PC使用手册
-Y23系列
文件修订记录表
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序号 |
修订章节 |
修订内容摘要 |
修订状态 |
修订日期 |
修订人 |
审批人 |
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1 |
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初版 |
待审 |
2024/12/23 |
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1. 产品介绍
Y23系列压力控制器是一款先进的金属密封型压力控制器，设计用于5Psia至5000Psia的压力范围内提供精确控制。这款压力控制器结合了新的电子技术，集成了压力传感测量、基于压力式流量传感器技术以及精密机械设计，以实现在整个设备控制范围内快速且可重复的压力设定响应。
Y23系列产品主要分为压力控制器和压力控制流量计，并拥有高耐腐蚀及高洁净度。电抛光表面光洁度更适合用于高纯度工艺应用。
Ø 高耐腐蚀及高洁净度（316流道，高耐腐蚀，半导体行业SEMI标准产品使用316L金属密封，流道半导体316L级别SEMI高耐腐蚀标准。同时可以定制高镍合金以实现更高级别的耐腐蚀）。
Ø 高精度，精度可达± 1.0% SP(≥10% FS)± 0.2% of FS(<10% FS)
Ø 快速响应，响应时间＜200ms
Ø 自有专利压力式传感器与层流单元的传感技术
Ø 高稳定性
Ø 温度漂移低
Ø 低噪声
本手册涵盖以下仪器：分为Y23C系列（压力控制器）、Y23M系列（压力控制流量计）。
因客户需求不同进而有多种的设备类型可供选择；
◆Y23X-C系列为压力控制器：
上游控制配置：上游压力控制器可用于调节PC进气口与前端负载之间压力。
下游控制配置：下游压力控制器可用于调节PC出口与后端负载之间压力。（注：下游压力控制器出口如果直接接在大气环境中是无法控压的，需连接负载使用。）
◆Y23X-M系列为压力控制流量计：Y23M系列压力控制器相较于Y23C系列增加了流量显示功能，Y23M系列压力控制器同样支持上游或者下游压力控制。
上游控制描述：首先气体通过由压力传感器组成的压力计量部分，然后通过控制阀流出仪器。参考以下示图。
示图1上游控制
下游控制描述：首先气体通过控制阀，经过压力传感器组成的压力计量部分，然后流出仪器。参考以下示图。
示图2下游控制
3.1概述
Y23系列压力控制器对安装位置并不敏感,可以任意位置安装。Y23-C系列还可以任意更改上下游安装位置，Y23-M系列由于有入口压力要求，无法任意更改上下游安装位置。所以Y23M型产品的安装位置应同您在订货时要求的上下游安装位置一致，安装时空气应该干燥和洁净，应避免外力冲击或震动。产品外形图如图所示，在安装前，请勿取下两端接头上的保护帽，直到您真正安装 PC 时再取下保护帽。
1/4VCR接头 C/W -seal接头 Swagelok接头
示图3样机
◆VCR安装结构
将外螺纹螺母和内螺纹螺母分别套入VCR接管。安装金属垫片：如果选择带支撑的垫片，建议将垫片直接卡在含外螺纹螺母的VCR接管上（注意不要划伤接管端面）；如果是无支撑的垫片，可将垫片直接放入含内螺纹螺母的VCR接管内。用手旋紧VCR内外螺纹螺母。使用固定扳手固定外螺纹螺母，另一个固定扳手卡入内螺纹螺母并顺时针旋转安装到位（NI镍/SS不锈钢垫片 锁紧1/8圈，Cu铜材料 锁紧1/4圈)。
示图4 VCR安装图
◆IGS：C/W -seal表面安装结构
根据 IGS接头的型式（W型或C型），选择正确的密封垫，再把密封垫安装在IGS接头的相应位置。用螺钉把MFC固定在气路盘上，按对角线的顺序来紧固螺钉，要求每个螺钉的最终紧固力矩为5N.mm。
示图5 IGS安装图
◆Swagelok安装结构
在装上前卡套、后卡套、螺母后，先用手将螺母与接头 拧紧，再用扳手拧紧(国外进口的双卡套接头要求用扳手旋转1.25圈拧紧)，以保证不漏气。
示图6 Swagelok安装图
示图7 M12接口定义
示图8 M8接口定义
示图9 DB-9接口定义
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定义1（出厂默认） |
定义2（需定制） |
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PIN |
描述 |
PIN |
描述 |
|
1 |
Valve Purge |
1 |
Valve Purge |
|
2 |
Analog Flow Output(0-5v, 20% overhead) |
2 |
Analog Flow Output(0-5v, 20% overhead) |
|
3 |
Power(+9-30V) |
3 |
Power(+9-30V) |
|
4 |
NC |
4 |
Power Return(pair with Pin3) |
|
5 |
Power Return(pair with Pin3) |
5 |
NC |
|
6 |
Analog Flow Setpoint Voltage 0-5v |
6 |
Analog Flow Setpoint Voltage 0-5v |
