Dalam semua proses vakum, tekanan dalam sistem mesti sentiasa diperiksa dan, jika perlu, dikawal. Pengawalan tumbuhan moden juga memerlukan semua nilai yang diukur yang penting untuk memantau tumbuhan dihantar ke stesen pusat, pusat pemantauan dan kawalan dan disusun dengan cara yang jelas. Perubahan tekanan sering direkodkan dari semasa ke semasa oleh peralatan rakaman. Ini bermakna bahawa permintaan tambahan dikenakan ke atas pengukur vakum: 

 a) petunjuk berterusan bagi nilai yang diukur, analog dan digital sejauh yang mungkin 
b) pembacaan nilai yang diukur yang jelas dan mudah 
c) output rakaman untuk menyambungkan instrumen rakaman atau peralatan kawalan atau pengawalan 
d) antara muka Digital terbina dalam (contohnya RS 232) 
e) kemudahan untuk mencetuskan operasi penukaran melalui titik pencetus terbina dalam 

Permintaan ini umumnya dipenuhi oleh semua pengukur vakum yang mempunyai paparan nilai yang diukur secara elektrik, kecuali Pengukur Vakum Diafragma Mekanikal dan pengukur vakum yang diisi cecair. Unit kawalan masing-masing dilengkapi dengan output rakaman yang membekalkan voltan berterusan antara 0 dan 10 V, bergantung kepada bacaan tekanan pada skala meter, supaya nilai tekanan dapat direkodkan dari semasa ke semasa melalui alat rakaman. Jika unit penukaran tekanan disambungkan ke output rakaman pengukur, operasi penukaran boleh dicetuskan apabila nilai melebihi atau jatuh di bawah titik set yang ditetapkan. Nilai setpoint atau ambang suis untuk mencetuskan operasi suis secara langsung dalam pengukur dipanggil nilai pencetus. Selain daripada pengukur vakum, terdapat suis tekanan diafragma yang mengaktifkan operasi suis (tanpa paparan nilai yang diukur) melalui penguat kontak apabila tekanan tertentu dicapai. Injap, contohnya, juga boleh dikawal melalui operasi pengalihan seperti itu.  

Perlindungan sistem vakum daripada kerosakan adalah sangat penting. Dalam keadaan kegagalan, nilai bahan yang sangat tinggi mungkin berisiko, sama ada melalui kehilangan keseluruhan sistem atau komponen utama daripadanya, disebabkan kehilangan kumpulan bahan yang akan diproses atau disebabkan oleh waktu henti pengeluaran yang lebih lanjut. Oleh itu, kawalan operasi dan perlindungan yang mencukupi harus disediakan, terutamanya dalam kes kilang pengeluaran besar. Faktor individu yang perlu diambil kira dalam hal ini paling baik ditunjukkan berdasarkan contoh: Gambar. 3,20 menunjukkan rajah skematik sistem pam vakum tinggi. Vessel (11) boleh dievakuasi menggunakan pam Roots (14) atau pam penyebaran (15), kedua-duanya beroperasi bersama dengan pam sokongan (1). Pam Roots digunakan dalam julat vakum sederhana dan pam penyebaran dalam julat vakum tinggi (anda juga boleh menggunakan pam molekul Turbo). Pintu (3), (8) dan (16) dikendalikan secara elektropneumatik. Komponen individu diaktifkan dari panel kawalan dengan butang tekan.

Sistem pam perlu dilindungi daripada kerosakan seperti yang diterangkan di bawah. Langkah-langkah yang perlu diambil untuk mencegah kerosakan seperti itu juga diberikan: 

a) Langkah-langkah sekiranya berlaku kegagalan kuasa: Semua injap ditutup untuk mengelakkan kemasukan udara ke dalam kapal vakum dan melindungi pam penyebaran daripada kerosakan. 

b) Perlindungan sekiranya berlaku penurunan tekanan dalam rangkaian udara termampat: Udara termampat dipantau oleh peranti pemantauan tekanan (5). Jika tekanan jatuh di bawah nilai yang ditetapkan, isyarat boleh dikeluarkan pada awalnya atau injap boleh ditutup secara automatik. Dalam kes ini, bekalan simpanan udara termampat yang mencukupi adalah perlu (tidak ditunjukkan dalam Rajah. 3,20), yang membolehkan semua injap diaktifkan sekurang-kurangnya sekali. 

c) Langkah-langkah sekiranya berlaku kegagalan air penyejuk kepada pam penyebaran: Air penyejuk dipantau oleh peranti pemantauan aliran atau suhu (6) dan (7). Jika aliran air penyejuk tidak mencukupi, pemanas pam penyebaran akan dimatikan dan isyarat akan diberikan; injap (8) akan ditutup. 

