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電動(dòng)執行器閥門(mén)首頁(yè) > 產(chǎn)品展示 > 電動(dòng)執行器 >

產(chǎn)品名稱(chēng)：電動(dòng)執行器[ 2020-05-28 ]

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  • 規格尺寸
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  • 一、電動(dòng)執行器的概述

    電動(dòng)執行器是過(guò)程控制中的一個(gè)重要組成部分。它的作用是接受控制器送來(lái)的控制信號，改變被控介質(zhì)的流量，從而將被控變量維持在所要求的數值上或一定的范圍內。執行器的動(dòng)作是由調節器的輸出信號通過(guò)各種執行機構來(lái)實(shí)現的。執行器由執行機構與調節機構組成。在電信號作為控制信號的控制系統中，目前廣泛應用一下三種控制方式。

    二、電動(dòng)執行器的應用

    在自控系統中，為使執行機構的輸出滿(mǎn)足一定精度的要求，在控制理論上常采用負反饋閉環(huán)控制系統。即將執行機構的位置輸出作為反饋信號，和電動(dòng)調節器的輸出信號作比較，將其差值經(jīng)過(guò)放大用于驅動(dòng)和控制執行機構的動(dòng)作，使執行機構向消除差值的方向運動(dòng)，最終達到執行機構的位置輸出和電動(dòng)調節器輸出信號成線(xiàn)性關(guān)系。
     
    在應用氣動(dòng)執行機構的場(chǎng)合下，當采用電/氣轉換器和氣動(dòng)執行機構配套時(shí)，由于是開(kāi)環(huán)控制系統，只能用于控制精度不高的場(chǎng)合。當需要精度較高時(shí)，一般采用電/氣閥門(mén)定位器和氣動(dòng)執行機構相配套，執行機構的輸出位移通過(guò)凸輪杠桿反饋到閥門(mén)定位器內，利用負反饋的工作原理，大大提高氣動(dòng)調節閥的位置精度。因此，目前在自控系統中應用的氣動(dòng)調節閥大多數都與閥門(mén)定位器配套使用。
     
    智能電動(dòng)執行器將伺服放大器與操作器轉換成數字電路，而智能執行器則將所有的環(huán)節集成，信號通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)由變送器或操作站發(fā)來(lái)，可以取代調節器。

    三、電動(dòng)執行器的三種分類(lèi)以及發(fā)展

    執行器在自動(dòng)控制系統中的作用相當于人的四肢，它接受調節器的控制信號，改變操縱變量，使生產(chǎn)過(guò)程按預定要求正常執行。執行器由執行機構和調節機構組成。執行機構是指根據調節器控制信號產(chǎn)生推力或位移的裝置，而調節機構是根據執行機構輸出信號去改變能量或物料輸送量的裝置，而調節機構是根據執行機構輸出信號支改變能量或物料輸送量的裝置，最常見(jiàn)的是調節閥。在生產(chǎn)現場(chǎng)，執行器直接控制工藝介質(zhì)，若選型或使用不當，往往會(huì )給生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制帶來(lái)困難。因此執行器的選擇、使用和安裝調試是個(gè)重要的問(wèn)題。
     
    執行器按其能源形式分為氣動(dòng)、電動(dòng)和液動(dòng)三大類(lèi)，它們各有特點(diǎn)，適于不同的場(chǎng)合。隨著(zhù)近幾年來(lái)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展各類(lèi)執行機構正逐步走向智能化的道路，而其中專(zhuān)門(mén)和氣動(dòng)執行器配套使用的智能閥門(mén)定位器和全電子電動(dòng)執行器的出現更加速了執行機構智能化的發(fā)展，為執行器的應用開(kāi)辟了新天地。
     
     1、液動(dòng)執行器：液動(dòng)執行器推力最大，一般都是機電一體化的，但比較笨重，所以現在使用不多。但也因為其推力大的特點(diǎn)，在一些大型場(chǎng)所因無(wú)法取代而被采用，如三峽的船閥用的就是液動(dòng)執行器。
     
