DE19746717C1 - Electronic controller for a pressure regulation valve - Google Patents

Electronic controller for a pressure regulation valve

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DE19746717C1 DE1997146717 DE19746717A DE19746717C1 DE 19746717 C1 DE19746717 C1 DE 19746717C1 DE 1997146717 DE1997146717 DE 1997146717 DE 19746717 A DE19746717 A DE 19746717A DE 19746717 C1 DE19746717 C1 DE 19746717C1
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    • G05D16/2046Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means with a plurality of throttling means the plurality of throttling means being arranged for the control of a single pressure from a plurality of converging pressures
    • G05D16/2053Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with direct action of electric energy on controlling means using throttling means as controlling means with a plurality of throttling means the plurality of throttling means being arranged for the control of a single pressure from a plurality of converging pressures the plurality of throttling means comprising only a first throttling means acting on a higher pressure and a second throttling means acting on a lower pressure, e.g. the atmosphere

Abstract

To increase the accuracy of determination of the difference between a nominal pressure value and an actual pressure value both values are first input to a differential amplifier (5) and the amplifier output is then fed to the analogue to digital converter. This can be set to occur if the difference lies beneath a pre-set threshold. If the difference is above the threshold then both values are input to the ADC without the differential amplifier step.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektronische Einrichtung zur Ansteuerung eines Druckregelventils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to an electronic device for Control of a pressure control valve according to the preamble of Claim 1.

Druckregelventile der gattungsgemäßen Art sind beispielsweise aus dem Katalog "Knowhow in Pneumatik" der Firma Mannesmann Rexroth (11/93, Seite 7.037 bis 7.038) bekannt. Die Druckventile wandeln ein vorgegebenes elektrisches Sollwertsignal proportional in einen auszuregelnden Druck um. Allgemein werden Druckregelventile eingesetzt, wenn von einer elektrischen Steuerung aus - beispielsweise einer SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) - direkt auf eine Druckänderung in einer Arbeitsleitung eines druckmittelbetriebenen Systems Einfluß genommen werden soll.Pressure control valves of the generic type are, for example, from the catalog "Know-how in pneumatics" from Mannesmann Rexroth (11/93, page 7.037 to 7,038). The pressure valves convert a given electrical Setpoint signal proportional to a pressure to be regulated. Become general Pressure regulating valves used if from an electrical control - for example a PLC (programmable logic controller) - directly on one Pressure change in a working line of a pressure medium operated system should be taken.

Zu diesem Zweck sind derartige Druckregelventile mit einer elektronischen Ansteuereinrichtung ausgestattet, die entsprechend einer Regelung einen Vergleich zwischen dem vorgegebenen elektrischen Sollwertsignal und einem den Druck in der Arbeitsleitung repräsentierenden - über einen P/U-Wandler ermittelten - elektrischen Istwertsignal durchführt. Die daraus resultierende Regelabweichung wird einer Reglerelektronik zur Signalaufbereitung zugeführt. Die Reglerelektronik generiert ausgangsseitig Stellsignale, die bei vorgesteuerten Druckregelventilen über zwei Schaltventile - sogenannte Pilotventile - mit elektromagnetischem Stellglied einen Steuerraum so lange be- oder entlüften, bis der über das elektrische Sollwertsignal vorgegebene Druck in der Arbeitsleitung erreicht ist. Die Reglerelektronik ist meist in einem Microcontroller integriert. Zur Signalverarbeitung durch die Reglerelektronik findet eine vorherige Digitalisierung der Eingangswerte mittels eines ebenfalls im Microcontroller integrierten A/D-Wandlers statt. Als A/D-Wandler kommt hier ein 8-Bit- A/D-Wandlers zum Einsatz. Ein solcher 8-Bit-A/D-Wandler weist jedoch eine relativ geringe Auflösung des digitalisierten Signals auf, was eine verminderte Genauigkeit der Druckregelung bewirkt.For this purpose, such pressure control valves are electronic Control device equipped, according to a regulation a comparison between the predetermined electrical setpoint signal and a pressure in the Representing the work line - determined via a P / U converter - electrical Carries out actual value signal. The resulting system deviation becomes one Controller electronics supplied for signal processing. The controller electronics generate Output signals on the output side, which in the case of pilot operated pressure control valves have two Switching valves - so-called pilot valves - with an electromagnetic actuator Ventilate or ventilate the control room until it reaches the electrical setpoint signal specified pressure in the working line is reached. The controller electronics is mostly in integrated a microcontroller. For signal processing by the controller electronics finds a previous digitization of the input values by means of a Microcontroller integrated A / D converter instead. As an A / D converter, an 8-bit A / D converter used. However, such an 8-bit A / D converter has a relative one  low resolution of the digitized signal, resulting in reduced accuracy the pressure control.

