О О О О У А превосходящее пропорцион альную

AR03/RU
ОО О О УА
превосходящее
пропорцион альную электрогидравлику
Alessandro Visintin
Отдел электроники
www.atos.com
овременный мир развивается с помощью цифровой электроники, благодаря характерным преимуществам в сравнении с аналоговыми технологиями.
развитии индустрии управления, инновационная ось цифрового управления сейчас доступна, предложена первоклассная точность, стабильность и полная программируемость, с упрощенным восстановлением и обслуживанием.
#екоторые ценные применения в новом цифровом управлении на пропорциональной электрогидравлической линейке Atos описываются ниже.
овременный мир двигается цифровой электроникой: компьютеры, автоматические системы, машины, аэрокосмические телекоммуникации и передовые системы - все базируется на цифровых элементах управления… …спасибо за их
преимущества по сравнению с аналоговыми технологиями: быстрая и мощная обработка данных, легкая программируемость, высокая невосприимчивость к электромагнитным помехам, способ передачи и параметры хранения данных.
%оследнее десятилетие цифровые электромеханические приводы получили широкое распространение и высокую
оценку для управления движением оси нагружения во всей области промышленной автоматики вследствие их готовой к использованию конфигурации, легкое согласование с электронным управлением установок и стандартизация
механического/электрического интерфейса и действий.
&нновационные цифровые средства управления осями теперь возможны с высокой точностью, повторяемостью и полной
программируемостью в любой области применения, а также с обеспечением упрощенного восстановления и обслуживания.
%оследние разработки в CMOS (рис. 1) технологии и новых DSP процессах
устройств делает доступной объединение цифровой электроники в пропорциональной электрогидравлике, следовательно, покрытие недостатков электромеханических осей, добавляя особенности гидравлической технологии: высокая плотность силы, способность запаса энергии, встроенная защита от перегрузки, низкий
механический износ, большой срок обслуживания, направленная реализация
линейного хода (простая механика).
*ак результат 5-летней научно-исследовательской работы, Atos завершает введение новых цифровых элементов управления по линии пропорциональной электрорис.1 - CMOS субмикронная технология
гидравлики, достигнув сотни успешных применений: некоторые из наиболее ценных разработок описываются ниже
рис. 2 - #овый цифровой электроги-
дравлический блок
рис. 3 - труктура цифрового привода
аспределители
+аспределители управляют потоками масла в каналах гидравлического привода
(цилиндра) и с новой встроенной цифровой электроникой (рис. 2) применяется
в любых системах с обратной связью (положение, скорость, ускорение), по сигналу в соответствии с положением посредством локального электронного датчика контроля привода.
&нновационный цифровой блок Atos обеспечивает сигнал обнаружения, опорный ток двигает и управляет клапанами (рис. 3); они выполняют комплекс данных разработки в эффективном направлении, следовательно, превосходство по
параметрам традиционных аналогичных клапанов относительно динамики, долговечность настройки, автозащита и диагностика функциональных возможностей.
*оличество функций клапанов (внешние команды, позиционирование золотника, ток в электромагните и т.д.) преобразованных в цифровой вид посредством
высокоэффективного 14-битного A/D конвертера, при быстроте 200 μs.
ыборка осуществляется новым микроконтроллером 40Mips/32bit DSP.
&спользование инновационных алгоритмов, специально разработанных для
гидравлических приложений в сотрудничестве с %олитехническим
Университетом в 7урине, позволяет преодолевать традиционные пределы главных результатов цифрового контроллера
рис. 4 - #овый цифровой электроги-
дравлический блок
рис. 5 - Автоматическая машина
«Fieldbus»
рис. 6 - 9иагностика и настройка про-
граммного обеспечения Atos
рис. 7 - Упрочненный цифровой кла-
пан давления
рис. 8 - <ифровой высокодинамичный
картриджный клапан
ункци
%ользователь может свободно приспосабливать и настраивать режим клапана в
соответствии со специфическими назначениями настройки следующих главных
функциональных параметров в числовой форме и учета и воспроизведения их на
других клапанах:
- минимальный и максимальный регулируемый поток (смещение и масштаб);
- максимальный предел ускорения (рампа)
- коррекция клапана регулирования характеристик (линеаризация)
- установка контроля динамической цепи (PID)
- плавное движение и компенсация трения (дрожание)
- команда выбора диапазона сигнала
#овые цифровые пропорциональные клапаны снабжены электронными коммуникациями интерфейса «fieldbus»: ассортимент серии RS232, CanOpen или
Profibus.
Основная передача данных RS232 дает доступ к функциональным параметрам
клапанов и к внешним/внутренним сигналам посредством собственного программного обеспечения Atos (рис. 4). Обеспечение – это многоуровневая структура,
которая облегчает запуск, настройки и устранение неполадок в клапане и значимых электрогидравлических осях: следовательно, это дает возможность иметь
четкие и быстрые показания любой полезной информации как фактических, так
и направляющих клапанов сигналов управления, обратная связь, контроль PID
механизмов и положение / дефект состояния. 9ругими словами характеристики
работы и положение в клапанах должно быть легко сфокусированным, а действующие параметры правильно установлены.
