Proportional-Pneumatik

Vorsprung sichern, neue Potenziale gewinnen

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Sie wollen Fachwissen. Sie suchen Innovationen. Wir sind die Kompetenz in Ihrer Branche.

Einführung und Funktionsprinzip

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Produktbeschreibungen

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Ihr Plus an Wettbewerbsfähigkeit sichern: Dies war und ist immer das Ziel von Festo. Als Innovationstreiber in der Pneumatik bietet Festo deshalb ein breites Spektrum an Proportional-Druckregel- und Wegeventilen. Damit können Sie selbst hochkomplexe Anwendungen leicht realisieren und sicher im Griff behalten.

Bauen Sie Ihren Technologievorsprung aus!

Das komplette Programm auf einen Blick

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Anwendungsbeispiele

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Ihr Vorsprung

Unsere Kompetenz

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... durch unsere Kompetenz in der Proportionaltechnik. Sie profitieren zum besten Preis von einem Maximum individueller Lösungen und Funktionen – bei minimalem Aufwand für Einbau, Parametrierung und Inbetrieb-nahme. Alles ist in der Regel per Preset voreingestellt, und integrierte Technologien nehmen Ihnen zudem zeitraubende Routineaufgaben ab. Unser neues Proportionalventil VPPX empfiehlt sich immer dann, ...

Setzen Sie auf höhere Produktivität ...

... dem Preisdruck gut stand-halten wollen.

... hohe Regelgenauigkeit wünschen.

... wenn Sie …

Breites PortfolioDie bekannten Baureihen VPPE und VPPM sind aus der neueren Generationen der Proportional-ventile. Jetzt wurde zusätzlich eine Ventilserie mit integrierter I/O-Link-Schnittstelle aus der VPPM-Baureihe und die Baureihe VPPX mit externem Sensorein-gang entwickelt. Diese arbeiten im „Standard-Druckregelbereich“ bis 10 bar. Neu ist auch das Hochdruckventil VPPL bis 40 bar. In der NW 2,5 kann VPPL als eigenständiges Ventil, als Pilot-ventil mit einem direkt ange-flanschten Booster PREL oder mit einem anderen fremdluft-angesteuerten Druckregelventil, (z.B. MS9 -LR…PO) betrieben werden.

Proportional-Druckregelventil VPPM

Proportional-Druckregelventil VPPM IO Link

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... Ventile mit geringem Eigenluft-verbrauch bevorzugen.

... auf neueste Ventiltechnologie und elektrische Kommunikation setzen.

... ihren Regelungsprozess optimieren und mit Proportional-Druckregelventilen den Druck zuverlässig, genau und sehr dynamisch regeln wollen.

... nicht nur Druck, sondern auch andere physikalische Größen regeln. Mit VPPX können Sie nahezu jede durch Luft oder einen Aktor beeinflussbare physikalische Größe regeln.

Technologievorsprung im Detail:• Multi-Sensor-Control für höchste Präzision• Elektrische und pneumatische Funktionsintegration

und -erweiterungen mit VPPM auf CPX/MPA• Variable Druckzonenregelung für erhöhte Flexibilität• 3 Presets für einfaches Regeln• Multiplexing mit CPX/MPA• Externer Sensoreingang beim VPPX• IO-Link

Druck oder DurchflussOb hochdynamischer oder schlei-chender Druckanstieg, Standard- oder Kundenspezifischer Druck-bereich für Ihre Applikation: Mit Proportionaltechnik von Festo sind Sie immer auf dem richtigen Weg.

BedienerfreundlichDurch die Auswahl aus 3 ver-schiedenen Presets ist für nahezu jede Anwendung der richtige Parameter verfügbar. Schnell, normal oder ruhig.

Integration möglichMit der Integration von VPPM auf die Ventilinselkombination CPX/MPA bieten sich Ihnen sowohl in der elektrischen Kom-munikation als auch pneuma-tisch erweiterte Möglichkeiten.

Flexibel und leistungsfähigMit Einstellungen wie Druck-bereich und digitalen Schaltaus-gängen lässt sich das VPPM problemlos an den Prozess anpassen. Höchste Prozess-qualität und Flexibilität bietet das VPPX mit individueller Anpassung wie PID-Regler, Soll-, Ist-, Ein- und Ausgängen sowie externem Sensoreingang.

Proportional-Druckregelventil VPPL

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Leistung auf den Punkt gebracht

Einzigartig am Markt:Kaskadenregelung mit integrier-ter Multi-Sensor-ControlBei dieser Technologie sorgen integrierte Sensoren für ein robustes Regelverhalten auch im Kleinsignalbereich. Und das tem-peraturkompensiert – das bedeu-tet driftfreies Regeln bei Tempe-raturwechseln. Dahinter verbirgt sich das Prinzip der Kaskaden-regelung. Dabei werden meh- rere Regelkreise ineinander ge schachtelt und die Gesamt-regelstrecke wird in zwei klei-nere, besser regelbare Teilstre-cken unterteilt. Gegenüber den herkömmlichen einfachen „Standardreglern“ lässt sich dadurch die Regelgenauigkeit um ein Vielfaches steigern.

Vorteile• Höher Regelgenauigkeit und

Dynamik gegenüber einzel-wirkenden Reglern

• Unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen

• Exakt selbst über weite Distanzen

Stabiler Regeln: Mit Multi- Sensor-Control nahe an der Ideallinie des Sollwerts

SollwertArbeitsdruckverlauf „Einfachregler“Arbeitsdruckverlauf „Kaskadenregelung“

SollwertArbeits-druckregler

Membran - druckregler

Vorsteuer-magnete

Vorsteuer-stufe

Hauptstufe Arbeits - volumen

Sensor 1

Sensor 2Istwert

Multi-Sensor-Control ( Kaskadenregelung) des VPPM

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Bedienkomfort

Höchster Bedienkomfort Für jede Applikation die passen-den Parameter per Knopfdruck einfach aus 3 Presets auswählen, aktivieren – und fertig.

