随着微电子学、计算机、通信网络和机械电子技术的迅速发展,智能一体化执行器机构自上世纪90年代以来在世界范围内出现。它是一种新型的带微处理器的智能终端执行元件。从此,智能化已成为电动执行机构发展的大趋势,尽快了解智能一体化电动执行器的发展是十分必要的。
智能一体化执行器及其特点
近年来,电动执行管理机构已经获得了经济快速健康发展,国内外对于一些其他厂商相继推出带现场数据总线网络通信服务协议的智能一体化执行器。新型人工智能一体化电动执行器可以利用微机和现场总线通信工程技术将伺服放大器与执行国度机构合为一体,不仅能够实现了双向通信、PID调节、在线学习自动标定、自校正与自诊断等多种方式控制相关技术能力要求的功能,还增设了行程保护、过力矩保护、电动机过热保护、断电信号环境保护、输出现场阀位指示和故障报警等功能。它可进行施工现场实际操作或远方操作,完成自己手动操作及手动/自动之间无扰动切换。
智能一体化执行器采用新型结构元件。采用微处理器系统,通过编辑实现所有控制功能,并提供数字通信接口,使伺服放大器具有HART协议或现场总线通信功能,成为现场总线控制系统中的一个节点。 有些伺服放大器还采用逆变技术,可以更有效地控制伺服电机的动作。 减速器采用新型传动结构,运行稳定,传动效率高,无蠕变,摩擦小。 位置变送器采用新技术和新方法,有的采用霍尔效应传感器直接检测阀杆的纵向或旋转运动,实现非接触式定位检测;有的采用专用电位器,电位器配有滚珠轴承和特殊导电材料制成的电阻片;有的采用具有磁阻效应的非接触式转角传感器。
与传统电动执行器相比
(1)主要通过参数信息技术发展指标进行先进,如工作死区、基本误差、回差等指标已达到或接近世界先进文化水平,超过中国国内企业现有DDZ一Ⅱ、Ⅲ型电动执行器。
(2)采用先进微机和数字显示技术,用智能伺服放大器代替传统的伺服放大器,用数字操作符代替原来的模拟指针操作符,解决了数字显示频繁拍频引起的人眼疲劳问题。
(3)具有自诊断、自调节和 PI 调节功能,特别是 PI 调节功能可以省略前一个调节器,直接接收发射机信号。
(4)增加了流量特性的软件修正。利用微处理器可以灵活地设定和改变流量特性,提高调节阀的控制性能,使一个具有固有特性的调节阀可以有多种输出特性,对于阀芯形状无法修正的阀门(蝶阀)也可以改变流量特性,将非标准特性修正为标准特性。该功能将改变长期以来靠阀芯加工修正流量特性的现状。
(5)在调节中采用电安全制动和断续调节企业技术,对具有自锁功能的执行管理机构可取消机械贸易摩擦以及制动器,提高了系统整机的可靠性。
三相放大器的设计采用单相智能伺服放大器外接三相功率转换器的组合方案,便于生产和材料准备,使控制室无需进入三相电源即可控制。