EP1264110B1

EP1264110B1 - Device for controlling a hydraulic actuator

Info

Publication number: EP1264110B1
Application number: EP01903765A
Authority: EP
Inventors: Albert KÖCKEMANN
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: DE10012405A1; DE50103399D1; US20030078697A1; EP1264110A1; US6901315B2; WO2001069094A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Aktuators mit einem elektrisch betätigten Ventil, das den Druckmittelfluß zu und von dem Aktuator steuert, mit einem in das Gehäuse des Ventils integrierten oder an diesem in einem eigenen Gehäuse gehaltenen Regler für die Position des Ventilkolbens.The invention relates to a device for controlling a hydraulic actuator with an electrically operated Valve that the pressure medium flow to and from the actuator controls, with an integrated in the valve body or on this controller held in its own housing for the position of the valve piston.

Ein derartige Einrichtung mit einem elektrisch betätigten hydraulischen Ventil ist aus der DE 195 30 935 C2 bekannt. Ein Wegaufnehmer für die Position des Ventilkolbens formt die Position des Ventilkolbens in ein elektrisches Signal um, das einem Positionsregler als Istwert zugeführt ist. Der Regler für die Position des Ventilkolbens ist in einem eigenen Gehäuse angeordnet, das an dem Gehäuse des Ventils gehalten ist. Der Regler sorgt dafür, daß der Ventilkolben einem Positions-Sollwert folgt, der dem Regler als elektrische Eingangsgröße, z. B. in Form einer Spannung, zugeführt ist. Dabei bestimmt die Position des Ventilkolbens die Größe des Durchlaßquerschnitts des Ventils. Mit derartigen Ventilen wird der Druckmittelfluß zu und von einem Aktuator, z. B. einem hydraulischen Zylinder, gesteuert.Such a device with an electrically operated hydraulic valve is known from DE 195 30 935 C2. A position sensor for the position of the valve piston forms the Position of the valve piston into an electrical signal, which is fed to a position controller as the actual value. The Regulator for the position of the valve piston is in one own housing arranged on the housing of the valve is held. The regulator ensures that the valve piston follows a position setpoint, which the controller uses as electrical Input variable, e.g. B. in the form of a voltage is. The position of the valve piston determines the size the passage cross section of the valve. With such valves the pressure medium flow to and from an actuator, for. B. a hydraulic cylinder controlled.

Aus der Druckschrift RD 30 131-P/10.99 "HNC 100 Serie 2X" der Mannesmann Rexroth AG ist eine digitale Reglerbaugruppe für elektromechanische und elektrohydraulische Antriebe bekannt. Mit einer derartigen Reglerbaugruppe können bis zu zwei unterschiedliche Antriebe unabhängig voneinander geregelt werden. Die Reglerbaugruppe ist für den Einbau in einem Schaltschrank vorgesehen. Vorzugsweise werden mehrere dieser Baugruppen gemeinsam in einem Schaltschrank montiert. Von dort aus führen elektrische Signalleitungen für die Übertragung von Sollwerten zu dem Antrieb und weitere Signalleitungen, die für die Übertragung von Istwerten dienen, von dem Antrieb zurück zu den in dem Schaltschrank angeordneten Reglerbaugruppen. Im Fall von elektrohydraulischen Antrieben liefern die Reglerbaugruppen den Sollwert für die Position des Ventilkolbens eines elektrisch betätigten hydraulischen Ventils, das den Druckmittelfluß zu und von einem hydraulischen Aktuator steuert. Von dem Antrieb werden verschiedene Istwerte, wie die Position des Ventilkolbens oder die Drücke im Bereich der Ausgangsanschlüsse des Ventils, an die Reglerbaugruppe zurückgeführt. Dies führt zu einem nicht unerheblichen schaltungstechnischen Aufwand. Dazu kommt, daß aufgrund der Vielzahl elektrischer Leitungen, die in dem Schaltschrank anzuschließen sind, die Gefahr von Fehlschaltungen bei der Montage und bei der Inbetriebnahme besteht.From the publication RD 30 131-P / 10.99 "HNC 100 series 2X" der Mannesmann Rexroth AG is a digital controller module for Electromechanical and electro-hydraulic drives are known. With such a controller assembly, up to two different drives independently controlled become. The controller assembly is for installation in one Control cabinet provided. Preferably several of these Assemblies assembled together in a control cabinet. Of there lead electrical signal lines for transmission setpoints for the drive and other signal lines, which are used for the transfer of actual values from the drive back to those arranged in the control cabinet Controller modules. In the case of electrohydraulic drives the controller modules supply the setpoint for the position the valve piston of an electrically operated hydraulic Valve that the pressure medium flow to and from a hydraulic Actuator controls. Different from the drive Actual values, such as the position of the valve piston or the pressures in the area of the valve outlet connections, to the controller assembly recycled. This leads to a not insignificant circuit complexity. In addition, due to the large number of electrical cables in the control cabinet must be connected, the risk of incorrect switching during assembly and commissioning.