Übersichtlich und funktional in der Anwendung

Modus „Schnell“für Anwendungen, bei denen zur Druckanpassung große Luft-Volumina erforderlich sind

Modus „Normal“für Anwendungen mit mitt leren Luft-Volumina.

Modus „Ruhig“für Anwendungen, bei denen innerhalb einer vorgeschrie-benen Regelzeit nur kleine Luft-mengen zu- oder abgeführt werden müssen.

AnschlusssteckerM12-8polig

• Anzeige des aktuellen Druckwertes• Druckregelbereich einstellbar• Verschiedene Schaltmodi für Schalt-

ausgang (Diagnosefunktion)

Einheiten wählbar (bar, kPa, psi)

Presets über Tasten oder digitale Eingänge wählbar

Status-LEDsPower/Error

Balkenanzeige zum Erkennen dyna-mischer Vorgänge

3 Preset-LEDsschnell/normal/ ruhig

3 Drucktasten zur einfachen Bedienung (Auswahl der Presets)

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High-Tech, Anwenderfreundlichkeit und Funktionalität kombiniert: Profitieren Sie davon!

Individualität nach dem BaukastensystemDas Proportional-Druckregel-ventil VPPM stellt sich ganz auf Ihre Wünsche ein. Für sicheres und präzises Regelverhalten hat es alles mit an Bord: vorwähl-bare Presets plus Multi-Sensor-Control. Wählen Sie zwischen Inline- oder Flanschversion, LED- oder LCD-Display oder Sollwertvorgabe in Strom oder Spannung.

Neu: unser VPPM IO-Link für die einfache Punkt zu Punkt-verbindung.

Sie wollen noch mehr? Integriert in das elektrische Terminal CPX/MPA ermöglicht VPPM viele zusätzliche Dia gnosefunktionen und variable Druckzonen.

Betriebssicher, service- und montagefreundlich• Druckerhalt bei Ausfall der

Versorgungsspannung• Kabelbruchüberwachung • Lange Lebensdauer, geprüfte

Einheiten• Wahlweise Montage über

Anschlussblock, Hutschienen-befestigung oder einzeln mit Befestigungswinkel

• Einfacher Ventiltausch oder Erweiterung der Ventilinsel

• Energieeffizient: − durch Haltestromabsenkung

bei Pilotventilen − durch minimalen

Strom verbrauch im aus-geregelten Zustand

− durch Druckzonenregelung mit exakt dem jeweils benötigten Druck

− nach Erreichen des Soll -wertes keine weitere Energie zur Druckerhaltung not wendig

Bringen Sie Mehrwert in Ihre Prozesse: mit VPPM und seinen individuellen Ausbauvarianten.

Proportionalventil VPPM-LED Proportionalventil VPPM-LCD Proportionalventil CPX-MPA

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Multiplexing – gleiche Funktionalität mit weniger Proportionalventilen

Mit Multiplexing spart man bis zu 8 Proportionalventile pro Ventilinsel ein. Das Verfahren ist einfach: Beim Multiplexing werden mehrere Drücke sequen-ziell über nachgeschaltete Wege-ventile an verschiedene Aktoren übertragen. Dadurch kann man mit einem Proportionalventil abhängig von der Applikation und Durchschalt-frequenz bis zu 8 Wegeventile auf der

Ventil insel MPA ansteuern. Multi plexing ist somit wesentlich wirtschaft licher und preisgün-stiger als der konventionelle Aufbau.

Wir unterscheiden zwischen zeitgesteuertem und druck-gesteuertem Multiplexing.

Ihr Plus an Performance durch Funktionsintegration• Deutlich gesenkte System-

kosten• Weniger Installations-

aufwand• Geprüfte und vormontierte

Baugruppe

ZeitgesteuertDer Ausgangsdruck des VPPM wird einem entspre-chenden Verbraucher zugeordnet. Das geschieht über ein 3/2- oder 5/3-Wegeventil. Der Druck wird dann in einer definierten Zeitfolge nachgeregelt und nicht weiter überwacht.

DruckgesteuertDer Ausgangsdruck des VPPM wird einem entspre-chenden Verbraucher zugeordnet. Das geschieht über ein 3/2- oder 5/3-Wegeventil. Der Druck wird durch ein Sensormodul überwacht und je nach Druckabfall entsprechend nachgeregelt.

24 V DC 24 V DC24 V DC 24 V DC

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Perfektes Zusammenspiel für ein Mehr an Funktionalität:VPPM im Verbund mit CPX/MPA

Proportional-Pneumatik am Feldbus: Innovation durch Funktions integrationIntegriert in das elektrische Terminal CPX/MPA eröffnet sich dem Anwender mit VPPM-MPA eine Vielfalt an zusätzlichen pneumatischen und elektrischen Funktionalitäten. Individuell, modular und auf allen Ebenen konfigurierbar.

Zum Beispiel die schnelle Betriebszustandsprüfung bei VPPM-MPA 1/4" mit Display: Anzeige von• Druck• Soll-/Ist-Wert• Fehlercodes.

Optional: Das Display lässt sich abschalten.

Kommunizieren auf allen EbenenAuf der Ventilinsel CPX/MPA bie-tet VPPM-MPA Zugang zu allen gängigen, offenen Feldbus- und Industrial Ethernet Systemen.

Das Verständnis von• PROFIBUS• DeviceNet • Interbus • CANopen • Sercos III• POWERLINK• CC-Link • Modbus/TCP • EtherNet/IP • PROFINET und • EtherCATverspricht eine einheitliche, durchgängige Kommunikation von der Betriebs- und Leitebene bis zur Feldebene. In Summe ist so die optimale Einbindung in das jeweilige Steuerungskonzept möglich.

