液压伺服控制中正确使用平衡阀RMC151E-H2-A1-DI/O北京市思路盛

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北京市思路盛自动化系统集成有限公司多年来致力于高性能电液伺服运动控制系统的开发和应用。为国内外众多科研机构，理工类大学，科技公司提供系统集成方案和应用服务。其中为国内航空航天，高铁，汽车等行业测试设备提供先进的多通道加载测试解决方案：

航空航天：直升机旋翼加载，直升机螺旋桨疲劳试验，飞机起落架落震/疲劳/仿升试验台；

高速铁路： 机车转向架测试，高铁减震阻尼器，受电弓疲劳试验台，机车轨道模拟姿态调整，

汽车工业：四立柱道路模拟，转向架加载测试，轮胎测试，底盘疲劳加载试验台，六自由度模拟驾驶。

漂移是液压控制系统中一个比较棘手的问题。这里将讨论两种不同类型的漂移，一种是相对来说比较简单的执行机构的连续漂移，另一种是比较难理解的零点漂移。在没有控制信号（电源未接通）的情况下，如果阀不在中位会使液压缸出现缓慢移动或漂移的现象，从而导致执行机构的漂移。有些时候，我们希望存在这种漂移，比如预置零点位置以便让活塞杆在失去控制信号后可以缩回到安全位置。

但当漂移率过大或漂移方向相反时，系统就会出问题。比如说，当漂移率过大时，控制信号的10%需要用来补偿漂移，即用来抵消活塞的反向运动力，而只剩下90%的控制信号去带动执行机构向与漂移方向相反的方向运动。也就是说，执行机构只会以预设速度的90%运动。因此，在要求执行元件快速运动的场合，使用明显存在零点漂移的阀，会阻止执行机构到达期望的速度。

调整阀的零点十分简单，只需要调整伺服阀的调节螺母或调整比例阀放大器的旋钮就可实现。先将控制电流调至零，然后调整螺母或旋钮直至执行机构停止漂移即可。或者也可以固定系统执行机构的位置，然后调整螺母或旋钮直到控制电流为零即可。也可以通过在运动控制器中调整偏移及零点参数进行补偿。但是这种方法无法消除上文提到的速度限制的缺陷。

如果运动控制器在闭环算法中存在积分环节，它会自动补偿漂移。然而，滥用积分环节去补偿漂移会导致意想不到的结果。例如，因为在开环控制下并不带有积分控制环节，所以在缓慢移动或使用开环控制的工作循环内的任何部分，零点位置都无法得到修正。因此，不要依赖使用闭环控制的PID积分环节补偿漂移，比较好的方法是通过调整阀的零点位置或调节运动控制器的漂移参数来补偿漂移。

零点状态不断变化的漂移状态，叫做零点漂移。零点漂移是一个更加严重的问题。零点漂移可能由背压、液动力或缺少对阀芯的控制等因素引发。在保持位置不变或压力恒定的情况下，零点漂移会导致控制器输出处于不断变化的状态。即使使用自带补偿的高性能控制器，零点漂移也会影响位置控制或压力控制的精度及可重复性。

减小零点漂移对提高阀芯的控制精度至关重要。在高性能的伺服比例阀控制器内部，带有即能响应控制信号又能驱动阀芯运动的控制环节。

理想状态下，当控制信号为50%时，阀芯会移动到流量+50%的位置，假如让控制信号归零，阀芯则回到零点位置或中位。这时，阀芯越靠近零点位置，位置误差越小，需要的补偿力也越小。但如果补偿力过小，就不足以克服实际摩擦力或液动力，这样就会产生一个微小的零点误差。因为控制器并不能产生足够的力来消除零点误差，那么只带有比例控制的阀就无法保证的位置控制。带有积分环节的PI比例控制器中的积分环节，能够缩小实际位置与期望位置的误差并使零点漂移小化。

   RMC70 基本模块含有CPU模块，通讯接口和单轴或双轴控制。多可以外加4个扩展模块（例如模拟量输入和开关量输入输出模块）
RMC70系列运动控制器是一款高性能又兼顾容易使用的高单轴或双轴系统。
控制性能－包括双回路位置－压力控制算法和多种实际值反馈类型让RMC70 成为液压，电动和气动定位和位置－压力双回路控制的解决方案 。
与常用PLC 和HMI建立通讯非常容易,因为它支持很多不同协议，地址定义简单，PLC地址可以以镜像对应。 对响应时间要求苛刻的运动程序可以在RMC70中以灵活用户程序的方式处理从而减轻PLC计算负荷。
通过使用丰富的运动参数包括加速度、速度前馈和不同运动方向的控制增益可以让设备运行得更平顺、从而提高生产率，提高质量和延长设备寿命。
基于命令的编程模式让程序开发更快捷也减少了程序维护的工作量。高级示波器和诊断功能可以用来对整个运动控制系统进行诊断 。 RMCTools 软件以及其非常详细的帮助功能都可以从网站www.下载。

