[发明专利]用于PID闭环控制的阻流转换电路

说明书

 

技术领域

本发明涉及变频器PID闭环控制技术领域，尤其是涉及一种可以提供4mA至20mA反馈电流的用于PID闭环控制的阻流转换电路。

背景技术

PID（比例-积分-微分）控制以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。闭环控制系统的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。

变频器的FI端子，必须要外部输入4mA~20mA的电流。恒压供水系统的设计中，需要用户将远传压力表的接线头接于FI端子。针对一些旧设备的节能改造，控制信号可能不是一些标准的反馈信号，但是更换设备的成本非常高。恒压供水系统中，将压力变为的反馈电信号不在4mA~20mA的话，即与变频器FI端子不匹配，用户需再外接电阻以做相应的限流调节，这样做的缺点之一在于对用户操作也比较麻烦，而且电阻在变频器外部很容易发生故障，缺点之二在于往往用户接入外接的标准电阻，本可以限流为4mA~20mA的标准电流，但是远传压力表给定的电流信号是毫安级别，在工厂等的干扰信号源特别多的环境中，电流信号容易受外界干扰，并且也会受导线电阻的影响，从而带入误差，往往一点小小的误差对精确PID调节都是不可饶恕的，它会导致系统不稳定，调试难度加大。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的恒压供水系统PID闭环控制电路中反馈电信号不匹配、容易受干扰的技术问题，提供一种结构简单、匹配变频器FI端子输入标准、不容易受干扰的用于PID闭环控制的阻流转换电路。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种用于PID闭环控制的阻流转换电路，包括稳压12V供电电路、恒流给定电路、受控电路，稳压12V供电电路与其他恒流给定电路、受控电路连接，提供12V恒定电压，所述恒流给定电路与受控电路连接，从采样端输出恒定电流，所述受控电路的采样端与远传压力表内部的滑动电阻连接。

作为优选，所述的稳压12V供电电路，包括三端稳压器、第六电阻、第四电容、第六电容、第七电阻、第七电容第五电容和第三二极管；所述第六电阻一端与所述三端稳压器的Vin脚相连，另一端与24V电源相连；所述第四电容一端与所述三端稳压器的GND脚相连，另一端与24V电源相连；所述第六电容一端与所述三端稳压器的Vin脚相连，另一端与所述三端稳压器的GND脚相连接；所述第七电阻一端与所述三端稳压器的1脚，即输出脚相连，另一端与所述三端稳压器的GND脚相连；所述第七电容一端与所述三端稳压器的1脚相连，另一端接所述三端稳压器的GND脚；所述第三组合二极管阳极端接地，阴极端接所述三端稳压器的Vin脚，中间端子接所述三端稳压器的1脚；所述第五电容一端接所述三端稳压器的GND脚，另一端与所述三端稳压器的1脚相连接。

作为优选，所述恒流给定电路包括第一电阻、第八电容、第五电阻、第一电容、第一三极管、三端稳压管、第一运算放大器；所述第一电阻一端接于12V电源，另一端分别接所述三端稳压管的参考电压输入端和阳极端以及所述第一运算放大器的正相输入端；所述第八电容接于所述三端稳压管的参考电压输入端和阴极端之间；所述三端稳压管的阴极端接地；所述第五电阻一端接所述第一运算放大器反相输入端，另一端接地；所述第一电容一端接地，另一端接12V电源；所述第一运算放大器8端接12V电源，4端接地，输出端接第一三极管基极。

作为优选，所述受控电路包括第三电阻、第一二极管、第二电容、第四电阻、第二运算放大器、第二三极管、第二二极管、第三电容；所述第三电阻一端与12V电源相连接，另一端接于所述第一二极管阴极、R-A端子连接；所述第二电阻一端接于R-B端子，一端接于第一二极管的阳极；R-A端子和R-B端子与远传压力表的内电阻连接；所述第二电容一端接所述第一二极管的阴极，另一端接所述第一二极管的阳极；所述第一二极管阳极接所述第一三极管的集电极；所述第四电阻一端接所述第二电阻的一端，另一端接所述第二运算放大器的反相输入端和所述第二三极管的集电极；所述第二运算放大器的正相输入端接所述第一二极管的阳极，输出端接所述第二三极管的基极；所述第二二极管的阴极接所述第二三极管的发射极，阳极接地；所述第三电容一端接第二二极管的阴极，另一端接第二二极管的阳极。

本发明需要远传压力表为电阻式远传压力表。

采样信号直接取自电阻式远传压力表内部中带动面表指针滑动的滑动电阻上，不需要接外部电电流。

本发明提供恒定电流经过远传压力表内部中带动面表指针滑动的滑动电阻，此恒流有隔离滤波和电流大小自动补偿的功能，非常稳定。