Maximierte Funktionalität – minimierter Platzbedarf: VPPM-MPA integriert im elektrischen Terminal CPX/MPA

Ventilinsel MPA mit CPX-TerminalDas CPX-Terminal dient der einfachen, flexiblen An bindung pneu-matischer und elektrischer Steuerketten an ein Automatisierungs-system. Mit CPX stehen Ihnen auf der Ventilinsel MPA auch über weite Strecken alle Möglichkeiten serieller, echtzeitfähiger Kommunikation offen:

• Übertragung numerischer Informationen z.B. zur Diagnose und Parametrierung

• Ansteuerung der kompletten pneumatischen Steuerkette durch E/A-Module und Ventile an einem Feldbus-Anschluss.

Dank hoher Schutzart IP65/IP67 zeigt sich Ihre Auto matisierungs-Plattform dem rauen Industriealltag voll und ganz gewachsen.

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Im Handumdrehen para-metrieren, konfigurieren und diagnostizieren VPPM-MPA auf CPX/MPA ent-lastet Sie gezielt in Ihrer tägli-chen Arbeit. Direkt, be quem und sicher haben Sie sämtliche Aufgaben im Griff:

• Die serielle Ansteuerung der Ventile und die Übertragung digitalisierter Analogdaten für die Pneumatik – selbst über weite Entfernungen

• Die Diagnose direkt am Feld-bus: Alle Werte lassen sich fernsteuern und über wachen, auch obere und untere Grenz-werte wie z.B. ein nicht erreich-ter Solldruck am Ausgang

• Die Parametrierung mit auto-matischer Anpassung von Strom- oder Spannungsschnitt-stellen, auf Druck einheiten und/oder digi ta lisierte Formate

Reduzieren Sie Ihre Stillstands-zeit um bis zu 35% Ungeplanter Stillstand bei Maschinen und Anlagen ist teuer. Umso wichtiger wird es, Fehler rasch zu erkennen, zu lokalisie-ren und zu beheben – oder noch besser zu ver mei den. Festo bie-tet hier ein Gesamtpaket an Diagnose- Lösungen, mit dem Sie die ganze Ventilinsel auf einen Blick erfassen und steuern können.

Festo Anzeige- und Bedien gerät CPX-MMIFür Inbetriebnahme und Diag-nose ohne Feldbus – wie z.B. im Service – wurde das Handbedien-gerät CPX-MMI konzipiert. Ein-fach Analog daten im Klartext ein-geben, auslesen und Grenzwerte parametrieren. LED-gestützt ein Kinderspiel.

Die ganze Ventilinsel auf einen Blick: Festo Maintenance Tool CPX-FMTMit dem Festo Maintenance Tool für CPX sind alle Module der Ventilinsel sichtbar. Parameter können einfach verändert, Soll- und Istwerte eingesehen und Fehlermel dungen angezeigt werden – ohne dass Sie dafür Programmierkenntnisse benö-tigen.

Wählen Sie: für einfachere Lösungen CPX-MMI. Beim Blick auf das Ganze: CPX-FMT.

Service und Inbetriebnahme per Handheld CPX-MMI ohne Program-mierung

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Erweiterte elektrische Anschlussmöglichkeit – mit I/O-Link am Puls der Zeit

Sicher kommunizieren!VPPM mit I/O-Link-Schnittstelle kommuniziert über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Ihr Vorteil: Keine Konflikte, da ausschließlich zwischen dem Ventil und dem Master kommuniziert wird.

Die Feldbusverbindung ist eben-falls schnell hergestellt: Jeder Master, mit dem VPPM-I/O-Link kommuniziert, kann an ein vor-handenes Bussystem ange-schlossen werden.

Stabiles Regelverhalten, 3 PresetsVPPM-I/O-Link bietet Ihnen die gleiche Leistung wie ein analoges Ventil. Für das stabile Regelver-halten, selbst im Kleinsignalbe-reich, sorgt die bewährte Kaska-denregelung mit 2 Sensoren. Auch die Version mit I/O-Link bietet 3 Presets, die man je nach Anforderung einsetzen kann. Natürlich stehen zusätzlich wei-tere Funktionen aus der Stan-dardserie zur Wahl.

Offen für alle FeldbusprotokolleIhre bequeme Brücke zum Feld-bus-Einzelanschluss: Über I-Port- oder I/O-Link-Schnittstelle sind die Einzelventile offen für alle Feldbusprotokolle. Die schnelle datenrate mit 230 KB/s und Zyk-luszeiten von 0,4 ms zwischen Master und Device ermöglich, dass auch komplexe Datenpa-kete schnell und sicher übertra-gen werden. Die Ventile lassen sich sowohl über den CTEL aus der CPX als auch mit allen markt-gängigen I/O-Link Modulen ansteuern.

Proportionalventil VPPM-12L … LK CTEL für CPXFeldbus CTEU mit CAPC

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VPPE – ein auf die Basisfunktionen reduziertes Ventil

Bewusst klassisch: die Alterna-tive für BasisanwendungenEin Proportionalventil, angepasst an die Funktionen, die Ihre Anwendung wirklich be nötigt. Ob ohne oder kom fortabler mit Display, VPPE bietet exakt die für viele Basis applikationen geforderten Leistungs merkmale.

Vorteile• Günstiger Einstiegspreis• Gute Verhaltenseigen schaften

bei einfachen Regelaufgaben• Schutzart IP65• Flanschfähig• Hohe EMV-Beständigkeit

(Class A)

Proportionalventil VPPE

Bei VPPE mit Display• Menüführung• Displayabschaltung• Druckbereichseinstellung• Passwortschutz• 3 Presets abrufbar• Digitale Regelelektronik• Abluftflansch drehbar• P-Leisten kompatibel

Die Proportionalventile VPPE werden einfach aneinander gereiht

Proportionalventil VPPE Display

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Das Proportional-Druckregel-ventil VPPX lässt keine Wünsche offen. Sie stellen den Regler einfach nach Ihren Anforderungen und Wünschen ein. Ein eigens für die Konfigurations-Software FCT entwickeltes Plug-in macht VPPX damit in vielen Applikationen leistungsfähiger als Standard-regler.