Der Artikel "Proportionalventile mit Feldbusschnittstelle", erschienen in "Ölhydraulik und Pneumatik, Krausskopf Verlag, Vol. 43, Nr.8, Seiten 602-606", offenbart ein Ventil mit integrierter digitater Regelung und Steuereinheit (Mikrokontroller), die eine eingebaute Busankopplung besitzt.The article "Proportional valves with fieldbus interface", published in "Oil hydraulics und Pneumatik, Krausskopf Verlag, Vol. 43, No. 8, pages 602-606 ", discloses a valve with integrated digital control and control unit (microcontroller), the one has built-in bus coupling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die kostengünstig in Steuerungs- und Regelungssystemen mit mehreren elektrohydraulischen Antrieben einsetzbar ist.The invention has for its object a device of the type mentioned at the outset, which are inexpensive in Control systems with several electrohydraulic Drives can be used.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten. Merkmale gelöst. Durch die Integration der Baugruppen für die Steuerung des Antriebs in das hydraulische Ventil verringert sich der Aufwand für die Verkabelung, insbesondere verkürzt sich die Länge der Signalleitungen von den Sensoren für die Zustandsgrößen des Antriebs. Gleichzeitig verringert sich der im Schaltschrank erforderliche Platzbedarf, da dort nur noch Platz für die Aufnahme der übergeordneten Steuerung benötigt wird. Darüber hinaus ist es möglich, den Antrieb für eine Achse als Gesamtsystem zusammenzustellen und vorzuprüfen. Da an dieses beim Einbau, z. B. in eine werkzeugmaschine, nur noch die Versorgungsleitungen anzuschließen sind, verringern sich die Kosten der Inbetriebnahmekosten deutlich.This object is characterized by those in claim 1. Features solved. By integrating the modules for the Control of the drive in the hydraulic valve is reduced the effort for cabling, in particular, is reduced the length of the signal lines from the sensors for the State variables of the drive. At the same time, the required space in the control cabinet, since there is only Space needed to accommodate the higher-level control becomes. In addition, it is possible to use the drive for one Compile and test the axis as a complete system. There to this during installation, e.g. B. in a machine tool, only reduce the supply lines the cost of commissioning is clear.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Durch die Ausbildung der elektronischen Steuerung als frei programmierbare Ablaufsteuerung ergibt sich eine hohe Flexibilität. Durch Schnittstellen zu einem lokalen Bussystem, an das weitere gleich aufgebaute Einrichtungen anschließbar sind, können diese untereinander vernetzt werden. Diese Vernetzung erlaubt einen allgemeinen Datenaustausch zwischen mehreren Antrieben, z. B. zur Realisierung von Gleichlaufregelungen. Durch das lokale Bussystem ergibt sich ein modular skalierbares Automatisierungskonzept. Schnittstellen zu einem globalen Bussystem, z. B. einem Feldbussystem, erlauben eine Kommunikation mit übergeordneten Steuerungen. Hierfür geeignete Feldbussysteme sind z. B. unter den Bezeichnungen PROFIBUS-DB, INTERBUS-S und CAN bekannt. Die übergeordnete Steuerung ist als speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) oder als PC ausgebildet. Sie gibt z. B. die Sollwerte der geregelten Größen des Bewegungsablaufs des Aktuators vor. In Form von unterlagerten Regelkreisen ist eine Regelung des Drucks des dem Aktuator zuge-Eührten Druckmittels allein oder in Verbindung mit einer Regelung der Menge des dem Aktuator zugeführten Druckmittels möglich. Die Ausbildung des Reglers für die für die Bewegung des Aktuators repräsentative Größe als mikroprozessorgesteuerter digitaler Regler erlaubt die Realisierung unterschiedlichster Algorithmen. Dabei ist eine Änderung der Regelparameter auch während des laufenden Betriebs möglich. Durch die Anordnung der Bauteile der Schnittstellen für die Busankopplung auf einer gesonderten Platine, die durch eine Steckverbindung auf einer Grundplatine gehalten ist, ist eine einfache Anpassung der Einrichtung an verschiedene Bussysteme möglich.Advantageous developments of the invention are in the subclaims characterized. By training the electronic Control as a freely programmable sequence control there is a high degree of flexibility. Through interfaces to a local bus system to the other of the same design Devices can be connected, they can be connected to one another be networked. This networking allows a general Data exchange between several drives, e.g. B. for realization of synchronous control. Through the local bus system the result is a modular, scalable automation concept. Interfaces to a global bus system, e.g. B. a fieldbus system, allow communication with superordinate Controls. Suitable fieldbus systems are e.g. B. under the names PROFIBUS-DB, INTERBUS-S and CAN known. The higher-level control is programmable Control (PLC) or designed as a PC. she z. B. the setpoints of the regulated variables of the motion sequence of the actuator. In the form of subordinate control loops is a regulation of the pressure of the supplied to the actuator Pressure medium alone or in connection with one Regulation of the amount of pressure medium supplied to the actuator possible. Training the regulator for the movement representative size of the actuator as microprocessor controlled digital controller allows the implementation of various Algorithms. There is a change in the control parameters also possible during operation. Through the Arrangement of the components of the interfaces for the bus coupling on a separate board through a connector held on a motherboard is a simple one Adaptation of the device to different bus systems possible.

Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren Einzelheiten anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Figur 1: die Ansicht eines hydraulischen Ventils mit einem an diesem gehaltenen Gehäuse zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung in teilweise geschnittener Darstellung,
Figur 2: das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Aktuators, die eingangsseitig an zwei Bussysteme und ausgangsseitig an einen Gleichgangzylinder angeschlossen ist und
Figur 3: eine schematische Darstellung von drei erfindungsgemäßen Einrichtungen, die an ein lokales und an ein globales Bussystem angeschlossen sind.

The invention is explained in more detail below with its further details using an exemplary embodiment shown in the drawings. Show it

Figure 1: the view of a hydraulic valve with a housing held thereon for receiving an electrical circuit in a partially sectioned illustration,
Figure 2: the block diagram of a device according to the invention for controlling a hydraulic actuator, which is connected on the input side to two bus systems and the output side to a synchronous cylinder and
Figure 3: is a schematic representation of three devices according to the invention, which are connected to a local and a global bus system.

Die Figur 1 zeigt die Ansicht einer Einrichtung 10 zur Steuerung eines hydraulischen Aktuators. An einem hydraulischen Ventil 11 ist ein Gehäuse 12 gehalten. Das Ventil 11 ist von der Seite gesehen dargestellt. Das Ventil 11 steuert den Druckmittelfluß von einer Pumpe zu einem hydraulischen Aktuator und von diesem zurück zu einem Tank. In dem Ausführungsbeispiel ist der Aktuator ein hydraulischer Zylinder, der in den Figuren 2 und 3 als Gleichgangzylinder 13 dargestellt ist. Alternativ kann als Aktuator ein Differentialzylinder oder ein Hydromotor dienen. Die hydraulischen Anschlüsse des Ventils 11 sind mit P für den Pumpenanschluß, mit T für den Tankanschluß sowie mit A und B für die Anschlüsse des Gleichgangzylinders 13 bezeichnet. In das Gehäuse 12 ragt ein Wegaufnehmer 14 für die Position x des Ventilkolbens. Der Wegaufnehmer 14 formt die Position x des Ventilkolbens in ein elektrisches Signal xi um, das einem in der Figur 2 dargestellten Regler 15 als Istwert zugeführt ist. Die Bauteile des Reglers 15 sind zusammen mit einem weiter unten im Zusammenhang mit der Figur 2 näher beschriebenen Regler 16 für die Position s der Kolbenstange des Gleichgangzylinders 13 auf einer Platine 17 angeordnet, die in dem Gehäuse 12 gehalten ist. An der Platine 17 ist eine zweite Platine 18 über Steckverbindungen 19 und 20 gehalten. Die Steckverbindungen 19 und 20 dienen sowohl zur elektrischen Verbindung von Leiterbahnen der Platine 17 mit Leiterbahnen der Platine 18 als auch zur mechanischen Verbindung der Platinen 17 und 18. Wie im Folgenden anhand der Figuren 2 und 3 beschrieben ist, trägt die Platine 18 Schnittstellen, über die die Einrichtung 10 an zur Signalübertragung dienende Bussysteme ankoppelbar ist. Durch einen Austausch der Platine 18 ist eine einfache Anpassung der Einrichtung 10 an unterschiedliche Bussysteme möglich.Figure 1 shows the view of a device 10 for control of a hydraulic actuator. On a hydraulic Valve 11 is held in a housing 12. The valve 11 is from shown seen from the side. The valve 11 controls the Fluid flow from a pump to a hydraulic one Actuator and from this back to a tank. In the embodiment the actuator is a hydraulic cylinder, that shown in Figures 2 and 3 as a synchronous cylinder 13 is. Alternatively, a differential cylinder can be used as an actuator or serve a hydraulic motor. The hydraulic connections of valve 11 are with P for the pump connection, with T for the tank connection and with A and B for the connections of the synchronous cylinder 13. In the Housing 12 projects a displacement transducer 14 for the position x of the Valve piston. The displacement sensor 14 forms the position x of the Valve piston into an electrical signal xi, which one in The controller 15 shown in Figure 2 is supplied as an actual value is. The components of the controller 15 are together with a further described below in connection with Figure 2 Regulator 16 for the position s of the piston rod of the Synchronous cylinder 13 arranged on a board 17, the is held in the housing 12. On the board 17 is one second board 18 held by connectors 19 and 20. The plug connections 19 and 20 serve both for electrical Connection of conductor tracks of the board 17 with conductor tracks the board 18 as well as for mechanical connection of the boards 17 and 18. As in the following with reference to FIGS. 2 and 3, the board 18 carries interfaces, via which the device 10 serves for signal transmission Bus systems can be coupled. By replacing the board 18 is a simple adaptation of the device 10 to different ones Bus systems possible.

