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Valvole proporzionali direzionali Atos: l’evoluzione dei sistemi di controllo industriali

Controllo p/Q alternato per ottimizzare i processi industriali


La nuova generazione di valvole proporzionali direzionali di Atos rappresenta un’evoluzione significativa nel settore elettroidraulico. Tra le principali innovazioni spicca l’integrazione della tecnologia di controllo p/Q alternato, che introduce algoritmi di controllo avanzati, una significativa semplificazione dell’architettura della macchina e una programmazione intuitiva grazie alla potente interfaccia digitale.
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Introduzione ai controlli p/Q alternati Configurazioni dei controlli p/Q The Atos difference: flessibilità e personalizzazione senza pari Compatibilità e integrazione con valvole proporzionali direzionali e pompe Contattaci

Introduzione ai controlli p/Q alternati

Velocità, forza e direzione sono i parametri di controllo principali nella maggior parte dei macchinari industriali che, grazie all’automazione, danno vita alla sequenza di comandi e operazioni che definiscono il processo di lavorazione.

Prendendo come esempio una pressa verticale, questi parametri vengono tradizionalmente controllati utilizzando tre dispositivi separati: un’elettrovalvola on-off per il controllo direzionale, una valvola di portata e una valvola riduttrice di pressione. Questa è indubbiamente una soluzione semplice ed efficace. Tuttavia, i controlli p/Q alternati permettono di semplificare la configurazione eseguendo tutte e tre le funzioni tramite una singola valvola proporzionale direzionale.

Il “controllo p/Q alternato” consente infatti di regolare direzione, portata e pressione tramite un’unica valvola digitale, la quale gestisce a sua volta direzione, velocità e forza dell’asse idraulico, a seconda della condizione idraulica dell’attuatore.

Il termine “alternato” significa che i parametri di pressione “p” e di portata “Q” non possono essere controllati simultaneamente, poiché uno assume la priorità sull’altro.

Questo aspetto rappresenta una significativa semplificazione dell’architettura della macchina, cconsentendo di modulare costantemente i parametri p e Q con elevata dinamica e precisione, il tutto agevolato da una programmazione tramite connessione USB/Bluetooth supportata da una potente e intuitiva interfaccia grafica, disponibile sia nel nostro software per PC che nell’App per smartphone e tablet.

Il controllo p/Q alternato è caratterizzato da algoritmi robusti e versatili, perfezionati in anni di esperienza sul campo in innumerevoli applicazioni; questa categoria di dispositivi rappresenta uno dei prodotti più potenti e avanzati della gamma Atos.

Configurazioni dei controlli p/Q

Il controllo p/Q alternato aggiunge il controllo ad anello chiuso della pressione-forza al controllo della posizione del cursore delle valvole proporzionali direzionali, oppure al controllo del piatto oscillante per le pompe a pistoni assiali a cilindrata variabile.

Esistono tre configurazioni per il controllo p/Q alternato Atos:

  • Trasduttore di pressione singolo (SP): esegue un controllo di pressione in anello chiuso sfruttando la lettura di pressione proveniente da un singolo trasduttore di pressione, installato su una specifica utenza del circuito idraulico. Questa opzione è disponibile per pompe a pistoni assiali, servopompe e valvole proporzionali direzionali. Grazie alla sua semplicità, è ampiamente diffusa in molte applicazioni industriali, ad esempio nell’iniezione plastica e nelle presse idrauliche.

  • Doppio trasduttore di pressione (SF): è la configurazione più diffusa e utilizzata; regola la forza effettiva esercitata dall’attuatore leggendo i trasduttori di pressione installati su entrambe le camere, calcolando la forza in relazione alle aree di spinta dell’attuatore stesso. Questo sistema rappresenta la soluzione ideale per applicazioni che richiedono un controllo preciso della forza, che oltretutto può essere eseguito in entrambe le direzioni del movimento. È spesso combinato con controlli di posizione ad anello chiuso per assi idraulici.

