Jak dobrać kartę sterującą do zaworu proporcjonalnego?


Sterowanie zaworem proporcjonalnym polega tak na prawdę na sterowaniu parametrami prądu płynącego przez jego cewkę. 


W zaworach czy rozdzielaczach proporcjonalnych, w odróżnieniu od zwykłych zaworów typu „otwórz-zamknij”, zależy nam na uzyskiwaniu precyzyjnych, pośrednich pozycji pracy zaworu, które w teorii powinny być proporcjonalne do natężenia prądu. Czyli zmiana wartości prądu powinna powodować proporcjonalną zmianę otwarcia zaworu. 

Jak to działa?

  • prąd płynący przez elektromagnes zaworu proporcjonalnego wytwarza pole magnetyczne,
  • pole magnetyczne przyciąga tłoczek elektromagnesu,
  • siła przyciągania równoważy siłę sprężyny odpowiedzialnej w zaworze za ustawianie zaworu w pozycji zerowej. Ustalana jest w ten sposób konkretna pozycja wysterowania, czyli wielkości otwarcia zaworu proporcjonalnego
  • chcąc uzyskać konkretną nastawę musimy uzyskać pewną wartość prądu płynącego przez cewkę zaworu. Im większy prąd tym większe otwarcie zaworu.

Karta sterująca zaworem proporcjonalnym, choć potocznie ma wiele nazw:

  • wzmacniacz zaworu proporcjonalnego
  • woduł sterujący zaworem proporcjonalnym
  • elektronika zaworu proporcjonalnego
  • kontroler zaworu proporcjonalnego
  • sterownik zaworu proporcjonalnego
  • proportional valve amplifier (jeśli szukają po angielsku)

oznacza po prostu układ elektroniczny pośredniczący między sterownikiem, a cewką zaworu. Przetwarza znormalizowane sygnały sterujące, stosowane ogólnie w automatyce, na spersonalizowany prąd, dostosowany do danego zaworu, a nawet jego konkretnego zadania w urządzeniu.

Karty wzmacniacza cewki proporcjonalnej umożliwia:

  • wygenerować prąd o odpowiedniej postaci
  • sterować wartością tego prądu przy pomocy sygnałów wejściowych analogowych:
    • 0-5V
    • 0-10V
    • 4-20mA
  • kalibrację prądu w celu dostosowania go do danego zaworu:
    • w sposób analogowy (zmieniając nastawy potencjometrów)
    • cyfrowo (w trybie ustawień wybieramy konkrety parametr i ustawiamy jego wartość) 

W jednej z popularniejszych wersji, regulator do sterowania pojedynczym zaworem proporcjonalnym,  występuje w obudowie bezpośrednio montowanej na elektromagnesie z przyłączem wg ISO 4400 (DIN 43650-A). 

Co podłączamy do karty zaworu proporcjonalnego?

  • Elektromagnes zaworu proporcjonalnego  – 2 piny będące zakończeniami uzwojenia cewki,
  • Źródło zasilania  - karta to urządzenie pasywne, więc wymaga zewnętrznego zasilania: zazwyczaj jest to 12 lub 24V (w kartach cyfrowych nawet 9-36V). W hydraulice mobilnej można podłączyć bezpośrednio do akumulatora zasilającego instalację pojazdu. W hydraulice przemysłowej wymagany jest zasilacz stabilizowany.
  • Sterownik – źródłem sygnału sterującego może być odpowiednie wyjście ze sterownika PLC lub po prostu potencjometr o oporności 10 kOhm. Sygnał napięciowy zadawany w zakresie 0-10V czy też prądowy 4-20mA jest przekształcany przez kartę odpowiedniej wartości prąd cewki proporcjonalnej. W kartach cyfrowych możliwe jest również sterowanie napięciem w zakresie 0-5V. 

Do czego służą funkcje dodatkowe karty wzmacniacza?

Jeśli sygnał sterujący jest podawany ze sterownika PLC – ustawienia dodatkowe są częściowo zbędne. O wiele szersze możliwości sterowania daje sam układ PLC.
Co gdy to proste urządzenie i sterujemy zwykłym potencjometrem? Otóż wtedy stanowią duże ułatwienie. Funkcje takie jak rampy czasowe nie tylko pozwalają na łagodny start i zatrzymanie odbiornika (mimo gwałtownego ruchu potencjometru) ale nawet pewne zautomatyzowanie tych operacji.

Karta analogowa to budżetowa wersja produktu:
Możesz ją zobaczyć tutaj


Doskonale spełni swoją rolę w aplikacjach wymagających mniejszej precyzji, gdzie zmiany parametrów nie stanowią stałego punktu pracy urządzenia.
W pozostałych przypadkach lepszym wyborem są karty cyfrowe.

Co dostajemy za większą cenę:

  • wygodny i precyzyjny sposób zmiany parametrów m.in. dzięki wbudowanemu 3 cyfrowemu wyświetlaczowi LED
  • szerszy zakres napięcia zasilania: 9-36VDC
  • stały odczyt na wyświetlaczu: wartości prądu na wyjściu lub sygnału sterującego 
  • zabezpieczenie wejścia przed błędnym podłączeniem polaryzacji i przed przeciążeniem
  • konstrukcja oparta na mikroprocesorze gwarantuje dużą stabilność parametrów, w tym liniowość na poziomie 1%
  • bardzo szeroki zakres parametrów:
    • prądy wyjściowe aż do 3A
    • częstotliwość prądu odkładu 40-450Hz
    • rampy czasowe oddzielne dla narastania i opadania z możliwością nastawy do 100s


Kolejny atut to sprawdzona przez nas jakość produktu. W czasie wieloletniej dystrybucji tych produktów nie mieliśmy przypadku reklamacji…

Karta cyfrowa jest w stałej ofercie:
Zobacz tutaj

Sam oceń co dla Ciebie będzie korzystniejsze lub skorzystaj z naszej pomocy.