ATOS比例溢流閥的應用(中).ppt

atos閉環(huán)比例壓力閥 atos close-loop proportional pressure valve,atos technical center by joel,閉環(huán)比例壓力閥。 應用案例。 影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的外部因素。 影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的內部因素。 閉環(huán)比例壓力閥的調試。 閉環(huán)比例壓力閥應用的建議。 提問。,目 錄,一、閉環(huán)比例壓力閥,先導控制比例溢流閥。 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、閉環(huán)比例壓力閥,aers,ters,一、閉環(huán)比例壓力閥,1. 比例溢流閥,aers: 遠程壓力傳感器，實現閉環(huán)壓力控制。,ters: 集成式壓力傳感器，實現閉環(huán)壓力控制。,一、閉環(huán)比例壓力閥,1. 比例溢流閥,最小調節(jié)壓力：與通過的流量、t口背壓有關。 控制精度：與滯環(huán)、線性度、重復精度有關。 先導回油：先導回油對壓力控制穩(wěn)定性、最小控制壓力等有影響。 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。 安裝：就近安裝在壓力控制點附近。 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、閉環(huán)比例壓力閥,1. 比例減壓閥,二、應用案例,滑臺壓力控制。,滑臺上液壓墊壓力控制。,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)地作用在工件上，使工件快速、有效的成形。,limzo-aers,agmzo-aers,滑臺上液壓墊,滑臺,二、應用案例,limzo-aers,下液壓墊,二、應用案例,三、影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的外部因素,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。 先導閥的回油問題。先導閥的回油要求單獨無阻力回油。如果先導回油不穩(wěn)定的話，會引起穩(wěn)態(tài)值壓力的波動。 滑塊慢速下行速度?；瑝K接觸下模具瞬間的速度大小，對壓力的超調有很大的影響。如果可能的話，盡量把接觸瞬間的速度降低，以減小超調。 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)現象的話，也將對上、下液壓墊比例閥的建壓產生影響，特別是穩(wěn)態(tài)時可能出現壓力波動。,三、影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的外部因素,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），將導致高壓時上不去。 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（超調量、建壓時間、調整時間等）要求很高，很難在整個壓力范圍內完全滿足客戶提出的指標。 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。 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部如下元件影響： 阻尼：x、f、p口三個阻尼 彈簧：主閥芯彈簧。,四、影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的內部因素,先導回路進口（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回路的流量大小。先導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。 主閥芯控制腔（f口）阻尼。f口阻尼，控制主閥芯的開啟與關閉的速度，對控制壓力的超調量有比較明顯的影響。 先導閥（p口）阻尼。p口阻尼限制通過先導比例閥的流量。 - 動態(tài)調節(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。 主閥芯彈簧。主閥芯彈簧，限制了先導回路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、影響閉環(huán)比例壓力閥穩(wěn)定運行的內部因素,五、閉環(huán)比例壓力閥的調試,在設備外部條件（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試。 比例閥調試時，參照如下方法進行調試： 檢查。檢查電氣、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。 開環(huán)調試。把比例閥設置成開環(huán)狀態(tài)，測試其開環(huán)特性是否存在較大的超調以及震蕩。