In vielen Einsatzfällen wird jedoch eine sehr präzise Druckregelung gefordert. Es können zur Erzielung einer höheren Genauigkeit bekanntermaßen auch hochauflösende A/D-Wandler eingesetzt werden. Die hoch auflösenden A/D-Wandler haben neben einem relativ hohen Preis jedoch insbesondere den Nachteil, daß sie nicht als in Microcontrollern integrierte Peripherie erhältlich sind. Um einen hochauflösenden A/D-Wandler zu nutzen, müßte dieser als Einzelteil neben dem Microcontroller auf einer Leiterplatte angeordnet werden, was einen erhöhten Platzbedarf für die Schaltungsanordnung sowie einen erhöhten Herstellungsaufwand für die Reglerelektronik erfordert. Weiterhin bliebe ein ohnehin im Microcontroller vorgesehener 8-Bit-A/D-Wandler ungenutzt.In many applications, however, very precise pressure control is required. It can also be known to achieve higher accuracy high-resolution A / D converters can be used. The high-resolution A / D converter In addition to a relatively high price, however, they have the particular disadvantage that they are not available as peripherals integrated in microcontrollers. To one To use high-resolution A / D converter, this would have to be a single part next to the Microcontrollers can be arranged on a circuit board, which is an increased Space requirement for the circuit arrangement and an increased manufacturing outlay required for the controller electronics. Furthermore, one would remain in the microcontroller anyway intended 8-bit A / D converter not used.

Eine weitere allgemein bekannte Alternative zum vorstehend beschriebenen digitalen Reglerprinzip stellen reine Analogregler dar, die jedoch im Vergleich zur digitalen Elektronik als aufwendiger im Aufbau und damit teurer einzustufen sind. Analogregler haben sich in der Praxis daher nicht durchgesetzt.Another well known alternative to the digital one described above The controller principle is purely analog, but in comparison to the digital one Electronics are more complex to build and therefore more expensive. Analog controller have therefore not prevailed in practice.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Einrichtung zur Ansteuerung eines Druckregelventils unter Verwendung eines 8-Bit-A/D-Wandlers dahingehend weiter zu verbessern, daß eine präzise Druckregelung unter Einsatz preisgünstiger Bauelemente ermöglicht wird.The invention has for its object an electronic device for Control of a pressure control valve using an 8-bit A / D converter to further improve that precise pressure control using inexpensive components is made possible.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer elektronischen Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 9 geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.This task is based on an electronic device according to the The preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing Features resolved. The sub-claims 2 to 9 give advantageous refinements of the Invention again.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, daß neben einer in der Reglerelektronik gebildeten Differenz zwischen mittels 8-Bit-A/D-Wandler digitalisiertem Drucksoll- und Druckistwertsignal (Regelabweichung) zusätzlich das analoge Drucksoll- und Druckistwertsignal auch einem Differenzverstärker zugeführt ist. Ein von dem Differenzverstärker erzeugtes analoges Relativwertsignal steht jedoch nur dann an Stelle des digitalisierten Drucksoll- und Druckistwertsignals nach Digitalisierung durch den 8-Bit-A/D-Wandler als Eingangssignal der Reglerelektronik zur Verfügung, wenn die in der Reglerelektronik ermittelte Differenz zwischen digitalisiertem Drucksoll- und Druckistwertsignal (Regelabweichung) unter einem definierbaren Grenzbetrag liegt.The invention includes the technical teaching that in addition to one in the Controller electronics formed difference between digitized by means of 8-bit A / D converter Pressure setpoint and pressure actual value signal (control deviation) additionally the analog one Pressure setpoint and actual pressure value signal is also fed to a differential amplifier. One of however, the analog relative value signal generated by the differential amplifier is only available instead of the digitized pressure setpoint and actual pressure signal after digitization available through the 8-bit A / D converter as an input signal to the controller electronics,  if the difference between the digitized pressure setpoint determined in the controller electronics and actual pressure signal (control deviation) below a definable limit lies.

