NNT电气比例阀气压控制原理

简介

         在自动化行业中，气动元件分为仪表检测元件、阀导控制元件和气缸执行元件。这些基本元件加上PLC控制器就可以构成一台自动化设备。

         电气比例阀是自动化气动线路中最常用的压力控制元件，它采用PID闭环控制技术，能够快速响应输入信号，精准控制输出压力，在压力控制系统中占有重要地位。 

原理框图 

电气比例阀由以上8个重要部件组成，分别是①供气电磁阀（air supply solenoid valve）②排气电磁阀（exhaust solenoid valve）、③先导室（pilot chamber）、④膜片（diaphragm）、⑤供气主阀口（supply valve）、⑥排气主阀口（exhaust valve）、⑦压力传感器（pressure sensor）、⑧控制电路（     control circuit）

工作过程

    接口描述，在SUP端为压力供给，EXH端为压力排出，OUT端为压力输出端。该电气比例阀是先导式类型。

         当控制电路8接收到输入信号，就会打开进气电磁阀1，往先导室3加压，随着压力上升，膜片4带动连着的传动杆下压进气阀口5，输出     OUT端有气压输出，该气压通过压力传感器7反馈到控制电路8；经过控制电路计算后调节供气和排气电磁阀的开闭，形成控制闭环，达到输入信号与输出压力成正比效果。

控制原理

         电气比例阀采用PID控制原理，根据给定值和实际输出值构成控制偏差，将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。 

在该压力控制电路中，需要构成闭环控制，系统里必须有两路信号，一路是用户的控制输入信号，另一路是检测的反馈信。偏差值是当前检测的压力减去输入信号，当检测出偏差大于或小于控制要求时，就是计算出结果对输入或输出的电磁阀进行占空比调节，从而实现调节先导室的压力，进一步调整供气主阀口与排气主阀口的开闭，实现压力输出控制。

结尾

         在实际应用中，被控制对象有一些属性，需要工程人员去研究和探索，该控制系统的压力控制，最显著的一个特点就是和流量、流速的对应关系；第二个特点是进气电磁阀的进气端是一直有供气的一个压力值存在，排气端是对大气排放，电磁阀另一端无压力存在，这就是第二个特点压差不一样；第三个是考虑执行机构的流畅性，这个对于控制周期来说比较重要。将以上问题考虑到控制程序，对控制的灵敏度以及精度非常有帮助。

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广东诺能泰自动化技术有限公司工程部：王久强