模拟量控制无量程开度的应用场景,主要集中在无明确量程标识、机械行程不固定或需灵活适配的调节类设备中,核心是通过 “标定映射” 实现模拟量信号对物理开度的比例控制。以下是典型应用场景及特点:
场景描述:工业现场的老旧阀门(如铸铁闸阀、蝶阀)、挡板(如风道挡板、料仓挡板)等,因出厂时间早或缺乏铭牌,无明确的 “0~100% 开度” 标识,仅能通过机械动作判断全关 / 全开状态。
控制需求:需通过电动执行器(加装 4~20mA 接口)改造,用模拟量信号控制其开度,实现流量、压力的调节(如老旧供暖系统的水阀调节、水泥厂的热风挡板控制)。
核心逻辑:通过现场标定(记录全关 / 全开对应的模拟量值),建立 “模拟量→开度” 的线性关系,替代原手动操作。
场景描述:定制化机械装置(如异形闸门、伸缩式推料机构、模具定位挡板等),其物理行程因工艺需求而异(如闸门开度可能根据物料粒度调整,无固定量程)。
控制需求:通过模拟量信号(如 0~10V)控制电机或液压缸的伸缩量,实现开度的连续调节(如食品包装机的物料通道开度、矿山设备的给料闸门控制)。
核心逻辑:每次更换工艺或设备后,重新标定全关 / 全开对应的模拟量值,灵活适配不同行程需求,无需修改硬件。
场景描述:原本手动操作的设备(如手动截止阀、手动风门、手动调焦机构),为实现自动化改造,加装简易电动执行器(仅支持模拟量输入,无开度反馈信号或量程标识)。
控制需求:通过 PLC/DCS 输出模拟量信号,远程控制其开度(如实验室通风柜的风门调节、小型灌溉系统的水管阀门控制)。
核心逻辑:基于操作员经验标定 “大致开度”(如 4mA 对应 “关”,20mA 对应 “开”,中间信号对应比例开度),满足低精度自动化需求。
场景描述:涉及柔性材料(如布料、薄膜)或柔性机构(如气动软夹爪、橡胶挡板)的设备,其 “开度” 受材料弹性、气压等因素影响,无固定刚性量程(如软夹爪的张开幅度随物料硬度变化)。
控制需求:通过模拟量信号(如 4~20mA)调节气压 / 电压,控制柔性机构的 “有效开度”(如包装机的薄膜张力调节、机器人软夹爪的抓取力度对应开度)。
核心逻辑:通过动态标定(定期校准全关 / 全开的模拟量值),补偿材料弹性带来的非线性,实现相对稳定的比例控制。
场景描述:设备原量程标识损坏(如编码器故障、刻度盘脱落)或传感器失效(如开度反馈电位器损坏),但需临时维持生产,通过模拟量信号直接控制执行器。
控制需求:短时间内通过 “盲调” 模拟量信号(如 PLC 输出 4~20mA)控制设备开度,确保工艺参数稳定(如锅炉的燃料阀门临时调节、污水处理池的排泥阀控制)。
核心逻辑:基于历史操作经验快速标定(如 “12mA 对应半开”),优先保证生产连续性,待设备修复后恢复正常控制。
场景描述:低成本民用或小型工业设备(如家用暖气阀、小型风机风门),为降低成本,未设计量程标识和反馈装置,仅保留模拟量控制接口。
控制需求:通过简易控制器(如单片机 + DAC 模块)输出模拟量,实现基础开度调节(如室温控制中暖气阀的比例调节)。
核心逻辑:出厂前统一标定(如默认 4mA 关、20mA 开),用户无需关注具体量程,仅通过旋钮或 APP 设定 “大小” 即可。
这类场景的共同特点是:设备无明确的开度量程标识,或量程随工况动态变化,但需要连续、比例的开度控制。通过模拟量信号与物理行程的 “标定映射”,可在不依赖设备固有量程的情况下,实现低成本、灵活的自动化调节,尤其适用于改造项目、定制设备或应急场景。