智能一體化電動(dòng)執行器的特點(diǎn)
智能一體化電動(dòng)執行器隨著(zhù)微電子、計算機、通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和機電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展,20世紀90年代以后,國際上出現了智能電動(dòng)執行器。它是一種新型帶有微處理器的智能終端執行元件。從此,智能化已形成執行器發(fā)展的趨勢,盡快了解智能電動(dòng)執行器的發(fā)展狀況有必要。
近年來(lái),電動(dòng)執行機構獲得了快速發(fā)展,國內外一些廠(chǎng)商相繼推出帶現場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議的智能電動(dòng)執行器。新型智能電動(dòng)執行器利用微機和現場(chǎng)總線(xiàn)通信技術(shù)將伺服放大器與執行機構合為一體,不僅實(shí)現了雙向通信、PID調節、在線(xiàn)自動(dòng)標定、自校正與自診斷等多種控制技術(shù)要求的功能,還增設了行程保護、過(guò)力矩保護、電動(dòng)機過(guò)熱保護、斷電信號保護、輸出現場(chǎng)閥位指示和故障報警等功能。它可進(jìn)行現場(chǎng)操作或遠方操作,完成手動(dòng)操作及手動(dòng)/自動(dòng)之間無(wú)擾動(dòng)切換。
智能電動(dòng)執行器采用了新穎結構部件。伺服放大器中采用了微處理器系統,所有控制功能均可通過(guò)編輯實(shí)現,還具有數字通信接口,從而具有HART協(xié)議或現場(chǎng)總線(xiàn)通信功能,成為現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統中的一個(gè)節點(diǎn)。有的伺服放大器中還采用變頻器技術(shù),可更有效控制伺服電機動(dòng)作。減速器采用新穎傳動(dòng)結構,運行平穩,傳動(dòng)效率高,無(wú)爬行,摩擦小。位置傳送器采用新技術(shù)和新方法,有的采用霍爾效應傳感器,直接感應閥桿的縱向或旋轉動(dòng)作,實(shí)現了非接觸式定位檢測;有的采用特殊電位器,電位器中裝有球軸承和特殊導電材質(zhì)做成的電阻薄片;有的采用磁阻效應的非接觸式旋轉角度傳感器。
智能電動(dòng)執行器通常都有液晶顯示器和手動(dòng)操作按鈕,用于顯示各種狀態(tài)信息和輸入組態(tài)數據以及手動(dòng)操作等。
智能電動(dòng)執行器與傳統電動(dòng)執行器相比,主要有如下特點(diǎn)。
主要參數技術(shù)指標先進(jìn),如工作死區、基本誤差、回差等指標已達到或接近世界先進(jìn)水平。
采用先進(jìn)微機和數字顯示技術(shù),以智能伺服放大器取代傳統伺服放大器,以數字式操作器取代原有模擬指針式操作器,解決了數字顯示跳動(dòng)頻繁而造成人眼疲勞的問(wèn)題。
功能強、使用方便,具有自診斷、自調整和PI調節等功能,尤其是PI調節功能可省去前級調節器,直接接受變送器信號。
增加了流量特性軟件修正。采用微處理機后,能靈活地設定、改變流量特性,提高調節閥控制性能,使一種固有特性的調節閥可以擁有多種輸出特性,使不能進(jìn)行閥芯形狀修正(蝶閥)的閥也可改變流量特性,可以使非標準特性修正為標準特性,該功能將改變長(cháng)期以來(lái)靠閥芯加工修正流量特性的現狀。
在調節中采用電制動(dòng)和斷續調節技術(shù),對具有自鎖功能的執行機構可取消機械摩擦制動(dòng)器,提高了整機的可靠性。
三相放大器的設計采用有單相智能伺服放大器外接三相功率轉換器的組合式方案,方便了生產(chǎn)和備料,為控制室不進(jìn)三相電源的控制提供了可能。
智能電動(dòng)執行器的發(fā)展趨勢可以歸納為:機電一體化結構逐步取代組合式結構,智能化控制技術(shù)逐步取代純電子控制技術(shù),帶通信技術(shù)功能的逐步取代不帶通信技術(shù)的,數字控制方式逐步取代傳統的模擬控制方式,運用紅外遙控的非接觸式調試技術(shù)逐步取代接觸式手動(dòng)調試技術(shù),等等。
當智能電動(dòng)執行器與現場(chǎng)總線(xiàn)連接時(shí),智能執行器就成了現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(F)中的一塊現場(chǎng)儀表,這時(shí)它不僅具有執行器功能,還具有控制、運算和通信等功能。由此可見(jiàn),我國目前新一代符合現場(chǎng)總線(xiàn)的智能電動(dòng)執行器產(chǎn)品,是執行機構今后發(fā)展的必然趨勢,它的成功研究與應用給電動(dòng)執行器的進(jìn)一步發(fā)展打下了良好的基礎,并將給智能電動(dòng)執行器帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。