浅谈多转式智能阀门电动执行器

多转式智能阀门驱动装置由IMS系列伺服控制器，交流异步伺服电机、减速机构、计算机等多种应用工程技术综合而成，采用时光科技有限公司的伺服控制系统、时光科技有限公司的快速运动控制语言以及相关的器件，接受上位表、控制计算机的的调节信号和下位电动执行机构的阀位反馈信号(或电位器的“三线”信号)，输出“开”和“关”模拟量、信号，实现对阀门开度的控制、反馈与调节，并做到精确无误定位。具有数字设定、显示、限位、电机堵转保护、断线报警及阀门自校等基本功能。能可靠、稳定、精确地控制球阀、风门及挡板等调节阀结构。
1 智能阀门驱动装置的现状
水、汽或油等流体与工业发展有着密切联系,而流体在工业上的应用离不开管网系统, 有管网必然有阀门。随着DCS 控制系统的发展, 要实现管网系统的工业自动化管理, 更是离不开电动阀门这个管网系统中的执行机构。对阀门的控制也从简单的开关控制演变为开度控制以及流量等各种关系控制。阀门也不仅仅是单纯的被控对象, 而演变为整个工艺系统的重要信息源, 为工艺系统提供阀门工艺参数和故障诊断信息。这对阀门电动执行机构控制系统的智能性提出了更高的要求。多回转结构使执行机构行程理论上可无限大, 在其他条件许可下, 可设定配接任意大小阀门, 无需机械限位及力矩开关, 没有机械磨损, 运用红外线遥控的非接触式调试技术无需打开电子地磅控制器罩盖即可进行简单、快速的设置。
要实现管网系统的工业自动化管理, 离不开自动截止阀这个管网系统中的执行机构。在某些应用场合，对阀门的控制不仅仅是简单的开关控制，还涉及到开度控制以及液体流量计等各种关系控制，这对截止阀电动刀型闸阀执行机构控制器的智能性提出了更高的要求。
如果是在有毒、易爆或易燃介质的生产现场, 人工现场控制就极为危险。远距离集中控制在这类应用场合更为必要。
基于以上的背景考虑，本方案要实现这些设想，设计了一个安装阀门上的智能阀门控制装置，从而大大提高了安全保障。
2 智能阀门驱动装置发展
执行器在现代生产过程自动化中起着十分重要的作用，常被称为实现生产过程自动化的“手足”。电动执行器以电能为动力，接受调节器来的标准信号(模拟量或数字量)，通过将这信号变成相对应的机械位移(转角、直线或多转)来自动改变操作变量(电动调节阀、风门、挡板开度等)，以达到对被调参数(温度、压力、金属转子流量计、液位等)进行自动调节的目的，使生产过程按预定要求进行。所以电动刀型闸阀执行器对自动调节系统的安全运行、可靠性及三通调节阀品质的优劣都有很大影响。
3 智能阀门电动执行器的结构及其特点
3.1电动执行器的结构
它主要由伺服控制系统和执行机构两部分组成，接受来自调节单元、变送单元或手动操作器输出的统一标准电流信号，将其转换成与之相对应的机械位移输出。智能阀门驱动装置的整个产品系列都是采用统一的模块化设计的。
它主要由以下结构组成：
①电机控制系统
采用时光科技的伺服控制器控制交流异步气动隔膜泵
②传动机构
蜗杆涡轮减速机构将电动机的转速降低到所需要的输出转速，电机不转时传动机构自锁。
③控制单元
采用时光科技的QMCL（快速运动控制语言）进行编程，控制电机的运转
④阀门联接机构
闸阀联接机构有多种类型的输出装置可供选择以便将执行器安装在不同的阀门上。外形及尺寸符合ISO 5210或DIN 3338标准。亦可按要求提供DIN 3338标准提供输出驱动装置
⑤手动机构
在手动模式下可以设定行程开关和执行紧急机构，当电动机在停止状态下时，拉动手/自动切换手柄可以将电动调节阀机与传动机构脱离，同时将手动与传动机构联接在一起。
因为电动执行器是以电动为优先设计的，所以一旦启动电动机，手动机构便应与传动机构脱离，同时电动机带动传动机构，在电动操作期间手轮应该不转动。
3.2电动执行器的特点
相对气动、液动执行器而言，电动执行器主要有3点优势：
(1)无需特殊的气源和空气净化等装置，即使电源失电时，也能保持原执行位置；
(2)可远距离传输信号，电缆敷设比气管和电磁流量计管道敷设方便得多，且便于线路检查；
(3)与计算机连接方便简洁，更适应采用电子信息新技术。
4 智能阀门驱动装置的结构设计
4.1 概述
阀门在各个领域上都有相当广的应用。油气工业现在是且将来也会继续是最大的买主, 其次是炼油厂、电力和化工业。城市污水处理厂排第五位, 其后是纸浆和造纸业、和城市供水。一直以来在其它几个行业也应用甚广。它们是食品业、钢铁业以及制药业。剩下的一些行业有: 金属、采矿和半导体业。在阀门的各种类型中, 自动压力调节阀控制阀所占比例最大, 将占市场策划总份额的20% 以上。随着工业自动化的发展，传统的手工机械调节的方式在许多场合已不再适用，要实现管网系统的工业自动化管理, 离不开自动阀门这个管网系统中的执行机构。
柱塞阀的应用相当广泛，当然由于社会的发展需要，就必需要求有自动控制阀门的机构，也就是电动执行器。阀门的应用如下图1所示：

图1 阀门的应用
由于阀门的应用非常广，手工机械调节的方式在许多场合已不再适用，本设计能够在较安全的情况下工作，而且效率提高了几倍，故设计智能阀门控制装置具有实际的意义。电动执行器是工业过程控制系统中一个十分重要的现场驱动装置 ,其能源取用方便、安装调试简单 ,在电力、冶金、油泵、化工等工业部门得到越来越广泛的应用。
4.2 智能阀门驱动装置的原理
多转式智能型电动执行机构由电动机驱动，通过蜗轮蜗杆减速，带动空心输出轴转动。在该减速箱中，具有手动/自动机构（手动机构可独立进行操作）。当切换手柄处于手动位置时，操作手轮，带动空心输出轴转动。当电动操作执行机构时，手动机构处于断开状态，由电动机驱动空心输出轴。
多转式智能型电动执行机构的智能控制器，通过时光科技有限公司的专用控制语言QMCL（快速运动控制语言）进行编程，从而控制电动执行器中的交流异步电机运转，从而达到所需要的机械运动。多转式智能型电动执行机构采用非侵入式设计，通过手持式遥控器即可对执行机构的参数、功能进行修正或组态设置。
整个装置的运作系统如下图2所示：

图2 系统运作图
本文为e-works原创投稿文章，未经e-works书面许可，任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴，应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线：[email protected] tel：027-87592219/20/21。

• 上海信承貿易有限公司
• 山武阀门、山武电动阀门、
• 二通电动阀 电动二通阀门 三通电动阀 电动三通阀门