d) Perlindungan terhadap kegagalan pemanas pam penyebaran: Gangguan sistem pemanasan pam penyebaran boleh dipantau oleh relay. Jika suhu meningkat melebihi nilai maksimum yang dibenarkan, peranti pemantauan suhu (6) akan bertindak balas. Dalam kedua-dua kes, injap (8) ditutup dan isyarat diberikan.

e) Perlindungan sekiranya berlaku kegagalan pam sokongan: Pam sokongan yang dipacu tali pinggang mesti mempunyai suis sentrifugal yang mematikan keseluruhan sistem sekiranya berlaku kerosakan tali pinggang atau malfungsi lain. Pam monoblock yang pemacu dipasang terus pada aci boleh dipantau menggunakan relay arus dan seumpamanya. 

f) Perlindungan terhadap peningkatan tekanan dalam bekas melebihi nilai had tertentu: Peranti pemantauan vakum tinggi (10) mengeluarkan isyarat apabila tekanan yang ditetapkan terlampaui. 

g) Memastikan tekanan forepressure kritikal pam penyebaran: Apabila tekanan sokongan tertentu melebihi had, semua injap ditutup oleh peranti pemantauan tekanan sokongan (2), pam dimatikan dan sekali lagi isyarat diberikan. Kedudukan injap (3), (8) dan (16) ditunjukkan pada panel kawalan melalui suis had (13). Tekanan dalam bekas diukur dengan pengukur vakum tinggi (12) dan direkodkan dengan perakam (9). Perlindungan terhadap kesilapan operasi boleh disediakan dengan mengunci suis individu supaya ia hanya boleh diaktifkan dalam urutan yang telah ditentukan. Pam penyebaran, contohnya, mungkin tidak dihidupkan apabila pam sokongan tidak berfungsi atau tekanan sokongan yang diperlukan tidak dikekalkan atau pengaliran air penyejuk tidak berfungsi. 

Kawalan dan pengawalan mempunyai fungsi untuk memberikan satu pembolehubah fizikal – dalam kes ini tekanan dalam sistem vakum – nilai tertentu. Ciri umum adalah penggerak yang mengubah bekalan tenaga kepada pembolehubah fizikal dan seterusnya pembolehubah itu sendiri. Kawalan merujuk kepada mempengaruhi suatu sistem atau unit melalui arahan. Dalam kes ini, penggerak dan oleh itu nilai sebenar bagi pembolehubah fizikal diubah secara langsung dengan pembolehubah yang dimanipulasi. Contoh: Pengaktifan injap melalui suis yang bergantung kepada tekanan. Nilai sebenar mungkin berubah dengan cara yang tidak diingini disebabkan oleh pengaruh luar tambahan. Unit yang dikawal tidak dapat bertindak balas terhadap unit kawalan. Oleh sebab itu, sistem kawalan dikatakan mempunyai urutan operasi terbuka. Dalam kes pengawalan, nilai sebenar bagi pembolehubah fizikal sentiasa dibandingkan dengan titik set yang ditetapkan dan dikawal jika terdapat sebarang penyimpangan supaya ia dapat menghampiri titik set tersebut sebaik mungkin. Untuk semua tujuan praktikal, peraturan sentiasa memerlukan kawalan. Perbezaan utama adalah pengawal di mana titik set dan nilai sebenar dibandingkan. Keseluruhan semua elemen yang terlibat dalam proses kawalan membentuk litar kawalan. Istilah dan pembolehubah ciri untuk menggambarkan proses kawalan ditetapkan dalam DIN 19226. 

Secara amnya, satu perbezaan dibuat antara kawalan tidak berterusan (contohnya, kawalan dua langkah atau tiga langkah) dengan spesifikasi tingkap tekanan, di mana tekanan boleh berbeza-beza, dan kawalan berterusan (contohnya, kawalan PID) dengan titik set tekanan yang ditetapkan, yang harus dikekalkan seberapa tepat yang mungkin. Kami mempunyai dua cara yang mungkin untuk menyesuaikan tekanan dalam sistem vakum: pertama, dengan mengubah kelajuan pam (mengubah kelajuan pam atau menyekat dengan menutup injap); kedua, melalui kemasukan gas (membuka injap). Ini menghasilkan jumlah sebanyak 4 prosedur. 