|
7 |
Analog Return(Paired with Pin2, Pin6) |
7 |
Analog Return(Paired with Pin2, Pin6) |
|
8 |
RS485+ |
8 |
RS485+ |
|
9 |
RS485- |
9 |
RS485- |
l 定义1：Pin5电源地和pin7信号地需要在电源端接一起。
l 定义2：pin4电源地和pin7信号地需要在电源端接一起。
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管脚号 |
描述 |
说明 |
|
1 |
Flow Setpoint Voltage 0-5V |
流量设定电压0-5V |
|
2 |
Analog Return(Paired with Pin1, 3, 4, 11)，Connected with Pin5 Internally |
模拟地 与5脚内部连接 |
|
3 |
Flow Output Voltage 0-5V |
流量输出电压 0-5V |
|
4 |
Pressure Output Voltage 0-5V |
压力输出电压0-5V |
|
5 |
Analog Return(Paired with Pin1, 3, 4, 11), Connected with Pin5 Internally |
模拟地 与2脚内部连接 |
|
6 |
Totalizer Start/Stop，paired with Power Ground. Low Active |
累计流量开始/停止功能，与电源地匹配，低电平有效 |
|
7 |
|
|
|
8 |
Valve Override |
阀开度控制 |
|
9 |
Power+ |
电源正 |
|
10 |
Power Ground |
电源地 |
|
11 |
Totalizer Output Voltage 0-5V |
累计流量输出0-5V |
|
12 |
Flow Tare, paired with Power Ground, Low Active |
流量清零，与电源地匹配，低电平有效 |
|
13 |
Power Ground |
电源地 |
|
14 |
RS485+ |
RS485+ |
|
15 |
RS485- |
RS485- |
|
管脚号 |
描述 |
说明 |
|
1 |
Flow Setpoint Current 4-20mA |
流量设定电流4-20mA |
|
2 |
Power Ground |
电源地 |
|
3 |
Flow Output Current 4-20mA |
流量输出4-20mA |
|
4 |
Pressure Output Current 4-20mA |
压力输出4-20mA |
|
5 |
Power Ground |
电源地 |
|
6 |
Totalizer Start/Stop，paired with Power Ground. Low Active |
累计流量开始/停止功能，与电源地匹配，低电平有效 |
|
7 |
|
|
|
8 |
Valve Override |
阀开度控制 |
|
9 |
Power+ |
电源正 |
|
10 |
Power Ground |
电源地 |
|
11 |
Totalizer Output Current 4-20mA |
累计流量4-20mA |
|
12 |
Flow Tare, paired with Power Ground, Low Active |
流量清零，与电源地匹配，低电平有效 |
|
13 |
Power Ground |
电源地 |
|
14 |
RS485+ |
RS485+ |
|
15 |
RS485- |
RS485- |
|
管脚号 |
描述 |
说明 |
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1 |
Flow Setpoint Voltage 0-10V |
流量设定电压0-10V |
|
2 |
Analog Return(Paired with Pin1, 3, 4, 11),Connected with Pin5 Internally |
模拟地 与5脚内部连接 |
|
3 |
Flow Output Voltage 0-10V |
流量输出电压 0-10V |
|
4 |
Pressure Output Voltage 0-10V |
压力输出电压0-10V |
|
5 |
Analog Return(Paired with Pin1, 3, 4, 11),Connected with Pin5 Internally |
模拟地 与2脚内部连接 |
|
6 |
Totalizer Start/Stop，paired with Power Ground. Low Active |
累计流量开始/停止功能，与电源地匹配，低电平有效 |
|
7 |
|
|
|
8 |
Valve Override |
阀开度控制 |
|
9 |
Power+ |
电源正 |
|
10 |
Power Ground |
电源地 |
|
11 |
Totalizer Output Voltage 0-10V |
累计流量输出0-10V |
|
12 |