Die Figur 2 zeigt das Blockschaltbild der in der Figur 1 dargestellten Einrichtung 10 zur Steuerung des Gleichgangzylinders 13. Dabei sind für gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie in der Figur 1 verwendet. Dem Regler 15 für die Position x des Ventilkolbens des Ventils 11 sind das Ausgangssignal xi des Wegaufnehmers 14 als Istwert und ein Sollwert xs als Eingangssignale zugeführt. Die Endstufe des Reglers 15 führt den Spulen 11a und 11b des Ventils 11 die Ströme ia bzw. ib zu, die als Stellgröße dienen und den Ventilkolben entsprechend der Regelabweichung und dem Übertragungsverhalten des Reglers 15 derart auslenken, daß der Ventilkolben die durch das Signal xs vorgegebene Position einnimmt. Damit der Istwert der Position des Ventilkolbens möglichst schnell seinem Sollwert folgt, ist der Regler 15 als analoger Regler ausgebildet. Die Anschlüsse A und B des Ventils 11 sind über hydraulische Leitungen 21 bzw. 22 mit dem Gleichgangzylinder 13 verbunden. Die Kolbenstange des Gleichgangzylinders 13 ist mit einem Wegaufnehmer 23 versehen, der die Position der Kolbenstange in ein elektrisches Signal si umformt. Das Signal si ist dem Regler 16 als Positions-Istwert zugeführt. Durch Differenzieren des Signals xi erhält man bei Bedarf den für eine Geschwindigkeitsregelung benötigten Istwert der Geschwindigkeit der Kolbenstange des Gleichgangzylinders 13. Ein Drucksensor 24 erfaßt den Druck im Bereich des Anschlusses A des Ventils 11 und führt einer Rechenschaltung 25 ein diesem Druck entsprechendes Signal pA zu. Ein weiterer Drucksensor 26 erfaßt den Druck im Bereich des Anschlusses B des Ventils 11 und führt der Rechenschaltung 25 ein diesem Druck entsprechendes Signal pB zu. Zusätzlich zu den Signalen pA und pB ist der Rechenschaltung 25 der Istwert xi der Position des Ventilkolbens zugeführt. Die Rechenschaltung 25 bildet aus der gewichteten Druckdifferenz der Signale pA und pB einen Druck-Istwert pi, der auch ein Maß für die auf die Kolbenstange des Gleichgangzylinders 13 wirkenden Kraft ist. Das Signal pi ist dem Regler 16 z. B. als Istwert eines unterlagerten Druckregelkreises zugeführt. Sofern gewünscht, bildet die Rechenschaltung 24 aus den Signalen pA, pB und xi zusätzlich einen Mengen-Istwert Qi. Dieses Signal ist dem Regler 16 als Istwert eines unterlagerten Mengenregelkreises zugeführt. Eine hier nicht näher dargestellte Auswahlschaltung sorgt dafür, daß entweder der Druckregelkreis oder der Mengenregelkreis wirksam ist. Der Regler 16 ist als mikroprozessorgesteuerter digitaler Regler ausgeführt. Er ist daher in der Lage, zusätzlich zu den Algorithmen der Positionsregelung der Kolbenstange des Gleichgangzylinders 13 die Algorithmen der Druck- oder Mengenregelung des dem Gleichgangzylinders 13 zugeführten Druckmittels abzuarbeiten. Anstelle der beschriebenen Positionsregelung ist auch eine Geschwindigkeitsregelung, eine Kraftregelung oder eine Druckregelung mit dem digitalen Regler 16 realisierbar.FIG. 2 shows the block diagram of that in FIG. 1 shown device 10 for controlling the synchronous cylinder 13. The same components are the same Reference numerals as used in Figure 1. The controller 15 for the position x of the valve piston of the valve 11 are the output signal xi of the displacement sensor 14 as the actual value and a setpoint xs supplied as input signals. The final stage of the Regulator 15 guides the coils 11a and 11b of the valve 11 Currents ia or ib that serve as a manipulated variable and the Valve piston according to the control deviation and the transmission behavior deflect the controller 15 such that the Valve piston the position specified by the signal xs occupies. So that the actual value of the position of the valve piston Controller 15 follows its setpoint as quickly as possible designed as an analog controller. The connections A and B of the Valve 11 are connected via hydraulic lines 21 and 22, respectively connected to the synchronous cylinder 13. The piston rod of the Synchronous cylinder 13 is provided with a displacement sensor 23, the position of the piston rod in an electrical Signal si transformed. The signal si is the controller 16 as the actual position value fed. By differentiating the signal xi you can get the speed control if required required actual value of the speed of the piston rod of the Synchronous cylinder 13. A pressure sensor 24 detects the pressure in the area of connection A of valve 11 and leads one Computing circuit 25 a signal pA corresponding to this pressure to. Another pressure sensor 26 detects the pressure in the area of port B of valve 11 and performs the arithmetic circuit 25 a signal pB corresponding to this pressure. additionally for the signals pA and pB, the arithmetic circuit 25 is the Actual value xi is fed to the position of the valve piston. The Arithmetic circuit 25 forms from the weighted pressure difference the signals pA and pB a pressure actual value pi, which is also a Measure for the piston rod of the synchronous cylinder 13 acting force is. The signal pi is the controller 16 z. B. supplied as the actual value of a subordinate pressure control circuit. If desired, the arithmetic circuit 24 forms from the Signals pA, pB and xi additionally have an actual quantity value Qi. This signal is subordinate to the controller 16 as the actual value Quantity control loop fed. One not closer here Selection circuit shown ensures that either the Pressure control loop or the quantity control loop is effective. The Controller 16 is a microprocessor-controlled digital controller executed. It is therefore able, in addition to the algorithms the position control of the piston rod of the synchronous cylinder 13 the algorithms for pressure or quantity control of the pressure medium supplied to the synchronous cylinder 13 work off. Instead of the position control described is also a speed control, a force control or a pressure control can be implemented with the digital controller 16.

