Hydraulikventil erhält konfigurierbare Regelung mit dualem Regelkreis

Parker Hannifin hat seine DFplus-Ventilplattform der vierten Generation um die D-Version erweitert – eine direktgesteuerte Ventilvariante, die kundenspezifische Closed-Loop-Funktionen unterstützt. Die Hardware wurde für Anwendungen entwickelt, die eine hohe Dynamik und präzise Kalibrierung erfordern. Sie fungiert als zentraler Knotenpunkt innerhalb der digitalen Lieferkette von Industriemaschinen und regelt Variablen wie den Volumenstrom in Pumpen sowie Echtzeit-Druckanpassungen. Die Technologie ist für den Einsatz in anspruchsvollen Fertigungsumgebungen optimiert, darunter Druckregelsysteme in Papiermaschinen und Hochgeschwindigkeits-Hydraulikpressen.

Integrierte duale Regelkreisarchitektur und Sensorschnittstellen
Standard-Proportionalventile basieren in der Regel auf einem einzigen internen Regelkreis, um die Schieberposition auf der Grundlage eines externen Befehlssignals zu steuern. Die Architektur der D-Version verändert diesen Rahmen, indem sie einen zweiten, frei parametrierbaren Regelkreis direkt in die geräteeigene Ventilelektronik integriert. Diese duale Regelkreistopologie ermöglicht es dem Ventil, gleichzeitig seine interne Mechanik und eine externe Prozessvariable wie den Systemdruck oder den Zylinderhub zu regeln.

Um diesen sekundären Regelkreis zu unterstützen, verfügt die Ventilelektronik über eine hochauflösende Sensorsignalschnittstelle, die über eine integrierte M12-Anschlussbuchse zugänglich ist. Analoge Druck- oder Wegmesssensoren werden direkt an diesen Port angeschlossen und beziehen ihre Betriebsspannung direkt aus der Ventilelektronik. Dieser Aufbau erübrigt separate externe Sensorstromversorgungen, reduziert die Zwischenverkabelung und minimiert so Signalbepflegungen sowie elektrische Rauschstörungen im Datenökosystem. Das System unterstützt wählbare Sollwertkonfigurationen, sodass Bediener analoge Sollwertsignale eingeben können, die auf spezifische Prozessanforderungen zugeschnitten sind.

Digitale Konfiguration und Kommunikationsprotokolle
Die Option der D-Version ist für die Proportionalventil-Serien D1FP, D3FP und D30FP verfügbar. Konfiguration, Parametrierung und Diagnose des sekundären Regelkreises werden über digitale Schnittstellen anstelle von manuellen Hardware-Einstellungen abgewickelt. Techniker können die Dynamik des Regelkreises mithilfe der Parametriersoftware Parker ProPXD oder über eine standardisierte IO-Link-Digitalschnittstelle konfigurieren.

Die Hardware nutzt standardmäßig eine IO-Link-Verbindung der Klasse A für Datenübertragung und Stromversorgung. Für Anwendungen, die eine erweiterte Steuerungsflexibilität erfordern, ist eine optionale IO-Link-Variante der Klasse B erhältlich. Diese bietet eine umschaltbare Reglerarchitektur, um Steuerungsstrategien während des Betriebs auf der Grundlage von Echtzeit-Produktionsanforderungen zu ändern.

Nach Angaben der Hydraulic Valve Systems Division Europe bieten diese Ventile eine kosteneffiziente Lösung für hochdynamische, closed-loop-geregelte Anwendungen, da sie die Regelungsverarbeitung und die Sensorstromverteilung direkt auf der Ventilbaugruppe konsolidieren.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt enthält Details zu technischen Spezifikationen und Wettbewerbsvergleichen, die in der ursprünglichen Pressemitteilung nicht enthalten sind.

Das primäre technische Unterscheidungsmerkmal des Ventils der D-Version ist seine dezentrale Steuerungsarchitektur. Herkömmliche hochdynamische Ventile, wie das Bosch Rexroth 4RPWE oder das Moog D633, verarbeiten sekundäre Prozessschleifen (wie Druck oder Position) innerhalb einer zentralen speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) oder eines externen Motion-Controllers. Die Verarbeitung des sekundären Regelkreises auf der Ventilelektronik verkürzt die Zykluszeit des Regelkreises, was die Signallaufzeit verringert und die dynamische Steifigkeit des Systems bei schnellen Druckabfällen oder Hochgeschwindigkeitspresszyklen verbessert.

Darüber hinaus nutzen Wettbewerbsmodelle zwar industrielle Ethernet-Protokolle für die Hochgeschwindigkeits-Feldbuskommunikation, behandeln das Ventil jedoch typischerweise als reines Ausführungsgerät und nicht als Sensor-Aggregator. Die Integration einer automatisierten Sensorstromspeisung und einer integrierten Feedback-Schnittstelle innerhalb einer IO-Link-Klasse-B-Umgebung ermöglicht es der D-Version, als Edge-Knoten zu agieren, wodurch der erforderliche E/A-Platzbedarf im Hauptschaltschrank reduziert wird.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

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