閥技術--比例技術的新觀念

近年來，比例閥和伺服閥的市場呈現出多向性的發展趨勢。在這一過程中，許許多多的基礎問題不斷涌現。比如，是使用內置控制器還是使用外置控制器 ；采用模擬技術或是數字技術；有沒有現場總線的功能；應用先導或直動式控制；需不需要帶反饋功能等等，而客戶在面對這些問題時經常感覺十分的無助。另外，從產品的可靠性角度考慮，當一種閥包含過多且復雜的功能時，它將會變得過于敏感和嬌貴。我們認為，服務的宗旨該是：“盡其所需！”而不是“盡吾所能！”

與市場緊密結合的產品與技術

哪種閥適合哪個市場？其實，對絕大部分客戶而言，使用常規比例閥就可以滿足他們的要求。常規比例閥既適合一般的開環系統（如手柄控制），也適用于具有普通控制精度（0.02mm）中低動態響應要求的位置控制系統。

有些系統要求有特別高頻響特性，負載大范圍變化，而且對控制精度要求*的閉環系統才有必要選用高頻響的伺服閥。實際上，只有試驗設備，模擬器或是機床進給裝置等工況才有類似的需求。

由于普通比例閥在可靠性，價格和對油液的清潔度要求等方面比伺服閥有較大的優勢，而且，其性能可以滿足95%以上的應用場合，這使其成為絕大部分用戶的*選擇。因此，比例換向閥在一般的位置控制系統中得以廣泛應用。另外，常規的比例壓力閥和比例流量閥也被頻繁地應用于開環或閉環的壓力和流量控制系統之中。

內置控制器與外置控制器

近年來，控制器的結構形式顯現出由外置式轉向內置式的明顯發展趨勢。這是由于內置放大器比外置放大器有著顯著的優勢。

◆ 在機械和電控安裝過程中可以降低工作量和節省費用。
◆ 控制器與閥實現*化匹配。對于外置式的控制器，通常采用標準化解決方案，一種放大器可以適配多種比例閥。因此，在比例閥與控制器的選配上需要相互妥協。
◆ 控制器和比例閥在出廠前進行調整設定，能根據客戶要求進行批量的客戶化產品設置。
◆ 在物流方面，備件和庫存的安排更加簡單，因為，只需管理一種產品。
◆ 易于維修 ：更換損壞的閥后，無須進行額外的調試，這也是這種比例閥zui大的特點，這一特點特別適合發展中的國家和地區的使用。
◆ 電氣接線更加簡單，從而減小了安裝空間。

綜上所述，外置式放大器可能只適用于一些特定的環境使用，如特殊的溫度和特殊介質，或系統有極特殊的要求。

數字控制器和模擬控制器

目前，絕大多內置放大器都是模擬式的，參數設定需要使用電位計，而設定的結果不易被復制到其它的閥上，對其它閥的相同設定要進行手動重復調整。出廠的參數設定被客戶改變后不易被恢復。

此外，電位計的可靠性也是模擬控制器的潛在問題。在調整時，旋轉超過機械定位的范圍，可能會損毀電位計，還有頻繁的調整也可能會對電位計造成磨損。而且，非專業人員也很難對故障進行排查。

數字控制器可以避免所有上述弊端。參數可重復設定，工作參數還可被記憶儲存，參數設置通過PC或總線完成，避免了活動部件的磨損，出于安全考慮，對敏感或關鍵的參數還可實行密碼保護，所有的調整能被自動記錄在記錄文件中。此外，數字控制器可以根據客戶的特殊要求，通過軟件的更新，在為用戶提供特殊控制功能時，不會產生過多的設計和更新費用。

例如對特性曲線的調整，滯環的補償以及設定固定的運動模式等。

內置式數字控制器盡管有這么多的優勢和特點，而它僅僅成為市場產品的發展主流趨勢。原因非常簡單：現有的產品都選用運能非常強大的（昂貴的）處理器和DSP,因為它們是為高頻響而設計的，并且能為閉環的閥芯控制提供計算能力。

對于市場的低端產品而言，數字式的產品實際上還是未知的。

按照前面闡述的觀點，新一代的產品必須適合目前的市場需求，低成本，并且比例閥的性能要非常可靠，主要的應用問題可以得以解決：

◆ 簡單，耐用，比例技術不含內置反饋
◆ 內置式控制器
◆ 結構緊湊
◆ 數字控制器模式
◆ 實現壓力閥和流量閥的插裝式結構

這些要求在瑞士萬福樂公司開發的新產品上得以全部實現。

這種新產品名為：數字智能閥DSVDigital Smart Valve。

圖片中是兩種結構的DSV產品 ：一個兩位四通板式比例換向閥，和一個螺紋插裝式比例節流閥。

這一概念的基本設計樣式，是將控制器做成模塊形式，把它直接安裝在標準的電磁鐵上。理論上，這將可以生產所有系列帶內置控制器的比例閥。也表明，他們不僅可以提供板式結構比例閥，也可以提供各種系列的插裝閥。各類閥的特性適配*依賴軟件來實現。這種模塊式的概念不僅可以提供標準的系列產品，還可以為特殊用戶快速地提供特殊的解決方案。
控制器的核心由一個曾應用于汽車行業的16-bit微處理器組成，通過內置的10-bit的A/D轉換讀取設定點的信號值及標定值，并將其實時轉換為對應點的設定電流。實際的電磁電流也通過一個A/D轉換進行測量。設定值和實際值進行比較和數字運算后，由PWM驅動器輸出驅動電磁鐵,電磁電流的信號周期<1ms。
另外，控制器還包含開關量輸入/輸出功能（用于可控和故障顯示）。

由于這種閥在出廠前已進行過出廠設置，所以客戶在使用時可以不做任何調整。只有當系統有了特殊要求時，如需要改變斜坡時間或是在樣機安裝調試過程中，才需要對個別參數做些調整。 參數調整是利用RS232串口與蓋板下的通訊口進行通訊而實現，因此，幾乎所有的商用PC都可以在Windows界面下，運行簡便的參數設定軟件PASO實現這一功能。
這一軟件除了可以輕易的對所有參數進行調整，它還包含著強大的診斷和調試工具。設定值，實際值，電磁電流，開關量輸入輸出狀態等參數都可被顯示。另外，還可以利用這一軟件直接驅動比例電磁鐵。例如，在試車過程中，PLC沒有上電，但需要測試油缸的動作，我們就可以利用軟件提供的這一功能來實現。
為實現內置控制器系列化應用，在控制器開發過程中，設計者對它的安裝尺寸進行了特別考慮。所以，這種控制器外形尺寸只相當于現有同類產品一半。在實際應用中，如工程機械或是便攜式液壓單元等行業對液壓閥的安裝尺寸要求越來越高，大體積的控制器已經成為使用帶內置式控制器的比例閥的一大障礙。

比例閥的主要作用是用來實現常規的比例控制功能。新一代常規比例閥應該能配置內置式數字控制器。除了板式比例換向閥，插裝式比例壓力閥和流量閥也應具有相同的配置。應能利用數字式控制器特點，靈活地實現比例閥的功能擴展，從而為客戶的特殊要求提供的解決方案。

的靈活性和功能特性是新一代產品的一大亮點，它可以根據用戶的特殊要求，對系統功能進行適配和擴展。結合CANbus的功能，可以幫助用戶掌握開放系統的功能。

這種新型的“*”的比例閥在安裝使用過程中，為客戶提供真正意義的“即插即用”功能。 end