執(zhí)行機(jī)構(gòu)的應(yīng)用_第1頁(yè)
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執(zhí)行機(jī)構(gòu)的應(yīng)用_第3頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)講義一、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的由來(lái)執(zhí)行機(jī)構(gòu),又稱執(zhí)行器,是一種自動(dòng)控制領(lǐng)域的常用機(jī)電一體化設(shè)備(器件),是自動(dòng)化儀表的三大組成部分(檢測(cè)設(shè)備、調(diào)節(jié)設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備)中的執(zhí)行設(shè)備。主要是對(duì)一些設(shè)備和裝置進(jìn)行自動(dòng)操作,控制其開(kāi)關(guān)和調(diào)節(jié),代替人工作業(yè)。按動(dòng)力類型可分為氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)、電液動(dòng)等幾類;按運(yùn)動(dòng)形式可分為直行程、角行程、回轉(zhuǎn)型(多轉(zhuǎn)式)等幾類。由于用電做為動(dòng)力有其它幾類介質(zhì)不可比擬的優(yōu)勢(shì),所以電動(dòng)型近年來(lái)發(fā)展最快,應(yīng)用面較廣。電動(dòng)型按不同標(biāo)準(zhǔn)又可分為:組合式結(jié)構(gòu)和機(jī)電一體化結(jié)構(gòu);電器控制型、電子控制型和智能控制型(帶hart、ff協(xié)議);數(shù)字型和模擬型;手動(dòng)接觸調(diào)試型和紅外線遙控調(diào)試型等。它是伴

2、隨著人們對(duì)控制性能的要求和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展而迅猛發(fā)展的:1早期的工業(yè)領(lǐng)域,有許多的控制是手動(dòng)和半自動(dòng)的,在操作中人體直接接觸工業(yè)設(shè)備的危險(xiǎn)部位和危險(xiǎn)介質(zhì)(固、液、氣三態(tài)的多種化學(xué)物質(zhì)和輻射物質(zhì)),極易造成對(duì)人的傷害,很不安全;2設(shè)備壽命短、易損壞、維修量大;3采用半自動(dòng)特別是手動(dòng)控制的控制效率很低、誤差大,生產(chǎn)效率低下?;谝陨显颍瑘?zhí)行機(jī)構(gòu)逐漸產(chǎn)生并應(yīng)用于工業(yè)和其它控制領(lǐng)域,減少和避免了人身傷害和設(shè)備損壞,極大的提高了控制精確度和效率,同時(shí)也極大提高了生產(chǎn)效率。今年來(lái)隨著電子元器件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制理論的飛速發(fā)展,國(guó)內(nèi)外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)都已跨入智能控制的時(shí)代。二、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的英文名:actua

3、tors三、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用在以下三大領(lǐng)域:1發(fā)電廠典型應(yīng)用有:火電行業(yè)應(yīng)用送風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)擋板一次進(jìn)風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板空氣預(yù)熱風(fēng)門(mén)擋板煙氣再循環(huán)旁路風(fēng)門(mén)擋板二次進(jìn)風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板主風(fēng)箱風(fēng)門(mén)擋板燃燒器調(diào)節(jié)桿燃燒器搖擺驅(qū)動(dòng)器液壓推桿驅(qū)動(dòng)器葉輪機(jī)調(diào)速煙氣調(diào)節(jié)閥蒸氣調(diào)節(jié)閥球閥和蝶閥控制滑動(dòng)門(mén)閘門(mén)其它電力行業(yè)的閥門(mén)執(zhí)行器應(yīng)用球閥除塵控制噴水葉輪機(jī)轉(zhuǎn)速控制控制大型液壓閥燃?xì)饪刂崎y燃燒器點(diǎn)火啟動(dòng)蒸氣控制閥冷凝水再循環(huán),脫氧機(jī),鍋爐給水,過(guò)熱控制器,再加熱恒溫控制器,及其它相關(guān)閥門(mén)應(yīng)用2過(guò)程控制用于化工、石化、模具、食品、醫(yī)藥、包裝等行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程控制,按照既定的邏輯指令或電腦程序?qū)﹂y門(mén)、刀具、管道、擋板、滑

