Підсилювач з регулятором

На керувальній карті може бути розміщений також регулятор, який дає можливість здійснювати різні регулювальні дії (рис. 8.68). Для точного позиціонування золотника пропорційного розподілювача по відношенню до золотника, пов'язаного з якорем магніту, з ним з'єднується датчик положення, який служить для вимірювання регульованої величини (положення золотника) у внутрішньому контурі регулювання. Завданням цього кола є усунення відхилення положення золотника або якоря. На основі блока керування можна також будувати зовнішні контури регулювання, в яких сигналом зворотного зв'язку є технологічний (машинний) регульований параметр, наприклад, лінійна швидкість, швидкість обертання, положення, тиск або сила.

У

Рис. 8.68. Блок керування з ПІД-регулятором

керувальному підсилювачі величина сигналу завдання подається безпосередньо на вихідні пристрої, натомість в підсилювачі з регулятором, спочатку подається на регулятор. Там відбувається порівняння заданої величини з дійсною, розраховується похибка регулювання, яка після підсилення формує пропорційну, диференцювальну або інтегрувальну (Р, D і І) дію регулятора. Сформований в регуляторі сигнал подається на вихід блока .

Електронний блок керування (цифровий)

Регулятори і цифрові підсилювачі будують за використання мікропроцесорів (рис.8.69). Всі налаштування вводяться в цифровому вигляді через пульт оператора; їх можна легко висвічувати і змінювати. Сигнали заданих величин, які надходять, наприклад, з програматора, вводяться через підсилювачі блоків, де відбувається опторозв'язка і перетворення. Процесор забезпечує також пересилання підсилених сигналів до електромагнітів. У середовищі „Опції" блока розміщено також регулятор, який може реалізувати функцію типу ПІД. Всі налаштування вводяться під час програмування блока керування; у цьому випадку вже немає потреби у діях з потенціометрами.

В аналоговому блоці, на відміну від цифрового, зміна налаштувань має неперервний характер і реалізована за використання прецизійних потенціометрів. Сигнали підсилюються і перетворюються аналоговим способом. Прецизійні зміни налаштувань потенціометрів дозволяють добре підібрати па

Рис. 8.69. Електронний блок керування (цифровий)

раметри системи керування для регульованого процесу. Перевірки величин налаштувань виконується за допомогою вимірювальних приладів. Налаштований один раз блок дуже важко повторно повернути до початкового стану.

Операторський пульт для цифрового обслуговування керувальної карти

На головній платі цифрового блока керування, знаходиться пульт для обслуговування. Він складається з світлодіодного LED дисплея, який сигналізує, наприклад, про те чи „є напруга живлення" або „є сигнал вмикання" тощо. Крім того, висвічується також сигнал завдання, який діє в даний момент, а також обраний напрям руху і знак вимірюваної величини або параметра.

С

Рис. 8.70. Двоступеневий

серворозподільник

ервоклапани

Сервоклапан (серворозподільник) найчастіше складається з двох ступенів (рис. 8.70). Перший ступінь є дуже чутливий підсилювач типу „сопло-заслінка", який керується за допомогою електромеханічного перетворювача - моментного двигуна. Підсилювач типу „сопло-заслінка" складається з двох сопел, з яких безперервно витікають струмені оливи. Струмені ударяють в заслінку і, залежно від її положення, в гідропроводах з соплами виникає різниця тисків, яка пересуває золотник другого ступеня. Механічний зворотній зв'язок повертає заслінку назад в нульове положення.

Серворозподільники реагують швидше і точніше на зміни керувальних сигналів, ніж пропорційні розподільники. Проте вони більш чутливі до забруднень в гідравлічній оливі, а також значно дорожчі .

Дані клапанів неперервної дії

Характеристики протікання. Залежність між клерувальним електричним струмом і гідравлічною

Рис. 8.71. Характеристика

протікання

інтенсивністю потоку можна представити характеристикою протікання (рис. 8.71). Враховуючи втрати, викликані тертям і намагніченням, виникає певне неспівпадіння характеристик при їх наростанні і спаданні (гістерезис). Для пропорційних розподільників, які застосовуються як налаштувальні елементи в пристроях керування, гістерезис повинен бути якнайменший.

У колах з серворозподільниками гістерезис має менше значення – його наслідками можна нехтувати.

Перекривання керувальних країв

Перекривання золотником заглиблень (отворів) у втулці має дуже великий вплив на властивості клапана неперервної дії (рис. 8.72:

• 

  Рис. 8.72. Перекривання керувальних

  країв

  нульове перекривання означає безступеневий перехід з одного напряму протікання на другий. Таке перекривання необхідне в колах регулювання положення і вимагає дуже точної обробки;

• негативне перекривання застосовується в колах регулювання зусилля або тиску. Воно забезпечує „м'яке" перемикання;

• 

  Рис. 8.73. Дослідження динамічних

  властивостей клапанів неперервної

  дії

  позитивне перекривання перекриває гідропровід (лінію) в нульовому стані і забезпечує щільне відсікання. Завдяки цьому, в нульовому стані клапана можна утримати, наприклад, постійний тиск в каналі живлення з можливістю його використання як керувальний тиск в інших системах.

Формою золотника, наприклад, виточеннями або фасками на його поверхні, можна додатково впливати на форму характеристики протікання. У цьому випадку отримують параболічні або ламані характеристики, які можуть бути застосовані у конкретних випадках.

Витікання в нульовому стані. Витікання (просочування) рідини при нульовому електричному сигналі керування свідчить про якість ущільнення золотника розподільника. Вони великі при негативному перекриванні і малі при позитивному .

Нечутливість. Це зміна електричного керувального сигналу, яка потрібна для забезпечення відчутної зміни гідравлічної інтенсивності протікання. Вона подається у відсотках від номінальної потоку.

Гістерезис. Це найбільше у процентному відношенні відхилення струму керування від максимального значення струму при тій самій інтенсивності протікання.

Динамічні властивості неперервних клапанів

Для дослідження динамічних властивостей клапана, на нього подають синусоїдальний сигнал змінюваної частоти (рис. 8.73). До розподільника під'єднують гідроциліндр з малою масою поршня і вимірюють переміщення (амплітуду) і часову затримку руху поршня у функції частоти (фазу). Залежність амплітуди від частоти сигналу називається амплітудно-частотною характеристикою, а залежність фазового запізнення (фазного зсуву) називається фазо-частотною характеристикою. Частота, при якій розпочинається зменшення амплітуди, називається граничною частотою. Якісні серворозподілювачі характеризуються високою граничною частотою.