BIMBA Position Feedback Cylinder LRT 控制器(以下简称LRT控制器)是IMI Precision Engineering旗下Bimba公司设计的一款精密控制单元。该控制器利用安装在位置反馈气缸(PFC)内部的线性电位计式位置传感器提供的信息,精确控制其输出动作。传感器根据活塞位置产生相应的电压信号,为系统运行提供核心数据。
LRT控制器共有六种型号,均配备两个功能类似的可调继电器输出(开关点可调)和一个特定的可扩展模拟输出(0-10VDC或4-20mA)。
核心功能:继电器操作
每个LRT控制器标配两个可调继电器输出,功能类似于可调限位开关。若需更多输出,最多可将三个从单元(Slave Unit)级联至一个主单元(Master Unit)。
• 标准安装与输出行为
标准电气连接,标准操作下,气缸完全缩回时模拟输出最小,随气缸伸出而增大。通过交换端子3和5的接线可实现输出反转,即气缸缩回时输出最大,伸出时输出最小。
注意:输出1和2的设定点可在气缸全行程范围内调整,且设定点1可调至设定点2之外。若使用连续循环模式,设定点2必须调至设定点1之外。
• 操作模式配置
通过电路板底部的跳线J1(锁存跳线)选择操作模式。
◦ 独立继电器模式 (J1在A位 - 出厂默认):
▪ 非反向操作: 负载接继电器常开(NO)触点(端子10对应继电器1,端子13对应继电器2)。模拟输出高于设定点时输出接通,低于设定点时断开。
▪ 反向操作: 负载接继电器常闭(NC)触点(端子9对应继电器1,端子12对应继电器2)。模拟输出高于设定点时输出断开,低于设定点时接通。
▪ 限位开关操作: 负载分别接一个NC触点(端子9)和一个NO触点(端子13)。当模拟输出低于设定点1时继电器1接通,高于设定点2时继电器2接通,模拟传统限位开关功能。
◦ 连续循环模式 (J1在B位): 启用此模式将禁用独立继电器模式。一个输出接通时另一个断开,反之亦然。负载需接NO触点(端子10和13)。设定点1电位器设置内限位(行程起点),设定点2电位器设置外限位(行程终点),且设定点1必须小于设定点2。此模式使气缸在两个可调限位间连续循环运动。
• 设定输出开关点
1. 输出1: 逆时针旋到底设定点1电位器(Set 1)。移动活塞至期望开关位置。观察设定点1 LED,顺时针旋转Set 1直至LED状态改变(亮/灭或灭/亮)。
2. 输出2: 顺时针旋到底设定点2电位器(Set 2)。移动活塞至期望开关位置。观察设定点2 LED,逆时针旋转Set 2直至LED状态改变。
核心功能:可扩展模拟输出
LRT控制器的模拟输出(0-10VDC或4-20mA)具有可扩展性,允许调整输出的最小点(偏移量)和从最小输出到最大输出所需的行程距离(增益量),输出在两者之间呈线性。
• 输出边界与行为
标准输出行为如所示(最小输出在最小行程处)。通过交换端子3和5的接线可实现反向输出,最大输出在最小行程处。
• 输出缩放原理
缩放功能允许调整输出边界以满足特定应用需求。关键限制:
◦ 最小输出点的最大偏移量为气缸行程的50%。
◦ 最小“增益”范围不得小于气缸行程的50%。
◦ 图10展示了可接受的输出方案示例,图11展示了不可接受的方案。
偏移调整: 改变偏移电位器会平移整个输出响应范围,但不改变增益。
增益调整: 顺时针旋转增益电位器减小增益,逆时针旋转增大增益。调整增益会改变斜率但不改变最小输出偏移。
• 设定可扩展输出步骤
1. 设定偏移(最小输出点): 将活塞移至期望的最小输出位置。
