Технические средства и системы управления гидрофикации технологических процессов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технические средства и системы управления гидрофикации технологических процессов

1. Гидрораспределители с электронным и электромагнитным управлением

Пропорциональный распределитель прямого действия, с электрическим управлением

Фирма - производитель: Bosch Rexroth (Германия, Россия)

Особенности:

· пропорциональный распределитель для управления направлением и величиной потока;

· используется для регулирования положения и скорости;

· управляется регулируемыми электромагнитами;

· электрический возврат;

· высокая чувствительность и малый гистерезис;

· встроенная управляющая электроника с вариантами схем A1 или F1;

· для монтажа на плите: монтажные отверстия по DIN 24 340 Form A, ISO 4401 и CETOP-RP 121 H.

Пропорциональные 4/3-распределители имеют прямое управление и предназначены для монтажа на плите. Основными деталями распределителя являются: корпус (1) с установочной плоскостью, золотник (2) с пружинами (3 и 4), электромагниты (5 и 6), датчик положения (7), встроенная управляющая электроника (8).

При обесточенных электромагнитах (5 и 6), золотник (2) пружинами (3 и 4) устанавливается в среднее положение золотник (2) смещается при подаче напряжения на один из электромагнитов, например на магнит «b» (6). Золотник (2) смещается влево пропорционально уровню сигнала. Соединяются каналы P с A и B с T через дросселирующие щели, обеспечивающие линейную характеристику расхода. При снятии напряжения с магнита (6) золотник (2) перемещается пружиной (3) до среднего положения. При незапитанных электромагнитах пружины устанавливают золотник (2) в положение механического нулевого положения, которое при исполнениях, V» и, Q» не соответствует гидравлическому нулевому положению. При включении электрической системы регулирования золотник (2) устанавливается в гидравлическое нулевое положение.

Конструкция пропорционального 4/3-распределителя прямого действия с электрическим управлением

Конструкция присоединительного штекера

Выходной сигнал:

Вариант схемы A1 положительный сигнал на F и относительный потенциал на C соответствуют потоку от P к A.

Указание A1: контакт C на стороне управления (звездообразной) соединить с 1.

Вариант схемы F1 12…20 mA соответствуют потоку от P к A.

Входной сигнал: позитивный входной сигнал на D (вариант схемы A1) или 12…20 mA (вариант схемы F1) и относительный потенциал на E соответствуют потоку от P к A и от B к T. Негативный входной сигнал на D или 12…4 mA и относительный потенциал на E соответствуют потоку от P к B и от A к T.

Выходные сигналы управляющей электроники не должны использоваться для отключения функций машины, важных с точки зрения безопасности.

Переходной процесс при ступенчатом входном сигнале.

Измерено при:

Переходные характеристики при ступенчатом входном сигнале

Распределители серии AD.5.E золотникового типа с электромагнитным управлением

Фирма - производитель: Ponar Wadowice (Польша)

Данные распределители разработаны для стыкового монтажа с присоединениями по стандарту UNI ISO 4401-05-04-0-94 и могут применяться в любых областях использования благодаря высоким показателям производительности.

Управление распределителями серий AD5 может быть электромагнитным, пневматическим, гидравлическим, механическим или ручным. В распределителях этой серии используются маслонаполненные электромагниты. Также, распределители данной серии отличаются высокими значениями потока при минимальных падениях давления.

Центрирование или возврат золотника в исходную позицию осуществляется откалиброванными пружинами в момент прекращения импульса. Электромагниты в распределителях данной серии с соответствующим управлениям имеют класс защиты IP 65 в соответствии со стандартом DIN 40050. Все варианты с электромагнитным управлением могут быть оборудованы ручным дублированием. Напряжение подается через разъемы стандарта DIN 43650 ISO 4400; также поставляются разъемы со встроенным выпрямителем или подсветкой переключения.

Распределители предназначены для использования с минеральными маслами, соответствующими стандарту DIN 51524, с классом чистоты не выше 10 по NAS 1638. Рекомендуется использовать фильтры с тонкостью фильтрации 25 мкм.

Конструкция и габаритные размеры распределителя серии AD.5.E золотникового типа с электромагнитным управлением

Электромагнитные распределители прямого действия

Фирма - производитель: Atos (Северная Италия)

Управляются от «мокрых» герметичных электромагнитов (3) с механическим дублированием. Движущиеся детали защищены, смазаны и погружены в масло. Оболочковое литьё (1) выполнено на автоматических линиях с термической очисткой. Оптимизированная конструкция внутренних каналов с очень большим проходным сечением канала слива для снижения потерь давления. Взаимозаменяемые золотники (2) возможны в широком диапазоне конфигураций.