4、槽、平臺(tái)等進(jìn)行精確的定位、起停、開(kāi)合、回轉(zhuǎn),利用系統(tǒng)檢測(cè)出的溫度、壓力、流量、尺寸、輻射、亮度、色度、粗糙度、密度等實(shí)時(shí)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)間歇、連續(xù)和循環(huán)的加工過(guò)程的控制。3工業(yè)自動(dòng)化用于較為廣泛的航空、航天、軍工、機(jī)械、冶金、開(kāi)采、交通、建材等方面,對(duì)各類自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)(運(yùn)動(dòng)部件)進(jìn)行各種形式的調(diào)節(jié)和控制。過(guò)程控制和工業(yè)自動(dòng)化方面的主要應(yīng)用舉例如下:在硫礦生產(chǎn)中的應(yīng)用注水流量控制球閥和碟閥控制碳酸鉀管道閥門(mén)執(zhí)行器的應(yīng)用滑動(dòng)門(mén)分流器閘門(mén)球閥和蝶閥球型控制閥水處理閥門(mén)執(zhí)行器的應(yīng)用液流流量控制調(diào)壓閥壓力控制酸溶液流量控制石灰石/水泥廠閥門(mén)執(zhí)行器的應(yīng)用球或蝶閥控制處理干水泥,石膏

5、,或液體送風(fēng)和引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)型風(fēng)門(mén)擋板旁路風(fēng)門(mén)擋板環(huán)境污染控制和除塵裝置滑動(dòng)門(mén)對(duì)在料斗和儲(chǔ)藏庫(kù)的原材料進(jìn)行物流控制閘門(mén)控制原材料在進(jìn)料口的流量燃?xì)饪刂崎y調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐上燃燒器進(jìn)氣量蒸氣控制閥控制生產(chǎn)過(guò)程所需的蒸氣在谷物加工廠執(zhí)行器的應(yīng)用閘門(mén)分流閥分配器物料卸貨器/加熱器除塵隔離擋板氣流控制(物流干燥)球閥和蝶閥控制鋼廠風(fēng)門(mén)擋板和閥門(mén)執(zhí)行器的應(yīng)用球或蝶閥控制控制冷卻水,廢水,或其它冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)型風(fēng)門(mén)擋板送風(fēng)和引風(fēng)機(jī)旁路風(fēng)門(mén)擋板閘門(mén)環(huán)境污染控制和除塵裝置滑動(dòng)門(mén)控制原材料在進(jìn)料口的流量對(duì)在料斗和儲(chǔ)藏庫(kù)的原材料進(jìn)行物流控制燃?xì)饪刂崎y蒸氣控制閥調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐上燃燒器進(jìn)氣量控制生產(chǎn)過(guò)程所需的蒸氣鋁廠風(fēng)門(mén)擋板和閥門(mén)執(zhí)行器的

6、應(yīng)用送風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)擋板一次進(jìn)風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板空氣預(yù)熱風(fēng)門(mén)擋板煙氣再循環(huán)旁路風(fēng)門(mén)擋板二次進(jìn)風(fēng)風(fēng)門(mén)擋板主風(fēng)箱風(fēng)門(mén)擋板燃燒器調(diào)節(jié)桿燃燒器搖擺驅(qū)動(dòng)器液壓推桿驅(qū)動(dòng)器葉輪機(jī)調(diào)速煙氣調(diào)節(jié)閥蒸氣調(diào)節(jié)閥球閥和蝶閥控制滑動(dòng)門(mén)閘門(mén)過(guò)程控制擋板的應(yīng)用空氣補(bǔ)充排風(fēng)機(jī)旁路熱/冷風(fēng)混和應(yīng)急關(guān)斷在石油工業(yè)中的應(yīng)用注油工藝流量控制氣舉管路主閥門(mén)壓力控制注水工藝流量控制油井油質(zhì)采樣試驗(yàn)/生產(chǎn)用閥門(mén)在天然氣生產(chǎn)和輸送工業(yè)的應(yīng)用氣舉氣流流量控制氣管路主閥門(mén)壓力控制壓縮機(jī)喘振控制天然氣壓力控制天然氣管路主閥門(mén)壓力控制應(yīng)急關(guān)斷天然氣調(diào)壓器控制壓力控制壓縮機(jī)喘振控制流量控現(xiàn)代化的火電廠是一個(gè)龐大而又復(fù)雜的生產(chǎn)電能與熱能 的工廠。 它由下列5個(gè)系統(tǒng)組

