控制回路
關注創建者：匿名 創建時間：2021-10-12
控制回路的實例教程
分流閥同步回路：當換向閥A和C均為左位時，液壓泵輸出的液壓油流經分流閥后被分成兩股相等的流量，又因兩液壓缸活寨面積相同，所以兩缸的活塞保持同步上升。換向閥A和C均為右位時，則兩缸活塞同步下降。同步精度一般可達2%~5%。
分流急流閥同步回路：使用分流集流閥，既可以使兩液壓缸的進油流量相等，又可使兩液壓缸的回油流量相等，從而實現兩液壓缸往返同步。使用分流集流閥，只能保證速度同步,同步精度一般為2%~5%。
圖中采用兩個并聯的分流集流閥，是為了滿足兩個液壓缸流量的需要。使用分流集流閥(包括分流閥或集流閥)的同步回路，因閥內壓降較大，一般不宜使用在低壓系統中。
電液比例調速閥同步回路
：
用一液壓缸與流量調整板相連，由電液比例調速閥控制速度跟蹤另一液壓缸的速度使雙缸位移同步。其位置同步精度通常可達0.5mm。
三缸同步回路：使用兩個規格適宜的分流集流閥，按圖示連接，可以保持三只液壓缸的速度同步，它利用該閥分流和集流流量一致的特性。該回路同步精度僅為5%~10%，功率損失較大。
四缸同步回路
：
三個分流集流閥按圖示連接，閥1通過的流量是閥2流量的兩倍，在閥1分流基礎上再經過閥2分流并分別控制四只液壓缸的同步。該回路壓力損失大，只適用于中高壓系統，同步精度僅為6%~12%。
伺服閥
同步回路：
用位移傳感器來檢測兩個缸的位置誤差，用伺服閥控制糾正誤差調整所需的流量，這是一種帶反饋的閉環同步控制回路，液壓缸的位置誤差會產生活動部件傾斜，用位移傳感器檢測鋼帶活動端位置，h值的變化，經過放大器比較后再反饋到伺服閥，實現缸的位置同步。這種帶反饋的閉環同步控制回路可以得到很好的同步精度。
展開 航空航天測試臺及能源裝備領域，高壓比例閥是實現精密流體控制的核心元件，然而許多工程師在選型后往往面臨一個棘手難題：為何高端閥門在實際應用中無法達到預期的控制精度？ 答案通常不在于閥門本身，而在于控制回路的設計，作為全球流體控制領域的領軍者，諾冠（IMI Norgren）憑借數十年的高壓應用經驗，為您揭示高壓比例閥控制回路設計的關鍵要素。
諾冠 IMI Norgren：https://www.norgren.com.cn/
高壓比例閥：https://www.norgren.com.cn/3698.html
航空航天測試臺及能源裝備領域，高壓比例閥是實現精密流體控制的核心元件，然而許多工程師在選型后往往面臨一個棘手難題：為何高端閥門在實際應用中無法達到預期的控制精度？ 答案通常不在于閥門本身，而在于控制回路的設計，作為全球流體控制領域的領軍者，諾冠（IMI Norgren）憑借數十年的高壓應用經驗，為您揭示高壓比例閥控制回路設計的關鍵要素。
一、理解高壓工況下的特殊難題
高壓比例閥（通常指工作壓力超過100 bar，甚至高達400 bar以上的應用場景）與普通低壓閥有著本質區別，在高壓環境下，流體的可壓縮性變化、液動力（Flow Force）的劇烈波動以及密封件的摩擦非線性，都會對控制回路提出嚴苛要求，若沿用低壓系統的簡單PID控制策略，極易導致系統振蕩、響應滯后或穩態誤差過大，因此設計之初必須充分評估壓力等級、介質特性及動態響應需求。
二、核心硬件選型：傳感器與驅動器的匹配
一個優秀的控制回路始于精準的感知與執行。
展開 控制執行元件的啟動、停止或改變運動方向及控制液流通斷或改變方向均需采用方向控制回路。實現方向控制的基本方法有:
閥控，主要是采用方向控制閥分配液流;
泵控，是采用雙向定量泵或雙向變量泵改變液流的方向和流量;
執行元件控制，是采用雙向液壓馬達來改變液流的方向。
01
換向回路
換向閥換向回路：換向回路一般都采用換向閥來換向。換向閥的控制方式和中位機能依據主機需要及系統組成的合理性等因素來選擇。該回路采用三位四通電液換向閥，換向閥在右位或左位時，液壓缸活塞向左或向右運動;電液閥處于中位時，液壓缸活塞停止運動，液壓泵可依靠閥中位機能實現卸荷功能，背壓閥A的作用是建立電液閥換向所需的最低控制壓力。
