國外電動執(zhí)行機構(gòu)現(xiàn)狀
20世紀(jì)80年代起,國外就相繼推出了具有多種現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的智能型電動執(zhí)行機構(gòu),在很多領(lǐng)域都應(yīng)用的很好。而在2000年以后,至少在中國市場,由于受到國內(nèi)廠家生產(chǎn)的智能型電動執(zhí)行機構(gòu)的沖擊,SIPOS、Auma等國際知名電動執(zhí)行機構(gòu)廠家,也逐漸改進(jìn)了執(zhí)行機構(gòu)的調(diào)試方式,由以前的需要開蓋調(diào)試,變成現(xiàn)在的不需要打開電氣殼體而進(jìn)行的非侵入式的調(diào)試,而且在定位機構(gòu)上,國外很多廠家也推出了非接觸式的定位機構(gòu)。
在電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、電機控制技術(shù)、新材料技術(shù)等的高速發(fā)展的情況下,目前國外的智能型電動執(zhí)行機構(gòu)可靠性高、功能強大、結(jié)構(gòu)簡潔、使用方便。與國內(nèi)的智能型電動執(zhí)行機構(gòu)相比較,國外的某些智能型電動執(zhí)行機構(gòu)具有國內(nèi)智能型電動執(zhí)行機構(gòu)的大部分優(yōu)勢。國外最先進(jìn)的電動執(zhí)行機構(gòu),比如英國Rotork的IQ系列,德國SIPOS的Flash 5 系列變頻執(zhí)行機構(gòu),美國Limitorque公司的Accutronix MX系列,德國Auma公司的SA系列等等,都具有很高的可靠性,外國品牌,英國Rotork的IQ系列在國內(nèi)的市場占有率最高。
國外先進(jìn)電動執(zhí)行機構(gòu),與國內(nèi)產(chǎn)品相比較,具有以下特點:
(1)具有更加強大的功能,可以適用于更多的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn),通信技術(shù)更加強大。
(2)控制算法比國內(nèi)廠家更加先進(jìn),而且由于有的廠家采用非接觸式定位機構(gòu),比如美國Limitorque公司的Accutronix MX系列,采用15位的光學(xué)絕對編碼器,在行程50轉(zhuǎn)或以上的時候,可以達(dá)到0.1%的控制精度。
(3)具有更強大的自診斷和自動修復(fù)功能(采用冗余設(shè)計等實現(xiàn)),還可以通過IrDA對電動執(zhí)行機構(gòu)進(jìn)行設(shè)置和數(shù)據(jù)資料記錄。
(4)起動頻率也更高,最高的是美國喬登的執(zhí)行機構(gòu),可以達(dá)到2000~4000次/小時,而國內(nèi)一般最高只能做到1200次/小時,這樣,在火力發(fā)電等行業(yè),如果環(huán)境溫度很高,又需要進(jìn)行頻繁調(diào)節(jié)的時候,國內(nèi)企業(yè)還是首先考慮使用國外的執(zhí)行機構(gòu)。
2、電動執(zhí)行機構(gòu)的發(fā)展方向:
在電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、電機控制技術(shù)、新材料技術(shù)等推動下,電動執(zhí)行機構(gòu)將獲得更加快速的發(fā)展,可靠性和控制精度會更加提高,智能化水平會更高,使用環(huán)境會更加廣泛,功能更加人性化和強大。
2.1分體式與一體化相結(jié)合
類似于Auma的SA系列采用的一體化與分體式結(jié)構(gòu),應(yīng)該是大家努力發(fā)展的一個方向,因為這樣的結(jié)構(gòu),可以使用于更加高的環(huán)境溫度或者井下安裝等特殊使用場合。
2.2現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)
使用現(xiàn)場總線或者工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),可以減少控制電纜的成本(相對于DCS需要很多控制線),可以將幾十臺,甚至上百臺電動執(zhí)行機構(gòu)與FCS的上位機進(jìn)行通信,連成一個數(shù)字式控制系統(tǒng),它可以取代傳統(tǒng)的4~20mA模擬量控制方式,可以實現(xiàn)電動執(zhí)行機構(gòu)的遠(yuǎn)程控制,狀態(tài)、故障、參數(shù)等的實時傳輸和查詢,提高了可靠性。而通過工業(yè)以太網(wǎng),可以順利地接入Internet網(wǎng)絡(luò)。目前常用的現(xiàn)場總線有Modbus、Profibus、FF、CAN、HART、Devicenet等等。
2.3智能化、數(shù)字化
由于控制系統(tǒng)的自動化程度越來越高,數(shù)字式系統(tǒng)取代模擬式系統(tǒng)肯定是必然,數(shù)字式系統(tǒng)可以使用軟件代替很多模擬式系統(tǒng)采用的硬件電路,使得產(chǎn)品升級和功能增加更加方便。傳統(tǒng)電動執(zhí)行機構(gòu)由于大量使用硬件電路,使得可靠性下降,體積變大,成本增加,而且容易受到芯片的溫度漂移影響,所以控制精度、死區(qū)、重復(fù)精度等都不高,而數(shù)字式系統(tǒng),采用很多先進(jìn)的控制技術(shù),比如自適應(yīng)控制技術(shù)、模糊控制技術(shù)等,大大提高了執(zhí)行機構(gòu)的可靠性和性能參數(shù)。
2.4遠(yuǎn)程專家診斷系統(tǒng)的運用
隨著設(shè)備采購日趨國際化、分散化,設(shè)備供應(yīng)商與用戶往往分隔兩地。傳統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)是在故障發(fā)生之后維護(hù)人員奔赴現(xiàn)場進(jìn)行維修,無論對供應(yīng)商還是對用戶來講,都很不經(jīng)濟(jì)。加之維護(hù)人員到現(xiàn)場后才能根據(jù)設(shè)備檢測數(shù)據(jù)作出故障診斷,然后開始維修工作,因此相當(dāng)缺乏效率,而設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷維護(hù)技術(shù)(即遠(yuǎn)程專家診斷系統(tǒng))的出現(xiàn),為上述問題的解決提供了有效途徑,并已成為現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的一個重要環(huán)節(jié),同時也成為當(dāng)今設(shè)備診斷技術(shù)的研究熱點之一。
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