Распределители DHI могут быть укомплектованы специальными устройствами, позволяющими регулировать время переключения. Стандартные электрические/ электронные разъёмы (4) удовлетворяют требованиям современных машин к характеристикам электрических цепей. Катушки полностью герметичны (класс Н). В DHI катушки легко заменяются без помощи инструментов. Прочное исполнение допускает применение на открытом воздухе.

Максимальный расход до 60 л/мин. Максимальное давление до 350 бар.

Конструкция электромагнитного распределителя прямого действия DHI

Распределители с электромагнитным управлением серии VMPA1

Фирма - производитель: Festo (Германия)

Плоские распределители в прочном металлическом корпусе, имеют размер МРА1 до 360 л/мин, обладают широким диапазоном давлений -0.9… 10 бар.

Так же положительными характеристиками данного исполнительного механизма являются:

· быстрый поиск неисправностей благодаря двухцветным светодиодам и диагностики через Fieldbus;

· допустим большой разброс рабочего давления ±25%;

· удобный сервис с заменой распределителей и электронных блоков;

· ручное дублирование с фиксацией или без фиксации, или с защитой от неавторизованного вмешательства;

· надежность, за счет использования хорошо испытанной конструкции;

· прочный монтаж на стене;

· каждая катушка защищена от искрения и смены полярности.

Данные гидрораспределители оснащены цепью снижения тока, например для Fieldbus, в этом случае ток переключения равен 60 мА, а ток задержания через 20 мс равен 25 мА. Также могут работать на напряжении в диапазоне 18...30 В, это сделано за счет встроенной электроники и обеспечивает дополнительную безопасность, например при падении рабочего напряжения в сети.

Гидрораспределитель золотниковый с электрическим управлением типа WE6

Фирма - производитель: Ponar Wadowice (Польша)

Золотниковые распределители управляемые электрически WE6 предназначены для управления направлением рабочей жидкости в гидравлической системе с возможностью изменения направления движения приемника чаще всего поршня цилиндра, либо мотора гидравлического, а также реализации положений: старт (start), стоп (stop), а так же для плитового монтажа в произвольном положении в гидравлических системах. Изделие соответствует требованиям директивы 2006/95/WE для напряжений:

• 50 - 250 V переменного тока

• 75 - 250 V постоянного тока.

Главные элементы распределителя типа WE6: корпус (1), электромагниты (3), управляющий золотник (2), управляющие пружины (4) и аварийные толкатели (5). Переуправление распределителя происходит при передвижении золотника (2) в одно из крайних положений через непосредственно действующий на него электромагнит (3). Возврат к среднему положению (безтоковому) производят управляющие пружины (4). Форма золотника (расстояние управляющих краев) влечет изменение конфигурации соединений между камерами А, В, Р и Т. В аварийных ситуациях передвижение золотника можно произвести вручную кнопкой (5) - только для версий электромагнита с аварийной кнопкой. В случае предположения такой ситуации распределитель следует монтировать с учетом возможности доступа к распределителю.

Направляющий гидрораспределитель прямого действия с электронным пропорциональным управлением

Фирма - производитель: Duplomatic Hydraulics (Италия)

Направляющий гидрораспределитель прямого действия с электронным пропорциональным управлением и монтажной поверхностью по ISO 4401, предназначен для управления расходом и направлением потока жидкости гидравлических исполнительных механизмов.

Максимальное давление достигает 350 бар, максимальный расход в минуту - 40 л. Перемещение золотника, а следовательно и расход через клапан прямо пропорциональны току, подаваемому на электромагнит. Клапаном можно управлять непосредственно через блок питания с регулятором тока или при помощи соответствующих электронных блоков управления для использования всех возможностей клапана.

Направляющий пропорциональный гидрораспределитель с интегрированным электронным блоком DSE3G

Фирма - производитель: Duplomatic Hydraulics (Италия)

Данный гидрораспределитель является направляющим пропорциональным распределителем прямого действия с электронным блоком управления и монтажной поверхностью по ISO4401. Предназначен для позиционирования и регулировки скорости гидравлических исполнительных механизмов. Раскрытие золотника, а следовательно и расход через клапан прямо пропорциональны току, подаваемому на электромагнит. Распределитель напрямую управляется интегрированным цифровым усилителем. Максимальное давление - 350 бар, максимальный расход в минуту - 40 л.

