Atos 01E001 RI-AES-BP-05H 是意大利阿托斯(Atos)公司生产的数字式高频响比例阀驱动放大器模块。它作为连接控制器(如PLC)与高频响比例方向阀(如Atos DLHZO系列)的“智能接口”,接收来自控制器的模拟或数字指令,输出经过精密调制和闭环反馈控制的高频脉宽调制(PWM)电流,以驱动比例阀的电磁铁线圈,从而实现对阀芯位移或输出压力的高动态、高精度控制,是高端液压运动控制系统的核心电控单元。
应用场景:
在一台精密数控折弯机上,为加工复杂曲线轮廓,要求液压缸在运动过程中能够以毫秒级速度响应并精确跟随预设的位置-压力曲线。传统的开关阀或普通比例阀难以满足要求。系统采用了带集成式位移传感器的Atos高频响比例阀,并由Atos RI-AES-BP-05H放大器驱动。当数控系统(CNC)发出快速变化的模拟量速度指令(±10V)给RI-AES-BP-05H时,放大器内部的数字信号处理器(DSP)立即启动闭环控制算法。它不仅输出驱动电流,更实时读取来自阀内置位移传感器(LVDT)的阀芯实际位置反馈信号,并与指令进行比较。通过高速的PID运算,RI-AES-BP-05H动态调整PWM输出,精确补偿因油温变化、负载波动带来的影响,确保阀芯位移与指令信号呈严格的线性关系。最终,折弯机滑块得以实现平滑、高速、高精度的复杂运动,保证了工件的成型质量。在这里,RI-AES-BP-05H的价值在于 “将宏观的运动指令,转化为微观的电磁力精确控制,实现了液压动力与电子智能的无缝融合与动态优化”。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号/订货号 | 01E001 RI-AES-BP-05H (RI-AES表示数字式高频响放大器,BP-05H为具体规格) |
制造商 | Atos (意大利) |
产品类别 | 数字式闭环比例阀放大器(用于带位置反馈的比例阀) |
控制类型 | 闭环位置控制,内置PID调节器,带阀芯位移传感器(LVDT)反馈 |
输入信号 | 模拟量输入:±10 VDC 或 0/4-20 mA;数字量输入:使能、故障复位等 |
输出电流 | 最大输出电流通常为 3.0 A (峰值),具体取决于阀的电磁铁需求 |
PWM频率 | 高频,典型值如 2.5 kHz,提供平滑的力控制并降低线圈发热 |
供电电压 | 24 VDC (典型范围 18 - 30 VDC) |
通信接口 | 通常具备RS-232或RS-485串行接口,用于参数设置、诊断和监控 |
控制特性 | 可软件配置增益、斜坡、死区补偿、颤振频率/幅度等 |
诊断与保护 | 线圈开路/短路检测、LVDT故障检测、过热保护、电源反接保护 |
适配阀类型 | 专为Atos DLHZO-TES、DLHZO-TE等系列高频响比例方向阀设计 |
环境等级 | 防护等级通常为IP20,适用于控制柜安装 |
技术原理与创新价值:
创新点1:数字式闭环控制与参数自适应。
与模拟放大器不同,RI-AES-BP-05H的核心是微处理器。它通过内置的高精度ADC采集指令信号和来自阀的LVDT位置反馈信号,进行数字PID运算。用户可通过专用软件(如Atos SPU)对PID参数、斜坡时间、特性曲线等进行灵活配置和优化,甚至启用自适应功能,使放大器能自动补偿因阀磨损或油液特性变化引起的性能漂移,长期保持控制精度。
创新点2:高频PWM与先进的电流控制。
放大器采用高频PWM技术驱动电磁铁。高频开关(如2.5kHz)不仅能减少电流纹波,使阀芯运动更平稳,还能显著降低电磁铁的平均功耗和温升。其电流闭环控制确保输出电流精确跟随内部指令,不受线圈电阻随温度变化的影响,从而保证了电磁力输出的稳定性和重复性,这是实现高动态响应的基础。
创新点3:全面的诊断与通讯功能。
模块集成了丰富的诊断功能:可实时监测线圈电阻(判断开路/短路)、LVDT信号(判断传感器故障)、内部温度等。任何故障都会通过状态LED和数字输出报警,并可通过串行通讯接口将详细故障代码和运行参数(如指令值、反馈值、输出电流)上传至上位机。这实现了从“黑箱”到“透明箱”的转变,极大方便了系统调试、状态监控和预测性维护。
应用案例与行业价值:
案例:高端塑料注塑机射胶与保压控制。
一台精密注塑机要求射胶阶段螺杆前进速度极快且稳定,保压阶段压力控制精准无超调,以确保产品尺寸稳定和内部致密。
应用流程: 系统采用Atos高频响比例阀控制射胶油缸,并由RI-AES-BP-05H放大器驱动。在射胶阶段,PLC给出快速上升的速度指令;在切换到保压阶段时,指令变为压力控制。RI-AES-BP-05H根据不同的控制模式(阀芯位置对应于流量/压力),快速响应。其内置的斜坡功能使速度切换平滑,避免了冲击;其高精度的闭环控制确保了在保压阶段,即使油温升高或泄漏稍有变化,系统压力也能严格跟随设定值,无静态误差。
带来的改进: 使用RI-AES-BP-05H后,射胶速度重复精度显著提高,产品克重波动范围缩小了50%以上。保压压力稳定,减少了产品缩痕等缺陷。放大器的诊断功能帮助快速排除了多次因LVDT插头松动导致的故障报警,减少了非计划停机。通过通讯接口读取阀芯位置和电流数据,还能用于工艺优化和故障预测。
用户评价: 注塑机厂商电液工程师表示:“RI-AES-BP-05H放大器是我们高端机型性能的保证。它的数字式调节让我们在调试时非常灵活,可以针对不同模具和材料微调响应曲线。它的稳定性和一致性,使我们机器的重复精度达到了新的高度,赢得了高端客户的认可。”


相关产品组合方案:
Atos 01E001 RI-AES-BP-05H需与以下核心液压与电控组件配合,构成完整的电液比例控制系统:
Atos 高频响比例方向阀:如DLHZO-TES-XXX-L5系列,内置LVDT位移传感器,是放大器的直接控制对象。
Atos SPU 或 Atos E-SW 软件:用于对RI-AES-BP-05H进行参数设置、调试、监控和固件升级的专用工具。
可编程逻辑控制器 (PLC):如西门子S7-1200/1500, 通过模拟量输出模块或总线(如PROFIBUS-DP, 需配总线卡)向放大器发送控制指令。
Atos 总线接口模块:如E-BM-BP,可插在放大器上,将其接入现场总线网络(如PROFIBUS DP, EtherCAT),实现数字化集成。
工业电源 (24 VDC):为放大器提供稳定、洁净的直流电源,建议配备滤波装置。
Atos 液压油源与过滤器:提供清洁、温度稳定的液压油,是保证高频响阀长期稳定工作的基础。
Atos 模拟量放大器(如E-RI-AE):用于驱动不带位置反馈的标准比例阀,与RI-AES-BP-05H形成产品组合,覆盖不同性能需求。
安装维护与全周期支持:
RI-AES-BP-05H放大器为标准板卡式设计,通常安装在控制柜内的DIN导轨上。安装需确保良好散热,并按手册要求连接电源、指令输入、阀线圈及LVDT反馈电缆,注意屏蔽层的接地。首次使用必须通过SPU软件进行参数配置和自适应调整,以匹配具体阀的特性。日常维护主要是保持清洁,检查连接紧固,并通过软件或LED状态监控运行状况。