多路換向回路：本回路為采用多路換向閥組成的串聯換向回路，各換向閥進油路串聯。上游閥不在中位時，下游閥的進油口被切斷，這種組合閥總是只有一個閥在工作，實現換向閥之間的互鎖。若上游閥在進行微動調節時，下游閥還能夠進行執行元件的動作操作。
液控換向回路：液壓缸活塞移動時，當先導行程閥A的頂桿與活塞桿上的凸輪接觸，A閥換向，控制主閥B換向。其特點:可實現遠距離操作，對電氣控制有危險的地點，也能可靠工作。
比例方向閥換向回路：本回路是用比例電液閥換向的控制回路。用比例電液換向閥1控制液壓缸2的運動方向和速度，改變比例電液換向閥電磁鐵的通電、斷電狀態，就可以改變液壓缸的運動方向;改變輸入比例電液換向閥電磁鐵的電流大小，就可以改變液壓缸的運動速度。本回路比常規閥組成的同功能換向回路平穩，無沖擊，工作可靠。
展開 Burton
譯者：騰益登
利用液壓伺服控制理論，大多數的液壓從業者對于閥控伺服位置控制系統的負載功率分析和計算都沒有太大問題。然而，如何計算一個允許的回路增益，確保閉環控制輸出響應的穩定，對于很多人來說，這就是一個大問題了。作者本人根據40多年的液壓伺服系統設計的累積經驗，列出了簡單的計算方法，并在多個應用中得到了驗證。
一個典型的伺服位置控制系統包含一個控制閥（伺服閥或高頻響比例閥），帶位置反饋的液壓缸，用于回路控制的電子控制放大器。回路增益指的是當反饋斷開時，所有元件增益之積。當輸入信號頻率增加的時候，回路的動態特性對開環增益有影響。動態特性導致回路增益隨著信號頻率的改變而改變，并使回路相位滯后。
允許的回路增益就是最大的回路增益，其產生的控制回路動態特性滿足具體的穩定性要求，當開環回路閉合時，得到穩定的輸出響應。由于回路增益對信號頻率敏感，典型的是在參考頻率1rad/s下來考慮。允許的回路增益決定了伺服系統的靜態和動態位置控制精度。因此，允許的回路增益盡可能的高。
對影響位置控制系統動態行為的研究最后歸結為對積分和主自然頻率的分析。在位置控制環內積分是本來就存在的，因為開環油缸位置是由液壓缸速度的積分得來。主自然頻率是指所有回路共振時自然頻率最低的那一個。最低自然頻率如果是其它自然頻率的1/2.5或更低，那么其它元件的自然頻率就可以忽略不考慮，因為其對控制環的動態特性影響很小了。
盡管現在的電子控制器具有自動調節的功能，但是對于不怎么復雜的電液伺服閥系統依然需要決定允許的開環增益，確保快速響應的穩定輸出。
液壓缸和控制閥構成了控制環里對共振影響最大的因素。對其中起主要作用的自然頻率作為分析對象，可以大大簡化對控制環的動態分析，最終就可得到最高允許的控制回路增益。
展開 什么是4-20mA回路？它是如何工作的？
工業過程中測試回路包括傳感器輸入、溫度、壓力、流量等。
被測量的過程變量被轉化成信號傳輸到回路中的其它單元，例如顯示器和控制器；接著控制器根據信號對過程進行控制，例如，對閥門等執行關閉或開啟的動作。
控制回路可以是模擬量的，也可以是離散量。
4-20mA控制回路的構成基礎要件
24V電源供電
變送器控制4-20mA信號使其與過程變量成比例變化
指示器將4-20mA信號轉化為相應過程變量
指示器或控制器I/O輸入電阻250Ω分流器生成1-5V輸入信號（歐姆定律：電壓=電流*電阻，4-20 mA X 250 ohms = 1-5V）
控制回路中的溫度變送器和壓力變送器
回路中的溫度變送器通常通常測量的是過程介質，如流體等的溫度值。
通常情況下：
它們將熱電偶或熱電阻傳感器的溫度信號轉換為4-20mA信號然后再輸出；
控制器再將4-20mA反譯為具體的溫度值；
基于此溫度值，控制回路會給實現對過程終端控制元件的控制。
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智能自主運行：具備“自動熱點查找”功能，可直接輸出模擬信號或報警，無需復雜的軟件編碼即可嵌入控制回路。
高級軟件支持：通過PIXConnect軟件，用戶可進行線掃描、圖像合并等高級分析，滿足研發和深度質量控制的需求。
堅固耐用，適應惡劣環境
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