ATOS比例溢流阀的应用(中)

打开ATOS测试软件： 进入Information页面。 打开Hydraulic Configuration/ Control Mode下拉 菜单，更改为Pressure Open loop模式。
五、闭环比例压力阀的调试
2.开环测试
31-3bar-12P12F10Xopenloop
32-3bar-15P15F12Xopenloop
ref Gain1 Offset , ref Threshold output threshold Gain1 (ref threshold) Gain2 Offset , ref Threshold
五、比例溢流阀的调试
3.闭环测试
PID控制介绍之前馈
五、比例溢流阀的调试
3.闭环测试
PID控制介绍之微分
微分增益Kd：增益越大超调越小，但调整时间增大。 阶数N：值越大，越接近理想微分，同时增大了系统对噪声的敏感性 典型的设置是2、3和4。 微分作用的输入信号 输入指令（reference）：类似前馈通道，加速系统的响应。 反馈值（feedback）：类似阻尼作用，减缓系统的响应。
8.安装位置。比例压力阀强烈建议安装位置距离压力控制点越 近越好。
四、影响闭环比例压力阀稳定运行的内部因素
比例阀本身的性能受其内部如 下元件影响： 阻尼：X、F、P口三个阻尼
弹簧：主阀芯弹簧。
四、影响闭环比例压力阀稳定运行的内部因素
1.先导回路进口（X口）阻尼。X口阻尼的大小，与主阀芯弹簧共同 决定进入先导回路的流量大小。先导回路流量的大小影响到比例阀 的最小控制压力和最大控制压力。 2.主阀芯控制腔（F口）阻尼。F口阻尼，控制主阀芯的开启与关闭 的速度，对控制压力的超调量有比较明显的影响。 3.先导阀（P口）阻尼。P口阻尼限制通过先导比例阀的流量。 - 动态调节过程，通过的流量为X口的进油和F口排出的流量之和； - 稳态时，通过的流量为X口的进油。 4.主阀芯弹簧。主阀芯弹簧，限制了先导回路X口阻尼上的压降大小， 进而与X口阻尼共同决定了先导回路的流量。此外，主阀芯弹簧刚 度的大小也对稳态时负载波动引起的控制点压力稳态波动有明显的 影响。
五、比例溢流阀的调试
3.闭环测试
PID控制介绍之比例 比例（Proportional） 快速响应：误差信号直接作用于PID的输出，使其快速建压。 稳态误差：只采用比例控制时，其误差不可能完全消除。 过高比例增益易导致系统不稳定，即出现震荡。 非线性比例增益。
Output K p Err
Bias
Scale
五、闭环比例压力阀的调试
，
1.比例阀参数配置核对
输入指令与反馈指令核对。
输入指令范围 输入指令增益
反馈压力范围 反馈压力增益
传感器反馈值可以根据客户的需要进行修改。
每1V输入指令对应的压力值× 10 Scale = × 10V 传感器全量程 每1mA 输入指令对应的压力值× 16 Scale = × 16mA 传感器全量程
谢谢！
ATOS闭环比例压力阀 ATOS Close-loop Proportional Pressure valve
ATOS Technical Center
By Joel
目 录
一．闭环比例压力阀。 二．应用案例。 三．影响闭环比例压力阀稳定运行的外部因素。 四．影响闭环比例压力阀稳定运行的内部因素。 五．闭环比例压力阀的调试。 六．闭环比例压力阀应用的建议。 七．提问。
一、闭环比例压力阀
1. 比例减压阀
二、应用案例
滑台压力控制。
滑台上液压垫压力控制。
下液压垫压力控制。
比例溢流阀在压机中，用于控制加载的压力，使载荷快速、平稳地作用 在工件上，使工件快速、有效的成形。
二、应用案例
滑台 LIMZO-AERS
滑台上液压垫
AGMZO-AERS
二、应用案例
LIMZO-AERS 下液压垫
五、闭环比例压力阀的调试
3.闭环测试
PID控制介绍之前馈 ATOS比例阀PID控制器由前馈（Feed forward）、比例（Proportional）、 积分（Integral）和微分（Derivative）四个部分组成。
前馈（Feed Forward） 快速响应：输入指令信号直接作用于PID的输出，使其快速建压。
前馈（Feed Forward） Offset：减小该值，可以减小超调量。但也可能致使高压时无法达到设 定值。 Gain1：调整小指令范围，即<Threshold范围内的前馈增益。
Gain2：调整大指令范围，即>Threshold范围内的前馈增益。当调整 Offset值之后，高压无法上去时，可以调整该增益，使高压时能够达到目 标值。
五、比例溢流阀的调试
3.闭环测试
PID控制介绍
五、比例溢流阀应用的建议
