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2018-04-01

[摘 要]随着我国装备制造业的高速发展盘胖,传统机械装置和简单的模拟电子技术结合控制的阀门控制器已不能满足工业自动化要求阂始。为了提高阀门控制器的智能程度胺莱,需要研究一款智能化阀门电动控制器仟吞簿。控制器需具有良好的人机界面膝霞陌,方便现场人员操作久,智能地提示阀门故障情况;支持现场总线技术褐拍寄,方便现场人员排除故障和远程故障诊断酷惩,控制器稳定可靠贾,这样可以缩小与国外阀门控制器生产厂商的差距疾。全文首先介绍阀门电动控制器的发展趋势项新,并阐述了其驱动电机无刷直流电机的工作机理师。  
  一爬、阀门电动装置概述 
  装备制造业是我国工业经济重要的支柱产业邻歌,其中阀门电动控制器作为机械行业控制阀门关闭的器件搜莽久,在化工生产从,开采石油茸柯聊、金属冶炼录貌犬、能源发电久层、煤矿生产等行业硷适,可以起到很重要的作用[1]皮急度。随着我国经济和工业自动化的快速发展痢祈录,阀门产业的发展程度十分重要沸透姬,工业领域对于阀门的需求量很大橙。质量稳定惜固锌、寿命长辱辞、免维护俗蔫巨、科技含量高这些技术指标成为是阀门行业的发展趋势鸥陵点。 
  当前垦吮,我国生产的阀门主要还是采用机械装置和简单的模拟电子技术结合控制的产品松阀及,阀门控制器的技术含量比较低测道师。随着现代工业化进程的快速发展剐沉,智能诊断技术提、自动控制技术弄感、电力电子技术浮擞、通信技术等技术已经高度融合另泄,所以对阀门设备需要提高智能化程度来满足工业自动化的要求宫冬。阀门电动控制器作为阀门的重要组成部件之一驳搂,如何改善阀门工作特性崔臀剔、提高阀门开度控制精度袱蔽谦、灵活调节阀门开关时间葱陪、智能诊断阀门故障情况以及增加阀门远程控制方式[3]扁冀比,成为了阀门行业研究的重点对象滥单入。因此摊贺窃,作为控制阀门电动控制器的控制器研究显得尤为重要睡。 
  阀门在工业控制领域使用很广泛尼嚷,在工业生产中的作用十分重要碌。伴随着工业自动化水平逐步提高垫,电动阀门由于供电方式简单和现场维护方便等优点间吵轨,已经逐步取代了传统的以液压和气动为驱动方式的阀门说崔,在工业控制领域使用广泛档。特别是智能化电动阀门的出现委氛己,以其故障保护方式多样唬、控制精度高斧、可靠程度高朵、体积小等优点受到工业现场客户的喜爱娄崔。 
  二坟、阀门电动控制器的发展现状与趋势 
  随着电力电子技术抨、现场总线技术和电机控制理论技术的发展膝孟狼,使得阀门电动控制器的综合性能指标不断提高维僚,可以满足工业控制领域质量可靠采说、故障智能诊断床,远程控制等要求纳,所以智能阀门电动控制器使用十分广泛鲁秦鞭。针对阀门电动控制器的关键部件-电动控制器拦尸坡,全世界都进行了大量的研究开发工作忙虑。在90年代初期虽伸,很多欧美发达国家的工业控制巨头都开发了阀门电动控制器的新产品桶,它们能够满足不同工业场合的使用需求勾裁,这些产品功能完善头悸,操作使用简单疆,性能稳定奋臼茶,支持多种控制方式漏,他们都符合阀门电动控制器国际通用标准姥老视,综合性能强大侥。生产阀门电动控制器的厂家众多疼污,其中国际上著名的有美国米勒(MILLER)搔孟、德国西门子(SIEMENS)羡较、ZMG损,美国的BAILEY全蓖,英国的罗托克(ROTORK)酷谅,日本的富士变会巾、安川等公司]位碘哦。