비례 제어의 다양한 방법

비례 압력 조절기는 시스템 내에서 일정한 압력을 유지하는 폐쇄 루프 장치입니다. 전통적인 아날로그 방식은 각각 장점이 있으며, 그에 상응하는 디지털 방식 또한 장점이 있습니다.

이 간단한 설명에서는 비례 제어 애플리케이션에서 디지털 제어와 아날로그 제어의 차이점을 자세히 설명하고 최신 디지털 장치의 몇 가지 이점을 강조합니다.

압력 조절기는 밸브, 통신 방식 및 제어기 기술에 적용될 수 있습니다.

이러한 시스템은 흡입 밸브, 보조 밸브 및 센서와 같은 여러 구성 요소를 사용하여 압력을 높이고, 배출하고, 측정합니다. 흡입 밸브와 보조 밸브는 사용하기 쉬운 간단한 디지털 밸브이거나 아날로그 방식의 비례 밸브일 수 있습니다.

아날로그 컨트롤러와 디지털 컨트롤러를 구분하는 또 다른 요소는 통신 방식과 제어 기술입니다. 아날로그 레귤레이터는 제어가 간편하지만 전자기 간섭에 취약합니다. 디지털 레귤레이터는 작동이 더 복잡하지만 잠재적으로 손상을 일으킬 수 있는 전기적 노이즈를 제거합니다.

비례 압력 제어의 응답 시간
디지털 조절기와 비교했을 때, 아날로그 제어기는 명령이나 작동 조건의 변화에 더 빠르게 반응합니다.

하지만 이는 응답 시간에 큰 영향을 미치는 요소는 아닙니다. 진공관은 디지털 및 아날로그 컨트롤러 모두에 거의 동일한 시간 내에 반응하므로 두 방식 간의 전체적인 응답 시간 차이는 무시할 수 있을 정도입니다.

비례 압력 조절기의 교정 및 튜닝
이러한 컨트롤러의 교정 및 조정 방법은 상당히 다릅니다.

아날로그 장치는 가변저항기를 돌려 수동으로 보정하고 조정합니다. 변경 시에는 배선 재배치, 하드웨어 수정 등이 필요하며, 이는 시간과 노력이 많이 드는 작업입니다.

디지털 기기는 소프트웨어로 작동하며 특정 키 입력을 통해 변경할 수 있습니다. 조정은 현장에서 비교적 쉽고 빠르게 이루어질 수 있습니다.

PID 보안 설정
공장에서 설정된 PID 제어기는 아날로그 장치의 전위차계를 수동으로 조정해야 합니다. 만약 조정 결과가 불충분하다고 판단될 경우, 제어기의 설정을 공장 표준값으로 되돌리는 것은 어렵거나 불가능할 수 있습니다.

마이크로컨트롤러의 PID 조정은 디지털 인터페이스를 통해 수행할 수 있습니다. 조정 결과가 잘못될 경우, 시스템을 초기 공장 설정으로 쉽게 재설정할 수 있습니다.

비례 제어 방식에서 디지털 제어와 아날로그 제어의 또 다른 차이점은 발생하는 노이즈의 양입니다.

아날로그 장치는 작동을 위해 지속적인 하류 전류 흐름이 필요합니다. 이를 블리드(bleed)라고 합니다. 블리드는 에너지를 소모하고 거칠고 윙윙거리는 소음을 발생시키기 쉽습니다.

최신 디지털 조절기는 이러한 누출이 필요하지 않아 주변 소음을 줄이고 에너지 비용을 절감합니다.

기기 페어링
장치 페어링, 즉 직접적 또는 간접적 피드백 수단으로 새로운 센서를 추가하는 것은 공정의 흐름, 압력 및 힘을 더 쉽게 관리할 수 있도록 해줍니다.

아날로그 컨트롤러는 장치 페어링 옵션이 제한적입니다. 다른 아날로그 장치에만 연결할 수 있습니다. 게다가 이중 시스템으로 인해 과도한 노이즈가 발생하고 외부 및 내부 센서 간의 충돌이 초래되는 문제점도 있습니다.

디지털 레귤레이터는 아날로그 장치 및 다른 디지털 장치와 모두 호환될 수 있습니다. 외부 센서가 유일한 기준점으로 작용하여 노이즈를 제거하고 컨트롤러의 안정성과 정확도를 향상시킵니다.

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2021-04-08