Als Eingangssignal für die Reglerelektronik stehen also nicht ausschließlich die digitalisierten 8-Bit-Signale zur Verfügung. Daneben wird zusätzlich auch eine analog gebildete Regelabweichung verstärkt und als relativer Wert nur dann eingelesen, wenn die Reglerelektronik eine nur geringe Regelabweichung auszugleichen hat und dafür präzisere hochaufgelöste Eingangssignale benötigt. Bei großer Regelabweichung arbeitet die Reglerelektronik nach wie vor über die mittels 8-Bit-A/D-Wandler digitalisierten Eingangssignale, was insgesamt eine schnelle Reaktionsgeschwindigkeit des Systems gewährleistet. Dadurch wird eine erhöhte Genauigkeit der Druckregelung ermöglicht. Der Einsatz eines herkömmlichen Differenzverstärkers gestattet einen kostenminimalen Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung.The input signal for the controller electronics is therefore not exclusively the digitized 8-bit signals are available. In addition, an analogue is also added formed control deviation amplified and only read in as a relative value if the controller electronics have to compensate for only a small control deviation and therefore more precise high resolution input signals needed. With large control deviation the controller electronics still work via the 8-bit A / D converter digitized input signals, resulting in a fast response speed of the system guaranteed. This increases the accuracy of the pressure control enables. The use of a conventional differential amplifier allows one cost-minimal construction of the device according to the invention.

Vorzugsweise ist der 8-Bit-A/D-Wandler mit nachgeschalteter Reglerelektronik in einem 8-Bit-Microcontroller integriert. Die Reglerelektronik weist vorteilhafter Weise ein PID-Verhalten auf, welches auch softwaremäßig realisiert werden kann.The 8-bit A / D converter with downstream control electronics is preferably in an 8-bit microcontroller integrated. The controller electronics advantageously have one PID behavior, which can also be implemented in software.

Speziell zur Erzielung einer günstigen 12-Bit-Auflösung der Regelabweichung erfolgt im Differenzverstärker eine Verstärkung des analogen Relativwertsignals um den Faktor 16. In diesem Fall entspricht der definierbare Grenzbetrag - als Differenz zwischen digitalisiertem Drucksoll- und Druckistwertsignal - einen Wert von +/-300 mbar.Specially to achieve a favorable 12-bit resolution of the control deviation in the differential amplifier an amplification of the analog relative value signal by Factor 16. In this case, the definable limit is the difference between digitized pressure setpoint and pressure actual value signal - a value of +/- 300 mbar.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann zum einen derart eingesetzt werden, daß je ein Elektromagnet als Stellglied für Schaltventile zur Be- bzw. Entlüftung einer Vorsteuerkammer eines insoweit vorgesteuerten Druckregelventils vorgesehen ist. Ebenso können auch zwei 2/2-Wege-Ventile mit Proportionalmagneten als Antrieb eines vorgesteuerten Druckregelventils dienen. Zum anderen kann auch lediglich ein Proportionalmagnet als Stellglied, beispielsweise für eine 3/2-Wege-Sitz­ ventilanordnung, vorgesehen sein. In allen Fällen wird das Ausgangssignal der Reglerelektronik über mindestens ein Verstärkerglied als Treiberstufe dem bzw. den Elektromagneten als Stellsignal zugeführt.The device according to the invention can be used on the one hand such that each an electromagnet as an actuator for switching valves for a ventilation Pilot chamber of a pilot-controlled pressure control valve is provided. Likewise, two 2/2-way valves with proportional solenoids as actuators can also be used a pilot operated pressure control valve. On the other hand, only one Proportional magnet as an actuator, for example for a 3/2-way seat valve arrangement may be provided. In all cases, the output signal of the Controller electronics via at least one amplifier element as the driver stage Electromagnets supplied as control signal.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further measures improving the invention are described below with the description of a preferred embodiment of the invention based on of the figures shown in more detail. It shows:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung einer elektronischen Einrichtung zur Ansteuerung eines vorgesteuerten Druckregelventils unter Verwendung eines Microcontrollers und Fig. 1 shows a circuit arrangement of an electronic device for controlling a pilot-controlled pressure control valve using a microcontroller and

Fig. 2 eine detailliertere Darstellung des Differenzverstärkers sowie des Microcontrollers der Schaltanordnung nach Fig. 1. FIG. 2 shows a more detailed illustration of the differential amplifier and the microcontroller of the switching arrangement according to FIG. 1.