Ist-Wert-Eingang für externe Sensoren Dieser Eingang sorgt für eine enorme Steigerung der Prozess-qualität. Jetzt kann man endlich sämtliche in der Regelungskette enthaltene Einflüsse und Störun-gen einfach ausregeln!

Was immer Sie regeln wollen: Das Proportional-Druckregel-ventil VPPX regelt jede physika-lische Größe, die sich mit Luft oder einem Aktuator beeinflus-sen lässt.

Höchste Anwendungs- Flexibilität Z.B. durch die freie Wahl der Soll- und Ist-Wert Ein- und Ausgänge: Alles ist individuell einstellbar, ob Strom oder Spannung, ob gemischt oder in gleichen Ein-heiten.

Auch wenn Sie unterschiedliche Anwendungen haben oder ein Ersatzventil benötigen: Meistern Sie besser als je zuvor! Speichern Sie einfach die neuen PID–Regel-parameter im Ventil ab – und schon geht’s wieder weiter.

Höchste Leistungsfähigkeit, beste Prozessqualität, maximale Flexibilität: VPPX. Das Richtige für Sie.

Oszilloskop-Funktion des FCT für den schnellen Überblick über die Reglereinstellungen

Proportionalventil VPPX-12L...

Effizienzsteigerung durch Software von Festo

Interner DruckExterner SensorSollwert

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VPPL- Druckregelung bis zu 40 bar

Regeln auf hohem NiveauVPPL wurde speziell für höhere Drücke von 10 … 40 bar entwi-ckelt. Als Einzelgerät mit Gewin-deanschlüssen ist das Propor-tionalventil vielfältig im Einsatz, z.B. beim Streckblasen von PET-Flaschen in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie oder beiReifen- oder Bremsenprüfstän-den in der Automobilindustrie.

Flexibel AnsteuernVPPL ist über einen standardi-sierten Steckanschluss M12(In) mit Strom oder Spannung varia-bel ansteuerbar. Der geregelte Druck lässt sich auch über einen zweiten standardisierten M12 Stecker (Out) als Strom oder Spannungssignal auslesen

Mehr DurchflussVPPL direkt gekoppelt mit dem Durchflussbooster PREL sorgt für höherenDurchfluss. Mit dieser Kombination in den Nennweiten 25 und 45 lässt sich der Durch-fluss von ca. 300 l/min auf maxi-mal 6000 m³/h steigern.

Genauer regeln!Für einen überlagerten Regel-kreis ist das Proportionalventil VPPL in der Baureihe PREL zusätzlich mit einem zweiten Drucksensor ausgestattet. Damit wird der Ausgangsdruck und der Vorsteuerdruck des PREL überwacht und geregelt. Das verbessert die Regelgenau-igkeit des gesamten Druck-reglers nochmals.

VPPL-3L-3G14-…

z.B. bei Reifen- oder Bremsenprüfständen in der Automobilindustrie

Bitte beachten Sie: VPPL können Sie nur über den Typ-Schlüssel bestellen. Weitere Informationen bekommen Sie bei Ihrem Ver-triebsingenieur.

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Merkmale Auswahltabelle

Anschluss Eingangs-druck

Regelbereich Max. Durchfluss

Max. Leistungs-aufnahme

Eigenluft-verbrauch

Filte-rung

Wiederhol-genauig-keit

Konstruktiver Aufbau

Sicherheits-stellung

Regelung Externer Sensor

Anwendung Betriebsmedium Besonderheiten

Elek

tris

ch

Pneu

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Dru

ck

Dur

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ss

wen

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Sollw

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Sollw

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Klei

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neut

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Gas

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t

unge

ölt

Druck-Regelventile

VPPM-LCDVPPM-LED

M128-polig

G1/8 0 – 11 bar 0 – 2 bar 1400 l/min 7 W max. 5 l/h 40 µm 0,50 % vorgesteuertes Membranregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x x LCD-Version mit Display und übersichtlichem Menü, Multi-Sensor-ControlG1/4 0 – 6 bar 2750 l/min

VPPM-IO Link M125-polig G1/2 0 – 10 bar 7000 l/min 11 W

VPPM-MPA Feldbus/MPA-System

G1/8 0 – 11 bar 0 – 2 bar 0 – 6 bar 0 – 10 bar

1400 l/min 7 W max. 5 l/h 40 µm 0,50 % vorgesteuertes Membranregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x x LCD-Display (G1/4"), Einstellung über Feldbus, Multi-Sensor- Control

G1/4 1650 l/min

VPPE M124-polig

G1/8 7 bar 0 – 6 bar 600 l/min 3,6 W max. 5 l/h 40 µm < 0,70 % vorgesteuertes Membranregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x Low Cost Ventil

VPPX M128-polig

G1/8 0 – 11 bar 0 – 10 bar 1400 l/min 7 W max. 5 l/h 40 µm 0,50 % vorgesteuertes Membranregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x x x x x x Multi-Sensor, externer Sensor-eingang, kostenloses Plug-in für FCT-SoftwareG1/4 2750 l/min

G1/2 7000 l/min 11 W

VPPE Display M125-polig

G1/8 0 – 11 bar 0 – 2 bar0 – 6 bar0 – 10 bar

1250 l/min 4,2 W max. 5 l/h 40 µm < 0,70 % vorgesteuertes Membranregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x rotes LED-Display, Menü zur Einstellung

VPPL * 2 x M125-polig

0 – 50 bar 0,2 – 20 bar 350 l/min 27 W max. 20 l/h 40 µm 1 % direkt gesteuer-tes Regelventil

bei Stromausfall entlüftend

x x x Durchflussbooster PREL für 6000 l/h0,4 – 40 bar bei 6 bar bei 40 bar

MPPE DIN 45326M16 x 0,758-polig

G1/8 G1/4 G1/2

0 – 11 bar 0 – 1 bar 8800 l/min 3,6 W max. 5 l/h 40 µm 0,50 % vorgesteuertes Kolbenregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x x externer Istwerteingang0 – 2,5 bar0 – 6 bar 0 – 10 bar

