大家好，我是【廣州工控傳感★科技】EPRB-1-NU33-3.5B壓力傳感器事業(yè)部，張工。

針對高壓電動(dòng)比例閥壓力控制精度差的問題，特別是為了滿足超長管件注塑成型過程之中±1%的壓力控制穩(wěn)定性要求，該解決方案的核心技術(shù)是采用串級(jí)PID控制方法。第一種解決方案是在現(xiàn)有精度較差的高壓電動(dòng)比例閥、EPRB-1-NU33-3.5B壓力傳感器和壓力調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)之上，提高壓力控制的穩(wěn)定性。第二種方案是采用高精度低壓電比例閥驅(qū)動(dòng)背壓閥，實(shí)現(xiàn)對高壓壓力的精確控制。第三種方案是在第二種方案的基礎(chǔ)之上增加外置EPRB-1-NU33-3.5B壓力傳感器和壓力調(diào)節(jié)器，進(jìn)一步提高壓力控制穩(wěn)定性。

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1. 背景介紹一種注塑成型方法，氣體壓力控制技術(shù)逐漸應(yīng)用于塑料制品的成型，以解決常規(guī)注塑制品尺寸精度差、表面凹陷、翹曲變形等缺陷，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。過去在注塑過程的氣體壓力控制中，一般采用高壓電動(dòng)比例閥，但存在恒壓控制穩(wěn)定性差的問題。EPRB-1-NU33-3.5B壓力傳感器對薄壁管注射成型提出如下要求:（1）氣體壓力控制范圍：1～3兆帕。（2）控制方式：在任意設(shè)定壓力點(diǎn)長期恒壓控制（3）長期壓力穩(wěn)定性：小于0.5%。

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2. 高壓精密控制解決方案2.1內(nèi)部EPRB-1-NU33-3.5B壓力傳感器和調(diào)節(jié)器的串級(jí)控制方法目前用于注塑工藝的高壓電動(dòng)比例閥壓力控制范圍為0.01~3MPa，能夠滿足指標(biāo)要求，但控制精度較差，為±1%FC。為了提高壓力控制精度，方案之一是采用串級(jí)控制方式，即主控制電路由內(nèi)部高精度壓力傳感器EP RB—1—NU 333.5 B和壓力控制器組成，輔助電路由高壓比例閥組成。因此，通過兩個(gè)串級(jí)PID控制回路，可以充分利用串級(jí)控制閥的高精度特性，實(shí)現(xiàn)對高壓的高精度穩(wěn)定控制。此程序的結(jié)構(gòu)布局如圖1所示。

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2.2低壓電比例閥驅(qū)動(dòng)高壓背壓閥壓力傳感器控制另一種常用的控制方法是壓力放大技術(shù)，即采用工作壓力較低但精度較高的電比例閥作為先導(dǎo)閥，驅(qū)動(dòng)一個(gè)可在高壓條件之下工作的背壓閥（或氣動(dòng)泄壓閥），其總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
這種背壓閥相當(dāng)于一個(gè)線性壓力放大器，其放大倍數(shù)為實(shí)際過程壓力除以比例閥的工作壓力。這樣，可以通過調(diào)節(jié)電動(dòng)比例閥的驅(qū)動(dòng)壓力用以控制背壓閥的壓力輸出。如圖2所示，這種背壓閥高壓控制方法是典型的開環(huán)控制，雖然背壓閥線性放大比例閥的輸出壓力，EPRB-1-NU33-3.5B傳感器的線性度普遍較差，主要受電動(dòng)比例閥和背壓閥線性度的影響。

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3. 總結(jié)從上述高壓控制方案可以看出，所采用的串級(jí)控制是一個(gè)具有兩個(gè)獨(dú)立PID控制回路的雙控制回路。串級(jí)控制法（又稱串級(jí)控制法）是一種有效提高控制精度的傳統(tǒng)方法，但在具體實(shí)施過程之中，需要滿足的條件是：主控制回路的EPRB-1-NU33-3.5B壓力傳感器和PID控制器（這里是外接壓力傳感器和PID控制器）精度一般高于輔助回路的傳感器（這里是電動(dòng)比例閥的內(nèi)置壓力傳感器和PID控制器）。因此，為了實(shí)現(xiàn)精度為+0.5%的高壓壓力控制，我們推薦的配套解決方案是使用精度為0.25%的內(nèi)部壓力傳感器EPRB-1-NU33-3.5B和超高精度PID控制器。（技術(shù)指標(biāo)為24位ADC、16位DAC和雙浮點(diǎn)運(yùn)算的最小輸出百分比為0.01%）。