Die elektronische Ansteuerung eines pneumatischen Druckregelventils gemäß Fig. 1 besteht aus einem Regelkreis, dessen P/U-Wandler 1 ein Druckistwertsignal liefert, das dem Druck in einer Arbeitsleitung 2 proportional ist und mit einer Normspannung von 0-5 V vorliegt. Der Druck in der Arbeitsleitung 2 soll entsprechend einem elektronisch von außen vorgegebenen Drucksollwert ausgeregelt werden. Der Drucksollwert, der als Spannungs- oder Stromwert (0-10 V, 0-20 mA, oder 4-20 mA) vorliegen kann, wird über ein Sollwertaufbereitungsglied 3 in die Normspannung von 0-5 V umgewandelt. Die beiden normierten analogen Eingangswerte (Druckistwert- und Drucksollwertsignal) werden zum einen direkt über einen in der Figur nicht dargestellten und in einem Microcontroller 4 integrierten 8-Bit-A/D-Wandler eingelesen und zur Bildung der Regelabweichung (Druckistwert-Drucksollwert) herangezogen. Diese Regelabweichung liegt jedoch nur mit einer 8-Bit-Auflösung vor, was einer Genauigkeit des ausgeregelten Druckes von 10 bar/255 = 39,2 mbar entspricht. Zusätzlich werden die normierten analogen Eingangswerte jedoch auch einem Differenzverstärker 5 zugeführt, der ebenfalls die Regelabweichung bildet und dann mit dem Faktor 16 verstärkt. Die Ausgangsspannung, die nach der Formel
The electronic control of a pneumatic pressure control valve according to FIG. 1 consists of a control circuit, the P / U converter 1 supplies a pressure actual value signal that is proportional to the pressure in a working line 2 and is available with a standard voltage of 0-5 V. The pressure in the working line 2 is to be regulated in accordance with a pressure setpoint electronically specified from outside. The pressure setpoint, which can be a voltage or current value (0-10 V, 0-20 mA, or 4-20 mA), is converted into the standard voltage of 0-5 V via a setpoint conditioning element 3 . The two standardized analog input values (actual pressure value and pressure setpoint signal) are read in directly via an 8-bit A / D converter, not shown in the figure and integrated in a microcontroller 4 , and used to form the control deviation (actual pressure value-pressure setpoint). However, this control deviation is only available with an 8-bit resolution, which corresponds to an accuracy of the regulated pressure of 10 bar / 255 = 39.2 mbar. In addition, however, the standardized analog input values are also fed to a differential amplifier 5 , which likewise forms the control deviation and is then amplified by a factor of 16. The output voltage, according to the formula

Ua = 2,5 Volt + (Drucksollwert-Druckistwert) × 16
Ua = 2.5 volts + (actual pressure setpoint pressure) × 16

berechnet wird, wird von dem A/D-Wandler des Microcontrollers 4 als Relativwert eingelesen. is calculated, is read in by the A / D converter of the microcontroller 4 as a relative value.

Somit liegt die Regelabweichung hier in einem Bereich von
The control deviation is therefore in a range of

