BIMBA控制器PFC-LRT技术详解：PFC-LRT有什么功能？

Bimba Position Feedback CyLINDEr LRT 控制器（以下简称LRT控制器）是IMI Precision Engineering旗下Bimba公司设计的一款精密控制单元。该控制器利用安装在位置反馈气缸（PFC）内部的线性电位计式位置传感器提供的信息，精确控制其输出动作。传感器根据活塞位置产生相应的电压信号，为系统运行提供核心数据。

LRT控制器共有六种型号，均配备两个功能类似的可调继电器输出（开关点可调）和一个特定的可扩展模拟输出（0-10VDC或4-20mA）。

核心功能：继电器操作

每个LRT控制器标配两个可调继电器输出，功能类似于可调限位开关。若需更多输出，最多可将三个从单元（Slave Unit）级联至一个主单元（Master Unit）。

•   标准安装与输出行为

    标准电气连接,标准操作下，气缸完全缩回时模拟输出最小，随气缸伸出而增大。通过交换端子3和5的接线可实现输出反转，即气缸缩回时输出最大，伸出时输出最小。

    注意：输出1和2的设定点可在气缸全行程范围内调整，且设定点1可调至设定点2之外。若使用连续循环模式，设定点2必须调至设定点1之外。

•   操作模式配置

    通过电路板底部的跳线J1（锁存跳线）选择操作模式。

    ◦   独立继电器模式 (J1在A位 - 出厂默认)：

        ▪   非反向操作： 负载接继电器常开（NO）触点（端子10对应继电器1，端子13对应继电器2）。模拟输出高于设定点时输出接通，低于设定点时断开。

        ▪   反向操作： 负载接继电器常闭（NC）触点（端子9对应继电器1，端子12对应继电器2）。模拟输出高于设定点时输出断开，低于设定点时接通。

        ▪   限位开关操作： 负载分别接一个NC触点（端子9）和一个NO触点（端子13）。当模拟输出低于设定点1时继电器1接通，高于设定点2时继电器2接通，模拟传统限位开关功能。

    ◦   连续循环模式 (J1在B位)： 启用此模式将禁用独立继电器模式。一个输出接通时另一个断开，反之亦然。负载需接NO触点（端子10和13）。设定点1电位器设置内限位（行程起点），设定点2电位器设置外限位（行程终点），且设定点1必须小于设定点2。此模式使气缸在两个可调限位间连续循环运动。

•   设定输出开关点

    1.  输出1： 逆时针旋到底设定点1电位器（Set 1）。移动活塞至期望开关位置。观察设定点1 LED，顺时针旋转Set 1直至LED状态改变（亮/灭或灭/亮）。

    2.  输出2： 顺时针旋到底设定点2电位器（Set 2）。移动活塞至期望开关位置。观察设定点2 LED，逆时针旋转Set 2直至LED状态改变。

核心功能：可扩展模拟输出

LRT控制器的模拟输出（0-10VDC或4-20mA）具有可扩展性，允许调整输出的最小点（偏移量）和从最小输出到最大输出所需的行程距离（增益量），输出在两者之间呈线性。