1.先导阀单独回油。如果先导阀未单独回油，会导致部分机器很难 调整参数至稳定，因其先导回油受主油路回油影响，致使稳态时压 力出现波动等不稳定现象。 2.建议采用整体的ATOS插装式溢流阀。因使用泰丰的插件和盖板， 性能无法达到一汽模具提出的苛刻要求。 3.比例阀安装。比例阀应就近安装在压力控制点附近。目前，部分 压机下液压垫比例阀，其安装的管路接近15m。这样会影响到压力 控制的快速响应和系统的固有频率。 4.控制压力范围太宽，很难在全范围内达到客户技术协议的严格要 求。建议针对其油缸的配置，优化选择控制压力的范围；并对压力 控制提出合理的技术要求，如超调量、响应时间、控制精度、建压 行程等。 5.建压行程问题。目前一汽模具技术协议要求所有液压垫在10mm 内建压，部分机器无法达到10mm建压的要求。
超调较大，震荡超过2次。
超调较小，没有震荡。
五、闭环比例压力阀
积分环节
微分环节
打开Hydraulic Configuration/ Control Mode下拉菜单，恢复至Pressure Closed loop模式。 进入PID调节页面，调整PID每个控制通道的参数。
五、比例溢流阀的调试
PID控制介绍之比例 3.闭环测试 比例（Proportional） 非线性增益调整：把非线性增益的后三个点设置至最大，调整第一个 点，直到使系统压力出现等幅震荡时，然后回调一点即可。之后再调整 后续的三个点。如下图所示。 一般情况下，小误差大增益，大误差小增益，以避免输出饱和。 调整时，应该在全流量工况下调整。
五、比例溢流阀的调试
3.闭环测试
PID控制介绍之积分
积分（Integral） 减慢控制器的响应：控制器的输出一直在调整，直至误差为零。 消除稳态误差：积分的作用主要用于消除稳态值误差。 在积分过程中，可能出现积分饱和现象。
1 Output K i Err s Ti
五、比例溢流阀的调试
一、闭环比例压力阀
1. 比例溢流阀 先导控制比例溢流阀。
作为溢流阀使用。
一、闭环比例压力阀
1.比例溢流阀
大流量插装式先导控制比例 溢流阀。
闭环溢流阀做溢流阀使用。
一、闭环比例压力阀
1. 比例溢流阀 AERS: 远程压力传感器，实 现闭环压力控制。 TERS: 集成式压力传感器， 实现闭环压力控制。
三、影响闭环比例压力阀稳定运行的外部因素
1.油箱油液的液位高度。如果油箱液位不够的话，主缸快速下行 时会吸入大量的空气，致使建压很慢，甚至不稳定，最终会影响 到液压垫的建压。 2.先导阀的回油问题。先导阀的回油要求单独无阻力回油。如果 先导回油不稳定的话，会引起稳态值压力的波动。
3.滑块慢速下行速度。滑块接触下模具瞬间的速度大小，对压力 的超调有很大的影响。如果可能的话，尽量把接触瞬间的速度降 低，以减小超调。 4.滑块下行速度的平稳性。如果滑块下行存在抖动等不平稳现象 的话，也将对上、下液压垫比例阀的建压产生影响，特别是稳态 时可能出现压力波动。
五、比例溢流阀的调试
3.闭环测试
PID控制介绍之微分 微分（Derivative） 快速响应，但是对稳态误差没有影响。 下一步的误差参与控制，从而减小振荡。 由于指令信号与反馈信号上的噪声等干扰，有可能产生振荡和不稳定， 特别注意模拟式指令输入与反馈。
Output K d
s Td Err s Td 1 2N
AERS
TERS
一、闭环比例压力阀
1. 比例溢流阀
最小调节压力：与通过的流量、T口背压有关。 控制精度：与滞环、线性度、重复精度有关。 先导回油：先导回油对压力控制稳定性、最小控制压力等有影 响。 监控信号： - 标准（电压指令信号）：电压值0~10V，实际压力； - 电流（/I选项）：电流值4~20mA，实际压力。 安装：就近安装在压力控制点附近。 由于PID控制器中积分 功能的原因，闭环比例溢流阀不建议用 作压力安全阀。
3.闭环测试
PID控制介绍之积分 积分增益Ki：增益越大误差越快消除，但该值越大会产生更大的超调。 积分时间Ti：时间常数越小，积分作用越强。 积分饱和（Anti-windup） Anti-windup：用于防止积饱和。 门槛值（threshold）：该值用于设定积分开始起作用的门限值，即当 积分通道的输入值（误差）小于该值时，积分单元开始起作用。
五、闭环比例压力阀的调试
在设备外部条件（滑块平稳运行、油液液位高度足够、能够全负荷 运行等）准备充分后，可以对比例压力阀进行调试。
比例阀调试时，参照如下方法进行调试： 1.检查。检查电气、液压管路是否正确；特别注意输入指令电流型 （/I）、电压型不能接错。 2.开环调试。把比例阀设置成开环状态，测试其开环特性是否存在 较大的超调以及震荡。如果存在较大超调和震荡，则调整比例阀的 阻尼和弹簧配置，使超调减小和消除多次震荡。 3.闭环测试。开环测试完成后，进行闭环调试。调整PID参数，使整 个压力控制范围达到最优控制。