MPPE-S DIN 45326M16 x 0,758-polig

G1/8 G1/4 G1/2

0 – 12 bar 0 – 2 bar 0 – 6 bar 0 – 10 bar

8500 l/min 20 W max. 5 l/h 40 µm 0,50 % vorgesteuertes Kolbenregel-ventil

bei Stromausfall entlüftend

x x x x x x x x 1/8" Variante direkt gesteuert, SA-Varianten für Vakuum

Volumenstrom-Regelventile

MPYE M12 x 14-polig

M5G1/8 G1/4 G1/2

0 – 10 bar – 2000 l/min 2,4 W Mittel-stellung 26,4 W Voll-hub

7 – 35 l/min 5 µm 0,50 % Kolbenschieber bei Stromausfall gesperrte Mittelstellung

x x x x x x x hochdynamisch auch für Positionsregelung

VPWP M8 4-poligDose

G1/8 G1/4

0 – 10 bar – 1400 l/min 28,8 W 20 – 30 l/min 5 µm 1 % Kolbenschieber gesperrte Mittelstellung

x x x x x x x Soft-Stop, Positions- und Kraftregelung

* Bitte beachten Sie: VPPL können Sie nur über den Typ-Schlüssel bestellen. Weitere Informationen bekommen Sie bei Ihrem Vertriebsingenieur.

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Proportionalventile eignen sich für unterschiedlichste Appli ka-tionen, z.B. bei Montage- und Handhabungs aufgaben, in Werkzeug maschinen oder in der Schweißtechnik. Bei Festo haben Sie die Wahl: für jede Anforderung steht eine pass-genaue und wirtschaftliche Lösung bereit. Einfach anhand der von Ihnen definierten Eigenschaften, Funktionalitäten und Merk malen aussuchen – dann fällt die Entscheidung nicht schwer.

Merkmale Auswahltabelle

Anschluss Eingangs-druck

Regelbereich Max. Durchfluss

Max. Leistungs-aufnahme

Eigenluft-verbrauch

Filte-rung

Wiederhol-genauig-keit

Konstruktiver Aufbau

Sicherheits-stellung

Regelung Externer Sensor

Anwendung Betriebsmedium Besonderheiten

Elek

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Druck-Regelventile

VPPM-LCDVPPM-LED

M128-polig

G1/8 0 – 11 bar 0 – 2 bar 1400 l/min 7 W max. 5 l/h 40 µm 0,50 % vorgesteuertes Membranregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x x LCD-Version mit Display und übersichtlichem Menü, Multi-Sensor-ControlG1/4 0 – 6 bar 2750 l/min

VPPM-IO Link M125-polig G1/2 0 – 10 bar 7000 l/min 11 W

VPPM-MPA Feldbus/MPA-System

G1/8 0 – 11 bar 0 – 2 bar 0 – 6 bar 0 – 10 bar

1400 l/min 7 W max. 5 l/h 40 µm 0,50 % vorgesteuertes Membranregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x x LCD-Display (G1/4"), Einstellung über Feldbus, Multi-Sensor- Control

G1/4 1650 l/min

VPPE M124-polig

G1/8 7 bar 0 – 6 bar 600 l/min 3,6 W max. 5 l/h 40 µm < 0,70 % vorgesteuertes Membranregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x Low Cost Ventil

VPPX M128-polig

G1/8 0 – 11 bar 0 – 10 bar 1400 l/min 7 W max. 5 l/h 40 µm 0,50 % vorgesteuertes Membranregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x x x x x x Multi-Sensor, externer Sensor-eingang, kostenloses Plug-in für FCT-SoftwareG1/4 2750 l/min

G1/2 7000 l/min 11 W

VPPE Display M125-polig

G1/8 0 – 11 bar 0 – 2 bar0 – 6 bar0 – 10 bar

1250 l/min 4,2 W max. 5 l/h 40 µm < 0,70 % vorgesteuertes Membranregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x rotes LED-Display, Menü zur Einstellung

VPPL * 2 x M125-polig

0 – 50 bar 0,2 – 20 bar 350 l/min 27 W max. 20 l/h 40 µm 1 % direkt gesteuer-tes Regelventil

bei Stromausfall entlüftend

x x x Durchflussbooster PREL für 6000 l/h0,4 – 40 bar bei 6 bar bei 40 bar

MPPE DIN 45326M16 x 0,758-polig

G1/8 G1/4 G1/2

0 – 11 bar 0 – 1 bar 8800 l/min 3,6 W max. 5 l/h 40 µm 0,50 % vorgesteuertes Kolbenregel-ventil

bei Stromausfall druckhaltend

x x x x x x externer Istwerteingang0 – 2,5 bar0 – 6 bar 0 – 10 bar

MPPE-S DIN 45326M16 x 0,758-polig

G1/8 G1/4 G1/2

0 – 12 bar 0 – 2 bar 0 – 6 bar 0 – 10 bar

8500 l/min 20 W max. 5 l/h 40 µm 0,50 % vorgesteuertes Kolbenregel-ventil

bei Stromausfall entlüftend

x x x x x x x x 1/8" Variante direkt gesteuert, SA-Varianten für Vakuum

Volumenstrom-Regelventile

MPYE M12 x 14-polig

M5G1/8 G1/4 G1/2

0 – 10 bar – 2000 l/min 2,4 W Mittel-stellung 26,4 W Voll-hub

7 – 35 l/min 5 µm 0,50 % Kolbenschieber bei Stromausfall gesperrte Mittelstellung

x x x x x x x hochdynamisch auch für Positionsregelung

VPWP M8 4-poligDose

G1/8 G1/4

0 – 10 bar – 1400 l/min 28,8 W 20 – 30 l/min 5 µm 1 % Kolbenschieber gesperrte Mittelstellung

x x x x x x x Soft-Stop, Positions- und Kraftregelung

* Bitte beachten Sie: VPPL können Sie nur über den Typ-Schlüssel bestellen. Weitere Informationen bekommen Sie bei Ihrem Vertriebsingenieur.

