方法，包括以下步骤：
步骤S1、实时采集压力罐内的压力数据；
步骤S2、判断所述压力数据是否超过或者小于预设压力值，并得到判断结果；
步骤S3、根据所述判断结果，计算得到电机的目标移动步长，并根据所述目标移动步长控制所述电机移动，以打开或关闭调压阀；
步骤S4、采集所述电机的实时移动步长；
步骤S5、根据所述实时移动步长和所述目标移动步长，得到校正结果；
步骤S6、根据所述校正结果对所述目标移动步长进行校正。
本实施例的上述技术方案，首先在判断压力罐内的压力超过预设压力值之后控制电机移动打开调压阀，对压力罐进行泄压，再采集电机的实时移动步长与目标移动步长进行比较，并根据得到的校正结果对目标移动步长进行校正，能够消除电机丝杆与螺母的传动侧隙，有利于提高控制精度，提高方法的可靠性。
本发明的一可选实施例中，所述方法还包括步骤：
步骤S7、根据所述判断结果、所述目标移动步长和所述校正结果，得到调压日志。
调压日志包括判断结果中的压力数据、压力数据是否超过预设压力值、目标移动步长和校正结果，调压日志便于管理人员对调压装置的工作情况进行管理和总结。
本发明的一可选实施例中，步骤S5，包括：
根据所述实时移动步长和所述目标移动步长的差值，得到校正结果。
校正结果＝实时移动步长-目标移动步长，校正结果用来表示电机实际移动的步长是否达到目标移动步长，在电机移动过程中，由于电机丝杆与螺母之间存在间隙，电机的实际移动步长可能达不到目标，因此利用校正结果对电机移动进行校正，以消除电机丝杆与螺母之间的间隙，提高调压的准确性。
本发明的一可选实施例中，步骤S6，包括：
根据所述目标移动步长与所述校正结果的和，得到校正的目标移动步长；
根据所述校正的目标移动步长控制所述电机移动，以打开调压阀。
校正的目标移动步长＝目标移动步长+校正结果，得到校正的目标移动步长后，控制电机再次移动，移动的步长为校正的目标移动步长后，消除电机丝杆与螺母之间的间隙，提高调压的准确性和可靠性。
本实施例提供的适用于高流量的交互式调压方法在使用时，工艺腔体的气体通过进气口进入阀体，并通过调压阀的开启由阀体的排气口排出室外，排气的流量通过调压阀的开启大小来控制，当工艺腔体的压力及流量升高时，调压阀开启的角度增大，反之，当工艺腔体的压力及流量降低时，调压阀的开启角度减小，从而达到控制工艺腔体的压力稳定的目的。
本实施例提供的适用于高流量的交互式调压方法的一个具体实施例是：
实时采集压力罐内的压力数据，判断该压力数据是否超过预设压力值，若是，则得到的判断结果为：该压力数据超过预设压力值。预设压力值可以是一个具体值，也可以是一个范围，根据用户需要进行设置。此时根据该压力数据和预设压力值得到压力罐需要排掉的压力值，使得压力罐内的压力数据符合预设压力值，当预设压力值为一个具体值时，需要排掉的压力值＝压力数据-预设压力值，当预设压力值为一个范围时，需要排掉的压力值＝压力数据-范围内最大压力值。再根据需要排掉的压力值计算得到电机的目标移动步长，并根据目标移动步长控制电机移动，以确定打开调压阀的开度，使压力罐内的气体排出，降低压力罐内的压力。随着压力的变化通过调整电机的移动步长，不断调整调压阀开度的大小，最终控制压力值在设定的压力范围内波动，达到平衡后，阀门开度不再变化，在控制过程中如发现控制压力值超过设定压力上限或下限值时，重新开始调整控压，使采集的压力罐内的压力数据在预设的压力范围内。由于电机的丝杆与螺母之间存在间隙，电机实际的移动步长与目标移动步长之间存在误差，因此，根据校正结果＝实时移动步长-目标移动步长，得到校正结果。根据目标移动步长与校正结果的和，得到校正的目标移动步长，控制电机再次移动校正的目标移动步长，消除了电机的丝杆与螺母之间存在的间隙，使电机的实时移动步长与目标移动步长相等，达到使压力罐排出气体，直至实时采集的压力罐内的压力数据在预设压力范围内。若判断实时采集的压力罐内的压力数据小于预设压力值，则控制电机移动，减小调压阀开度或关闭调压阀，此过程与上述过程同理，此处不再赘述。
如图2，本实施例提供一种适用于高流量的交互式调压装置，包括：
压力采集模块1，用于实时采集压力罐2内的压力数据；
判断模块3，用于判断所述压力数据是否超过或者小于预设压力值，并得到判断结果；
控制模块4，用于根据所述判断结果，计算得到电机5的目标移动步长，并根据所述目标移动步长控制电机移动，以打开或关闭调压阀6；还用于根据校正结果对所述目标移动步长进行校正；
步长采集模块7，用于采集所述电机5的实时移动步长；
校正模块8，用于根据所述实时移动步长和所述目标移动步长，得到校正结果。
本实施例的上述技术方案，首先在判断压力罐内的压力超过预设压力值之后控制电机移动打开调压阀，对压力罐进行泄压，再采集电机的实时移动步长与目标移动步长进行比较，并根据得到的校正结果对目标移动步长进行校正，能够消除电机丝杆与螺母的传动侧隙，有利于提高控制精度，提高装置的可靠性。
如图2，本发明的一可选实施例中，所述装置还包括：
输出模块9，用于根据所述判断结果、所述目标移动步长和所述校正结果，得到调压日志并输出。