Flow Tare, paired with Power Ground, Low Active |
流量清零，与电源地匹配，低电平有效 |
|
13 |
Power Ground |
电源地 |
|
14 |
RS485+ |
RS485+ |
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15 |
RS485- |
RS485- |
3.3.1.1 EtherCAT通讯
EtherCAT是一种实时以太网技术，主要用于工业自动化和运动控制系统。它由一个主站设备和多个从站设备组成，主站设备使用标准的以太网控制器，而从站设备使用专门的从站控制器（ESC）。
◆Ethercat带显示
示图10 Ethercat带显示
◆Ethercat不带显示
示图11 Ethercat不带显示
3.3.1.2 DeviceNet通讯
DeviceNet在CAN基础上的一种低成本的通讯链接，它将基本工业设备连接到网络。从而避免了昂贵和繁琐的硬接线。DeviceNet是一种简单的网络解决方案，在提供多供货商同类部件间的可互换性的同量，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。DeviceNet的直接互连线不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的设备级诊断功能。
◆DeviceNet带显示
示图12 DeviceNet带显示
◆DeviceNet不带显示
示图13 DeviceNet不带显示
3.3.1.3 DB9/DB15通讯
DB9/DB15通讯接口是串口通讯线标准接口，主要应用于RS485、RS232（0-5V）、RS232（0-10V）、RS232（4~20mA）等通讯中。
◆DB9通讯
示图14 DB9通讯
◆DB15通讯
示图15 DB15通讯
开始操作气体压力控制器前需要进行以下检查
（1） 检查气路是否漏气；
（2） 检查工艺顺序与气路元件的安装完整性；
（3） 检查气体压力控制器的控制信号，电源电压等；
（4） 检查通入的气体类型与额定压力大小；
（5） 通入干燥的惰性气体进行试运行；
（6） 在使用气体压力控制器控制强腐蚀气体前，应先在吹洗状态下通入1小时干燥惰性气体以清洗气体压力控制器；
为了减少气体污染的可能性，压力控制器在出厂前已经安装好了塑料插头，在准备安装设备之前不要拆卸这些插头。连接PC压力控制器，安装位置通常沿着箭头方向。注：（1）压力控制器上下游控压位置选择；（2）使用高于指定最大压力会对内部压力传感器造成永久性损坏。
示图16 PC环境搭建
现场更改压力控制器上下游位置时需要同时更改软件对应的上下游指令，以便完成上下游位置切换。
示图17 PC物理连接
3.5产品硬件
|
型号与规格 Model and Specification |
Y23X-C |
Y23X-M |
|
压力满量程Pressure Full Scale Range |
5psia to 5000psia |
5psia to 5000psia |
|
压力控制精准度 Pressure Control Accuracy |
± 1.0% SP(≥10% FS)± 0.2% of FS(<10% FS) |
± 1.0% SP(≥10% FS)± 0.2% of FS(<10% FS) |
|
入口压力系数Inlet Pressure Coefficient |
< 0.02% of Read ing./psi |
< 0.02% of Reading./psi |
|
压力测量精准度 Pressure Measurement Accuracy |
± 0.5% Reading |
± 0.5% Reading |
|
压力控制范围Pressure Control Range |
2% to 100% FS |
2% to 100% FS |
|
压力读取单位Pressure Readout Units |
Torr, kPa, psi, mbar |
Torr, kPa, psi, mbar |
|
流量范围Mass Flow Range |
1-50000 sccm |
1-50000sccm |
|
可测流量满量程Measurable Flow Full Scale Range |
N/A |
1-50000sccm |
|
流量精准度 Flow Accuracy |
N/A |
±1%SP(>5%FS)/±0.05%FS(＜5%FS） |
|
控制模式Control Mode |
Upstream or Downstream |
Upstream or Downstream |
|
响应时间 Response Time |
＜200ms |
＜200ms |
|
预热时间Warm-Up Time |
< 30 min. |
< 30 min. |
|
适用温度Ambient Temperature |
10°C to 50°C |
10°C to 50°C |
|
接液材料Wetted Material |
R:316L+KM45+PCTFE |
R:316L+KM45+PCTFE |
|
H:316L Vim Var+KM45+ PCTFE |
H:316L Vim Var+KM45+ PCTFE |
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重量Weight |
