電動(dòng)閥門的智能化及其發(fā)展現(xiàn)狀

王亞利

摘 要：在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中，電動(dòng)閥門是一個(gè)非常重要的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，但是，其在智能化發(fā)展方面還是比較落后的，這樣就使得對(duì)電動(dòng)閥門的智能化進(jìn)行提高成為了工業(yè)發(fā)展中非常重要的問題。在電動(dòng)閥門智能化提高方面，可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這樣能夠?qū)﹄妱?dòng)閥門的智能化發(fā)展提供保障。對(duì)電動(dòng)閥門智能化發(fā)展情況進(jìn)行必要的分析，能夠?qū)ζ浒l(fā)展做出更好的研究。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)閥門；智能化；發(fā)展現(xiàn)狀

電動(dòng)閥門的主要作用就是對(duì)管道系統(tǒng)中的介質(zhì)流量情況進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，要是能夠?qū)崿F(xiàn)其智能化發(fā)展，電動(dòng)閥門能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，那么在工作中就能實(shí)現(xiàn)無人看守，這樣能夠更好的保證操作效果，同時(shí)也能提高生產(chǎn)效率?，F(xiàn)微電子技術(shù)發(fā)展是非常好的，在電動(dòng)閥門智能化發(fā)展過程中對(duì)其進(jìn)行利用，能夠保證其效果。

1 閥門的分類和介紹

在管道系統(tǒng)中，閥門是應(yīng)用非常廣泛的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)能夠?qū)艿老到y(tǒng)中的介質(zhì)流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和截?cái)?，這樣在工業(yè)生產(chǎn)和人們生活中都能夠發(fā)揮很大的作用。閥門按照動(dòng)力源不同能夠分為很多種，分別是氣壓傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和電動(dòng)三種。氣壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)是壓縮氣體，在進(jìn)行工作的時(shí)候能夠更好的借助氣體來作為動(dòng)力傳遞，然后進(jìn)行信號(hào)控制。氣壓傳動(dòng)的工作介質(zhì)是空氣，因此在使用過程中具有非常好的防火和防爆優(yōu)點(diǎn)。近年來，氣壓傳動(dòng)閥門得到了很大的發(fā)展，但是在發(fā)展過程中速度還是相對(duì)比較慢，因?yàn)閴嚎s空氣是一種非常難獲得的物質(zhì)，這樣就限制了氣壓傳動(dòng)閥門的發(fā)展。液壓傳動(dòng)閥門在發(fā)展過程中經(jīng)歷了非常漫長的時(shí)間，在使用過程中能夠在體積很小的傳動(dòng)介質(zhì)下獲得很大的力矩。液壓傳動(dòng)閥門在使用過程中相對(duì)比較穩(wěn)定，能夠在非常高速的情況下進(jìn)行啟動(dòng)、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向。但是，液壓傳動(dòng)閥門在體積上相對(duì)較大，因此，在進(jìn)行安裝、使用和維修的時(shí)候比較麻煩，同時(shí)，在功率比較小的地方使用比較困難，因此，液壓閥門在發(fā)展過程中也受到了一定程度的限制。在機(jī)電一體化不斷發(fā)展的過程中，微電子技術(shù)也在不斷發(fā)展，這樣就使得電動(dòng)閥門在使用過程中出現(xiàn)了很多問題，而且越來越多，在進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試的時(shí)候非常的麻煩，同時(shí)，在出現(xiàn)故障的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行診斷也不能更好的保證其準(zhǔn)確率，因此，這些閥門在使用過程中不能更好的保證現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，因此，為了促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，開發(fā)智能化電動(dòng)閥門是非常必要的。

2 電動(dòng)閥門智能化的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 電動(dòng)閥門的智能化研究現(xiàn)狀

在通常情況下，電動(dòng)閥門是由閥門和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的，這兩部分在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候通常是由兩個(gè)生產(chǎn)廠家進(jìn)行生產(chǎn)的，而且很多的生產(chǎn)廠家在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候通常是和其他生產(chǎn)廠家之間沒有很多的技術(shù)交流，這樣就使得在很多的情況下，廠家在生產(chǎn)過程中對(duì)成套問題進(jìn)行忽視，在生產(chǎn)過程中對(duì)自己生產(chǎn)的產(chǎn)品更加重視本身質(zhì)量的提高。雖然國家已經(jīng)發(fā)布了一些規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，但是，在成套技術(shù)方面還是沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得電動(dòng)閥門在成套問題方面出現(xiàn)了很多的問題，沒有相應(yīng)的依據(jù)進(jìn)行解決。電動(dòng)閥門在結(jié)構(gòu)上也存在著一些問題，閥門的結(jié)構(gòu)比較簡單，但是，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)卻非常復(fù)雜，這樣就使得很多的人在研究的時(shí)候?qū)⒅攸c(diǎn)放在了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化水平提高，對(duì)閥門本身的智能化水平提高卻存在著一些問題，這樣就導(dǎo)致了兩者在發(fā)展過程中出現(xiàn)了失衡的情況，在整體智能化發(fā)展過程中出現(xiàn)了水平不高的問題。

