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ATOS阿托斯電液比例控制基本原理
阿托斯ATOS什么是電液比例控制？
什么是比例閥？
控制環(huán)
ATOS比例閥和放大器
電液比例控制是指按電輸入信號調節(jié)液壓輸出參數。
這是一種理想的液壓系統(tǒng)與電子系統(tǒng)的結合，可用于開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)中，參看 3 節(jié)，以實現對各種運動進行快速、穩(wěn)定和的控制。這類控制是現代
新式機器及工廠所必需的。
ATOS電液系統(tǒng)是全自動化學科中的一個組成部分。數據、控制、警報等信息可以以一種簡潔的方式，通過現場總線從電液系統(tǒng)傳送到集中電控系統(tǒng)，或從集中電
控系統(tǒng)傳送到電液系統(tǒng)，參看F002“數字電液技術”。
比例電液控制系統(tǒng)相對于機電系統(tǒng)有以下優(yōu)點：固有的過載保護功能，力的自適應，快速動作響應，系統(tǒng)自潤滑，易實現無級變速、變力和變扭矩，儲存功
能，率密度，壽命長和可靠性高。
電液控制的核心是比例閥，它可以根據CNC機床提供的輸入信號（通常
±10V）調節(jié)壓力P和流量Q。比例閥必須和電子放大器配合使用，（見樣本
G001），放大器根據輸入信號向比例閥電磁鐵提供一適當電流。比例電磁
鐵將電流轉換成作用在閥芯上的機械力并克服復位彈簧：隨著電流增大，電
磁鐵輸出力增大，復位彈簧被壓縮，于是閥芯開始移動。比例閥可以是單級
或先導式，帶或不帶壓力/位置傳感器。帶傳感器的比例閥可提供更好的調
節(jié)精度。對先導結構的比例閥，先導閥調整作用在主閥上的壓力和流量。
當電路失效時，復位彈簧根據閥的結構將閥芯復位到中位以確保斷電保護功
能。也就是說，在沒有輸入信號或電氣系統(tǒng)故障時，這種系統(tǒng)配置確保系統(tǒng)
不會造成損害。斷電保護可以直接通過比例閥實現（斷電保護是閥的固有功
能）或通過一組閥的一系列動作實現。
意大利ATOS電液比例控制基本原理
控制環(huán)
比例閥和放大器
電液比例控制是指按電輸入信號調節(jié)液壓輸出參數。
這是一種理想的液壓系統(tǒng)與電子系統(tǒng)的結合，可用于開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)中，參看 3 節(jié)，以實現對各種運動進行快速、穩(wěn)定和的控制。這類控制是現代
新式機器及工廠所必需的。
電液系統(tǒng)是全自動化學科中的一個組成部分。數據、控制、警報等信息可以以一種簡潔的方式，通過現場總線從電液系統(tǒng)傳送到集中電控系統(tǒng)，或從集中電
控系統(tǒng)傳送到電液系統(tǒng)，參看F002“數字電液技術”。
比例電液控制系統(tǒng)相對于機電系統(tǒng)有以下優(yōu)點：固有的過載保護功能，力的自適應，快速動作響應，系統(tǒng)自潤滑，易實現無級變速、變力和變扭矩，儲存功
能，率密度，壽命長和可靠性高。
電液控制的核心是比例閥，它可以根據CNC機床提供的輸入信號（通常
±10V）調節(jié)壓力P和流量Q。比例閥必須和電子放大器配合使用，（見樣本
G001），放大器根據輸入信號向比例閥電磁鐵提供一適當電流。比例電磁
鐵將電流轉換成作用在閥芯上的機械力并克服復位彈簧：隨著電流增大，電
磁鐵輸出力增大，復位彈簧被壓縮，于是閥芯開始移動。比例閥可以是單級
或先導式，帶或不帶壓力/位置傳感器。帶傳感器的比例閥可提供更好的調
節(jié)精度。對先導結構的比例閥，先導閥調整作用在主閥上的壓力和流量。
當電路失效時，復位彈簧根據閥的結構將閥芯復位到中位以確保斷電保護功
能。也就是說，在沒有輸入信號或電氣系統(tǒng)故障時，這種系統(tǒng)配置確保系統(tǒng)
不會造成損害。斷電保護可以直接通過比例閥實現（斷電保護是閥的固有功
能）或通過一組閥的一系列動作實現。
當今工業(yè)設備都是多軸運動，越來越多地由比例閥提供電液控制。軸運動可以是開環(huán)也可以是閉環(huán)，這取決于實際應用中要求的精度。在很多應用中，運動
循環(huán)并不要求很高精度就可用開環(huán)，而當每次都要執(zhí)行器定位的應用中，必須用閉環(huán)。
Atos公司生產的比例閥有滑閥型，也有插裝型，根據功能不同可分為3類：
* 壓力控制閥：比例溢流閥和比例減壓閥可根據輸入信號成比例地調節(jié)系統(tǒng)壓力；
* 四通方向閥：根據輸入信號成比例地控制調整執(zhí)行機構的流量和方向。這些閥用在開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)中以控制執(zhí)行機構的方向、速度和加速度；
* 流量控制閥：2通和3通，帶壓力補償，控制系統(tǒng)流量，此流量和用戶負載無關。
Atos比例閥裝備ZO和ZOR型電磁鐵（30W和40W），分別用于符合ISO 4401標準的6通徑和10通徑尺寸的直動式比例閥，有以下不同的組合選項：
ZO（R）-A：無集成傳感器，開環(huán)；
ZO（R）-AE，AES：同ZO-A，另帶集成式電子放大器，模擬式或數字式；
ZO（R）-T，-L：帶集成式LVDT單/雙位置傳感器，閉環(huán)，具有高動、靜態(tài)特性；
ZO（R）TE, -TEB, -TES, -LE, -LEB, -LES：同ZO-T，-L，另帶集成式電子放大器，模擬式或數字式
對新一代的-AE，-TE，-LE型閥，電子放大器集成在閥上，它可以通過工廠預調，確保良好的閥-閥互換性并簡化安裝接線和系統(tǒng)調試，由于這些性能的改進，這
種閥已被越來越多地用于現代應用和系統(tǒng)中。集成電子器件經樹脂封裝后再裝入防護等級為IP67的金屬盒中，保證抗震、抗沖擊、防氣候變化；線圈全部用
塑料封裝。
有關電子放大器的更詳細資料，請參見樣本G001部分。
開環(huán)運動控制
軸控制由向比例閥放大器輸入參考信號實現。
沒有對被調液壓參數的反饋。
開環(huán)控制系統(tǒng)的精度嚴格地取決于液壓系統(tǒng)的品質尤其是比例閥和放大器的品質。
閉環(huán)運動控制
軸控制由向閉環(huán)控制器輸入參考信號實現。該閉環(huán)控制器可接收執(zhí)行機構傳感器的
反饋信號。根據PID控制的需要，控制器比較輸入的反饋信號，將處理后的差值傳
送給比例閥來校準調節(jié)。
與開環(huán)控制相比，閉環(huán)控制精度要好得多，由于有反饋的存在，不易受外部環(huán)境干
擾。
總之，液壓系統(tǒng)整體品質越高，軸控制精度越高。
意大利ATOS電液比例控制基本原理
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