智能一體化電動執(zhí)行器的特點

智能一體化電動執(zhí)行器隨著微電子、計算機、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展，20世紀90年代以后，國際上出現(xiàn)了智能電動執(zhí)行器。它是一種新型帶有微處理器的智能終端執(zhí)行元件。從此，智能化已形成執(zhí)行器發(fā)展的趨勢，盡快了解智能電動執(zhí)行器的發(fā)展?fàn)顩r有必要。

近年來，電動執(zhí)行機構(gòu)獲得了快速發(fā)展，國內(nèi)外一些廠商相繼推出帶現(xiàn)場總線通信協(xié)議的智能電動執(zhí)行器。新型智能電動執(zhí)行器利用微機和現(xiàn)場總線通信技術(shù)將伺服放大器與執(zhí)行機構(gòu)合為一體，不僅實現(xiàn)了雙向通信、PID調(diào)節(jié)、在線自動標(biāo)定、自校正與自診斷等多種控制技術(shù)要求的功能，還增設(shè)了行程保護、過力矩保護、電動機過熱保護、斷電信號保護、輸出現(xiàn)場閥位指示和故障報警等功能。它可進行現(xiàn)場操作或遠方操作，完成手動操作及手動／自動之間無擾動切換。

智能電動執(zhí)行器采用了新穎結(jié)構(gòu)部件。伺服放大器中采用了微處理器系統(tǒng)，所有控制功能均可通過編輯實現(xiàn)，還具有數(shù)字通信接口，從而具有HART協(xié)議或現(xiàn)場總線通信功能，成為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的一個節(jié)點。有的伺服放大器中還采用變頻器技術(shù)，可更有效控制伺服電機動作。減速器采用新穎傳動結(jié)構(gòu)，運行平穩(wěn)，傳動效率高，無爬行，摩擦小。位置傳送器采用新技術(shù)和新方法，有的采用霍爾效應(yīng)傳感器，直接感應(yīng)閥桿的縱向或旋轉(zhuǎn)動作，實現(xiàn)了非接觸式定位檢測；有的采用特殊電位器，電位器中裝有球軸承和特殊導(dǎo)電材質(zhì)做成的電阻薄片；有的采用磁阻效應(yīng)的非接觸式旋轉(zhuǎn)角度傳感器。

智能電動執(zhí)行器通常都有液晶顯示器和手動操作按鈕，用于顯示各種狀態(tài)信息和輸入組態(tài)數(shù)據(jù)以及手動操作等。

智能電動執(zhí)行器與傳統(tǒng)電動執(zhí)行器相比，主要有如下特點。

主要參數(shù)技術(shù)指標(biāo)先進，如工作死區(qū)、基本誤差、回差等指標(biāo)已達到或接近世界先進水平。

采用先進微機和數(shù)字顯示技術(shù)，以智能伺服放大器取代傳統(tǒng)伺服放大器，以數(shù)字式操作器取代原有模擬指針式操作器，解決了數(shù)字顯示跳動頻繁而造成人眼疲勞的問題。

功能強、使用方便，具有自診斷、自調(diào)整和PI調(diào)節(jié)等功能，尤其是PI調(diào)節(jié)功能可省去前級調(diào)節(jié)器，直接接受變送器信號。

增加了流量特性軟件修正。采用微處理機后，能靈活地設(shè)定、改變流量特性，提高調(diào)節(jié)閥控制性能，使一種固有特性的調(diào)節(jié)閥可以擁有多種輸出特性，使不能進行閥芯形狀修正(蝶閥)的閥也可改變流量特性，可以使非標(biāo)準特性修正為標(biāo)準特性，該功能將改變長期以來靠閥芯加工修正流量特性的現(xiàn)狀。

在調(diào)節(jié)中采用電制動和斷續(xù)調(diào)節(jié)技術(shù)，對具有自鎖功能的執(zhí)行機構(gòu)可取消機械摩擦制動器，提高了整機的可靠性。

三相放大器的設(shè)計采用有單相智能伺服放大器外接三相功率轉(zhuǎn)換器的組合式方案，方便了生產(chǎn)和備料，為控制室不進三相電源的控制提供了可能。

智能電動執(zhí)行器的發(fā)展趨勢可以歸納為：機電一體化結(jié)構(gòu)逐步取代組合式結(jié)構(gòu)，智能化控制技術(shù)逐步取代純電子控制技術(shù)，帶通信技術(shù)功能的逐步取代不帶通信技術(shù)的，數(shù)字控制方式逐步取代傳統(tǒng)的模擬控制方式，運用紅外遙控的非接觸式調(diào)試技術(shù)逐步取代接觸式手動調(diào)試技術(shù)，等等。

當(dāng)智能電動執(zhí)行器與現(xiàn)場總線連接時，智能執(zhí)行器就成了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(F)中的一塊現(xiàn)場儀表，這時它不僅具有執(zhí)行器功能，還具有控制、運算和通信等功能。由此可見，我國目前新一代符合現(xiàn)場總線的智能電動執(zhí)行器產(chǎn)品，是執(zhí)行機構(gòu)今后發(fā)展的必然趨勢，它的成功研究與應(yīng)用給電動執(zhí)行器的進一步發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)，并將給智能電動執(zhí)行器帶來廣闊的市場發(fā)展前景。