调压日志包括判断结果中的压力数据、压力数据是否超过预设压力值、目标移动步长和校正结果，调压日志便于管理人员对调压装置的工作情况进行管理和总结。
本发明的一可选实施例中，校正模块8，具体用于：
根据所述实时移动步长和所述目标移动步长的差值，得到校正结果。
校正结果＝实时移动步长-目标移动步长，校正结果用来表示电机实际移动的步长是否达到目标移动步长，在电机移动过程中，由于电机丝杆与螺母之间存在间隙，电机的实际移动步长可能达不到目标，因此利用校正结果对电机移动进行校正，以消除电机丝杆与螺母之间的间隙，提高调压的准确性。
本发明的一可选实施例中，控制模块4，具体用于：
根据所述目标移动步长与所述校正结果的和，得到校正的目标移动步长；
根据所述校正的目标移动步长控制所述电机移动，以打开调压阀。
校正的目标移动步长＝目标移动步长+校正结果，得到校正的目标移动步长后，控制电机再次移动，移动的步长为校正的目标移动步长后，消除电机丝杆与螺母之间的间隙，提高调压的准确性和可靠性。
本发明的一可选实施例中，所述电机5为步进电机。步进电机具有高精度、高可靠性和适用范围广的有点，使用步进电机，有利于提高调压装置的控制精度和可靠性。
本发明的一可选实施例中，所述步长采集模块7为编码器。
编码器具有体积小、精密、分辨度高的有点，使用编码器采集电机的实时移动步长，有利于简化调压装置的结构。
本发明的一可选实施例中，所述电机5安装有丝杆，所述丝杆与所述调压阀6固定连接。
通过电机的移动带动调压阀的移动，打开进气管，使气体排出，达到泄压的目的，结构比较简单，易于实现。
本发明的一可选实施例中，所述控制模块4与所述电机5、所述校正模块8无线电连接。无线电连接的方式可以是2G或者3G或者4G或者5G或者WIFI或者蓝牙等发展比较成熟的方式，有利于提高调压装置的可靠性，易于实现。
本发明实施例提出的适用于高流量的交互式调压装置，通过调节阀体开度结合伯努利负压的原理形成的负压条件，同管路实现压力及流量的精准控制，无外泄漏。同时采用步进电机+编码器的方式来实现调节调压阀的开启大小，并采用闭环反馈控制，可实现高精度控制要求，并且响应时间小，可消除丝杆与螺母的传动侧隙，具有控制精度高、稳定性强、可靠性高和响应速度快等优点。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的方法。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于高流量的交互式调压方法，其特征在于，包括：
实时采集压力罐内的压力数据；
判断所述压力数据是否超过或者小于预设压力值，并得到判断结果；
根据所述判断结果，计算得到电机的目标移动步长，并根据所述目标移动步长控制所述电机移动，以打开或关闭调压阀；
采集所述电机的实时移动步长；
根据所述实时移动步长和所述目标移动步长，得到校正结果；
根据所述校正结果对所述目标移动步长进行校正。
2.根据权利要求1所述的适用于高流量的交互式调压方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述判断结果、所述目标移动步长和所述校正结果，得到调压日志。
3.根据权利要求1所述的适用于高流量的交互式调压方法，其特征在于，根据所述实时移动步长和所述目标移动步长，得到校正结果，包括：
根据所述实时移动步长和所述目标移动步长的差值，得到校正结果。
4.根据权利要求3所述的适用于高流量的交互式调压方法，其特征在于，根据所述校正结果对所述目标移动步长进行校正，包括：
根据所述目标移动步长与所述校正结果的和，得到校正的目标移动步长；
根据所述校正的目标移动步长控制所述电机移动，以打开或关闭调压阀。
5.一种适用于高流量的交互式调压装置，其特征在于，包括：
压力采集模块，用于实时采集压力罐内的压力数据；
判断模块，用于判断所述压力数据是否超过或者小于预设压力值，并得到判断结果；
控制模块，用于根据所述判断结果，计算得到电机的目标移动步长，并根据所述目标移动步长控制电机移动，以打开或关闭调压阀；还用于根据校正结果对所述目标移动步长进行校正；
步长采集模块，用于采集所述电机的实时移动步长；
校正模块，用于根据所述实时移动步长和所述目标移动步长，得到校正结果。
6.根据权利要求5所述的适用于高流量的交互式调压装置，其特征在于，所述电机为步进电机。
7.根据权利要求5所述的适用于高流量的交互式调压装置，其特征在于，所述步长采集模块为编码器。
8.根据权利要求5所述的适用于高流量的交互式调压装置，其特征在于，所述电机安装有丝杆，所述丝杆与所述调压阀固定连接。
9.根据权利要求5所述的适用于高流量的交互式调压装置，其特征在于，所述控制模块与所述电机、所述校正模块无线电连接。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至4任一项所述的方法。
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