0.7-1.2kg |
0.7-1.2kg |
|
通信模式Communication |
Analog:0-5V,0-10V,4-20mA |
Analog:0-5V,0-10V,4-20mA |
|
RS485,DeviceNet,Ethercat |
RS485,DeviceNet,Ethercat |
|
|
供电电源Power Supply |
9-30v DC |
9-30v DC |
|
电源地与信号地内部隔离Isolation between power ground and signal ground |
电源地与信号地内部隔离Isolation between power ground and signal ground |
|
|
机械接头Hardware interface |
1/4” VCR, 总长124mm |
1/4” VCR, 总长124mm |
|
SWAGELOK Compression Fitting:1/4" |
SWAGELOK Compression Fitting:1/4" |
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|
IGS:C-seal，Wseal |
IGS:C-seal，Wseal |
示图18 Y23M选型
示图19 Y23C选型
★ProbeMFC软件
ProbeMFC.exe（示图20）
★软件指引
示图21
◆常用命令示例
Devicemode=0,p21系列 Devicemode=1,Y23-C系列 Devicemode=2,Y23-M系列；
Y23-C系列可以任意更改上下游位置，但同时需要调节软件invertdrive命令，更改完成指令需要重启设备。
Y23-M系列由于有入口压力要求，无法任意更改上下游安装位置，软件设置指令sorcentation=1。
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序号 |
常用命令 |
命令名称 |
定义/解释 |
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1 |
serialnumber |
传感器序列号 |
/ |
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2 |
partnumber |
产品型号 |
/ |
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3 |
Devicemode |
/ |
0：P21系列 |
|
1：Y23-C系列 |
|||
|
2：Y23-M系列 |
|||
|
4 |
Invertdrive |
上下游控制 |
0：控制下游 |
|
1：控制上游 |
|||
|
5 |
setpoint |
阀口开启比例 |
0:0 %FS |
|
1:100 %FS |
★插入USB typeC，确认有com口弹出，如果没有com口弹出，需要安装stm32驱动。
★打开probeMFC
★点击link，选择新弹出的com端口→设备连接成功后会显示当前设备SN序列号、PN产品型号。
示图22
★点击utilities→Terminal
★Terminal命令框里输入 setpoint=（0-1）, 点击 Send按钮，或者回车。注意大小写，setpoint=1 时为满量程控压，setpoint=0时，阀门关闭.
例如：一台1000torr的PC压力控制器，如果想控压500torr，就要输入setpoint=0.5。
示图23
★ConfigMFC软件
ConfigMFC.exe（示图24）
★软件指引
示图25
★首先电脑要下载ConfigMFC，一根传输数据的USB type C数据线，电脑通过数据线连接到PCM上，然后双击下载ConfigMFC.exe ,电脑上的设备管理器会出现一个新的 com 口;
★点击 communications 前面的+，找到对应的 COM 口，双击（只双击一次）对应的 COM 口前面打勾，在下面信息栏会出现 device is ONLINE，反之device is OFFLINE。
→ 
示图26
★点击 device configuration 前面的+，会出现气体页1-6页第一页是出厂设置页，第六页是工厂使用。第六页不可以进行任何修改。
示图27
★对于新的气体页，建议使用 2，3，4，5 页。用第二页举例，双击 gas page（2）。
★在 fullscale range 填入新气体的满量程。这个满量程需要遵循 GR 表格仪器所对应气体的范围，如果超出范围，精度会有影响。气体满量程单位永远是 SCCM。
★在 available gasses 里面选择新气体，以 1000sccm O2 举例选择之后单机黄色图标载入（下面图为点击之前显示界面）。
→ 
示图28
★点击之后，会出现下图的设置。
★双击 gas page（2）,会看到里面包含了选择的气体和满量程。右键单击 Gas Page(2)， 点击 activate page, 这样在 gas page（2）前面就会打勾. 目前并不是所有的气体都包含，使用前需要联系销售人员确认软件版本号。