▪ 0-10VDC控制器:在端子6(模拟输出)和7(模拟地)间连接电压表。
▪ 4-20mA控制器:在驱动负载回路中串联电流表(电流从端子6流出,返回端子7)。
▪ 调整偏移电位器直至达到所需的最小输出值。
2. 设定增益(最小到最大输出的行程): 将活塞移至期望的最大输出位置。
▪ 同上连接电压表或电流表。
▪ 调整增益电位器直至达到所需的最大输出值。
系统规格
• 辅助电源要求: AC型号:120VAC;DC型号:24VDC (12VDC操作温度范围不同)。
• 继电器输出:
◦ 2个独立C型(SPDT)继电器。
◦ 触点额定值:5A @ 250VAC (PF=0.8), 5A @ 30VDC (阻性), 360VA @ 240V (PF=0.4,先导负载)。
◦ 控制限位设定点范围:0-100%行程可调 (±0.01%行程/°C)。
◦ 响应时间:动作≤12ms,释放≤6ms;机械寿命≥2000万次。
• 模拟输出:
◦ 类型:0-10VDC (最大10mA) 或 4-20mA (最大回路电阻500Ω)。
◦ 偏移调整范围:±5V (10VDC输出) / ±8mA (4-20mA输出)。
◦ 增益调整范围:输入信号的0.5至2.0倍。
◦ 输出限值:典型13V (10VDC) / 25mA (4-20mA)。
◦ 温度影响:±0.02%满量程输出/°C。
◦ 纹波:0.2%满量程输出。
◦ 响应时间 (至90%终值):≤3ms。
• 环境:
◦ 工作温度:-30°C 至 +70°C (AC/24VDC), 0°C 至 +70°C (12VDC)。
◦ 存储温度:-40°C 至 +85°C。
◦ 外壳尺寸:1.31”H x 5.50”W x 3.25”D。
◦ 重量:约12盎司。
• 防护: 所有输入/输出设计符合IEC 644 Category III瞬态能量防护要求。
典型应用案例
1. 单电磁铁两位阀控制连续循环:
◦ 目标: 气缸在两个可调限位间连续循环。
◦ 配置: 单电磁铁两位阀 + LRT控制器 (连续循环模式)。
◦ 原理: 使用继电器1的NO触点。设定点1设内限位,设定点2设外限位。气缸到达外限位时继电器动作,电磁铁通电使气缸缩回;到达内限位时继电器复位,气缸伸出,循环往复。
2. 三位阀手动控制:
◦ 目标: 在两个可调限位间手动操作气缸。
◦ 配置: 双电磁铁三位阀 + LRT控制器 (独立继电器模式)。
◦ 原理: 继电器1控制缩回,继电器2控制伸出。需同时按下相应按钮并满足继电器状态才能动作。气缸运动到设定点位置时,相应继电器断开,运动停止。
3. 两位限位间连续循环:
◦ 目标: 同应用1,使用三位阀和特定继电器配置。
◦ 配置: 三位阀 + LRT控制器 (连续循环模式 + 继电器2反向操作)。
◦ 原理: 设定点1设内限位,设定点2设外限位。气缸缩回时继电器1接通;到达内限位时继电器1断开,继电器2接通使气缸伸出;到达外限位时继电器1再次接通,循环继续。
4. 双控制器双速系统:
◦ 目标: 气缸在不同行程段以不同速度运行(如2-6英寸高速,1-2及6-7英寸低速)。
◦ 配置: 两个三位阀 + 两个LRT控制器。
◦ 原理: 每个控制器控制一个阀。在高速段(如伸出时2-6英寸),两个阀同时供气;到达切换点(6英寸)时,一个阀关闭,仅剩一个阀供气,速度降低。缩回过程同理。
调试与注意事项
• 故障排除: 若遇问题,按序检查:
1. 所有连接是否正确。
2. 电源是否正常工作。
3. 端子4上的滑线信号(0-10VDC)是否随气缸运动变化。