7、成: 燃料系統(tǒng):完成燃料輸送、儲(chǔ)存、制備的系統(tǒng)。燃煤電廠具有卸煤設(shè)施、煤場(chǎng)、上煤設(shè)施、煤倉(cāng)、給煤機(jī)、磨煤機(jī)等設(shè)備;燃油電廠備有油罐、加熱器、油泵、輸油管道等設(shè)備。 燃燒系統(tǒng):完成燃料燃燒過(guò)程,使燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為蒸汽熱能的系統(tǒng)。主要有燃燒器、爐膛、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、除塵器、除灰設(shè)備等。 汽水系統(tǒng):完成蒸汽熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的系統(tǒng)。主要有鍋爐的汽水部分、汽輪機(jī)及其輔助設(shè)備,如凝汽器、除氧器、回水加熱器、給水泵、循環(huán)水泵、冷卻設(shè)備等。 電氣系統(tǒng):完成機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的系統(tǒng)。主要有發(fā)電機(jī)、主變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線等。 控制系統(tǒng):完成生產(chǎn)過(guò)程中的參數(shù)測(cè)量及自動(dòng)化監(jiān)控操作的系統(tǒng)。 在上述系統(tǒng)的所有設(shè)備

8、中,最主要的設(shè)備是鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī),它們安裝在發(fā)電廠的主廠房?jī)?nèi)。主變壓器和配電設(shè)備一般是安裝在獨(dú)立的建筑物內(nèi)和戶外;其他輔助設(shè)備如給水系統(tǒng)、供水設(shè)備、水處理設(shè)備、除塵設(shè)備、燃料儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備等,有的安裝在主廠房?jī)?nèi),有的則是安裝在輔助建筑中或在露天場(chǎng)地?;痣姀S生產(chǎn)電能的流程如圖所示(火力發(fā)電的基本生產(chǎn)過(guò)程是,燃料在鍋爐中燃燒,將其熱量釋放出來(lái),傳給鍋爐中的水,從而產(chǎn)生高溫高壓蒸汽;蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)又將熱能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力,以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出電能。 大中型燃煤的火電廠,一般采用煤粉爐,其生產(chǎn)過(guò)程是:將進(jìn)廠的原煤經(jīng)碎煤機(jī)破碎、磨煤機(jī)磨成煤粉,用熱風(fēng)吹送,噴入鍋爐爐膛,通過(guò)煤粉燃燒生成的高溫?zé)煔?首先加熱爐膛

9、內(nèi)的水冷壁管與過(guò)熱器管,然后經(jīng)過(guò)煙道內(nèi)的再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器而進(jìn)入除塵器,在清除煙氣中的飛灰之后,通過(guò)煙囪排入大氣。 水在鍋爐爐膛內(nèi)生成飽和蒸汽,通過(guò)過(guò)熱器時(shí),繼續(xù)被煙氣加熱而變?yōu)檫^(guò)熱蒸汽,經(jīng)主蒸汽管送入汽輪機(jī),并在汽輪機(jī)內(nèi)膨脹作功后,進(jìn)入凝汽器凝結(jié)成水。該凝結(jié)水經(jīng)低壓回?zé)峒訜崞鬟M(jìn)入除氧器,再經(jīng)給水泵、高壓加熱器送入鍋爐。從汽輪機(jī)某個(gè)中間級(jí)抽出一部分蒸汽,分別送入回?zé)峒訜崞骱统跗鳎┗責(zé)峤o水和加熱除氧。為了補(bǔ)償蒸汽和水的損失,還須將經(jīng)過(guò)化學(xué)處理的補(bǔ)充水加入除氧器,除氧器出來(lái)的水才能供給鍋爐使用。為使蒸汽在凝汽器內(nèi)凝結(jié)成水,還必須不斷用循環(huán)水泵將冷卻水送入凝汽器中的冷凝管內(nèi)進(jìn)行熱交換,這

