比例控制放大器的正确使用
1.电源
一般比例控制放大器既能使用220V、50Hz变流电源,也能使用过程控制及工业仪表电气控制柜内的公用标准24V全波整流单极性直流电源。对车辆等行走机械中使用的比例控制放大器,一般采用12V蓄电池直流电源。
2.规格及连接插座
比例控制放大器按其结构形式分为板式、盒式、插头式和集成式四种类型:
(1)板式比例控制放大器主要应用于工业电控系统中,其特点是性能好、控制参数可调但需要安装机箱。其印制电路板的幅面已标准化。EURO(欧罗卡)印制电路板幅面规格为l60mm×100mm,配用符合德国工业标准DIN41612的D32型插座或F32型插座(见图80)和相应的电路板保持架。由于比例阀功能相差很大,因此与D32/F32插座相配的放大器插头各引脚含义随放大器功能的不同而变化。在接线时必须按样本或其他技术资料查明各引脚的含义。
(2)盒式比例控制放大器主要应用于行走机械,有保护外壳,可防水、防尘,其控制参数也可通过电位器调整。
(3)插头式比例控制放大器结构紧凑,但功能较弱,一般不带位移控制,可调整参数少。
(4)集成式比例放大器是与比例阀做成一体化的,主要用于工业控制系统。其控制参数在出厂时均已根据阀的特性调整完毕,用户一般不能调整。
3.输入信号
工业仪表和过程控制中信号传输主要采用电压传输和电流传输两种。比例控制放大器也同样,一般能接受控制源的标准电压及电流控制信号。常用的标准信号有0~±5V、0~±10V和0~20mA、4~20mA等。当然,比例控制放大器也可引用其内部的参考电压(±9、+10V等)作为输入电压控制信号。
4.接线与安装
在接线与安装时应注意以下几点:
(1)只能在断电时拔插头。
(2) 一些比例放大器的内部测量零点比电源电压的0V高出一内部参考电压(例如+9V等),此时测量零点不得与电源电压的0V相连接。而另一些比例放大器的内部参考零点与电源ov是相同的,此时可以将设定值输入端子的负相端直接与电源地相连接。因此,使用前必须确认放大器内部参考地与电源地线是否共地。即使是共地的情况,也应该考虑到放大器供电线路上的压损,导致放大器参考地与电源地之间有可能具有一定的压差,如果存在这种现象,信号源的地线与设定值输入端子的负相端应直接相连。
(3)电感式位移传感器接地端不得与电源电压的0V相连接,传感器的电缆必须屏蔽且长度不得超过60m(就100pF/m电缆而言)。
(4)放大器必须离各种无线电设备1m以上。
(5)如果附近有扩散电信号装置和感应电压的可能性,则输入信号应采用屏蔽电缆。
(6)电磁铁导线不应靠近动力线敷设。印制电路板不应直接装在功率继电器旁,否则感应电压的峰值可能引起集成电路损坏。
(7)只能用电流<lmA的触点进行设定值的切换。
(8)放大器滤波电容如果由于空间位置所限,不能装在印制电路板上,则必须尽可能靠近印制电路板安装(≤0.5m)。
(9)诸如直流24V的电源,电容器(滤波电容)及连到比例电磁铁的功率输送线的截面必须大于或等于0.75mm2。
5.调整
比例控制放大器在安装后一般进行如下现场调节。
(1)初始检查。按电路图检查接线,确保电源电压在容许的范围内且输出级已被接通。
(2)零位调整。由于大多数放大器存在一调节死区,就是当输入信号在调节死区范围内时,输出电流信号始终为零。因此,当输人信号为零时调节零位电位器是没有效果的,正确方法是由0V开始逐渐增加输入信号,观测比例电磁铁两端电压,当其产生跳变时说明输入信号已越过零位调节死区,此时保持输入信号不变调节零位电位器,直到比例阀所控制的物理量(如压力、流量或执行器速度)达到所需的最小值即可。对压力阀用放大器,调节调零电位器,直到压力发生变化并得到所需的最小压力。对节流、流量阀用放大器,调节调零电位器,直到执行机构有明显的运动,然后反向旋转电位器,直到执行机构刚好停止为止。对方向阀用放大器,通过调整调零电位器,使控制机构在两个操纵方向的运动对称。
(3)灵敏度调整。在零位调整完毕以后,将比例放大器的输入设置值信号增加至信号源所能提供的最大值(一般是土10V或20mA),然后调节灵敏度电位器,使比例阀所控制的物理量(如压力、流量或执行器速度)达到所需要的最大值即可。对控制比例压力阀的放大器,通过调整灵敏度电位器,可使阀建立所需的最大压力。对比例节流阀、流量阀和比例方向阀而言,可调定所需阀的最大控制开度,即执行机构的最大速度。
(4)斜坡。通过调整斜坡信号发生器电位器,调节斜坡时间,即压力或流量的变化率,直到达到所要求的平稳度为止。
通常对比例控制放大器,除零位(初始设定值)、灵敏度( Pmax,qmax)和斜坡时间可在现场进行必要的调整外,其他诸如颤振信号幅值、频率、调节器参数等在出厂时均已调整好,不应在现场再次调整,以免引起故障。 |