<ифровые клапаны со стандартным интерфейсом «fieldbus» (CanOpen /
Profibus-DP) могут быть интегрированы в другие автоматические шины (fieldbus) (рис. 5), что позволяет им осуществлять совместную работу:
- использование стандартного и модульного вариантов подсоединения;
- прямой доступ от блока контроля механизма ко всем строениям параметров;
- оперативный цифровой обмен всех команд, контроль и диагностика сигналов
се эти функции базируются на требовании сервисного обслуживания по телекоммуникационным сетям, следовательно, дистанционная диагностика и поиск
неисправностей осуществляются и частично заменяются на сайте.
9ополнительные функциональные возможности доступны для опытных пользователей (уровень 3) как:
- учет сроков и работы для профилактики системы;
- мониторинг функций (рис. 6) на наличие аномальных рабочих состояний,
таких как заедание золотника, неадекватное / недостаточное управление давлением, высокая / низкая температура и т.д.;
- оперативное осцилоскопическое отображение временной зависимости всех
важных величин клапанов (точка настройки, шина, контроль функционирования, система индикации аварии и т.д.)
%лапаны управления давлением
*лапаны управления давлением с цифровой электроникой обладают улучшенными характеристиками, особенно в версии с обратной связью со встроенным
датчиком давления (рис. 7) для минимизации влияния конфигурации электронной сети (фактический поток / жесткость) в регулировании стабильности и
точности со следующими возможностями:
- анти-завершение и ограничение стратегии встроенного контроля потока,
когда запрошено недопустимое давление;
- дифференцированный фактор демпфирования для увеличения и уменьшения
давления;
- множественные параметры набора к приспосабливанию динамических клапанов к различному уровню масла в системе;
<ифровые клапаны изначально откалиброваны на заводе и готовы к использованию. %рограммное обеспечение Atos оказывает дружелюбную поддержку
потребителя в получении оптимальных настроек параметров, если они в этом
нуждаются.
ысокопоточные и высокодинамичные пропорциональные клапаны (картриджи)
+аспределители и клапаны управления давление возможны также в картридж-
рис. 9 - *лапан управления P/Q
рис. 10 - +егулируемый насос в циф-
ровым управление P/Q
рис. 11 - <ифровой сервопривод дви-
гательного устройства
рис. 12 - ервопривод со встроенным
генератором сигнала
ном исполнении; интеграция цифровой электроники в интенсивном потоке картриджей (рис. 8) стимулирует их динамическое исполнение.
%ропорциональные картриджные клапаны в исполнении пилотного управления
способны регулировать момент интенсивного потока (до 104/ мин.) и способны
достигать высокодинамичных результатов (Tсрабатывания < 30 мс для размера
NG80) с точностью и надежность как распределители прямого действия.
Eокальная адаптация рабочей динамики должна избегать механических ударов,
программное обеспечение Atos позволяет получать пользователям еще более
лучшие характеристики механизма.
Объединенный P/Q контроль компонентов (клапаны и насосы)
тандартный цифровой клапан, дополнительно соединенные с датчиками давления (рис. 9), выполняют многозадачные регулировки (направление/расход с давлением и мощностью) и упрощают гидравлическую систему, при этом расширяя
область применения.
тандартный цифровой клапан, датчик давления:
- регулирование напорной линии (один датчик давления);
- регулирование усилия оси (динамометр или двойной датчик давления);
- регулирование расхода независимо от помех (электронная компенсация)
Jногозадачное P/Q управление также может быть применено в насосах с регулируемым рабочим объемом (рис. 10) - новое интеллектуальное управление с
дальнейшими преимуществами:
- компенсация утечек перед изменением давления;
- регулирование максимальной мощности
ифровые сервоприводы (гидравлический блок управления перемещением)
<ифровые сервоприводы – это управляемые элементы машины, объединяют
гидравлический цилиндр, датчики и пропорциональный распределитель. Это
компактное, проверенное и эффективное решение.
Они возможны в различных исполнениях и опциях для приспособления электрогидравлической оси в любых областях: впрысковые машины, деревообработка,
разрывные машины, симуляторы/тренажеры, тормозные системы и т.д.
%ри помощи опытных инженеров можно подобрать необходимую конфигурацию устройства и необходимые настройки для достижения:
- высокой динамики/скорости до 50 Lц и 2 м/с с низкофрикционными уплотнениями и с высоким реагированием клапана
- улучшенная точность/повторяемость, до 1 мкм с SSI/Encoder - высокочувствительным датчиком
+ежим работы «подключи и работай» требует ввода нескольких основных рабочих данных (перемещаемая масса, рабочее усилие и т.д.), чтобы достигнуть
более быстрого запуска и обслуживания, в соответствии с требованиями современных производителей машин.
<ифровые сервоприводы со встроенным генератором профиля движения (рис.
12) управляют всеми движениями оси независимо от машины
7ехнически просто установить в системе главные параметры движения (позиционирование, скорость, ускорение и т.д.) и логический статус команды/сигнала
(старт, установка, пауза, ожидание и/или пропуск и т.д.) для каждой оси рабочей
фазы.
7а же самая децентрализованная архитектура управления применена в диагностике и обслуживании, чтобы осуществить полную и безопасную эксплуатацию
машины перед тревогами, ошибкой или критическими рабочими условиями (то
есть повреждение клапана, остановка оси, задержка в определенной позиции и
т.д.)
;аключение
<ифровое управление - это настоящее и будущее любого электрогидравлического применения от простого быстрого / медленного позиционирования привода вверх до сложных систем многоканального доступа (рис. 13) с комплексом
синхронизированного управления.
рис. 13 - Jногоосевая система