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Automobilindustrie

Proportionalventile VPPM zur Axialkraftregelung in Schraub-automatenDurch den Einsatz spezieller Schrauben, die im Schraub-vorgang den Bohrprozess mit übernehmen, sind Bauteilvor-bereitungen – wie Vor bohren oder Stanzen – nicht mehr zwingend erforderlich. Zudem

entfallen die üblichen Toleranz-probleme. Die Axialkraft beim Fließ lochen wird über einen Tandem zylinder ADVU aufge-bracht und über ein Proportional-ventil VPPM im Fließlochprozess geregelt. Je nach Prozessstatus und Material passt die Steuerung die über den Zylinder wirkende Kraft individuell an.

Was wir für Sie regeln können – Anwendungsbeispiele

n Drehzahl, F Axialkraft, M Drehmoment

Finden Hochfahren Fließlochen Gewinde formen Einschrauben Festziehen

1. Finden auf Zeit 2. Einschrauben auf Tiefe L1 3. Einschrauben auf Tiefe L2 4. Anziehen auf Drehmoment MA

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Abfüll- und Verpackungs technik

Proportionalventile VPPM zur Vakuum-, Druck- und Zylinder-kraftregelungIn einer Deckel-Auflegestation wird mittels Sauger der Deckel befördert. Je nach Größe und Material muss der Vakuumdruck proportional zur Versorgung des Ejektors angeglichen werden. Proportionalventile VPPM regeln

den Druck für die Venturidüse. Auch an der Siegelstation kom-men sie zum Einsatz: Dort wer-den die Deckel auf die Behälter auf gepresst.Hier dienen sie der Zylinderkraftregelung, um den Pressdruck individuell dem jeweili gen Produkt anzu passen.

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Maschinen- und Anlagenbau

Proportionalventile VPPM zur Bahnzugregelung In Wickelmaschinen ist eine gleichbleibende Bahnspannung maßgebend für gute Wickel- ergebnisse. Dazu muss die Frik-tionswalze in Abhängigkeit zum Rollen durch messer immer opti-mal abgebremst werden. VPPM regelt die Bremskraft entspre-chend des von der Maschi nen-steuerung übermittelten Soll-wertes.

Prüfmaschinen

Proportionalventile VPPM zur PressdruckregelungIn Laborpressen testet man Kleb-stoffe auf ihre Adhäsionskräfte. Dazu werden die Prüflinge mit definierter Kraft von beheizten Pressplatten zusammengepresst und nach einer Abkühlphase untersucht. Mit VPPM lässt sich der Pressdruck individuell variieren.

Gummi- und Kunststoff - maschinen

Proportionalventile VPPM zur GegendruckregelungIn Extrusionsmaschinen tra gen VPPM zu einem exakt gesteuer-ten Profilabzug bei. Sie sorgen für eine kontinu ierliche und gleichbleibende Fertigungs-geschwindigkeit bei der Verar-beitung von Thermo plasten.

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Druck- und Papierindustrie

Proportionalventile VPPM zur SollwertregelungDamit Papprollen in Rollen-schneidern beim Wickelvorgang nicht durchrutschen, wird eine sogenannte Kontaktwickelwalze mit einem dehnbaren Profil aus-gestattet. Durch VPPM-gesteuer-ten Druckluftaufbau stellt sich deren Spanndruck z.B. auf Wickelmaterial, Bahnspannung oder Beschaffenheit der Papp-rollen ein.

Laminier- und Coating- Maschinen

Proportionalventile VPPM zum Vorspannen der MaterialbahnenVerschiedenste Materialien für Branchen von Automotive bis Sport und Verpackung gleich-mäßig und in der gewünsch- ten Qualität beschichten oder laminieren: dazu benötigt man verschiedene Bahnspannungen, die man mit Hilfe der Propor tio- nalventile VPPM einstellt.

Verfahrenstechnik

Proportionalventile VPPM zur MembranventilsteuerungUm auf einer Automobil-Test-strecke verschiedenste Fahr-bahnzustände zu simulieren, werden die benötigten Wasser-mengen vom Potentiometer an Proportionalventile VPPM sig-nalisiert. Diese bauen einen pneumatischen Druck auf, der die Membranventile aktiviert.

Schweißmaschinen

Proportionalventile VPPE zur SollwertregelungIn der Ultraschalltechnik erfor-dern unterschiedliche Materia-lien und individuelle Material-dicken exakt aufein ander abge-stimmte Schweiß- bzw. Anpress-drücke. Über die Maschinen-steuerung lassen sich Umrüst- und Einstell zeiten verkürzen sowie die Produktivität steigern – geregelt mit Proportional ven-tilen VPPE.

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Wegeventile neuester Stand – von Proportional-Pneumatik bis zur Servopneumatik

5/3-Wege-Proportionalventil MPYEDas direkt betätigte Propor-tional-Wegeventil verfügt über einen lagegeregelten Schieber. Es formt ein analoges Eingangs-signal in einen entsprechenden Öffnungsquerschnitt an den Ven-tilausgängen um. In Verbindung mit einem ex ternen Lageregler und Wegmesssystem lässt sich ein genaues pneumatisches Positioniersystem aufbauen.

