开关电磁阀的节能控制策略

电磁阀是工业设备中，常见的一种控制元器件，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。

本文介绍的是开关电磁阀，顾名思义，开关电磁阀的输入电气信号是额定电压和零伏电压，输出的液压/气动信号也是最大和最小两种状态。在开关电磁阀工作的时候，线圈总是工作在最大电信号或最小电信号。对于长时间工作在最大电信号的电磁阀，一方面控制信号一致处于最大，另一方面，电磁阀长时间工作时的发热，也会显著影响电磁阀的寿命。本人查到了一些厂家的资料，整理了两种常见的节能控制分享给大家，一方面可以降低功耗，另外一方面，可以显著的减低线圈发热，提高电磁阀的使用寿命。

开关电磁阀从得电开始开启到完全开启，经历了启动、开启和保持开启三个阶段。三个阶段所面临的反向作用力不同，因此我们可以理解成三个阶段所需要的电磁力不同，从而得出所需要的控制信号不同。如下图，可以看出，微控制器输出信号分成了三个阶段，这个案例中，前两个阶段战略2s，然后电磁阀就长时间的工作在第三阶段，并维持控制信号，此时控制信号是启动信号的40%；因此控制信号的消耗降低了60%，发热会显著降低，寿命也会显著的提高。缺点就是微控制器对开关电磁阀的控制输出针脚需要是比例量，而不能是开关量。

从如下的框架图和输入信号的消耗图可以看出，我们可以把节能插头理解成一个集成在插头里面的微控制器，这样，插头的输入信号，依然使用开关信号，实际的输出信号和“方法一”介绍的类似。这种方案将会不改变外部控制信号的基础上，显著的减低电磁阀的消耗，提高电磁阀的使用寿命。

电气框架图

输入电压和电流消耗