0 ± 10 bar.128/4095 = 0 ± 312,5 mbar
0 ± 10 bar. 128/4095 = 0 ± 312.5 mbar

mit einer Genauigkeit von 2,45 mbar vor, was auch der Genauigkeit des ausgeregelten Druckes entspricht. Eine softwaremäßig im Microcontroller 4 implementierte Reglerelektronik (PID-Regler) bildet zuerst aus den mittels des A/D- Wandlers digitalisierten Druckistwert- und Drucksollwertsignal die Regelabweichung. Liegt die Regelabweichung im Bereich von 0 ± 300 mbar, so liest die Reglerelektronik des Microcontrollers 4 zusätzlich das über den Differenzverstärker 5 bereitgestellte analoge Relativwertsignal, das mittels des A/D-Wandlers digitalisiert wird, ein und arbeitet unter Berücksichtigung des Faktors 16 seinen Regelalgorithmus ab, der beispielsweise durch ein PID-Verhalten vorgegeben ist. Das in Ergebnis dessen am Microcontroller 4 bereitgestellte Ausgangssignal wird dann über die Verstärkerglieder 6 und 7 den Elektromagneten 8 und 9 der Pilotventile 10 bzw. 11 zugeführt. Das Pilotventil 10 dient dabei der Belüftung einer Vorsteuerkammer des Druckregelventils, wogegen das Pilotventil 11 der Entlüftung der Vorsteuerkammer dient. Die Pilotventile 10 und 11 sind als 2/2-Wegeventile ausgeführt. Die Betätigung erfolgt über die ihnen zugeordneten Elektromagnete 8 bzw. 9. Die Rückstellung wird über entgegengesetzt den Elektromagneten 8 und 9 wirkenden Druckfedern 12 bzw. 13 realisiert. Das der Belüftung der in einem Hauptventilkörper 14 des Druckregelventils integrierten Vorsteuerkammer - die zum Antrieb eines innenliegenden Ventilstößels dient - vorgesehene Pilotventil 10 ist eingangsseitig mit einer Druckquelle 15 verbunden. Der Druckleitungsabschnitt 16 stellt die Verbindung zwischen dem Pilotventil 10 und der in dem Hauptventilkörper 14 integrierten Vorsteuerkammer her. Das zur Entlüftung der Vorsteuerkammer vorgesehene Pilotventil 11 ist zu diesem Zwecke über eine Entlüftungsöffnung 18 mit der Atmosphäre verbunden. Der Druckleitungsabschnitt 16 ist ebenfalls mit dem Pilotventil 11 zur Entlüftung der Vorsteuerkammer verbunden. Am Hauptventilkörper 14, der über seine Vorsteuerung nach Art eines Relais funktioniert, ist eine Druckquelle 17 zur Bereitstellung eines Speisedrucks angeschlossen. Am Hauptventilkörper 14 befindet sich weiterhin eine Entlüftungsöffnung 20, die gegebenenfalls mit einem Geräuschdämpfer versehen werden kann. Weiterhin geht vom Hauptventilkörper 14 ein Arbeitsleitungsanschluß 19 ab, an der die Arbeitsleitung 2 zur Ermittlung des Druckistwertes angeschlossen ist. Daneben zweigt vom Arbeitsleitungsanschluß 19 eine in der Figur nicht dargestellte Druckleitung ab, die mit dem zu regelnden Drucksystem in Verbindung steht.with an accuracy of 2.45 mbar, which also corresponds to the accuracy of the regulated pressure. A controller electronics (PID controller) implemented in software in the microcontroller 4 first forms the control deviation from the pressure actual value and pressure setpoint signal digitized by means of the A / D converter. If the control deviation is in the range of 0 ± 300 mbar, the controller electronics of the microcontroller 4 additionally reads in the analog relative value signal provided by the differential amplifier 5 , which is digitized by means of the A / D converter, and processes its control algorithm taking into account factor 16 , which is predetermined, for example, by a PID behavior. The output signal provided as a result of this at the microcontroller 4 is then fed via the amplifier elements 6 and 7 to the electromagnets 8 and 9 of the pilot valves 10 and 11, respectively. The pilot valve 10 serves to vent a pilot chamber of the pressure regulating valve, whereas the pilot valve 11 serves to vent the pilot chamber. The pilot valves 10 and 11 are designed as 2/2-way valves. The actuation takes place via the electromagnets 8 and 9 assigned to them. The resetting is realized via compression springs 12 and 13 acting in opposite directions to the electromagnets 8 and 9 . The pilot valve 10 provided for venting the pilot control chamber integrated in a main valve body 14 of the pressure control valve - which serves to drive an internal valve tappet - is connected on the inlet side to a pressure source 15 . The pressure line section 16 establishes the connection between the pilot valve 10 and the pilot chamber integrated in the main valve body 14 . For this purpose, the pilot valve 11 provided for venting the pilot control chamber is connected to the atmosphere via a vent opening 18 . The pressure line section 16 is also connected to the pilot valve 11 for venting the pilot chamber. A pressure source 17 for supplying a supply pressure is connected to the main valve body 14 , which operates via its pilot control in the manner of a relay. On the main valve body 14 there is also a ventilation opening 20 which can optionally be provided with a noise damper. Furthermore, a working line connection 19 branches off from the main valve body 14 , to which the working line 2 is connected in order to determine the actual pressure value. In addition, a pressure line, not shown in the figure, branches off from the working line connection 19 and is connected to the pressure system to be regulated.

