簡介

         在自動化行業(yè)中，氣動元件分為儀表檢測元件、閥導(dǎo)控制元件和氣缸執(zhí)行元件。這些基本元件加上PLC控制器就可以構(gòu)成一臺自動化設(shè)備。

         電氣比例閥是自動化氣動線路中最常用的壓力控制元件，它采用PID閉環(huán)控制技術(shù)，能夠快速響應(yīng)輸入信號，精準(zhǔn)控制輸出壓力，在壓力控制系統(tǒng)中占有重要地位。

 
原理框圖

    電氣比例閥由以上8個重要部件組成，分別是①供氣電磁閥（air supply solenoid valve）②排氣電磁閥（exhaust solenoid valve）、③先導(dǎo)室（pilot chamber）、④膜片（diaphragm）、⑤供氣主閥口（supply valve）、⑥排氣主閥口（exhaust valve）、⑦壓力傳感器（pressure sensor）、⑧控制電路（ control circuit）

工作過程

    接口描述，在SUP端為壓力供給，EXH端為壓力排出，OUT端為壓力輸出端。該電氣比例閥是先導(dǎo)式類型。

         當(dāng)控制電路8接收到輸入信號，就會打開進氣電磁閥1，往先導(dǎo)室3加壓，隨著壓力上升，膜片4帶動連著的傳動桿下壓進氣閥口5，輸出 OUT端有氣壓輸出，該氣壓通過壓力傳感器7反饋到控制電路8；經(jīng)過控制電路計算后調(diào)節(jié)供氣和排氣電磁閥的開閉，形成控制閉環(huán)，達到輸入信號與輸出壓力成正比效果。

控制原理

         電氣比例閥采用PID控制原理，根據(jù)給定值和實際輸出值構(gòu)成控制偏差，將偏差按比例、積分和微分通過線性組合構(gòu)成控制量，對被控對象進行控制。

    在該壓力控制電路中，需要構(gòu)成閉環(huán)控制，系統(tǒng)里必須有兩路信號，一路是用戶的控制輸入信號，另一路是檢測的反饋信。偏差值是當(dāng)前檢測的壓力減去輸入信號，當(dāng)檢測出偏差大于或小于控制要求時，就是計算出結(jié)果對輸入或輸出的電磁閥進行占空比調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)先導(dǎo)室的壓力，進一步調(diào)整供氣主閥口與排氣主閥口的開閉，實現(xiàn)壓力輸出控制。

結(jié)尾

         在實際應(yīng)用中，被控制對象有一些屬性，需要工程人員去研究和探索，該控制系統(tǒng)的壓力控制，最顯著的一個特點就是和流量、流速的對應(yīng)關(guān)系；第二個特點是進氣電磁閥的進氣端是一直有供氣的一個壓力值存在，排氣端是對大氣排放，電磁閥另一端無壓力存在，這就是第二個特點壓差不一樣；第三個是考慮執(zhí)行機構(gòu)的流暢性，這個對于控制周期來說比較重要。將以上問題考慮到控制程序，對控制的靈敏度以及精度非常有幫助。

廣東諾能泰自動化技術(shù)有限公司工程部：王久強