Vorteile• Niedrige Maschinenzyklus-

zeiten: programmierte Durch-flusswerte schnell geschaltet

• Flexible Zylindergeschwin-digkeiten: Durchflusswerte variabel gestalten

• Einsatz als Stellglied: Durch-flusswerte stetig und schnell veränderbar

Am Beispiel: Proportional-Wegeventile im EinsatzAbsolut lebensechte Bewegun-gen: Damit sich die japa nische Roboterdame mit ihren menschli-chen Zügen auch wirklich wie ein Mensch bewegt, setzt der japani-sche Hersteller auf 50 Proportio-nal-Wegeventile vom Typ MPYE. Sie steuern die kleinen An triebe an, die unter ihrer fei nen Silikon-haut die Gliedmaßen bewegen. Kein anderer Automatisierungs-zulieferer war in der Lage, solche Proportionalventile zu liefern, die Festo aus dem Serienprodukt individuell nach spezifischen Anforderungen entwickelte – in

einem gemeinsamen Pro jektteam mit dem Auftrag geber.

Weitere Schlüsselkriterien für den Auftrag waren dabei die spe-zielle Drosselung, die trotz weiter Schlauchwege eine noch feinere Regelung er möglichte und die schnelle Reaktionszeit, die bereits das Serienprodukt MPYE aufweist.

Ebenfalls überzeugend für den japanischen Auftraggeber: die Langlebigkeit und der ver gleichsweise günstige Preis von MPYE.

Schnell, langlebig und kosten-günstig: Je 50 MPYE-Proportio-nal-Wegeventile in individuellen Sonderanfertigungen steuern die Antriebe an, die unter der feinen Silikonhaut der Roboterfrau die Glied maßen bewegen.

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Ideal für Servopneumatik: 5/3-Wege-Proportionalventil VPWP Auf der MPVE Technologie aufge-setzt ermöglicht das VPWP das Variieren der Bewegungsrich-tung.

Vorteile• Sicher: integriertes Interface

für digitalisierte Datenüber-tragung

• Präzise: mit integrierten Drucksensoren und Kaskaden-regelung

• Betriebssicher: adaptiver „Selftuning“- Regelalgorithmus

• Einfach: unterstützt die Auto-Identifikation

• Produktiv: umfassend dia-gnosefähig

• Variabel: integrierte Druck-sensoren für das Umschalten von Positionier- auf Kraft -regelung

Hervorragende Bewegungs-performance • Direktes Ansteuern einer

Bremse oder Klemmpatrone • Sicheres Verweilen in der

Mittelposition durch neue Stillstandsregelung

• Integrierte Option zur Kraft-regelung

• Eindeutige Diagnose in voll digitalisiertem System

Servopneumatik neuester StandGroße Lasten noch dynamischer positionieren. Mit der dritten Generation servopneumatischer Systeme von Festo haben Sie die Nase vorn. Und das mit Leichtigkeit. Auf schonende und vibrationsfreie Funktion ausgelegt, verkürzen die kompakten Leistungsträger mit VPWP Ihnen Positionierzeiten um bis zu 30 % und sparen ebenfalls bis zu 30 % Druckluft ein.

Kombiniert mit der Automa-tisierungs-Plattform CPX, beschleunigt VPWP im Zusam-menspiel mit dem servopneu-matischen Positioniermodul CMAX oder dem elektronischen Endlagenregler CMPX für Soft-Stop eine große Bandbreite wvon Antrieben.

Elektrisches Terminal CPX mit Positioniermodul CMAX

Proportional-ventil VPWP

Pneumatischer Linearantrieb mit integriertem Wegmesssystem DGCI

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RegelungsartenRegler beeinflussen selbsttätig eine oder mehrere physikalische Größen auf ein vorgegebenes Niveau. Dazu ermittelt der Regler ständig im Vergleich von Soll-wertsignal und Istwertsignal die Regelab weichung, die soge-nannte Regeldifferenz, die durch die Stellgröße des Reglers auf ein Minimum reduziert wird. Generell werden zwei Regelungs-arten unterschieden:• Unstetige Regelung (Zwei-

oder Mehrpunktregelung)• Stetige Regelung: Der Regler

greift kontinuierlich in den Regelprozess ein.

Unstetige ReglungEin sich in Sprüngen voll zie-hender Prozess wird als unstetig bezeichnet. Der Regler greift hier mit kurzen Schaltsprüngen und gleicher Energiehöhe in die Rege-lung ein. Daher wird dieser Reg-ler auch schaltender Regler genannt. Der Unterschied zwi-schen den beiden Schaltpunkten „Ein“ und „Aus“ wird als Schalt -hysterese bezeichnet. So arbei-ten z.B. Bügeleisen. Unterschrei-tet die vorgegebene Temperatur den Sollwert, schaltet ein Bime-tall die Heizung ein, überschrei-tet sie ihn, wird ausgeschaltet.

Stetige RegelungStetige Regler greifen stufenlos in den Prozess ein. Dafür ändern sie kontinuierlich das Stellsignal, um die Regel differenz so klein wie möglich zu halten. Innerhalb eines definierten Stellbereichs kann der Regler jede Stellgröße einnehmen.

Beispiel: Bei der Raumtempera-tur-Regelung etwa dient die Ein-stellung am Thermostat als Soll-wert, den Istwert liefert ein übli-cherweise im Thermostat integ-rierter Temperatursensor. Bei Abweichungen verändert der Regler durch Ansteuerung der Wasserpumpe stufenlos den Wasserstrom im Heiz körper. So wird die Regel abweichung gerin-ger, und der Regler drosselt wiederum die Leistung der Wasserpumpe.

Zweipunktregler im Strukturbild

Regelung einer Raumtemperatur

Regelungstechnik kurz und bündig

Regelung einer Raumtemperatur

HeizkörperThermostat

Heizkessel

Thermostat Heizkörper

Heizkessel

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Regelsysteme

Offener RegelkreisBei einem offenen Regelkreis fin-det keine Rückmeldung des Ist-wertes an die Steuereinheit statt. In der Proportionaltechnik sind offene Regelkreise eher selten zu finden.