Der Differenzverstärker 5 besteht gemäß der detaillierten Darstellung nach Fig. 2 aus einem rückgekoppelten Operationsverstärker mit weiteren peripheren Bauelementen. Der Microcontroller 4 besitzt einen als 8-Bit-A/D-Wandler 22 ausgestalteten Eingangsbereich. Diesem Eingangsbereich wird das normierte analoge Druckistwertsignal, vom PU-Wandler 1 kommend, und das normierte analoge Drucksollwertsignal, vom Sollwertaufbereitungsglied 3 kommend, sowie der analoge Relativwert, vom Differenzverstärker 5 kommend, zugeführt. Der Ausgang des Microcontrollers 4, der ein pulsweitenmoduliertes Signal ausgibt, steht mit den Verstärkergliedern 6 und 7 des vorgesteuerten Druckregelventils in Verbindung. Ferner sieht die elektronische Einrichtung einen freien anlogen Istwertsignalausgang 21 vor.The differential amplifier 5 consists, according to the detailed illustration according to FIG. 2, of a feedback operational amplifier with further peripheral components. The microcontroller 4 has an input area designed as an 8-bit A / D converter 22 . The normalized analog pressure actual value signal coming from the PU converter 1 and the normalized analog pressure target value signal coming from the setpoint processing element 3 and the analog relative value coming from the differential amplifier 5 are fed to this input area. The output of the microcontroller 4 , which outputs a pulse-width-modulated signal, is connected to the amplifier elements 6 and 7 of the pilot-controlled pressure control valve. Furthermore, the electronic device provides a free analog actual value signal output 21 .

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz des Differenzverstärkers 5 zur Verstärkung des analogen Relativwertes mit dem Faktor 16 ist es mit einem 8-Bit-A/D-Wandler möglich, eine 12-Bit-Auflösung der Regelabweichung zu erwirken und somit die Genauigkeit des ausgeregelten Druckes zu verbessern.By using the differential amplifier 5 according to the invention to amplify the analog relative value by a factor of 16, it is possible with an 8-bit A / D converter to achieve a 12-bit resolution of the control deviation and thus to improve the accuracy of the regulated pressure .

BezugszeichenlisteReference list

11

P/U-Wandler
P / U converter

22nd

Arbeitsleitung
Work management

33rd

Sollwertaufbereitungsglied
Setpoint processing element

44th

Microcontroller
Microcontroller

55

Differenzverstärker
Differential amplifier

66

Verstärkerglied
Amplifier link

77

Verstärkerglied
Amplifier link

88th

Elektromagnet
Electromagnet

99

Elektromagnet
Electromagnet

1010th

Pilotventil, belüftend
Pilot valve, venting

1111

Pilotventil, entlüftend
Pilot valve, venting

1212th

Druckfeder
Compression spring

1313

Druckfeder
Compression spring

1414

Hauptventilkörper
Main valve body

1515

Druckquelle
Pressure source

1616

Druckleitungsabschnitt
Pressure line section

1717th

Druckquelle
Pressure source

1818th

Entlüftungsöffnung
Vent

1919th

Arbeitsleitungsanschluß
Work line connection

2020th

Entlüftungsöffnung
Vent

2121

Istwertsignalausgang
Actual value signal output

Claims (9)

