1 区防爆小流量工况，气体质量流量控制器 PID 闭环控制使用效果怎么样？

1 区防爆区想要流量闭环控制？布琅轲锶特（Bronkhorst）防爆设备内置 PID，气体质量流量计提供精准反馈，气体质量流量控制器实现快速稳定流量调节。

防爆区域做流量闭环控制，会遇到哪些现实阻碍

在 1 区防爆危险区域，想要实现气体流量自动闭环控制，很多项目会遇到不少现实阻碍。常规做法是选用防爆流量计，搭配外置 PLC 编写 PID 算法，再选配防爆调节阀，整套系统零部件多：流量计、控制器、防爆阀门、隔离安全栅，每一个元器件都需要满足防爆等级。硬件越多，整套系统故障节点越多，接线复杂，后期维护工作量大。

还有部分产品，控制器本体不允许放置在 1 区危险区，需要把控制单元安装到安全区，信号长距离传输，容易出现信号衰减、干扰，控制响应变慢，流量波动大。部分防爆控制器响应速度慢，遇到工艺设定值切换，流量长时间达不到目标数值，影响生产工艺稳定性。另外很多防爆流量设备，测量下限高，微量工况测量不准，就算 PID 算法优秀，原始测量数据偏差大，闭环控制效果同样达不到预期。那么有没有集成 PID 的防爆设备，在 1 区危险区域直接完成小流量气体闭环控制？

仪表内置 PID，科里奥利测量如何保障闭环控制基础精度

闭环控制效果好坏，根基来自前端流量测量是否精准稳定。如果流量测量数据跳动、误差大，再好的 PID 算法，也无法输出稳定控制结果。科里奥利原理直接测量真实质量流量，不受气体密度、物性变化干扰，不需要温压补偿换算，输出信号和实际质量流量严格成正比，响应速度快，还支持双向流量检测。

布琅轲锶特（Bronkhorst）防爆系列，XM12、XM13、XM14 三款产品型号，在隔爆 Ex d 外壳内部，集成 PID 控制电路板，实现控制器内置。气体质量流量计负责采集实时流量信号，数据直接给到本机 PID 单元，信号在仪表内部完成交互，规避长距离传输带来的信号干扰、延迟问题。

气体质量流量控制器输出控制信号，阀门或者泵体需要布置在 Ex d 防爆箱体外部，满足 1 区防爆电气安全规范，用户可以同步向厂商订购适配防爆阀件、泵体，完成整套供货。仪表气体测量精度可达 0.5% Rd+ZS，微小流量从 0.1g/h 起步，即便是克级别的微量气体，依旧可以给到稳定可靠的测量反馈，为 PID 闭环调节打下数据基础。仪表拥有完整 ATEX、IECEx Zone1 防爆资质，整机 IP65 防护，适配化工、半导体、食品饮料防爆生产现场。

内置 PID 闭环，在实际工艺场景带来哪些实实在在的优势

采用本机集成 PID 架构，对比 “流量计 + 外部 PLC 做 PID” 的传统方案，优势体现在多个方面。第一，信号链路短，流量采集之后直接给到 PID 运算，没有经过长距离线缆传输，信号干扰少，调节响应更快，设定值改动之后，流量可以快速稳定到目标点位。

第二，减少现场硬件数量，不需要额外配置独立控制仪表，不用增加防爆机柜、安全栅等配套器件，降低设备采购成本，简化防爆区域接线，后期故障排查点位变少，运维压力下降。第三，适配批次控制，仪表内部自带流量累加器，PID 闭环调节流量的同时，硬件层面统计累计流量，到达设定总流量自动停止，很适合气味剂定量添加、精细化工微量投料、半导体工艺供气这类批次工艺。

设备可选配伴热器组件，应对气体容易冷凝固化工况，搭配外置温控单元管控伴热温度。接液部件标准为不锈钢，可选哈氏合金‑C22，适配腐蚀性介质；最高承压 138bar，匹配高压小流量气体管线。仪表还可以同步输出密度、温度辅助参数，不仅仅完成流量闭环控制，还可以同步监控介质工况状态。模拟加数字通信双输出，既适配老旧模拟控制系统，也支持数字通讯实现远程参数设置，适配新旧工厂自动化架构。

集成 PID 防爆设备，实际选型与安装有哪些需要留意的要点

虽然仪表内部集成 PID，但是阀件、泵体必须安装在隔爆箱体外部，电气接线遵循 Ex d 隔爆防爆规范，不能把阀驱动部件放置在防爆壳体内部。选型阶段，要确认工艺流量区间落在 XM12、XM13、XM14 对应量程范围，核对管线最高工作压力，不要超过仪表额定承压。如果介质具备腐蚀性，提前确认接液材质是否兼容，腐蚀性工况优先选用哈氏合金‑C22 选项。

现场安装尽量规避大型泵、压缩机这类强振动源，减少外部振动对科里奥利传感器带来的干扰，保障测量稳定，进而保障 PID 闭环控制的稳定性。如果介质存在冷凝风险，启用伴热配件，设置合适伴热温度，防止介质在仪表腔体凝结堵塞。数字通讯可以实现 PID 参数远程修改调试，不用到防爆现场开盖操作，提升调试作业安全性。综合来看，该产品把防爆外壳、科里奥利流量测量、本机 PID 闭环、批次累加、多参数监测融为一体，为 1 区危险区小流量气体闭环控制提供一体化解决方案。

布琅轲锶特（Bronkhorst）气体质量流量控制器：https://www.bronkhorst-china.com/

气体质量流量计 - mini CORI-FLOW Ex d：https://www.bronkhorst-china.com/products/gas-flow/mini-cori-flow-ex-d-gas/