•   输出边界与行为

    标准输出行为如所示（最小输出在最小行程处）。通过交换端子3和5的接线可实现反向输出，最大输出在最小行程处。

•   输出缩放原理

    缩放功能允许调整输出边界以满足特定应用需求。关键限制：

    ◦   最小输出点的最大偏移量为气缸行程的50%。

    ◦   最小“增益”范围不得小于气缸行程的50%。

    ◦   图10展示了可接受的输出方案示例，图11展示了不可接受的方案。

    偏移调整： 改变偏移电位器会平移整个输出响应范围，但不改变增益。

    增益调整： 顺时针旋转增益电位器减小增益，逆时针旋转增大增益。调整增益会改变斜率但不改变最小输出偏移。

•   设定可扩展输出步骤

    1.  设定偏移（最小输出点）： 将活塞移至期望的最小输出位置。

        ▪   0-10VDC控制器：在端子6（模拟输出）和7（模拟地）间连接电压表。

        ▪   4-20mA控制器：在驱动负载回路中串联电流表（电流从端子6流出，返回端子7）。

        ▪   调整偏移电位器直至达到所需的最小输出值。

    2.  设定增益（最小到最大输出的行程）： 将活塞移至期望的最大输出位置。

        ▪   同上连接电压表或电流表。

        ▪   调整增益电位器直至达到所需的最大输出值。

系统规格

•   辅助电源要求： AC型号：120VAC；DC型号：24VDC (12VDC操作温度范围不同)。

•   继电器输出：

    ◦   2个独立C型（SPDT）继电器。

    ◦   触点额定值：5A @ 250VAC (PF=0.8), 5A @ 30VDC (阻性), 360VA @ 240V (PF=0.4，先导负载)。

    ◦   控制限位设定点范围：0-100%行程可调 (±0.01%行程/°C)。

    ◦   响应时间：动作≤12ms，释放≤6ms；机械寿命≥2000万次。

•   模拟输出：

    ◦   类型：0-10VDC (最大10mA) 或 4-20mA (最大回路电阻500Ω)。

    ◦   偏移调整范围：±5V (10VDC输出) / ±8mA (4-20mA输出)。

    ◦   增益调整范围：输入信号的0.5至2.0倍。

    ◦   输出限值：典型13V (10VDC) / 25mA (4-20mA)。

    ◦   温度影响：±0.02%满量程输出/°C。

    ◦   纹波：0.2%满量程输出。

    ◦   响应时间 (至90%终值)：≤3Ms。

•   环境：

    ◦   工作温度：-30°C 至 +70°C (AC/24VDC), 0°C 至 +70°C (12VDC)。

    ◦   存储温度：-40°C 至 +85°C。

    ◦   外壳尺寸：1.31”H x 5.50”W x 3.25”D。

    ◦   重量：约12盎司。

•   防护： 所有输入/输出设计符合IEC 644 Category III瞬态能量防护要求。

典型应用案例

1.  单电磁铁两位阀控制连续循环：

    ◦   目标： 气缸在两个可调限位间连续循环。

    ◦   配置： 单电磁铁两位阀 + LRT控制器 (连续循环模式)。

    ◦   原理： 使用继电器1的NO触点。设定点1设内限位，设定点2设外限位。气缸到达外限位时继电器动作，电磁铁通电使气缸缩回；到达内限位时继电器复位，气缸伸出，循环往复。

2.  三位阀手动控制：

    ◦   目标： 在两个可调限位间手动操作气缸。

    ◦   配置： 双电磁铁三位阀 + LRT控制器 (独立继电器模式)。

    ◦   原理： 继电器1控制缩回，继电器2控制伸出。需同时按下相应按钮并满足继电器状态才能动作。气缸运动到设定点位置时，相应继电器断开，运动停止。

3.  两位限位间连续循环：

    ◦   目标： 同应用1，使用三位阀和特定继电器配置。

    ◦   配置： 三位阀 + LRT控制器 (连续循环模式 + 继电器2反向操作)。

    ◦   原理： 设定点1设内限位，设定点2设外限位。气缸缩回时继电器1接通；到达内限位时继电器1断开，继电器2接通使气缸伸出；到达外限位时继电器1再次接通，循环继续。

4.  双控制器双速系统：

    ◦   目标： 气缸在不同行程段以不同速度运行（如2-6英寸高速，1-2及6-7英寸低速）。

    ◦   配置： 两个三位阀 + 两个LRT控制器。

    ◦   原理： 每个控制器控制一个阀。在高速段（如伸出时2-6英寸），两个阀同时供气；到达切换点（6英寸）时，一个阀关闭，仅剩一个阀供气，速度降低。缩回过程同理。

调试与注意事项

•   故障排除： 若遇问题，按序检查：

    1.  所有连接是否正确。

    2.  电源是否正常工作。

    3.  端子4上的滑线信号（0-10VDC）是否随气缸运动变化。