新型数控比例电液技术的应用

    当今社会已完全被数字化电子设备所驱动。同模拟技术相比，数字技术具有更显著的
优势。现在创新型轴运动数字控制技术已经应用到运动控制领域。它能够实现精确的控制
精度、重复精度，并且易于实现全部编程控制，便于修理和维护。
    下面将介绍一些 Atos 比例电液产品中新型数字控制技术的成功案例。
    当今社会已完全被数字化电子设备所驱动：计算机，自动化系统，汽车，航空航天，
电子通讯，以及先进网络技术均建立在数字技术之上。同模拟技术相比数字技术具有更典
型的优势：更快更强的数据处理能力，更简化的可编程性，抗电磁噪音干扰能力、信号处
理和数据储存。
    由于数字电控技术易于操控、便于使用，并且同各类电控单元之间有良好的兼容性，
可以将机械/电子设备的接口、性能标准化，所以在近十年中，该技术已被各个工业自动
化领域成功接受，并广泛应用于轴运动控制技术。
    创新性的数字轴向控制技术现已具备更高的精确度，重复精度和各个领域应用的易编
程性，同时确保了更易于修理和维护。
    近来对 CMOS 技术和新 DSP 处理单元的发展使得数字电子技术与比例电子液压的整合
成为可能。这样弥补了电子机械轴控制的不足，同时增加了液压技术的特性：更高的动力
密度，具有能量储备能力和本质型超负荷保护性能，低机械磨损，设备使用寿命更长，
可直接实现线性运动（使结构简化）。
    阿托斯通过历时五年的研发，最终完成了将数字控制技术引入全系列比例电子液压产
品的工程，并获得了成百上千次的成功应用。下面将列举一些典型产品。
    方向控制阀
    

 

比例方向控制阀控制流入液压执行器（如油缸）的油液。 对于集成新型数字式放大器

 

的阀，一旦获取来自执行器（油缸）上的位移传感器提供的成比例的位置反馈信号， 即
可实现对整体的闭环控制（位置，速度，加速度）。
    ATOS 革新的数字控制元件获取信号、为电磁铁提供驱动电流，并控制阀的动作；它们
以最有效的方式实现对复杂数据的处理，因此在动态性能、重复精度、定位精度、自动保护
和故障诊断等各个方面均成功超越了传统的模拟型装置。
    比例阀的功能性物理量（外部指令、阀芯位置、电磁铁电流等）被高性能的14bits  A/D
转换器转化为数字形式，并由新型的 40Mips/32bit DSP 微型处理器以最快 200µs 的采样时
间精细处理。这种全新的专为液压应用而设计的运算方法，由阿托斯公司与都灵科技大学
联合开发。它的应用突破了普通传统型数控器的限制。

    特性
    根据特定应用，数字化设定下列主要功能参数，调整并设定阀的动作。亦可将记录复
制到其他阀上去：
-最大和最小流量调节（死区和增益）
-最大限制加速度（斜坡）
-阀调节特性的补偿（线性度）
-闭环动态特性的设置（PID）
-防止粘滞运动和摩擦的补偿（颤振）
-指令信号范围选择
    新型数控比例阀具有现场总线电子通讯接口：可选择

RS232 串口, Can 总线接口或

Profibus 总线接口。
    通过 ATOS 专有的电脑软件，阀的功能参数、外/内部信号等的传输遵循通用的 RS 232