Pengawalan tekanan tidak berterusan

Walaupun pengawalan berterusan tidak diragukan lagi mewakili prosedur yang lebih elegan, dalam banyak kes, pengawalan dua langkah atau tiga langkah adalah mencukupi dalam semua jangka vakum. Untuk menentukan tingkap tekanan, dua atau tiga kontak suis yang boleh ubah dan bergantung kepada tekanan adalah diperlukan. Tidak penting di sini sama ada kontak suis dipasang dalam alat pengukur dengan paparan atau dalam unit hiliran atau sama ada ia adalah suis tekanan tanpa paparan. Rajah. 3,21 menggambarkan perbezaan antara pengawalan dua langkah melalui penyekatan kelajuan pam, pengawalan dua titik melalui kemasukan gas dan pengawalan tiga titik melalui gabungan penyekatan kelajuan pam dan kemasukan gas. Rajah 3,22 dan 3,23 menunjukkan litar dan struktur bagi dua sistem pengawalan dua langkah. Dalam kes pengawalan dua langkah melalui penyekatan kelajuan pam (Rajah. 3,22), voltan dibekalkan kepada injap pam 4, iaitu ia terbuka apabila kontak relay berada dalam keadaan pelepasan. Pada tahap di bawah titik pengalihan atas, injap kekal terbuka kerana fungsi penahanan diri relay tambahan. Hanya pada tahap di bawah titik pertukaran yang lebih rendah, pengunci relay akan dilepaskan. Jika tekanan meningkat semula, injap akan dibuka semula pada titik pengalihan atas.

➀ Pengukur dengan dua titik suis

➁ Injap pendikit
➂ Pam vakum
➃ Injap pam
➄ Vessel vakum

Fu - Pemutus
R, Mp - Sambungan utama 220 V/50 Hz
Smax - Titik peralihan untuk nilai maksimum
Smin - Titik penukaran untuk nilai minimum
PV - Injap pam
R1 - Relay tambahan untuk injap pam
K1 - Kontak relay R1
M - Peranti pengukur dan suis

➀ Pengukur dengan dua titik suis
➁ Injap kebocoran berubah
➂ Injap masuk
➃ Bekalan gas
➄ Injap pendikit
➅ Pam vakum
➆ Kapal vakum

Fu - Gabung
R, Mp - Sambungan utama 220 V/50 Hz
Smax - Titik peralihan untuk nilai maksimum
Smin - Titik penukaran untuk nilai minimum
EV - Injap masuk
R2 - Relay tambahan untuk injap masuk
K2 - Kontak relay R2
M - Peranti pengukur dan suis

Dalam kes pengawalan dua langkah melalui kemasukan gas, injap masuk pada mulanya ditutup. Jika titik penghidup tekanan atas tidak tercapai, tiada apa yang berubah; hanya apabila tekanan jatuh di bawah titik penghidup bawah, barulah "hubungan buat" membuka injap masuk gas dan menggerakkan relay tambahan dengan fungsi menahan diri secara serentak. Kembali ke keadaan tidak aktif dengan penutupan injap masuk gas tidak akan dilaksanakan sehingga selepas titik suis atas dilampaui disebabkan oleh pelepasan fungsi pegangan diri relay.  

Rajah. 3,24 menunjukkan sistem pengawalan tiga langkah yang sepadan yang dicipta dengan dua komponen yang baru sahaja diterangkan. Seperti yang dinyatakan oleh namanya, dua titik penukaran, titik penukaran yang lebih rendah dari sistem pengawalan melalui penyekatan kelajuan pam dan titik penukaran yang lebih tinggi dari sistem pengawalan masuk gas, telah digabungkan. 

➀ Pengukur dengan tiga titik suis 
➁ Injap kebocoran berubah 
➂ Injap kebocoran berubah-ubah 
➃ Injap masuk 
➄ Bekalan gas 
➅ Injap pendikit 
➆ Pam vakum 
➇ Injap pam 
➈ Bekas vakum 

Fu - Pemutus
R, Mp - Sambungan utama 220 V/50 Hz
Smax - Titik peralihan untuk nilai maksimum
Smitte - Titik pertukaran untuk nilai purata
Smin - Titik penukaran untuk nilai minimum
T – GRPAHIX TIGA
PV - Injap pam
EV - Injap masuk
R1 - Relay tambahan untuk selang pam
R2 - Relay tambahan untuk selang masuk
K1 - Kontak relay R1
K2 - Kontak relay R2
M - Peranti pengukur dan suis

Untuk mengelakkan pemasangan yang rumit dengan relay tambahan, banyak unit menawarkan kemudahan untuk menukar jenis fungsi nilai pencetus terbina dalam melalui perisian. Pada awalnya, seseorang boleh memilih antara titik suis individu (atau "pemicu tahap") dan titik suis yang saling berkaitan ("pemicu selang"). Fungsi-fungsi ini dijelaskan dalam Rajah. 3,25. Dengan pemicu interval, seseorang juga boleh memilih saiz histeresis dan jenis spesifikasi titik set, iaitu sama ada tetapan tetap dalam unit atau spesifikasi melalui voltan luaran, contohnya dari 0 – 10 volt. Sistem pengawalan tiga langkah (tanpa relay tambahan), contohnya, boleh ditetapkan dengan Leybold CEREVAC dan GRAPHIX THREE. 