Als Sollwert für den Regler 16 dient das Ausgangssignal einer elektronischen Steuerung 27. Bei der Steuerung 27 handelt es sich um eine frei programmierbare Ablaufsteuerung mit NCund/oder SPS-Funktionalität. Dabei ist NC die bei Maschinensteuerungen gebräuchliche Bezeichnung für "numeric control" und SPS die gebräuchliche Bezeichnung für "speicherprogrammierbare Steuerungen", für die im englischen Sprachraum auch die Bezeichnung PLC für "programmable logic controls" verwendet wird. Die Programmierung der Ablaufsteuerung kann anwenderseitig erfolgen. Durch die Unabhängigkeit des Anwenders beim Programmieren von dem Hersteller ergibt sich eine sehr hohe Flexibilität der erfindungsgemäßen Einrichtung. Vor allem aber bleibt auf diese Weise das Prozeß-Know-how des Anwenders geschützt. Die Steuerung 27 weist eine erste Schnittstelle 30 zu einem lokalen Bussystem 31 auf. Mit diesem Bussystem sind - wie in der Figur 3 dargestellt - weitere Einrichtungen 10', 10" zur Steuerung jeweils eines weiteren Gleichgangzylinders 13', 13" verbunden. Die Steuerung 27 weist eine Schnittstelle 32 zu einem globalen Bussystem 33 auf, über das die Einrichtung 10 mit einer in der Figur 3 dargestellten übergeordneten Steuerung 34 verbunden ist. Die Schnittstellen 30 und 32 sind auf der in der Figur 1 dargestellten Platine 18 angeordnet. Durch einen Austausch der Platine 18 läßt sich die Einrichtung 10 auf einfache Weise mit unterschiedlichen Bussystemen verbinden.The output signal of a serves as the setpoint for the controller 16 electronic control 27. The control 27 is a freely programmable sequence control with NC and / or PLC functionality. NC is the one for machine controls Common name for "numeric control" and PLC the common name for "programmable logic controller Controls ", for those in the English-speaking world too the designation PLC is used for "programmable logic controls" becomes. The programming of the sequence control can be done by the user respectively. By the independence of the user when programming from the manufacturer there is a very high flexibility of the device according to the invention. In front But everything remains the process know-how of User protected. The controller 27 has a first one Interface 30 to a local bus system 31. With this bus system - as shown in FIG. 3 - further devices 10 ', 10 "for controlling one each another synchronous cylinder 13 ', 13 "connected. The control 27 has an interface 32 to a global bus system 33, via which the device 10 with one in the Figure 3 shown higher-level controller 34 connected is. The interfaces 30 and 32 are on the one in FIG. 1 shown circuit board 18 arranged. Through an exchange the board 18, the device 10 can be easily Connect way with different bus systems.