★当需要设置的 gas page 前面打勾后，那么新气体即设置成功。
示图29
★DeviceNet Configuration
示图30
★操作说明：
（1）PC设备默认出厂时配置为input 2 和output7,如需更改输入输出可以根据左侧空白列双击选取需要设置的input及output。
（2）input、output设置完成后在任意空白位置单击右键弹出update点击即可，更改成功后可以看到新建输入与输出（默认input状态栏为浅蓝色，output状态栏为绿色。）
★Profile Configuration
示图31
★操作说明：
（1） 如果是floating point浮点型数据,需要按照REAL,温度KELVIN,Flow设置SCCM，Pressure设置按照订单torr/psia,在pressure和controller都需要选择一致的。
（2） 如果不是floating point浮点型数据，那么都要按照INT和COUNTS设置。
★设置选项说明
S-Analog Sensor Object(Flow)
示图32
S-Analog Sensor Object(Pressure)
示图33
S-Analog Sensor Object(Temperture)
示图34
S-Analog Actuator Object
示图35
S-Single Stage Controller Object
示图36
5. 故障诊断
5.1.1检查气源及通入气体压力控制器的气路是否被打开。
5.1.2确保电源和控制信号能够正确的输送至设备电气接头上。
5.1.3检查通讯线路连接是否正常。
|
序号 |
故障现象 |
可能故障原因 |
处理方法 |
改善建议 |
|
1 |
压力控制问题 |
压差不在压力控制范围之内 |
检查压力 |
|
|
PC工作模式问题 |
检查其工作模式是否切换配置正常 |
|
||
|
电源问题 |
检查电源连接是否正确，注意电压电流是否过压 |
|
||
|
PC设备被污染 |
请与厂家联系 |
|
||
|
传感器损坏 |
请与厂家联系 |
|
||
|
电路板问题 |
请与厂家联系 |
|
||
|
阀体问题 |
请与厂家联系 |
|
||
|
气路连接问题 |
检查PC与气路连接是否存在异常 |
|
||
|
2 |
通讯问题 |
电源问题 |
检查电源连接 |
|
|
通讯连接问题 |
检查通讯线连接 |
|
||
|
地址设置问题 |
检查PC地址设置是否存在冲突 |
|
||
|
波特率设置问题 |
波特率与上位机是否一致 |
|
★本公司生产的MFC/MFM/PC产品，在出货后1年时间内，客户应按照产品说明书要求使用，并且产品在使用过程中没有遭到物理损害、污染、改装或者翻新，本公司保证产品无材料和工艺缺陷，如有问题，免费给予买方维修。
★用户收到货物后，有责任检查及核对货物，并通过传真、电话、收货回执单或电子邮件的方式及时通知本公司销售部有关收货情况。
★保修期内，产品必须由本公司或授权的服务中心修理，否则产品的保修是无效的。
用户使用过有毒、有污染或腐蚀性气体的产品, 如果没有出示清除污染及净化处理的证明， 本公司将不负责修理或保修。
（1）气体必须洁净且没有颗粒物, 没有液体, 这就要求在PC/PCM的上游气路中安装
（2）输入的气体压力必须符合产品的耐压标准, 不能超过该产品要求的最大压力。
（3）用户有责任按照可用的安全规章使用每种气体。不正确的使用产品会使保修无效。
（4）气路的连接：必须仔细的安装密封管件, 保证所有的密封管件经过单独检查并且没有划痕
（5）禁止自行拆开PC/PCM压力控制器。如果自行拆卸造成损坏，则本公司承诺的保修无效。
（1）保修期内：
自产品验收合格之日起严格按照双方签订的合同书上所承诺保修期限提供上门保修，产品质量一律实行保修、保换、保退服务，并提供7×24小时服务体系。硬件保修范围不含人为或不可抗力的因素（自然灾害、地震、雷击、鼠害等）造成设备的损坏，本公司将提供最低成本价有偿服务承诺。应向合同归档部门领要产品验收证明书复印件，做好保修时间登记，以便产品保修范围、保修时间、保修措施等。
（2）保修期外：
提供终身维护的服务承诺，在保修期满后系统因用户操作人员造成损坏的，并保证提供最优惠价格的配件和服务，只收取适当的成本费、服务费和差旅费。
（3）软件服务和软件升级：
在保修期内由于系统原因造成破坏，均免费安装或升级服务。保修期外重新安装或软件升级等服务只收取适当的成本费、服务费和差旅费。
（4）故障维修响应时间和到达现场时间：
不论在保修期内或保修期满后，设备在使用过程中如出现故障的，应立即向用户做出实质性的响应到达故障现场时间。（您可联系相应的销售人员及售后工程师，电话沟通服务7*24H服务，24H内到厂处理。）
（5）定期回访、回访内容服务：
产品在验收合格之日起，售后部门应建立客户售后服务档案，长期为客户提供技术咨询、现场支持服务，质量保障跟踪服务，售后产品定期沟通回执使用情况。
（6）设备技术培训服务：
免费为客户的操作人员进行现场技术培训、线上技术指导，直至操作人员能独立工作满意为止。
对于使用腐蚀性戒有毒、易燃气体的产品，通气使用前应严格保证并检验安装和联接的 气密性；如需从系统上卸下，应在断开气路前，使用干燥的对人体无害的常规气体（如氮气、 空气）戒惰性气体对产品进行彻底的清洗。如没有清洗，可能会引起火灾、爆炸、中毒等意 外事故，将导致人员伤亡。