Пропорциональный клапан управляется цифровым усилителем, который включает в себя микропроцессор, позволяющий с помощью программного обеспечения реализовать такие функции клапана, как:

· непрерывное преобразование опорного сигнала по напряжению или по току в цифровой сигнал;

· изменение времени переходного процесса;

· регулировка коэффициента масштабирования;

· исключение зоны нечувствительности;

· линеаризация характеристик;

· регулировка силы тока на соленоиде;

· регулировка частоты ШИМ;

· защита выходов усилителя тока от возможных коротких замыканий в соленоидах.

Эти параметры могут быть настроены через CAN-BUS интерфейс. Для этого необходимо соединить блок управления через разъём CAN с компьютером с соответствующим программным обеспечением.

Клапан с цифровым блоком управления имеет характеристики лучше, чем клапан с аналоговым блоком управления:

· уменьшенный гистерезис и улучшенная воспроизводимость;

· уменьшенное время отклика;

· линеаризация характеристик на заводе для каждого клапана;

· полная взаимозаменяемость в случае замены клапана;

· возможность установки, посредством программного обеспечения, функциональных параметров;

· возможность использования интерфейса CAN-BUS;

· возможность использования программы диагностики через интерфейс CAN-BUS;

· высокая устойчивость к электромагнитным помехам.

2. Электронные блоки управления

Электронный блок управления (ЭБУ) - «мозг» системы управления, и если этот мозг поврежден, то исправно работать не будет ни двигатель, ни любая другая система, контролируемая микропроцессором, будь то система зарядки, трансмиссия, системы контроля токсичности выхлопа или другие элементы управления.

Электронный блок для пропорциональных клапанов (распределителей) с обратной связью по положению.

Фирма - производитель: Duplomatic Hydraulics (Италия)

Модель: EPR-S1: клапан (распределитель) с одной катушкой и обратной связью по положению, EPR-S2: клапан (распределитель) с двумя катушками и обратной связью по положению.

Плата EPR-S представляет собой усилитель мощности для управления пропорциональными клапанами (распределителями) в режиме с обратной связью, рассчитанный на установку на рейку по DIN EN 50022. В вариантах S1 и S2 блок работает совместно с позиционным датчиком, подсоединенным к главному золотнику клапана, и обеспечивает точное позиционирование золотника при изменении опорного сигнала, что гарантирует повышенную воспроизводимость регулировки клапана.

Каждый из этих вариантов выпускается с различными максимально допустимыми токами и частотами переключения ШИМ, которые оптимизируются в соответствии с типом управляемого клапана. На передней панели блока установлены потенциометры, позволяющие выполнить необходимую настройку. Для питания блока необходима подача напряжения в диапазоне 10-30 В постоянного тока (контакты 1 и 2). Величина подаваемого на блок напряжения должна быть не ниже, чем номинальное рабочее напряжение управляемого электромагнитного клапана. Напряжение питания должно быть выпрямленным и отфильтрованным, чтобы его максимальные пульсации были в вышеуказанных пределах. Потребляемая блоком мощность зависит от напряжения и максимальной величины подаваемого тока (в зависимости от варианта блока).

Блок имеет защиту от перенапряжения и смены полярности. На выходе предусмотрена защита от короткого замыкания. На блок подается опорный сигнал напряжения с внешнего генератора (контроллер или ЧПУ) со стандартным выходом 0 - 10 В (вариант S1) или ±10 В (вариант S2), либо с потенциометра, питание которого осуществляется с самого блока. Если этого требует гидравлическая система, можно перевести блок на управление в режиме без обратной связи.

Электронный блок управления пропорциональными гидрораспределителями с двумя катушками и с обратной связью по положению золотника

Фирма - производитель: Duplomatic Hydraulics (Италия)

UEIK-2RS представляет собой блок типа Eurocard для управления в режиме с обратной связью электромагнитными пропорциональными клапанами с двумя катушками и датчиком положения золотника. Блок управляет положением золотника клапана в соответствии с входным опорным сигналом, обеспечивая линейность регулировки с минимальным гистерезисом. На передней панели установлены светодиоды, которые индицируют текущее состояние блока, и потенциометры для оптимизации рабочих параметров.