Die Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung die Einrichtung 10 sowie zwei weitere gleichartig aufgebaute Einrichtungen 10' und 10". An die Einrichtungen 10, 10', 10" sind ausgangsseitig je ein Gleichgangzylinder 13, 13' bzw. 13" angeschlossen. Eingangsseitig sind die Einrichtungen 10, 10', 10" an das lokale Bussysstem 31 und an das globale Bussystem 33 angeschlossen. Das lokale Bussystem 31 ist beispielsweise ein CAN-Bus. Er verbindet die Einrichtungen 10, 10', 10" sowie ggf. weitere - hier nicht dargestellte - gleichartige Einrichtungen miteinander. Es erlaubt den Austausch von Daten zwischen mehreren Antrieben. Über diesen Datenaustausch lassen sich z. B. Gleichlaufregelungen der Kolbenstangen der Gleichgangzylinder 13, 13', 13" realisieren. Das globale Bussystem 33 verbindet die Einrichtungen 10, 10', 10" mit der übergeordneten Steuerung 34. Es dient zur Kommunikation der einzelnen Einrichtungen 10, 10', 10" mit der übergeordneten Steuerung 34. Diese ist in der Figur 3 als speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) dargestellt, sie kann aber auch durch einen PC realisiert sein. Die übergeordnete Steuerung 34 gibt z. B. die Sollwerte der geregelten Größen des Bewegungsablaufs des Aktuators vor. Bei den geregelten Größen des Bewegungsablauf des Aktuators handelt es sich z. B. um die Position s der Kolbenstange des Gleichgangzylinders 13 oder um ihre Geschwindigkeit oder um die auf die Kolbenstange des Gleichgangzylinders 13 wirkende Kraft. Über das globale Bussystem 33 können der übergeordneten Steuerung 34 die verschiedenen Istwerte des Antriebs, wie xi, si, pi, Qi, z. B. zu Überwachungswecken zugeführt werden.Figure 3 shows the device in a schematic representation 10 and two other similarly constructed facilities 10 'and 10 ". The devices 10, 10', 10" are on the output side one synchronous cylinder 13, 13 'and 13 "connected. On the input side, the devices 10, 10 ', 10 " to the local bus system 31 and to the global bus system 33 connected. The local bus system 31 is, for example, a CAN bus. It connects the devices 10, 10 ', 10 "as well possibly other - not shown here - similar devices together. It allows the exchange of data between several drives. About this data exchange can z. B. synchronization of the piston rods Realize synchronous cylinders 13, 13 ', 13 ". The global bus system 33 connects the devices 10, 10 ', 10 "with the superordinate control 34. It serves for communication of the individual devices 10, 10 ', 10 "with the parent Control 34. This is shown in FIG. 3 as a programmable logic controller Control (PLC) shown, but it can also be realized by a PC. The higher-level control 34 gives z. B. the setpoints of the regulated variables of the motion sequence of the actuator. With the regulated sizes of the Movement sequence of the actuator is e.g. B. the Position s of the piston rod of the synchronous cylinder 13 or for their speed or for that on the piston rod of the Synchronous cylinder 13 acting force. Via the global bus system 33, the higher-level controller 34 can use the various Actual values of the drive, such as xi, si, pi, Qi, z. B. be supplied for monitoring purposes.