1. Elektronische Einrichtung zur Ansteuerung eines Druckregelventils, mit einem über einen P/U-Wandler (1) ermittelten analogen Druckistwertsignal in einer Arbeitsleitung (2) und einem vorgegebenen analogen Drucksollwertsignal, die beide als Eingangssignale einem 8-Bit-A/D-Wandler zur Digitalisierung zur Verfügung stehen, dem eine digital arbeitende Reglerelektronik nachgeschaltet ist, deren Ausgangssignal als Stellsignal mindestens einem das Druckregelventil betätigenden Elektromagneten (8, 9) zugeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Auflösung der in der Reglerelektronik gebildeten Differenz zwischen digitalisiertem Drucksoll- und Druckistwertsignal (Regelabweichung) das analoge Drucksoll- und Druckistwertsignal zusätzlich einem Differenz­ verstärker (5) zugeführt ist und ein vom Differenzverstärker (5) ausgangsseitig erzeugtes analoges Relativwertsignal nur dann anstelle des digitalisierten Drucksoll- und Druckistwertsignals nach Digitalisierung durch den 8-Bit-A/D- Wandler als Eingangssignal für die Reglerelektronik zur Verfügung steht, wenn die in der Reglerelektronik ermittelte Differenz zwischen digitalisiertem Drucksoll- und Druckistwertsignal (Regelabweichung) unter einem definierbaren Grenzbetrag liegt.1. Electronic device for controlling a pressure control valve, with an analogue pressure actual value signal determined via a P / U converter ( 1 ) in a working line ( 2 ) and a predetermined analogue pressure setpoint signal, both of which are input signals to an 8-bit A / D converter are available for digitization, which is followed by digitally working controller electronics, the output signal of which is fed as a control signal to at least one electromagnet ( 8 , 9 ) actuating the pressure control valve, characterized in that, in order to increase the resolution of the difference between the digitized pressure setpoint in the controller electronics, and actual pressure (deviation), the analog Drucksoll- and actual pressure in addition to a differential amplifier (5) is supplied and an output side generated by the differential amplifier (5) analog signal relative value only in place of the digitized Drucksoll- and Druckistwertsignals according digitalizatio ng is available as an input signal for the controller electronics through the 8-bit A / D converter if the difference between the digitized pressure setpoint and pressure actual value signal (control deviation) determined in the controller electronics is below a definable limit. 2. Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der 8-Bit-A/D-Wandler mit nachgeschalteter Reglerelektronik in einem 8-Bit-Microcontroller (4) integriert ist.2. Electronic device according to claim 1, characterized in that the 8-bit A / D converter with downstream controller electronics is integrated in an 8-bit microcontroller ( 4 ). 3. Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein PID-Regler Bestandteil der Reglerelektronik ist.3. Electronic device according to claim 1, characterized, that a PID controller is part of the controller electronics. 4. Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer 12-Bit-Auflösung der Regelabweichung im Differenzverstärker (5) eine Verstärkung des analogen Relativwertsignals um den Faktor 16 erfolgt.4. Electronic device according to claim 1, characterized in that in order to achieve a 12-bit resolution of the control deviation in the differential amplifier ( 5 ) the analogue relative value signal is amplified by a factor of 16. 5. Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der definierbare Grenzbetrag als Differenz zwischen digitalisiertem Drucksoll- und Druckistwertsignal einem Wert von ±300 mbar entspricht.5. Electronic device according to claim 1, characterized, that the definable limit as the difference between digitized Pressure setpoint and pressure actual value signal corresponds to a value of ± 300 mbar. 6. Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Elektromagnet (8, 9) als Stellglied für 2/2-Wege-Schaltventile zur Be- bzw. Entlüftung einer Vorsteuerkammer eines vorgesteuerten Druckregelventils vorgesehen ist.6. Electronic device according to claim 1, characterized in that an electromagnet ( 8 , 9 ) is provided as an actuator for 2/2-way switching valves for ventilation of a pilot chamber of a pilot-controlled pressure control valve. 7. Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß genau ein 3/2-Wege-Ventil mit einem Proportionalmagnet als Stellglied einer Sitzventilanordnung vorgesehen ist.7. Electronic device according to claim 1, characterized, that exactly a 3/2-way valve with a proportional magnet as an actuator Seat valve arrangement is provided. 8. Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Proportionalmagnet als Stellglied für zwei 2/2-Wege-Ventile zur Be- bzw. Entlüftung einer Vorsteuerkammer eines vorgesteuerten Druckregelventils vorgesehen ist.8. Electronic device according to claim 1, characterized, that one proportional solenoid as actuator for two 2/2-way valves for loading or ventilation of a pilot chamber of a pilot-controlled pressure control valve is provided. 9. Elektronische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Reglerelektronik über mindestens ein Verstärkerglied (6, 7) dem bzw. den Elektromagneten (8, 9) als Stellsignal zugeführt ist.9. Electronic device according to claim 1, characterized in that the output signal of the controller electronics via at least one amplifier element ( 6 , 7 ) or the electromagnet ( 8 , 9 ) is supplied as a control signal.
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