罗托克(ROTORK)公司的IQ系列智能阀门装置的主要特点是免开盖维护类,可以通过红外遥控设置阀门参数狼莽,液晶显示参数直观明了慧,外壳防护等级可以达到IP68秀恳,兼容IrDA标准贾螺默,能够支持计算机远程分析和诊断阀门状态促,阀门控制技术先进境量,支持多种现场总线通讯协议孙蔷。其他主要代表产品有瞎揭:西门子(SIEMENS)公司的SIPOS5系列阀门电动控制器卯杀恐,它采用简单模块化设计的思路拍创络,实现电机使用最优控制能使电机控制精度高铜,利用先进的技术对电机有全面的保护恒幕潦、支持多种总线通信协议;此外刃,还有像ABB公司的ONTRAC智能型电动阀门装置肩,定位精确凉,可靠性高恋戎,支持MODBUS和HART协议彻破陀,可以接收模拟量或开关量信号控制阀门开关纺堡,有良好的机械和电机特性扒即锑。 
  国内的阀门电动控制器的研究起步比较晚配剔,刚开始发展主要是通过模仿国外先进产品枯,但有些核心技术还未掌握赋。但我国已经有一些科研院所开始研发阀门电动控制器爱狭睫,上海工业自动化仪表研究所研制出了新型智能阀门电动控制器温,控制精度也较高菠愁涕,维护简单案,智能化程度高惊,支持多种现场总线通讯协议署,但装置的外壳防护等级不高纲戚孺,阀门的保护方式没有国外同类产品强大脆灿豁。经过一段时间的发展欣地份,国内的阀门电动控制器产品与国外的差距在逐步缩小驴径蛙。 
  由上面可以得出佳舵,阀门电动控制器的发展趋势主要如下所示尉洽促: 
  1.控制器通过红外遥控器设定免开盖调试 
  传统的阀门电动控制器支持遥控设置参数功能课,修改阀门扭矩保护值不用开盖调节电路元件调节扭矩保护值卉绊荚,也不需要像传统的阀门通过机械装置改变扭矩保护值和设定阀门全开位置和全关位置恰,通过红外遥控器可以方便快速地标定阀门完全打开和完全关闭位置团馈孝,设置阀门电动控制器的扭矩保护值和通讯地址瓢歌超,这样减小了现场工程人员的调试工作量禽闪,提高了工程人员的工作效率绩始。 
  2.控制器智能化程度高 
  首先阀门电动控制器通过液晶显示屏或者数码管等信息显示窗口如尘,可以将阀门的各种状态信息传达给现场控制人员境温顿,当阀门发生故障时可通过信息显示窗口快速显示故障市练财,现场控制人员根据故障提示快速解决问题妇箩,这样减少了现场维修诊断时间卢灌、能够快速恢复正常生产挞镜。其次粟,阀门电动控制器具有多种保护功能贰,例如楞坡,阀门的齿轮箱经常会因为扭矩保护功能不及时而损坏璃冕戳,而智能阀门电动控制器可以实时检测阀门扭矩值惠,当扭矩值异常及时提供保护傻泉。另外阀门电动控制器还具有强大的故障自诊断功能急创,在阀门运行的每一阶段实时检测阀门故障浪,有故障时及时提示工作人员钡,便于工作人员及时解决处理呛杜,如果不能解决稳,阀门电动控制器还具有远程诊断功能举斥,可以通过智能网络将故障信息上传给控制器生产厂家瓜惟,方便生产厂商的专家及时分析解决献,这样也提高了问题解决的效率恨辨撮,减小了阀门生产厂商后期维护的成本擎申。 
  3.支持现场总线控制 
  智能阀门电动控制器可通过工业现场总线技术与上位机相连乖,支持阀门远程控制眠胚碱,这样工作人员可以远程通过计算机对阀门的状态信息进行监控孪,修改阀门的开度怠履,阀门的控制方式以及阀门控制器的通信地址泻。由此可见令悲,智能阀门电动控制器的应用前景广阔甜鹅瓤,现场总线控制也符合电动阀门控制装置智能化和网络化的發展趋势靠素遁。

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