Pengawalan tekanan berterusan 

Kita perlu membuat perbezaan di sini antara pengawal elektrik (contohnya, pengawal PID) dengan injap berkadar sebagai penggerak dan pengawal diafragma mekanikal. Dalam sistem pengawalan dengan pengawal elektrik, penyelarasan antara pengawal dan penggerak (injap masuk gas piezoelektrik, injap masuk dengan pemacu motor, injap kawalan rama-rama, injap throttle) adalah sukar kerana keadaan sempadan yang sangat berbeza (isipadu bekas, kelajuan pam berkesan di dalam bekas, julat kawalan tekanan). Kawalan litar seperti ini cenderung bergetar dengan mudah apabila berlaku kerosakan proses. Adalah hampir mustahil untuk menentukan nilai standard yang sah secara umum.

Many control problems can be better solved with a diaphragm controller. The function of the diaphragm controller (see Fig. 3.27) can be easily derived from that of a diaphragm vacuum gauge: the blunt end of a tube or pipe is either closed off by means of an elastic rubber diaphragm (for reference pressure > process pressure) or released (for reference pressure < process pressure) so that in the latter case, a connection is established between the process side and the vacuum pump. This elegant and more or less “automatic” regulation system has excellent control characteristics (see Fig. 3.28).

P₁ = tekanan proses, P₂ = tekanan dalam pam, Pref = tekanan rujukan

Untuk mencapai kadar aliran yang lebih tinggi, beberapa pengawal diafragma boleh disambungkan secara selari. Ini bermakna bahawa ruang proses dan ruang rujukan juga disambungkan secara selari. Fig. 3,29 menunjukkan sambungan 3 pengawal diafragma MR 50. 

Untuk mengawal proses vakum, sering kali perlu untuk mengubah tekanan dalam langkah proses individu. Dengan pengawal diafragma, ini boleh dilakukan sama ada secara manual atau melalui kawalan elektrik tekanan rujukan. 

Kawalan elektrik tekanan rujukan bagi pengawal diafragma adalah agak mudah kerana isipadu rujukan yang kecil sentiasa kekal tetap. 3,31 menunjukkan susunan seperti itu di sebelah kiri sebagai gambar dan di sebelah kanan secara skematik, lihat 3.5.5 untuk contoh aplikasi dengan pengawal diafragma. 

Untuk dapat mengubah tekanan rujukan dan seterusnya tekanan proses ke arah tekanan yang lebih tinggi, sebuah injap masuk gas mesti dipasang tambahan di ruang proses. Kepala injap ini dibuka melalui suis tekanan pembezaan (tidak ditunjukkan dalam Rajah). 3,31) apabila tekanan proses yang lebih tinggi yang diingini melebihi tekanan proses semasa lebih daripada perbezaan tekanan yang ditetapkan pada suis tekanan pembezaan.  

Jika tekanan perlu dikekalkan pada tahap tertentu, satu keseimbangan mesti diwujudkan antara gas yang dimasukkan ke dalam bekas vakum dan gas yang dikeluarkan secara serentak oleh pam dengan bantuan injap atau peranti penyekat. Ini tidaklah sukar dalam sistem vakum kasar dan sederhana kerana desorpsi gas yang teradsorpsi dari dinding biasanya boleh diabaikan berbanding dengan jumlah gas yang mengalir melalui sistem. Pengawalan tekanan boleh dilakukan melalui pengawalan saluran gas masuk atau kelajuan pam. Walau bagaimanapun, penggunaan pengawal diafragma hanya mungkin antara tekanan atmosfera dan kira-kira 10 mbar. 

Dalam julat vakum tinggi dan ultrahigh, sebaliknya, evolusi gas dari dinding bekas mempunyai pengaruh yang menentukan terhadap tekanan. Penetapan nilai tekanan tertentu dalam julat vakum tinggi dan ultrahigh, oleh itu, hanya mungkin jika pengeluaran gas dari dinding adalah boleh diabaikan berbanding dengan kemasukan gas yang dikawal melalui unit pengawal tekanan. Oleh sebab itu, pengawalan tekanan dalam julat ini biasanya dilakukan sebagai pengawalan kemasukan gas dengan pengawal PID elektrik. Injap kebocoran berubah yang dikawal oleh piezoelektrik atau servomotor digunakan sebagai penggerak. Hanya injap masuk gas logam sepenuhnya yang boleh dibakar harus digunakan untuk pengawalan tekanan di bawah 10^-6 mbar.