In der Figur 1 ist ein gesondertes Gehäuse 12 zur Aufnahme der Platinen 17 und 18, die die elektronischen Schaltungen tragen, an dem Ventil 11 gehalten. Es ist aber auch möglich, das Gehäuse des Ventils so auszubilden, daß die die elektronischen Schaltungen tragenden Platinen 17 und 18 direkt in dem Gehäuse des Ventils gehalten sind. In diesem Fall ist es vorteilhaft, in dem Gehäuse des Ventils Trennwände vorzusehen, die verhindern, daß Druckmittel in den Bereich gelangt, in dem die Platinen gehalten sind.In the figure 1 is a separate housing 12 for receiving of the boards 17 and 18 which are the electronic circuits wear, held on the valve 11. But it is also possible the housing of the valve so that the electronic Circuit boards 17 and 18 directly in the housing of the valve are held. In this case it is advantageous to provide partition walls in the housing of the valve, which prevent pressure medium from getting into the area, in which the boards are held.

Claims

A device for controlling a hydraulic actuator, comprising an electrically operated valve which controls the flow of pressure medium to and from the actuator, and comprising a controller, integrated into the housing of the valve or held on the latter in its own housing, for the position of the valve spool, characterized by the fact that a controller (16) for a variable (s) representative of the movement of the actuator (13), and an electronic controller (27) for the movement sequence of the actuator (13), are arranged in the same housing (12) as the controller (15) for the position (x) of the valve spool.
A device according to claim 1, characterized by the fact that the electronic controller (27) is a freely programmable sequence controller with NC and/or PLC functionality.
A device according to claim 1 or claim 2, characterized by the fact that the electronic controller (27) has an interface (30) to a local bus system (31), to which further devices (10', 10") for the control of a further actuator (13', 13") in each case can be connected.
A device according to any of the preceding claims, characterized by the fact that the electronic controller (27) has an interface (32) to a global bus system (33), via which the device (10) can be connected to a higher-level controller (34).
A device according to claim 4, characterized by the fact that the higher-level controller (34) is a programmable logic controller.
A device according to claim 4, characterized by the fact that the higher-level control (34) is carried out by a PC.
A device according to any of the preceding claims, characterized by the fact that the valve (11) is provided with two pressure sensors (24, 26) which register the pressures (pA, pB) in the region of the outlet ports (A, B) of the valve (11), by the fact that the output signals (pA, pB) from the pressure sensors (24, 26) are supplied to a computing circuit (25), which links the signals (pA, pB) supplied to it to form an actual pressure value (pi) for the pressure control, and by the fact that the computing circuit (25) is arranged in the same housing (12) as the controller (15) for the position (x) of the valve spool.
A device according to claim 7, characterized by the fact that the actual position value (xi) is supplied. to the computing circuit (25), and by the fact that the computing circuit (25) links the signals (pA, pB, xi) supplied to it to form an actual quantity value (Qi) for the control of the quantity of the pressure medium.
A device according to any of the preceding claims, characterized by the fact that the controller (16) for the variable (s) representative of the movement of the actuator (13) is constructed as a microprocessor-controlled digital controller.
A device according to claim 9, characterized by the fact that the set points (ss) for the controlled variables (s) of the movement sequence of the actuator (13) can be set by means of digital control signals, which are supplied to the device (10) via the global bus system (33)
A device according to claim 3 or claim 4 in conjunction with any of the following claims, characterized by the fact that the components of the electronic controller (27) are arranged on a first circuit board (17), by the fact that the components of the bus access coupling (30, 32) are arranged on a further circuit board (18), and by the fact that the further circuit board (18) is held on the first circuit board (17) via a plug-in connection (19, 20).