最新ATOS比例溢流閥的應(yīng)用(中)

1、atos閉環(huán)比例壓力閥閉環(huán)比例壓力閥atos close-loop proportional pressure valveatos technical center by joel一閉環(huán)比例壓力閥。二應(yīng)用案例。三影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的外部因素。 四影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的內(nèi)部因素。五閉環(huán)比例壓力閥的調(diào)試。六閉環(huán)比例壓力閥應(yīng)用的建議。七提問。目目 錄錄一、一、閉環(huán)比例壓力閥先導(dǎo)控制比例溢流閥。作為溢流閥使用。1. 比例溢流閥大流量插裝式先導(dǎo)控制比例溢流閥。閉環(huán)溢流閥做溢流閥使用。1.比例溢流閥一、一、閉環(huán)比例壓力閥aersters一、一、閉環(huán)比例壓力閥1. 比例溢流閥uaers: 遠程

2、壓力傳感器，實現(xiàn)閉環(huán)壓力控制。uters: 集成式壓力傳感器，實現(xiàn)閉環(huán)壓力控制。一、一、閉環(huán)比例壓力閥1. 比例溢流閥u最小調(diào)節(jié)壓力：與通過的流量、t口背壓有關(guān)。u控制精度：與滯環(huán)、線性度、重復(fù)精度有關(guān)。u先導(dǎo)回油：先導(dǎo)回油對壓力控制穩(wěn)定性、最小控制壓力等有影響。u監(jiān)控信號：- 標準（電壓指令信號）：電壓值010v，實際壓力；- 電流（/i選項）：電流值420ma，實際壓力。u安裝：就近安裝在壓力控制點附近。u由于pid控制器中積分 功能的原因，閉環(huán)比例溢流閥不建議用作壓力安全閥。一、一、閉環(huán)比例壓力閥1. 比例減壓閥二、二、應(yīng)用案例滑臺壓力控制?；_壓力控制?；_上液壓墊壓力控制?；_上液壓

3、墊壓力控制。下液壓墊壓力控制。下液壓墊壓力控制。比例溢流閥在壓機中，用于控制加載的壓力，使載荷快速、平穩(wěn)地作用比例溢流閥在壓機中，用于控制加載的壓力，使載荷快速、平穩(wěn)地作用在工件上，使工件快速、有效的成形。在工件上，使工件快速、有效的成形。limzo-aersagmzo-aers滑臺上液壓墊滑臺上液壓墊滑臺滑臺二、二、應(yīng)用案例limzo-aers下液壓墊下液壓墊二、二、應(yīng)用案例三、三、影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的外部因素1.油箱油液的液位高度。如果油箱液位不夠的話，主缸快速下行時會吸入大量的空氣，致使建壓很慢，甚至不穩(wěn)定，最終會影響到液壓墊的建壓。2.先導(dǎo)閥的回油問題。先導(dǎo)閥的回油要求單獨無阻

4、力回油。如果先導(dǎo)回油不穩(wěn)定的話，會引起穩(wěn)態(tài)值壓力的波動。3.滑塊慢速下行速度。滑塊接觸下模具瞬間的速度大小，對壓力的超調(diào)有很大的影響。如果可能的話，盡量把接觸瞬間的速度降低，以減小超調(diào)。4.滑塊下行速度的平穩(wěn)性。如果滑塊下行存在抖動等不平穩(wěn)現(xiàn)象的話，也將對上、下液壓墊比例閥的建壓產(chǎn)生影響，特別是穩(wěn)態(tài)時可能出現(xiàn)壓力波動。三、三、影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的外部因素5.壓力控制回路的密封性能。如果壓力控制存在泄漏（如單向閥鎖不死、密封損壞等），將導(dǎo)致高壓時上不去。6.控制壓力的范圍。該案例，要求壓力的控制范圍基本為37.5bar250bar。其范圍很寬，控制容積特別大（控制缸+管路等），且控制指標

5、（超調(diào)量、建壓時間、調(diào)整時間等）要求很高，很難在整個壓力范圍內(nèi)完全滿足客戶提出的指標。7.通過的流量。通過比例壓力閥的流量范圍很寬，從200l/min至1500l/min不等。8.安裝位置。比例壓力閥強烈建議安裝位置距離壓力控制點越近越好。比例閥本身的性能受其內(nèi)部如下元件影響：u阻尼：x、f、p口三個阻尼u彈簧：主閥芯彈簧。四、四、影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的內(nèi)部因素1.先導(dǎo)回路進口（x口）阻尼。x口阻尼的大小，與主閥芯彈簧共同決定進入先導(dǎo)回路的流量大小。先導(dǎo)回路流量的大小影響到比例閥的最小控制壓力和最大控制壓力。2.主閥芯控制腔（f口）阻尼。f口阻尼，控制主閥芯的開啟與關(guān)閉的速度，對控制壓力