2.2 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化研究現(xiàn)狀

現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和通信技術(shù)都得到了很大的發(fā)展，這樣也使得電動(dòng)閥門在發(fā)展過程中有了技術(shù)方面的保障，能夠更好的促進(jìn)電動(dòng)閥門的智能化發(fā)展，很多廠家在生產(chǎn)過程中，提出了現(xiàn)場總線通信協(xié)議智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在閥門執(zhí)行器中應(yīng)用了未處理系統(tǒng)，這樣能夠在控制功能方面得到更好的發(fā)展，同時(shí)，在智能閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方面也出現(xiàn)了很多的產(chǎn)品。在上個(gè)世紀(jì)九十年代，英國的企業(yè)推出了智能型的電動(dòng)執(zhí)行器，這種新型的IQ系列智能電動(dòng)執(zhí)行器和普通的執(zhí)行器相比具有很多的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)在其在功能設(shè)定方面實(shí)現(xiàn)了方便參數(shù)遙控的功能，在使用前，使用的廠家可以制作專用的設(shè)定工具，這樣能夠使用參數(shù)進(jìn)行遙控設(shè)定。在設(shè)定工作程序是非常簡單的，同時(shí)設(shè)備的安全性也是能夠得到更好的保證，這樣在那些對(duì)防爆要求比較嚴(yán)格的場合能更好的體現(xiàn)智能電動(dòng)執(zhí)行器的優(yōu)勢，同時(shí)在也能更好的實(shí)現(xiàn)在線顯示功能，可以借助液晶顯示屏，能夠準(zhǔn)確的對(duì)閥門的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行掌握，同時(shí)也能對(duì)出現(xiàn)的故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)，保證電動(dòng)閥門的運(yùn)行效果。

對(duì)于以上的幾種智能化電動(dòng)閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有的特點(diǎn)是：組合式的機(jī)構(gòu)逐步被機(jī)電一體化所取代，純電子的控制技術(shù)被智能化的控制技術(shù)所替代，沒有通信的技術(shù)被附帶通信功能的技術(shù)所取代，傳統(tǒng)的模擬控制方式被數(shù)字控制方式逐步取代，手動(dòng)的調(diào)試技術(shù)逐步被紅外遙控技術(shù)所取代。

3 電動(dòng)閥門智能化的特征

電動(dòng)閥門的智能化是一個(gè)必須的過程，這是由于市場的需求已由閥門自身發(fā)展的需要所決定，借助于機(jī)電一體化的發(fā)展大勢，伴隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，這些都為電動(dòng)閥門的智能化提供了強(qiáng)有力的支持。目前，智能化閥門主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

3.1 電動(dòng)閥門的通訊數(shù)字化

智能化閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用電力載波的方式與上位機(jī)相連，上位機(jī)送出的可尋址數(shù)字信號(hào)通過電力線被電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器根據(jù)收到的信號(hào)對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的控制，使電動(dòng)閥門工作方式更加靈活。

3.2 閥門控制過程的計(jì)算機(jī)化

一般來講，流量和壓力的調(diào)節(jié)是通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)來操作的，當(dāng)控制系統(tǒng)中的微處理器的控制信號(hào)發(fā)出后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)開動(dòng)驅(qū)動(dòng)閥門來調(diào)整閥門。假如，在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，增加帶有智能控制的伺服放大器，增加給定值控制功能。智能化控制器的使用，可以改變以往機(jī)械性力矩控制開關(guān)動(dòng)作值調(diào)整需拆開密封外殼通過調(diào)節(jié)彈簧進(jìn)行力矩值調(diào)整的狀況。

3.3 電動(dòng)閥門的故障診斷和處理的智能化

智能化的電動(dòng)閥門一定要有完善可靠的故障自我診斷功能。在閥門的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上安裝傳感器，就可以借助傳感器來對(duì)電動(dòng)閥門的故障進(jìn)行診斷。同時(shí)，在一定的條件下，還可以在電路上設(shè)置各種的檢測功能，比如可以及時(shí)的辨別出負(fù)轉(zhuǎn)矩，當(dāng)發(fā)現(xiàn)指令和執(zhí)行情況有差別時(shí)，就可以立即通過觸控器來反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)相序的同步。同時(shí)，智能化的電動(dòng)閥門，要可以檢測三相電流，當(dāng)檢測到時(shí)候，應(yīng)立即閥門的電機(jī)。

3.4 整體結(jié)構(gòu)的一體化

在電動(dòng)閥門智能化的進(jìn)程中，不能忽視閥門和電動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)的整體性，要保證他們的同步發(fā)展。借助一體化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，能夠把閥門的整個(gè)控制回路安裝在一個(gè)儀表中，這樣就大大簡化了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和操作過程，同時(shí)，提高了系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)束語

對(duì)電動(dòng)閥門智能化發(fā)展進(jìn)行了解，能夠更好的對(duì)其發(fā)展現(xiàn)況進(jìn)行掌握，對(duì)電動(dòng)智能化閥門的特征進(jìn)行研究。我國在電動(dòng)閥門智能化發(fā)展過程中是和發(fā)達(dá)國家有一定差距的，因此，要對(duì)電動(dòng)閥門發(fā)展的要求進(jìn)行遵循，這樣能夠生產(chǎn)出更加高標(biāo)準(zhǔn)的電動(dòng)閥門，同時(shí)也能更好的為我國的工業(yè)發(fā)展提供支持。

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