如果存在較大超調和震蕩，則調整比例閥的阻尼和彈簧配置，使超調減小和消除多次震蕩。 閉環(huán)測試。開環(huán)測試完成后，進行閉環(huán)調試。調整pid參數，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、閉環(huán)比例壓力閥的調試,1.比例閥參數配置核對,bias,scale,閥狀態(tài)、偏置（bias）和增益（scale）核對。,reference type,status,五、閉環(huán)比例壓力閥的調試,1.比例閥參數配置核對,輸入指令與反饋指令核對。,傳感器反饋值可以根據客戶的需要進行修改。,，,五、閉環(huán)比例壓力閥的調試,輸入指令范圍,輸入指令增益,反饋壓力范圍,反饋壓力增益,1.比例閥參數配置核對,輸入指令與反饋指令核對。,五、閉環(huán)比例壓力閥的調試,2.開環(huán)測試,打開atos測試軟件： 進入information頁面。 打開hydraulic configuration/ control mode下拉菜單，更改為pressure open loop模式。,五、閉環(huán)比例壓力閥的調試,2.開環(huán)測試,31-3bar-12p12f10x-openloop,32-3bar-15p15f12x-openloop,超調較大，震蕩超過2次。,超調較小，沒有震蕩。,五、閉環(huán)比例壓力閥的調試,3.閉環(huán)測試,打開hydraulic configuration/ control mode下拉菜單，恢復至pressure closed loop模式。 進入pid調節(jié)頁面，調整pid每個控制通道的參數。,五、閉環(huán)比例壓力閥的調試,前饋環(huán)節(jié),比例環(huán)節(jié),積分環(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） 快速響應：輸入指令信號直接作用于pid的輸出，使其快速建壓。,五、閉環(huán)比例壓力閥的調試,3.閉環(huán)測試,pid控制介紹之前饋,前饋（feed forward） offset：減小該值，可以減小超調量。但也可能致使高壓時無法達到設定值。 gain1：調整小指令范圍，即threshold范圍內的前饋增益。當調整offset值之后，高壓無法上去時，可以調整該增益，使高壓時能夠達到目標值。,五、比例溢流閥的調試,五、比例溢流閥的調試,3.閉環(huán)測試,pid控制介紹之比例,比例（proportional） 快速響應：誤差信號直接作用于pid的輸出，使其快速建壓。 穩(wěn)態(tài)誤差：只采用比例控制時，其誤差不可能完全消除。 過高比例增益易導致系統(tǒng)不穩(wěn)定，即出現震蕩。 非線性比例增益。,五、比例溢流閥的調試,3.閉環(huán)測試,pid控制介紹之比例,比例（proportional） 非線性增益調整：把非線性增益的后三個點設置至最大，調整第一個點，直到使系統(tǒng)壓力出現等幅震蕩時，然后回調一點即可。之后再調整后續(xù)的三個點。如下圖所示。 一般情況下，小誤差大增益，大誤差小增益，以避免輸出飽和。 調整時，應該在全流量工況下調整。,五、比例溢流閥的調試,3.閉環(huán)測試,pid控制介紹之積分,積分（integral） 減慢控制器的響應：控制器的輸出一直在調整，直至誤差為零。 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。 在積分過程中，可能出現積分飽和現象。,積分增益ki：增益越大誤差越快消除，但該值越大會產生更大的超調。 積分時間ti：時間常數越小，積分作用越強。 積分飽和（anti-windup） anti-windup：用于防止積飽和。 門檻值（threshold）：該值用于設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、比例溢流閥的調試,3.閉環(huán)測試,pid控制介紹之積分,五、比例溢流閥的調試,3.閉環(huán)測試,pid控制介紹之微分,微分（derivative） 快速響應，但是對穩(wěn)態(tài)誤差沒有影響。 下一步的誤差參與控制，從而減小振蕩。 由于指令信號與反饋信號上的噪聲等干擾，有可能產生振蕩和不穩(wěn)定，特別注意模擬式指令輸入與反饋。,微分增益kd：增益越大超調越小，但調整時間增大。 階數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置是2、3和4。 微分作用的輸入信號 輸入指令（reference）：類似前饋通道，加速系統(tǒng)的響應。 反饋值（feedback）：類似阻尼作用，減緩系統(tǒng)的響應。,五、比例溢流閥的調試,3.閉環(huán)測試,pid控制介紹之微分,五、比例溢流閥的調試,3.閉環(huán)測試,pid控制介紹,五、比例溢流閥應用的建議,先導閥單獨回油。如果先導閥未單獨回油，會導致部分機器很難調整參數至穩(wěn)定，因其先導回油受主油路回油影響，致使穩(wěn)態(tài)時壓力出現波動等不穩(wěn)定現象。 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求。 比例閥安裝。比例閥應就近安裝在壓力