    2、氣動(dòng)執行器：氣動(dòng)執行器的執地機構和調節機構是統一的整體，其執行機構有薄膜式(見(jiàn)圖1)和活塞式(見(jiàn)圖2)兩類(lèi)?；钊叫谐涕L(cháng)，適用于要求有較大推力的場(chǎng)合，不但可以直接帶動(dòng)閥軒，而且可以和蝸輪蝸桿等配合使用;而薄膜式行程較小，只能直接帶動(dòng)閥桿。其執行器分為正作用和反作用兩種形式，所謂正作用就是信號壓力增大，推桿向下;反作用形式就是信號壓力增大，推桿向上。這種執行機構的輸出位移與輸入氣壓信號成正比例關(guān)系，信號壓力越大，推桿的位移量也越大。當壓力與彈簧的反作用力平衡時(shí)，推桿穩定在某一位置，氣動(dòng)執行器又有角行程氣動(dòng)執行器和直行程氣動(dòng)執行器兩種。隨著(zhù)氣動(dòng)執行器智能化的不斷發(fā)展，智能閥門(mén)定位器成為其不可缺少的配套產(chǎn)品。智能閥門(mén)定位器內裝高集成度的微控制器，采用電平衡(數字平衡)原理代替傳統的力平衡原理，將電控命令轉換成氣動(dòng)定位增量來(lái)實(shí)現閥位控制;利用數字式開(kāi)、停、關(guān)的信號來(lái)驅動(dòng)氣動(dòng)執行機構的動(dòng)作;閥位反饋信號直接通過(guò)高精確度的位置傳感器，實(shí)現電/氣轉換功能。智能閥門(mén)定位器具有提高輸出力和動(dòng)作速度、調節精確度(最小行程分辨率可達±0.05%)、克服閥桿摩擦力、實(shí)現正確定位等特點(diǎn)。正是因為這些配套產(chǎn)品的不斷智能化，才使得氣動(dòng)執行器更加智能化。由于氣動(dòng)執行機構有結構簡(jiǎn)單、輸出推力大、動(dòng)作平穩可靠、安全防爆等優(yōu)點(diǎn)，在化工、煉油等對安全要求較高的生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛的應用。
     
    3、電動(dòng)執行器：電動(dòng)執行器的執行機構和調節機構是分開(kāi)的兩部分，其執行機構分角行程和直行程兩種。電動(dòng)執行器接受來(lái)自調節器的直流信號，并將其轉換成相應的角位移或直行程位移去操縱閥門(mén)、擋板等調節機構，以實(shí)現自動(dòng)調節。電動(dòng)執行機構安全防爆性能差，電機動(dòng)作不夠迅速，且在行程阻或閥桿被扎住時(shí)電機容易受損。盡管近年來(lái)電動(dòng)執行機構在不斷改進(jìn)并有擴大應用的趨勢，但從總體上看不及氣動(dòng)執行機構應用的普遍。
    　　
    隨著(zhù)自動(dòng)化、電子和計算機技術(shù)的發(fā)展，現在越來(lái)越多的電動(dòng)執行機構已經(jīng)向智能化發(fā)展。上海自動(dòng)化儀表股份有限公司在引進(jìn)國外技術(shù)的基礎上設計的新產(chǎn)品，采用了雙CPU、電子限力矩保護、電子行程限位、數字式位置發(fā)送器、相位自動(dòng)鑒別、紅外線(xiàn)遙控調試以及故障診斷、自動(dòng)切換處理多種保護拖施等關(guān)鍵技術(shù)，提高了產(chǎn)品的穩定性、可靠性和精確度等級。它已通過(guò)防爆及射頻干擾、靜電放電、快速瞬變脈沖群等試驗，基本誤差小于±1.5%，回差為1%，外殼保護等級為IP65，使用環(huán)境溫度為-25℃～70℃，這些指標均已達到國際先進(jìn)水平。智能電動(dòng)執行機構是一類(lèi)新型終端控制儀表，它根據控制電信號直接操作改變調節閥閥桿的位移。由于人們對控制系統的精確度和動(dòng)態(tài)特性提出了越來(lái)越高的要求，電動(dòng)執行機構能夠獲得最快響應時(shí)間，實(shí)現控制也更為合理、方便、經(jīng)濟，因而正受到用戶(hù)的歡迎。它還可免去選用氣動(dòng)執行機構必需配置良好氣源設備和安裝氣路管線(xiàn)的麻煩。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，我們有理由相信，今后的執行器將會(huì )和其它儀表一樣更加智能.

