N 柱擴展設計
SMB 系統的控制邏輯基於通用數學模型,可從 6 柱無縫擴展到 8、10、12 柱以上。本頁說明擴展計算公式與常見系統規格。
1. 擴展公式
元件數量計算
| 元件 | 公式 | 說明 |
|---|---|---|
| 入口旋轉閥 | ceil(N/2) | 每個閥控制 2 根管柱 |
| 出口旋轉閥 | ceil(N/2) | 與入口閥數量相同 |
| 氣動閥 | N | 每根管柱一個 |
| 旋轉閥 Port 數 | N | Position 1~N |
| Step 數 | N | 完成一個完整循環 |
閥門命名規則
入口閥: V01, V02, ..., V0n (n = ceil(N/2))
出口閥: V0(n+1), V0(n+2), ..., V0(2n)
氣動閥: PV301, PV302, ..., PV3(N)
每個旋轉閥控制的管柱:
V01 → C1, C2
V02 → C3, C4
V03 → C5, C6
V04 → C7, C8 (8 柱以上)
V05 → C9, C10 (10 柱以上)
...
Step 計算通用公式
閥門位置的計算公式與 6 柱系統相同,只需將 N 替換為實際管柱數:
position = ((step - 1 + offset) % N) + 1
2. 常見系統規格
| 柱數 | 入口閥 | 出口閥 | 氣動閥 | Port 數 | Step 數 |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 3 | 3 | 6 | 6 | 6 |
| 8 | 4 | 4 | 8 | 8 | 8 |
| 10 | 5 | 5 | 10 | 10 | 10 |
| 12 | 6 | 6 | 12 | 12 | 12 |
3. 6 柱 vs 8 柱硬體拓撲對比
6 柱系統
8 柱系統
關鍵差異:
| 比較項目 | 6 柱 | 8 柱 |
|---|---|---|
| 旋轉閥數 | 3 入口 + 3 出口 | 4 入口 + 4 出口 |
| 旋轉閥 Port 數 | 6-Port | 8-Port |
| 氣動閥 | PV301~PV306 | PV301~PV308 |
| Step 數 | 6 | 8 |
| 閥門命名 | V01~V06 | V01~V08 |
4. 8 柱組態範例
8 柱 2/2/2/2(標準四區)
Zone 配置: Zone I(2) / Zone II(2) / Zone III(2) / Zone IV(2)
閥門功能:
V01=D, V02=F, V03=塞住, V04=塞住
V05=E, V06=R, V07=recycle, V08=塞住
偏移量: D=0, E=0, F=4, R=5, recycle=6
Step 1 狀態(N=8):
| 閥門 | 計算 | 位置 |
|---|---|---|
| V01(D) | ((1-1+0) % 8) + 1 | 1 |
| V02(F) | ((1-1+4) % 8) + 1 | 5 |
| V03 | 塞住 | 0 |
| V04 | 塞住 | 0 |
| V05(E) | ((1-1+0) % 8) + 1 | 1 |
| V06(R) | ((1-1+5) % 8) + 1 | 6 |
| V07(rec) | ((1-1+6) % 8) + 1 | 7 |
| V08 | 塞住 | 0 |
12 柱 3/3/3/3(標準四區)
Zone 配置: Zone I(3) / Zone II(3) / Zone III(3) / Zone IV(3)
閥門功能:
V01=D, V02=塞住, V03=F, V04=塞住, V05=塞住, V06=塞住
V07=E, V08=塞住, V09=R, V10=塞住, V11=recycle, V12=塞住
偏移量: D=0, E=0, F=6, R=8, recycle=10
5. 擴展時的注意事項
- 旋轉閥規格變更:N 柱系統需要 N-Port 旋轉閥,硬體規格需配合調整
- Step 時間調整:柱數增加通常需要重新調整 Step 時間以維持分離效果
- Zone 比例維持:擴展時建議維持 Zone 的比例關係(如 1:2:2:1 → 2:4:4:2)
- PV 數量線性增長:氣動閥數量等於柱數,線性增長
- 控制邏輯不變:數學模型完全相同,只需改 N 值