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意大利ATOS電液比例控制基本原理
更新時間:2018-05-04   點擊次數(shù):1009次

意大利ATOS電液比例控制基本原理

ATOS阿托斯電液比例控制基本原理
阿托斯ATOS什么是電液比例控制?
什么是比例閥?
控制環(huán)
ATOS比例閥和放大器
電液比例控制是指按電輸入信號調(diào)節(jié)液壓輸出參數(shù)。
這是一種理想的液壓系統(tǒng)與電子系統(tǒng)的結(jié)合,可用于開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)中,參看 3 節(jié),以實現(xiàn)對各種運動進行快速、穩(wěn)定和的控制。這類控制是現(xiàn)代
新式機器及工廠所必需的。
ATOS電液系統(tǒng)是全自動化學科中的一個組成部分。數(shù)據(jù)、控制、警報等信息可以以一種簡潔的方式,通過現(xiàn)場總線從電液系統(tǒng)傳送到集中電控系統(tǒng),或從集中電
控系統(tǒng)傳送到電液系統(tǒng),參看F002“數(shù)字電液技術(shù)”。
比例電液控制系統(tǒng)相對于機電系統(tǒng)有以下優(yōu)點:固有的過載保護功能,力的自適應(yīng),快速動作響應(yīng),系統(tǒng)自潤滑,易實現(xiàn)無級變速、變力和變扭矩,儲存功
能,率密度,壽命長和可靠性高。
電液控制的核心是比例閥,它可以根據(jù)CNC機床提供的輸入信號(通常
±10V)調(diào)節(jié)壓力P和流量Q。比例閥必須和電子放大器配合使用,(見樣本
G001),放大器根據(jù)輸入信號向比例閥電磁鐵提供一適當電流。比例電磁
鐵將電流轉(zhuǎn)換成作用在閥芯上的機械力并克服復(fù)位彈簧:隨著電流增大,電
磁鐵輸出力增大,復(fù)位彈簧被壓縮,于是閥芯開始移動。比例閥可以是單級
或先導(dǎo)式,帶或不帶壓力/位置傳感器。帶傳感器的比例閥可提供更好的調(diào)
節(jié)精度。對先導(dǎo)結(jié)構(gòu)的比例閥,先導(dǎo)閥調(diào)整作用在主閥上的壓力和流量。
當電路失效時,復(fù)位彈簧根據(jù)閥的結(jié)構(gòu)將閥芯復(fù)位到中位以確保斷電保護功
能。也就是說,在沒有輸入信號或電氣系統(tǒng)故障時,這種系統(tǒng)配置確保系統(tǒng)
不會造成損害。斷電保護可以直接通過比例閥實現(xiàn)(斷電保護是閥的固有功
能)或通過一組閥的一系列動作實現(xiàn)。
意大利ATOS電液比例控制基本原理
控制環(huán)
比例閥和放大器
電液比例控制是指按電輸入信號調(diào)節(jié)液壓輸出參數(shù)。
這是一種理想的液壓系統(tǒng)與電子系統(tǒng)的結(jié)合,可用于開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)中,參看 3 節(jié),以實現(xiàn)對各種運動進行快速、穩(wěn)定和的控制。這類控制是現(xiàn)代
新式機器及工廠所必需的。
電液系統(tǒng)是全自動化學科中的一個組成部分。數(shù)據(jù)、控制、警報等信息可以以一種簡潔的方式,通過現(xiàn)場總線從電液系統(tǒng)傳送到集中電控系統(tǒng),或從集中電
控系統(tǒng)傳送到電液系統(tǒng),參看F002“數(shù)字電液技術(shù)”。
比例電液控制系統(tǒng)相對于機電系統(tǒng)有以下優(yōu)點:固有的過載保護功能,力的自適應(yīng),快速動作響應(yīng),系統(tǒng)自潤滑,易實現(xiàn)無級變速、變力和變扭矩,儲存功
能,率密度,壽命長和可靠性高。
電液控制的核心是比例閥,它可以根據(jù)CNC機床提供的輸入信號(通常
±10V)調(diào)節(jié)壓力P和流量Q。比例閥必須和電子放大器配合使用,(見樣本
G001),放大器根據(jù)輸入信號向比例閥電磁鐵提供一適當電流。比例電磁
