智能电动执行器及其发展趋势

时间:2019-04-05 03:08:47 来源:东丰信息网 作者:匿名



工业生产过程自动调节系统一般由检测器,调节器,致动器和调节对象组成。其中,致动器总是必不可少的,通常由致动器和调节机构(通常称为调节阀)组成。此外,可根据需要添加阀门定位器和手轮机构等附件。

执行器在现代生产过程的自动化中发挥着重要作用,并且通常被称为“手脚”,用于自动化生产过程。电动执行器由电能供电,接受来自调节器的标准信号(模拟或数字),通过将此信号更改为相应的机械位移(旋转,直线或多圈)(调节阀)自动更改操作变量,阻尼器,挡板开口等,以达到自动调节参数(温度,压力,流量,液位等)的目的,使生产过程按预定要求进行。因此,电动执行机构对自动调节系统的安全运行,可靠性和质量有很大影响。

与气动和液压执行器相比,电动执行器有三个主要优点:(1)不需要特殊的空气源和空气净化。即使电源断电,也可以保持原来的执行位置; (2)可远距离传输信号,电缆敷设比空气管道和液体管道铺设方便,方便线路检查; (3)与计算机连接方便简单采用新的电子信息技术。

随着微电子,计算机,通信网络技术和机电一体化技术的快速发展,智能电动执行器自20世纪90年代开始在国际上出现。它是一种带微处理器的新型智能终端执行器。从那时起,智能已经形成了执行器发展的大趋势,有必要尽快了解智能电动执行器的发展。

DKJ电动执行器及其缺点

电动执行器具有角行程和线行程。 DKJ角向电动执行器是DDZ-II电动单元组合仪表中的执行单元,是传统电动执行器的典型产品。它主要由伺服放大器和执行器组成。它接受来自调节单元,传动单元或手动操作器输出的统一标准电流信号,并将其转换为相应的机械位移输出。虽然DKJ电动执行器在各种工业领域有很多应用,但它有其缺点,主要包括:

(1)产品规格相对简单,只有一个位移速度,不能满足一些复杂的系统要求;

(2)没有扭矩保护和限位开关。虽然电机可以阻止旋转,但其扭矩(或扭矩)总是施加在阀门或生产设备上,这使阀门或生产设备容易损坏并缩短使用寿命;

(3)制动器易磨损,电容器击穿问题也很大,平均故障间隔时间(MTBF)约为10000h;

(4)它不是机械自锁,这增加了制动器的可靠性要求。

两个智能电动执行器和功能

近年来,电动执行器得到了快速发展,国内外一些厂商已经引入了具有现场总线通信协议的智能电动执行器。新型智能电动执行器将伺服放大器和执行器与微电脑和现场总线通信技术相结合,不仅实现了双向通讯,PID调节,在线自动校准,自校准和自诊断功能,还实现了各种控制。技术要求。增加了行程保护,过转矩保护,电机过热保护,断电信号保护,输出磁场位置指示和故障报警等功能。它可以在现场或远程操作,手动操作和干扰之间的手动/自动切换。

智能电动执行器使用新颖的结构部件伺服放大器中使用微处理器系统。所有控制功能都可以通过编程实现。它还具有数字通信接口,具有HART协议或现场总线通信功能,并成为现场总线控制系统中的节点。一些伺服放大器也使用逆变器技术来更有效地控制伺服电机动作。减速机采用新颖的传动结构,运行平稳,传动效率高,无蠕变,摩擦小。位置传感器采用新技术和新方法,有些采用霍尔效应传感器直接感应阀杆的纵向或旋转运动,实现非接触式定位检测。有些使用特殊电位器,球轴承安装在电位器中。并且电阻片由特殊导电材料制成;一些具有磁阻效应的非接触式旋转角度传感器。

智能电动执行器通常具有液晶显示器和手动操作按钮,用于显示各种状态信息和输入配置数据以及手动操作。与传统电动执行器相比,智能电动执行器具有以下特点:

(1)技术指标的主要参数是先进的,如工作死区,基本误差,滞后等指标已达到或接近世界先进水平,超过国内现有的DDZ-II,III型电动执行器。

(2)采用先进的微电脑和数字显示技术,传统的伺服放大器被智能伺服放大器取代,原有的模拟指针操作器被数字操作器取代,解决了数字显示频繁跳跃,引起眼睛疲劳的问题。

(3)功能强大,使用方便,具有自诊断,自动调节和PI调节,特别是PI调节功能可以节省预调节器并直接接收变送器信号。

(4)增加了流量特性软件校正。利用微处理器,可以灵活地设定和改变流量特性,并且可以提高调节阀的控制性能,使得固有特性的调节阀可以具有各种输出特性,使得不能校正阀门形状的阀门(蝶阀)也可以使用。可以改变流动特性以将非标准特性校正为标准特性,这将通过线轴处理改变流动特性的当前校正状态。

(5)调节采用电动制动和间歇调节技术,具有自锁功能的执行机构可省去机械摩擦制动,提高了整机的可靠性。

(6)三相放大器的设计采用单相智能伺服放大器外部三相电源转换器的组合方案,便于生产和备料,并提供控制室控制的可能性,无需进入三相电源。

三种典型的智能电动执行器

1. IKZL智能电动执行器

IKZL智能电动执行器由上海自动化仪表有限公司自动化仪表第11工厂开发。它采用现代高效单片机MCU和外围芯片组成一个控制单元,接收统一的标准直流信号,经过运算处理后,最终驱动交流电机输出相应的线性位移。该机构可方便地与调节阀组合作为自动调节阀,具有调节阀本身所需的各种动作变换功能,适用于电力,冶金,石油,化工,轻工等工业部门。其主要特点:

(1)由单相交流220V电源供电;

(2)采用高性能导电塑料电位器作为位置传感器,精度高,寿命长;(3)采用永磁式交流同步电动机作为驱动电动机,在短时过载条件下不会损坏;

(4)控制元件内置存储芯片,在输入电压低于额定电压之前自动记录现场数据。当输入电压恢复正常时,系统可以保证继续工作;

(5)提供标准RS-485通信端口。

(6)除了自动跟踪输入信号以实现阀门的打开操作外,还可以通过手动操作现场按钮来电气地改变阀门开度。

(7)当MCU在执行器控制电路中发出开启或关闭命令时,执行器将在6s内不运行,判断电机被阻断,显示屏闪烁,并停止发出开启或关闭命令,执行器将停止运行。在重置仪表之前,不能再次使用它。

(8)只有输入信号线和单相交流电源线可用于控制操作,无需额外的伺服放大器;

(9)执行器设计为完全封闭,防尘和防水。通过MCU控制,无需打开盖板即可实现机械行程设置,输入信号校准和简单方便的操作。

2. ONTRAC MOE700/MME800系列智能电动执行器

该系列智能电动执行器是德国H公司的重庆四川仪表厂

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