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2018-04-01

[摘 要]随着我国装备制造业的高速发展匪萝股,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尼。为了提高阀门控制器的智能程度枫陪酚,需要研究一款智能化阀门电动控制器防。控制器需具有良好的人机界面但享,方便现场人员操作袍,智能地提示阀门故障情况;支持现场总线技术挺,方便现场人员排除故障和远程故障诊断踩,控制器稳定可靠诽勺,这样可以缩小与国外阀门控制器生产厂商的差距牵居亭。全文首先介绍阀门电动控制器的发展趋势瞬裴蛊,并阐述了其驱动电机无刷直流电机的工作机理唯捕。  
  一课、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寇尺浮,其中阀门电动控制器作为机械行业控制阀门关闭的器件嚷蘑,在化工生产蔷辜,开采石油阀、金属冶炼卯茅笑、能源发电陋剑、煤矿生产等行业咖潘,可以起到很重要的作用[1]离。随着我国经济和工业自动化的快速发展洞,阀门产业的发展程度十分重要粳,工业领域对于阀门的需求量很大分。质量稳定夯、寿命长妻、免维护妻老返、科技含量高这些技术指标成为是阀门行业的发展趋势台。 
  当前徐驹类,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秃伞,阀门控制器的技术含量比较低戏。随着现代工业化进程的快速发展琳敛,智能诊断技术晒村、自动控制技术酸、电力电子技术腹圈蹋、通信技术等技术已经高度融合漏儒,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辟。阀门电动控制器作为阀门的重要组成部件之一翱摹,如何改善阀门工作特性肥摔、提高阀门开度控制精度掀、灵活调节阀门开关时间菲舍碳、智能诊断阀门故障情况以及增加阀门远程控制方式[3]纹,成为了阀门行业研究的重点对象谁评粗。因此歪贩,作为控制阀门电动控制器的控制器研究显得尤为重要猩。 
  阀门在工业控制领域使用很广泛弯椭,在工业生产中的作用十分重要士迁。伴随着工业自动化水平逐步提高岸,电动阀门由于供电方式简单和现场维护方便等优点缄苹,已经逐步取代了传统的以液压和气动为驱动方式的阀门龚刻,在工业控制领域使用广泛亮腿。特别是智能化电动阀门的出现抖耽,以其故障保护方式多样嚏邓、控制精度高唤貉酵、可靠程度高卉撅、体积小等优点受到工业现场客户的喜爱橡缅。 
  二袄湍嗓、阀门电动控制器的发展现状与趋势 
  随着电力电子技术蕉嗣焦、现场总线技术和电机控制理论技术的发展卫乾览,使得阀门电动控制器的综合性能指标不断提高渤,可以满足工业控制领域质量可靠点爸夕、故障智能诊断佳,远程控制等要求危炼,所以智能阀门电动控制器使用十分广泛哆涸。针对阀门电动控制器的关键部件-电动控制器惠卞,全世界都进行了大量的研究开发工作玲度经。在90年代初期蜕嫩卉,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拖尸,它们能够满足不同工业场合的使用需求常反,这些产品功能完善扁隶阮,操作使用简单锌,性能稳定套割,支持多种控制方式伦栓,他们都符合阀门电动控制器国际通用标准亭陋,综合性能强大沟欣。生产阀门电动控制器的厂家众多猎,其中国际上著名的有美国米勒(MILLER)四危、德国西门子(SIEMENS)侨醋楼、ZMG希猜穗,美国的BAILEY卿变洁,英国的罗托克(ROTORK)猜枢仁,日本的富士港稍扭、安川等公司]赋灿冀。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派,可以通过红外遥控设置阀门参数肥广,液晶显示参数直观明了佰坪痛,外壳防护等级可以达到IP68挫帘肠,兼容IrDA标准赋剑陕,能够支持计算机远程分析和诊断阀门状态渴搁航,阀门控制技术先进崔,支持多种现场总线通讯协议妒玛峡。其他主要代表产品有穆汞为:西门子(SIEMENS)公司的SIPOS5系列阀门电动控制器嚼,它采用简单模块化设计的思路艰,实现电机使用最优控制能使电机控制精度高蔬,利用先进的技术对电机有全面的保护矮翁逼、支持多种总线通信协议;此外齐谭,还有像ABB公司的ONTRAC智能型电动阀门装置帘,定位精确煞,可靠性高尼,支持MODBUS和HART协议猛,可以接收模拟量或开关量信号控制阀门开关貉,有良好的机械和电机特性碴泞。 
  国内的阀门电动控制器的研究起步比较晚曙,刚开始发展主要是通过模仿国外先进产品甭,但有些核心技术还未掌握涩拇诧。但我国已经有一些科研院所开始研发阀门电动控制器躲劣,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辨空,控制精度也较高犬,维护简单瑞狮,智能化程度高冯,支持多种现场总线通讯协议防久谦,但装置的外壳防护等级不高模,阀门的保护方式没有国外同类产品强大忻。经过一段时间的发展问坝诺,国内的阀门电动控制器产品与国外的差距在逐步缩小迸璃撂。 
  由上面可以得出长蚕箱,阀门电动控制器的发展趋势主要如下所示莫馆: 
  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狼惟醒,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窃布亭,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使急,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赫段,设置阀门电动控制器的扭矩保护值和通讯地址够,这样减小了现场工程人员的调试工作量忱虚焚,提高了工程人员的工作效率森态。 
  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奶传赎,可以将阀门的各种状态信息传达给现场控制人员危穆,当阀门发生故障时可通过信息显示窗口快速显示故障禄宿贰,现场控制人员根据故障提示快速解决问题镶防,这样减少了现场维修诊断时间埃、能够快速恢复正常生产碑骋懊。其次浩款磁,阀门电动控制器具有多种保护功能兽孩亢,例如汗燃,阀门的齿轮箱经常会因为扭矩保护功能不及时而损坏蜜班绢,而智能阀门电动控制器可以实时检测阀门扭矩值辨,当扭矩值异常及时提供保护筋捆。另外阀门电动控制器还具有强大的故障自诊断功能描谜辛,在阀门运行的每一阶段实时检测阀门故障梆瓤,有故障时及时提示工作人员涕苇次,便于工作人员及时解决处理枫寡揽,如果不能解决胸翁,阀门电动控制器还具有远程诊断功能仁,可以通过智能网络将故障信息上传给控制器生产厂家航,方便生产厂商的专家及时分析解决斯沽煽,这样也提高了问题解决的效率塘览,减小了阀门生产厂商后期维护的成本坑。 
  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失,支持阀门远程控制拜,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盟,修改阀门的开度镁,阀门的控制方式以及阀门控制器的通信地址龟。由此可见错门,智能阀门电动控制器的应用前景广阔妮取邻,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盆。

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