比例式圧力調整器は、システム内の圧力を一定に保つための閉ループ式の装置です。従来のアナログ式とデジタル式があります。

このわかりやすい解説では、比例制御におけるデジタルとアナログの違いを詳しく説明し、より新しい最新のデジタルデバイスの利点をいくつか紹介します。

デジタル制御とアナログ制御

圧力調整器は、バルブ、通信方式、コントローラーの技術に適用することができます。

圧力を加えたり、排出したり、測定したりするために、入口弁、二次弁、センサーなど複数の部品が使われている。入口弁と二次弁には、デジタル式のシンプルで使いやすい弁と、アナログ式とされる比例弁がある。

その他、アナログとデジタルのコントローラーの違いは、通信方式と制御技術にある。アナログのレギュレーターは制御が簡単だが、電磁波の影響を受けやすい。デジタルレギュレーターは操作が難しいが、有害な電気的ノイズを排除することができる。

比例圧力制御の応答時間

アナログコントローラは、デジタルレギュレータに比べ、指令や動作条件の変化に対する反応が早い。

しかし、これは応答時間の大きな要因ではありません。バルブは、デジタルコントローラーでもアナログコントローラーでも、ほぼ同じ時間で反応し、全体の反応時間は両者間で無視できるほど短くなります。

比例式圧力調整器の校正とチューニング

これらのコントローラのキャリブレーションやチューニングの方法は、顕著に異なっている。

アナログデバイスは、ポテンショメーターの回転によって、手動で校正・調整されている。そのため、配線の引き直しやハードウェアの改造などが必要になります。そのため、配線の引き直しやハードウェアの改造など、手間と時間がかかる。

デジタル機器はソフトウェアで動作し、選択したキー操作で変更することができます。その場での調整が比較的簡単に、素早く行えます。

PIDのセキュリティ設定

工場出荷時に調整されたPID設定は、アナログデバイスのポテンショメータを手動で調整する必要があります。この調整が不十分と判断された場合、コントローラーの設定を工場出荷時の標準に戻すことは、不可能ではないにしても、困難な場合があります。

マイコンのPID調整は、デジタルインターフェースで行うことができます。万が一、調整がうまくいかなかった場合でも、簡単に工場出荷時の設定に戻すことができます。

アンビエントノイズ

比例制御におけるデジタルとアナログのもう一つの違いは、発生するノイズの量である。

アナログデバイスが機能するためには、一定の下流側の流れが必要です。これをブリードと呼ぶ。ブリードはエネルギーを消耗し、耳障りなノイズを発生させやすい。

最新のデジタルレギュレーターでは、このブリードが不要なため、周囲の騒音を低減し、エネルギーコストを削減することができます。

デバイスペアリング

デバイスペアリングとは、直接または間接的なフィードバックの手段として新しいセンサーを追加することで、プロセスの流量、圧力、力を容易に管理できるようにすることです。

アナログコントローラは、デバイスのペアリングのオプションに制限があります。他のアナログ機器としか接続できないのです。さらに、デュアルシステムであるがゆえに、外部センサーと内部センサーの干渉やノイズが発生しやすいという不満もありました。

デジタルレギュレータは、アナログと他のデジタルデバイスの両方とペアリングすることができます。外部センサーが唯一の基準として機能するため、ノイズを排除し、コントローラの安定性と精度を向上させます。

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