6、的超調(diào)量有比較明顯的影響。3.先導(dǎo)閥（p口）阻尼。p口阻尼限制通過先導(dǎo)比例閥的流量。 - 動態(tài)調(diào)節(jié)過程，通過的流量為x口的進油和f口排出的流量之和；- 穩(wěn)態(tài)時，通過的流量為x口的進油。4.主閥芯彈簧。主閥芯彈簧，限制了先導(dǎo)回路x口阻尼上的壓降大小，進而與x口阻尼共同決定了先導(dǎo)回路的流量。此外，主閥芯彈簧剛度的大小也對穩(wěn)態(tài)時負載波動引起的控制點壓力穩(wěn)態(tài)波動有明顯的影響。四、四、影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的內(nèi)部因素五、五、閉環(huán)比例壓力閥的調(diào)試在設(shè)備外部條件（滑塊平穩(wěn)運行、油液液位高度足夠、能夠全負荷運行等）準備充分后，可以對比例壓力閥進行調(diào)試。比例閥調(diào)試時，參照如下方法進行調(diào)試：1.檢查。檢查電氣

7、、液壓管路是否正確；特別注意輸入指令電流型（/i）、電壓型不能接錯。2.開環(huán)調(diào)試。把比例閥設(shè)置成開環(huán)狀態(tài)，測試其開環(huán)特性是否存在較大的超調(diào)以及震蕩。如果存在較大超調(diào)和震蕩，則調(diào)整比例閥的阻尼和彈簧配置，使超調(diào)減小和消除多次震蕩。3.閉環(huán)測試。開環(huán)測試完成后，進行閉環(huán)調(diào)試。調(diào)整pid參數(shù)，使整個壓力控制范圍達到最優(yōu)控制。比例閥信號處理方式。reference-ramps-linearization-bias-scale-controller五、五、閉環(huán)比例壓力閥的調(diào)試1.比例閥參數(shù)配置核對biasscale閥狀態(tài)、偏置（bias）和增益（scale）核對。reference typestatus

8、五、五、閉環(huán)比例壓力閥的調(diào)試1.比例閥參數(shù)配置核對輸入指令與反饋指令核對。傳感器反饋值可以根據(jù)客戶的需要進行修改。， 10v傳感器全量程10輸入指令對應(yīng)的壓力值1v每=scale16ma傳感器全量程16輸入指令對應(yīng)的壓力值1ma每=scale10v10v400bar100bar4=scale16ma16ma400bar165bar2=scale五、五、閉環(huán)比例壓力閥的調(diào)試輸入指令范圍輸入指令范圍輸入指令增益輸入指令增益反饋壓力范圍反饋壓力范圍反饋壓力增益反饋壓力增益1.比例閥參數(shù)配置核對輸入指令與反饋指令核對。五、五、閉環(huán)比例壓力閥的調(diào)試傳感器信號范圍傳感器信號范圍傳感器量程傳感器量程最大工作

9、壓力最大工作壓力2.開環(huán)測試打開atos測試軟件：u進入information頁面。u打開hydraulic configuration/ control mode下拉菜單，更改為pressure open loop模式。五、五、閉環(huán)比例壓力閥的調(diào)試2.開環(huán)測試31-3bar-12p12f10x-openloop32-3bar-15p15f12x-openloop超調(diào)較大，震蕩超過2次。超調(diào)較小，沒有震蕩。五、五、閉環(huán)比例壓力閥的調(diào)試3.閉環(huán)測試u打開hydraulic configuration/ control mode下拉菜單，恢復(fù)至pressure closed loop模式。進入pi

10、d調(diào)節(jié)頁面，調(diào)整pid每個控制通道的參數(shù)。五、五、閉環(huán)比例壓力閥的調(diào)試前饋環(huán)節(jié)前饋環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)3.閉環(huán)測試pid控制介紹之前饋atos比例閥pid控制器由前饋（feed forward）、比例（proportional）、積分（integral）和微分（derivative）四個部分組成。前饋（feed forward）u快速響應(yīng)：輸入指令信號直接作用于pid的輸出，使其快速建壓。thresholdrefoffsetgainthresholdrefgainthresholdthresholdrefoffsetgainrefoutput,2)(1,1五、五