鐵將電流轉(zhuǎn)換成作用在閥芯上的機械力并克服復(fù)位彈簧:隨著電流增大,電
磁鐵輸出力增大,復(fù)位彈簧被壓縮,于是閥芯開始移動。比例閥可以是單級
或先導(dǎo)式,帶或不帶壓力/位置傳感器。帶傳感器的比例閥可提供更好的調(diào)
節(jié)精度。對先導(dǎo)結(jié)構(gòu)的比例閥,先導(dǎo)閥調(diào)整作用在主閥上的壓力和流量。
當電路失效時,復(fù)位彈簧根據(jù)閥的結(jié)構(gòu)將閥芯復(fù)位到中位以確保斷電保護功
能。也就是說,在沒有輸入信號或電氣系統(tǒng)故障時,這種系統(tǒng)配置確保系統(tǒng)
不會造成損害。斷電保護可以直接通過比例閥實現(xiàn)(斷電保護是閥的固有功
能)或通過一組閥的一系列動作實現(xiàn)。
當今工業(yè)設(shè)備都是多軸運動,越來越多地由比例閥提供電液控制。軸運動可以是開環(huán)也可以是閉環(huán),這取決于實際應(yīng)用中要求的精度。在很多應(yīng)用中,運動
循環(huán)并不要求很高精度就可用開環(huán),而當每次都要執(zhí)行器定位的應(yīng)用中,必須用閉環(huán)。
Atos公司生產(chǎn)的比例閥有滑閥型,也有插裝型,根據(jù)功能不同可分為3類:
* 壓力控制閥:比例溢流閥和比例減壓閥可根據(jù)輸入信號成比例地調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力;
* 四通方向閥:根據(jù)輸入信號成比例地控制調(diào)整執(zhí)行機構(gòu)的流量和方向。這些閥用在開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)中以控制執(zhí)行機構(gòu)的方向、速度和加速度;
* 流量控制閥:2通和3通,帶壓力補償,控制系統(tǒng)流量,此流量和用戶負載無關(guān)。
Atos比例閥裝備ZO和ZOR型電磁鐵(30W和40W),分別用于符合ISO 4401標準的6通徑和10通徑尺寸的直動式比例閥,有以下不同的組合選項:
ZO(R)-A:無集成傳感器,開環(huán);
ZO(R)-AE,AES:同ZO-A,另帶集成式電子放大器,模擬式或數(shù)字式;
ZO(R)-T,-L:帶集成式LVDT單/雙位置傳感器,閉環(huán),具有高動、靜態(tài)特性;
ZO(R)TE, -TEB, -TES, -LE, -LEB, -LES:同ZO-T,-L,另帶集成式電子放大器,模擬式或數(shù)字式
對新一代的-AE,-TE,-LE型閥,電子放大器集成在閥上,它可以通過工廠預(yù)調(diào),確保良好的閥-閥互換性并簡化安裝接線和系統(tǒng)調(diào)試,由于這些性能的改進,這
種閥已被越來越多地用于現(xiàn)代應(yīng)用和系統(tǒng)中。集成電子器件經(jīng)樹脂封裝后再裝入防護等級為IP67的金屬盒中,保證抗震、抗沖擊、防氣候變化;線圈全部用
塑料封裝。
有關(guān)電子放大器的更詳細資料,請參見樣本G001部分。
開環(huán)運動控制
軸控制由向比例閥放大器輸入?yún)⒖夹盘枌崿F(xiàn)。
沒有對被調(diào)液壓參數(shù)的反饋。
開環(huán)控制系統(tǒng)的精度嚴格地取決于液壓系統(tǒng)的品質(zhì)尤其是比例閥和放大器的品質(zhì)。
閉環(huán)運動控制
軸控制由向閉環(huán)控制器輸入?yún)⒖夹盘枌崿F(xiàn)。該閉環(huán)控制器可接收執(zhí)行機構(gòu)傳感器的
反饋信號。根據(jù)PID控制的需要,控制器比較輸入的反饋信號,將處理后的差值傳
送給比例閥來校準調(diào)節(jié)。
與開環(huán)控制相比,閉環(huán)控制精度要好得多,由于有反饋的存在,不易受外部環(huán)境干
擾。
總之,液壓系統(tǒng)整體品質(zhì)越高,軸控制精度越高。
意大利ATOS電液比例控制基本原理

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