   RMC70 系列控制器是一个经过30年的经验积累精心研发制造出来的产品。24小时/7天的服务承诺对客户来说就是随时拨打我们的电话，我们为您排忧解难。
功能特点
设定和编程
 基于命令模式—小程序开发和维护工作量
 用户程序灵活—可以带有用户定义变量和数学运算公式的高级运动程序
 非常详细词语关联型的在线帮助
控制算法
 位置，速度，压力，力，位置－压力，位置－力，速度－压力，速度－力，主动滤波
 全功能参数设定以实现高性能运动
调试和诊断
 运动优化时有的图形显示功能
 事件记录可以实时记录控制器动作
样本
HMI, PLC和 PC
通过以下协议通讯:
 EtherNet/IP
 PROFINET
 Modbus/TCP
 DF1
 Modbus/RTU
还可以定制…
RMCTools 软件
设定,编程，调试，诊断
位置和压力反馈
磁致伸缩传感器, 电位计和压力传感器 正交信号编码器
SSI编码器
执行器 & 电机
液压和气动阀
电机放大器和驱动装置
DIN导轨安装的RMC75基本模块的尺寸只有
81.8mm x 127mm
模拟, SSI, 正交信号,
MDT (PWM 和 开始/结束)
±10 V 模拟给定
以太网
串口 RS-232/485
PROFIBUS-DP
USB,
以太网, 串口
(RS-232)

RMCTools
设定, 优化, 编程和诊断软件
RMCTools 软件是PC机上运行的强大的运动控制软件包,它可以完成设定,调整,诊断,编程以实现RMC70和 RMC150/151多轴控制器的所有功能。
RMCTools 通过 USB, Ethernet, 或串口 RS-232与RMC 70控制器建立通讯。 选择哪一种通讯取决于RMC70 CPU 模块的类型。请参展样本的CPU部分 。
RMCTools 软件光盘附赠在CDRMC70控制器发货单中，也可以从以下网址下载 www.。

RMC70 提供丰富的运动控制指令、快速，容易和的运动控制编程能力可以让它胜任所有的运动控制要求。
控制模式
 闭环控制 全功能PID闭环控制带速度，加速度和冲击前馈控制可以实现同步运动。 分别设定不同运动方向的控制增益以更的进行流体驱动控制。
 位置控制
 点到点运动
 S-曲线
 根据位置计算出给定速度
 轴耦合,样条,凸轮
 循环正弦运动
 旋转运动支持增量编程模式和值模式编程
 速度控制
 带实际位置反馈的速度控制
 带实际速度反馈的速度控制
 压力和力控制
 压力传感器,载荷应变单元和差值力
 线性和S曲线设定值提升
 电子齿轮耦合
 周期性正余弦曲线
 样条,凸轮曲线
 位置－压力控制和位置－力控制
 位置控制和压力或力控制之间实现无缝切换
 压力或力限定控制－即在位置或速度控制方式下对压力或力进行限制
 主动稳定控制 对于高性能气动定位系统或容易失稳的系统
 开环控制 开环和闭环控制之间可以无扰动互相切换。复杂系统控制中可以实现控制输出值在两个设定值之间平稳过渡 或在达到目标位置的过程中控制输出随着位置的接近而下降
 快速移动 移动时开环控制，停止过程采用闭环控制这样可以实现快速运动平稳准确停止
 阀特性的线性修正
对于命令值和流量关系图中线性差的控制阀
 用户可定义反馈方式(新功能)
可以使用任何计算出来的数值作为反馈值进行控制
 和,差值,平均值
 在运行中切换不同反馈信号
 带冗余的反馈信号
 对传感器的反馈信号进行线性修正
高级编程
 用户程序 程序由非常容易理解的命令序列组成。 可以同时运行几个程序以实现轴运动指令和设备控制功能 。
 程序执行触发条件表 设定自动启动执行用户程序的条件比如报警状态位,外部输入输出点信号和用户定义的任意条件等。
 变量 配方和其它用户参数可以保存起来以备用户程序访问。
 数学公式 数学表达式提供了灵活编程的能力，以实现高级数学计算和设备控制动作序列 。
故障排查和监控
 画图（内置软件示波器） 可以将RMC70的每个寄存器值按时间的变化图显示出来。每个图里可以有十六个寄存器的值即十六条曲线。曲线 的数值采集周期和控制回路的控制周期相同 。
 事件记录 可以用来加速故障排查，因为事件记录文件可以看到参数变化，命令执行，错误报警和通讯历史。
系统报错时的响应
 闭环控制停止 按设定的速率变化和停止位置减小速度到零。
 开环控制 按设定的变化率将输出电压变为零。
 多轴（成组）停止 当几个轴被设定为一组后，在某一个轴出错时这个组里的所有轴都停止。
 自动停止 对不同类型的错误的响应方式可以简单定义。

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