  • Cella di carico (SL): la configurazione più efficace per controllare la forza effettiva esercitata dall’attuatore idraulico, grazie al segnale di retroazione letto direttamente dalla cella di carico installata sullo stelo del cilindro.
    Questa soluzione rende il controllo della forza indipendente dagli attriti meccanici ed è tipicamente utilizzata in applicazioni dove è richiesta un elevata precisione, come i banchi di prova, i sistemi di misurazione o i sistemi di collaudo strutturale.

<br />Configurazioni dei controlli p/Q alternati

Configurazioni dei controlli p/Q alternati
Indipendentemente dalla configurazione selezionata, che può essere modificata in qualsiasi momento tramite il software di programmazione dedicato, il controllo p/Q commuta autonomamente dal controllo di portata a quello di pressione-forza e viceversa al raggiungimento di una soglia definita dal segnale di riferimento in pressione, assicurando sempre una transizione fluida senza shock o vibrazioni.
Nel caso specifico di una pressa idraulica verticale, il controllo p/Q commuterà dalla regolazione di velocità a quella di forza in anello chiuso nell’istante in cui lo stelo del cilindro entrerà in contatto con il carico o con il pezzo da lavorare.

The Atos difference: flessibilità e personalizzazione senza pari

Quattro diversi set di parametri PID di pressione-forza, selezionabili dinamicamente all’interno del ciclo macchina tramite bus di campo o ingresso digitale, consentono una precisione e un’affidabilità di controllo estremamente elevate, anche in presenza di variazioni di carico o volumi d’olio.
La possibilità di scegliere tra diversi algoritmi di funzionamento per le logiche “p” e “Q”, in aggiunta alla personalizzazione del PID per ottimizzare il punto di commutazione tra le due logiche, garantisce un miglioramento complessivo della dinamica di controllo pressione-forza nei sistemi idraulici.

La logica alternata può essere ulteriormente personalizzata in base alla specifica applicazione tramite ulteriori opzioni di controllo:
  • Push: controllo di pressione/forza attivo solo durante l’avanzamento dello stelo
  • Pull: controllo di pressione/forza attivo solo durante il rientro dello stelo
  • Push and Pull: controllo di pressione/forza sempre attivo in entrambe le direzioni
Queste diverse opzioni rendono i controlli p/Q alternati Atos robusti e versatili, offrendo un elevato grado di libertà all’utente durante la configurazione del driver, e qdi conseguenza di adattarsi perfettamente alle esigenze del sistema, anche le più complesse.

Compatibilità e integrazione con valvole proporzionali direzionali e pompe

Il controllo p/Q alternato è disponibile in combinazione con valvole proporzionali ad alte prestazioni o servoproporzionali direzionali, ad azionamento diretto o pilotato. Può anche essere abbinato ai più sofisticati controlli asse, alle pompe a pistoni a cilindrata variabile e ai sistemi servopompa.

Questi controlli garantiscono una precisione senza pari e tempi di ciclo macchina ridotti, anche negli ambienti industriali più complessi, gravosi e selettivi, grazie alle numerose opzioni offerte dalla gamma Atos:
  • Esecuzione con driver integrato: il driver elettronico è integrato a bordo delle valvole proporzionali ad alte prestazioni o delle valvole servoproporzionali direzionali, tutto in un’unica soluzione.
  • Esecuzione con driver remotato: il driver elettronico è comunemente installato in un armadio tramite guide DIN, assicurando un ambiente organizzato e sicuro per i componenti elettronici.
  • Esecuzione antideflagrante: progettata per ambienti ex-proof a rischio esplosione in presenza di gas e polveri.
  • Interfacce Fieldbus: CANopen, PROFIBUS DP, EtherCAT, POWERLINK, EtherNet/IP e PROFINET.
  • Certificazione per la sicurezza funzionale - opzioni /U, /K: in conformità con la Direttiva Macchine 2006/42/CE e certificata dal TÜV secondo la norma IEC 61508 fino a SIL2 / SIL3 e ISO EN 13849 fino alla categoria 4, PL e.
Valvole industriali e antideflagranti con<br />controllo p/Q alternato Valvole industriali e antideflagranti con
controllo p/Q alternato

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Source: PR17
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