    四、現場(chǎng)電動(dòng)執行器的特點(diǎn) 

    近年來(lái)，隨著(zhù)現場(chǎng)總線(xiàn)的出現和發(fā)展，在國際上出現一些有影響的生產(chǎn)工業(yè)閥門(mén)和執行器的專(zhuān)業(yè)化大公司相繼開(kāi)發(fā)設計出符合現場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議的閥門(mén)和執行器產(chǎn)品。符合現場(chǎng)總線(xiàn)的智能執行器由傳統的執行器、含有微處理器的控制器以及可與PC或PLC雙向通信的硬件及軟件組成，具有與上位機或控制系統通信的功能，大致具有以下特點(diǎn)：
     
    1、智能化和高精度的系統控制功能?？刂七\算任務(wù)由傳統的控制器轉為由執行器的微處理器來(lái)完成，即執行器直接接受變送器的信號，按設定值自動(dòng)進(jìn)行PID調節、控制流量、壓力、壓差和溫度等多種過(guò)程變量。在一般情況下，閥門(mén)的特性曲線(xiàn)是非線(xiàn)性的，對執行器組態(tài)，定義8至32段折線(xiàn)可對輸出特性曲線(xiàn)進(jìn)行補償，提高了系統的控制精度。
     
    2、一體化的結構。智能執行器包含了位置控制器、閥位變送器、PID控制器、伺服放大器以及電動(dòng)的和氣動(dòng)的模件，即將整個(gè)控制裝在一臺現場(chǎng)儀表里，減少了因信號傳輸中的泄露和干擾等因素對系統的影響，提高了系統的可靠性。
     
    3、智能化的通信功能。由于通信符合現場(chǎng)總線(xiàn)的通信協(xié)議，執行器與上位機或控制系統之間可通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行雙向數字通信，極大地提高了系統的控制精度和穩定性。這是與以往的執行器最大的區別。由于符合現場(chǎng)總線(xiàn)的通信協(xié)議，所以，可以與任何其他符合現場(chǎng)總線(xiàn)的系統相互集成，構成控制系統。
     
    4、智能化的系統保護和自身保護功能。當外電源掉電時(shí)，能自動(dòng)利用后備電池驅動(dòng)執行機構，使閥門(mén)處于預先設定的安全位置。當電源、氣動(dòng)部件、機械部件、控制信號、通信或其他方面出現故障時(shí)，都有自動(dòng)保護措施，以保證系統本身以及生產(chǎn)過(guò)程的安全可靠。另外，自啟動(dòng)和自整定功能使啟動(dòng)變得極為簡(jiǎn)易。
     
    5、智能化的自診斷功能。自診斷功能可幫助快速識別故障的原因。對于執行器的任何故障，智能執行器均能盡早、盡快識別，在執行器發(fā)生損壞前就采取有效措施，這會(huì )增加系統的可靠性，并延長(cháng)設備壽命，避免工廠(chǎng)停車(chē)維修。
     
    6、靈活的組態(tài)功能?？梢宰杂山M態(tài)的智能執行器具有較高的靈活性，因此，只需要少量類(lèi)型的執行器就可以滿(mǎn)足多變的工業(yè)現場(chǎng)要求。這對于制造商和用戶(hù)都是極有益的。例如，對于輸入信號，可以通過(guò)軟件組態(tài)來(lái)選擇合適的信號源，而不必更換軟件，也可以任意設置執行器的運行速度和行程。
     

    五、電動(dòng)執行器的分類(lèi)

    （1）執行器按所用驅動(dòng)能源分為氣動(dòng)、電動(dòng)和液壓執行器三種。
    （2）按輸出位移的形式，執行器有轉角型和直線(xiàn)型兩種。
    （3）按動(dòng)作規律，執行器可分為開(kāi)關(guān)型、積分型和比例型三類(lèi)。
    （4）按輸入控制信號，執行器分為可以輸入空氣壓力信號、直流電流信號、電接點(diǎn)通斷信號、脈沖信號等幾類(lèi)。
     

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