Geschlossener RegelkreisDer geschlossene Regelkreis zeichnet sich dadurch aus, dass der Istwert kontinuierlich an die Regeleinheit zurückgemeldet wird. Die Regeleinheit berechnet aus der Regeldifferenz zwischen dem Sollwert und Istwert, gemäß ihrem Regelgesetz (Reglertyp), die Stellgröße, welche die Regel abweichung minimiert.

ReglertypenZur Bewältigung der Regel-aufgabe stehen verschiedene Reglertypen zur Verfügung.Diese reichen vom einfachen P-Regler, der lediglich eine proportionale Gewichtung des Regelfehlers vornimmt über den bekannten PID-Regler bis hin zu den modernen Ansätzen, wie z.B. Kaskaden- oder Zu - stands regelung.

KaskadenregelungBei einer Kaskadenregelung wer-den mehrere Regelkreise inein-ander geschachtelt. Die Gesamt-regelstrecke wird dadurch in klei-nere, besser regelbare Teilstre-cken unterteilt. Gegenüber einem direkt wirkenden Regler erhöhen sich die Regelgenauigkeit und die Stabilität des Regelkreises.

Bei der Kaskadenregelung dient die Reglerausgangsgröße des einen Reglers als Führungsgröße des jeweils nachfolgenden Reg-lers.

Analoge ReglerDer meist verwendete Regler ist der P-Regler. Er kann große Regelabweichungen gut aus-regeln, wird aber nur dort ein-gesetzt, wo Genauigkeit keine Rolle spielt.

Digitale Regelung (Mikroprozessor)Die Regelung mit Hilfe der modernen Mikroprozessortech-nik bietet viele Vorteile, z.B. dass moderne Regler typen (Kaskaden-regelung) in die Praxis umgesetzt werden können und somit er- höhte Stabilität und bessere

Genauigkeiten erreicht werden. Weitere wesentliche Vorteile sind die hohe Flexibilität (Preset -einstellungen), Bus fähigkeit (CPX-MPA Ventilinsel) und die erweiterte Diagnose fähigkeit.

Kaskadenregelung

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Der P-geregelte Kreis ist ein fach und mittelschnell im Vergleich zu anderen Regelungen. Das Pro-blem ist die bleibende Regel-abweichung.

Das D-Glied ist ein Differenzierer, der wegen Schwingungen im Sys-tem nur in Verbindung zu Reglern mit P- und/oder I-Verhalten als Regler ein ge setzt wird.

Ein I-geregelter Kreis ist ver-gleichsweise langsam, kann aber Abweichungen vollständig eliminieren.

Der PI-Regler kombiniert den mit-telschnellen P-Regler mit dem exakten I-Regler. Der PI-geregelte Kreis ist also genau und mittel-schnell.

Die schnellsten Regler sind die-jenigen mit D-Anteil (PD und PID). Ideal, wo hohe Dynamik gefragt oder die Strecke selbst schon instabil ist.

Digitale ReglerDigitale Regler können verschie-dene Regelparameter in einer im Prozessor hinter legten Tabelle ablegen. Je nach Sollwertände-rung, Störgröße oder Schalt-schwelle rufen sie diese ab. Dadurch kann man auch kompli-ziertere regeltechnische Applika-tionen optimal ausregeln, was Anlagen zuverlässiger, prozess-sicherer und produktiver macht.

Reglertypen im Vergleich

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HystereseZwischen dem eingegebenen Sollwert und dem ausgege benen Druck besteht innerhalb einer Toleranz immer ein line arer Zusammenhang. Dennoch macht es einen Unterschied, ob der Sollwert ansteigend oder abfal-lend eingeben wird. Die Differenz der maximalen Abweichungen nennt man Hysterese.

LinearitätsfehlerDer vollkommene lineare Verlauf der Regelkennlinie des Aus-gangsdrucks ist theoretisch. Die maximale prozentuale Abwei-chung von dieser theoretischen Regelkennlinie nennt man Linea-ritätsfehler. Der Prozentwert bezieht sich auf den maximalen Ausgangsdruck (Full Scale).

AnsprechempfindlichkeitWie feinfühlig man einen Druck verändern, d.h. einstellen kann, bestimmt die Ansprechempfind-lichkeit des Gerätes. Die kleinste Sollwertdifferenz, die zu einer Änderung des Ausgangsdruck führt, wird als Ansprechempfind-lichkeit bezeichnet. Hier 0,01 bar.

NullpunktverschiebungWenn ein VPPM z.B. aus Sicher-heitsgründen nicht entlüften darf, kann der Mindestdruck vom Nullpunkt nach oben weggeschoben werden. Dem kleinsten Sollwert ist dann z.B. ein Ausgangsdruck von 5 bar und dem größten Sollwert ein Ausgangsdruck von 10 bar zuge-ordnet. Wird die Nullpunktver-schiebung genutzt ist die Null-punktunterdrückung automa-tisch ausgeschaltet.

Begriffe zum Proportional-Druckregelventil

Wiederholgenauigkeit (Reproduzierbarkeit)Wiederholgenauigkeit ist die Spanne, innerhalb derer die flui-dische Ausgangsgröße streut, wenn dasselbe elektrische Ein-gangssignal, aus derselben Rich-tung kommend, wiederholt ein-gestellt wird. Sie wird in % des maximalen fluidischen Ausgangs-signals angegeben.

DruckbereichsanpassungIm Auslieferungszustand ent-spricht 100 % Sollwert gleich100 % des fluidischen Ausgangs-signals. Die Druck bereichs-anpassung oder -einstellung bietet die Mög lichkeit dem Soll-wert die fluidische Ausgangs-größe anzupassen.

NullpunktunterdrückungIn der Praxis besteht die Möglich-keit, dass am Sollwert eingang des VPPM über den Sollwert-geber eine Restspannung oder ein Reststrom anliegt. Damit das Ventil bei Sollwert Null mit Sicherheit entlüftet, nutzt man die Nullpunktunterdrückung.

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