3. Перепускные предохранительные клапаны

Перепускной клапан нужен для того, чтобы при определенном перепаде давления в замкнутом пространстве начать перекачивать среду (жидкость или газ) для того чтобы разгрузить перепад давления в контурах. Перепускной клапан поддерживает давление в системе путём непрерывного отвода среды, чтобы стабилизировать перепад давления.

Перепускные предохранительные клапаны прямого действия с пропорциональным электронным управлением PRED3.

Фирма - производитель: Duplomatic Hydraulics (Италия)

Клапаны PRED3 представляют собой перепускные предохранительные клапаны прямого действия с пропорциональным электронным управлением и стыковой поверхностью в соответствии со стандартами СЕТОР и ISО. Могут использоваться для пилотного управления двухступенчатыми клапанами или для регулировки давления в гидравлических контурах. Давление можно регулировать плавно, пропорционально току, подаваемому на электромагнит.

Клапаном можно управлять непосредственно через блок электропитания с регулятором тока или при помощи соответствующих блоков электронного управления для полного использования возможностей клапана. Клапаны выпускаются в пяти типоразмерах с диапазонами регулировки давления до 350 бар.

Пропорциональный электромагнит клапана состоит из двух частей: трубки и катушки. Трубка, привинченная к корпусу клапана, имеет подвижные части с трением на минимальном уровне, что снижает величину гистерезиса. Катушка закреплена на трубке с помощью стопорной гайки с возможностью поворота на 360° в зависимости от свободного пространства при установке.

Пропорциональный предохранительный клапан (Z) DBE и (Z) DBEE типов.

Страна - производитель: Bosch Rexroth (Германия)

Пропорциональные предохранительные клапаны типа DBE и ZDBE управляются пропорциональными электромагнитами и применяются для ограничения давления в гидросистеме. Давление срабатывания клапана бесступенчато задается входным электрическим сигналом.

Основными частями клапана являются пропорциональный электромагнит (1), корпус (2), узел клапана (3), золотник (4) и конус предуправления (8). Пропорциональный электромагнит действует с силой, пропорциональной току. Увеличение тока приводит к соответствующему увеличению силы. Полость электромагнита заполнена маслом и гидравлически разгружена.

Установка давления в системе осуществляется от входного сигнала, поступающего на электромагнит. Давление системы в канале Р действует на правую сторону золотника (4). Одновременно на левую сторону золотника, со стороны пружины, действует давление системы, поступающее через дроссель (5). Через следующий дроссель (7) давление системы действует на конус с предуправления (8), удерживаемый силой от пропорционального магнита (1). Когда сила от давления превышает силу от электромагнита, конус отходит от седла, за счёт чего ограничивается давление на золотник слева. Слив масла осуществляется в бак отдельно, через присоединение A (Y) или по внутреннему каналу. При небольшом превышении силы от давления справа, золотник смещается влево в положение регулирования от Р к Т. Минимальный ток управления соответствует нулевому входному сигналу и минимальному давлению открытия клапана.

Для нормального функционирования клапана из него должен быть выпущен воздух (пробку 9), залита жидкость в отверстие (9). По функционированию и конструкции эти клапаны соответствуют типам DBE и ZDBE и отличаются наличием корпуса (10) управляющей электроники, закрепленной на электромагните. Электропитание и входные сигналы подаются через штекер (11).

Управление встроенной электроникой осуществляется через контакты D и E дифференциального усилителя.

Регулятор времени изменения сигнала обеспечивает плавное увеличение или уменьшение тока через электромагнит при ступенчатом изменении входного сигнала (0 до 10 V или 10 до 0 V). Потенциометром R14 регулируется время увеличения, потенциометром R13 - время уменьшения тока.

Максимальное время изменения тока 5 секунд возможно только при полном изменении входного сигнала, при меньшем изменении сигнала время уменьшается. Формирователь характеристики компенсирует нелинейность гидравлической части, чем обеспечивается линейная характеристика «входной сигнал-ток магнита». Регулятор тока регулирует ток независимо от сопротивления катушки электромагнита.

Потенциометром R30 задается крутизна хода характеристики «входной сигнал-ток», и, соответственно, характеристики клапана «входной сигнал-давление». Потенциометром R43 устанавливается начальный ток, его настойка не должна изменяться. Если необходимо, то положение начальной точки характеристики «входной сигнал-давление» нужно осуществлять со стороны клапана.

гидрораспределитель электромагнитный золотниковый перепускной

Размещено на Allbest.ru