11、、閉環(huán)比例壓力閥的調(diào)試3.閉環(huán)測試pid控制介紹之前饋前饋（feed forward）uoffset：減小該值，可以減小超調(diào)量。但也可能致使高壓時無法達到設(shè)定值。ugain1：調(diào)整小指令范圍，即threshold范圍內(nèi)的前饋增益。當調(diào)整offset值之后，高壓無法上去時，可以調(diào)整該增益，使高壓時能夠達到目標值。五、五、比例溢流閥的調(diào)試五、比例溢流閥的調(diào)試五、比例溢流閥的調(diào)試3.閉環(huán)測試pid控制介紹之比例比例（proportional）u快速響應(yīng)：誤差信號直接作用于pid的輸出，使其快速建壓。u穩(wěn)態(tài)誤差：只采用比例控制時，其誤差不可能完全消除。u過高比例增益易導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定，即出現(xiàn)震蕩。u非線

12、性比例增益。errkoutputp五、比例溢流閥的調(diào)試五、比例溢流閥的調(diào)試3.閉環(huán)測試pid控制介紹之比例比例（proportional）u非線性增益調(diào)整：把非線性增益的后三個點設(shè)置至最大，調(diào)整第一個點，直到使系統(tǒng)壓力出現(xiàn)等幅震蕩時，然后回調(diào)一點即可。之后再調(diào)整后續(xù)的三個點。如下圖所示。u一般情況下，小誤差大增益，大誤差小增益，以避免輸出飽和。u調(diào)整時，應(yīng)該在全流量工況下調(diào)整。五、比例溢流閥的調(diào)試五、比例溢流閥的調(diào)試3.閉環(huán)測試pid控制介紹之積分積分（integral）u減慢控制器的響應(yīng)：控制器的輸出一直在調(diào)整，直至誤差為零。u消除穩(wěn)態(tài)誤差：積分的作用主要用于消除穩(wěn)態(tài)值誤差。u在積分過程中，

13、可能出現(xiàn)積分飽和現(xiàn)象。errtskoutputii1u積分增益ki：增益越大誤差越快消除，但該值越大會產(chǎn)生更大的超調(diào)。u積分時間ti：時間常數(shù)越小，積分作用越強。積分飽和（anti-windup）anti-windup：用于防止積飽和。u門檻值（threshold）：該值用于設(shè)定積分開始起作用的門限值，即當積分通道的輸入值（誤差）小于該值時，積分單元開始起作用。五、比例溢流閥的調(diào)試五、比例溢流閥的調(diào)試3.閉環(huán)測試pid控制介紹之積分五、比例溢流閥的調(diào)試五、比例溢流閥的調(diào)試3.閉環(huán)測試pid控制介紹之微分微分（derivative）u快速響應(yīng)，但是對穩(wěn)態(tài)誤差沒有影響。u下一步的誤差參與控制，從而

14、減小振蕩。u由于指令信號與反饋信號上的噪聲等干擾，有可能產(chǎn)生振蕩和不穩(wěn)定，特別注意模擬式指令輸入與反饋。errtstskoutputnddd21u微分增益kd：增益越大超調(diào)越小，但調(diào)整時間增大。u階數(shù)n：值越大，越接近理想微分，同時增大了系統(tǒng)對噪聲的敏感性典型的設(shè)置是2、3和4。微分作用的輸入信號u輸入指令（reference）：類似前饋通道，加速系統(tǒng)的響應(yīng)。u反饋值（feedback）：類似阻尼作用，減緩系統(tǒng)的響應(yīng)。五、比例溢流閥的調(diào)試五、比例溢流閥的調(diào)試3.閉環(huán)測試pid控制介紹之微分五、比例溢流閥的調(diào)試五、比例溢流閥的調(diào)試3.閉環(huán)測試pid控制介紹五、五、比例溢流閥應(yīng)用的建議1.先導(dǎo)閥單獨回油。如果先導(dǎo)閥未單獨回油，會導(dǎo)致部分機器很難調(diào)整參數(shù)至穩(wěn)定，因其先導(dǎo)回油受主油路回油影響，致使穩(wěn)態(tài)時壓力出現(xiàn)波動等不穩(wěn)定現(xiàn)象。2.建議采用整體的atos插裝式溢流閥。因使用泰豐的插件和蓋板，性能無法達到一汽模具提出的苛刻要