10、就又形成一個(gè)冷卻水系統(tǒng)。冷卻水或直接來(lái)自江、河、湖泊并排放入江、河、湖泊,或在冷卻塔式噴水池中與大氣進(jìn)行熱交換以重復(fù)使用。 過(guò)熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)以后,推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電,再通過(guò)一系列電氣設(shè)備及輸電線路送至用戶。這就是一般的大中型凝汽式燃煤火電廠的生產(chǎn)過(guò)程。例如:熱電廠2600mw的招標(biāo)順序第一批輔機(jī)1 煙氣脫硝裝置2 靜電除塵器3 中速磨煤機(jī)4 給煤機(jī)5 電動(dòng)給水泵,氣動(dòng)給水泵6 凝結(jié)水泵7 高壓加熱器8 除氧器9 汽機(jī)房橋式起重機(jī)第二批輔機(jī)1 送風(fēng)機(jī) 2 引風(fēng)機(jī) 3 一次風(fēng)機(jī) 4 灰?guī)煨痘以O(shè)備 5 飛灰分選系統(tǒng) 6 碎煤機(jī) 7 滾軸篩 8 凝結(jié)水精處理系統(tǒng) 9 閉式循環(huán)冷卻水泵

11、10 閉式循環(huán)水冷卻器 11 二次濾網(wǎng)、濾水器 12 給水泵汽輪機(jī) 13 凝汽器膠球清洗裝置 14 水環(huán)真空泵 15 給水泵 16 板框式旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng) 17 攔污柵 清污機(jī) 18 循環(huán)水泵 19 主變壓器 20 高啟變 21 高廠變高公變 22 gis組合電器(7個(gè)斷路器間隔、2個(gè)pt間隔) 23 凝結(jié)水泵高壓變頻器 24 鍋爐客貨兩用電梯第三批輔機(jī)1氣 力除灰系統(tǒng) 2干式除渣系統(tǒng)設(shè)備 3磨煤機(jī)過(guò)軌吊 4啟動(dòng)鍋爐 5圓形煤場(chǎng)堆取料機(jī) 6皮帶機(jī) 7皮帶秤及鏈碼裝置 8入廠、入爐取樣裝置9活化給煤機(jī)10給水液動(dòng)三通閥 11汽輪機(jī)高低壓旁路裝置 12循環(huán)水泵出口液控蝶閥 13循環(huán)水系統(tǒng)鋼閘門(mén)14循環(huán)水、

12、工業(yè)水系統(tǒng)蝶閥 15循環(huán)水 pccp 管16汽水取樣裝置 17化學(xué)加藥裝置 18化學(xué)水箱 19化學(xué)加氧裝置 20柴油發(fā)電機(jī)21發(fā)變組保護(hù)、起備變保護(hù)和 微機(jī)型自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置 22單控及網(wǎng)控直流電源 23ups 裝置24爐管泄漏檢測(cè)系統(tǒng) 25火焰檢測(cè)系統(tǒng) 26飛灰含碳量檢測(cè)系統(tǒng) 27屋頂通風(fēng)機(jī)28汽動(dòng)給水泵組和碎煤機(jī)彈簧隔振系統(tǒng) 第四批輔機(jī)1啟動(dòng)鍋爐鍋爐除灰2油區(qū)設(shè)備3等離子點(diǎn)火系統(tǒng) 4灰?guī)鞖饣L(fēng)機(jī)及電加熱器 5空氣壓縮機(jī)6電磁除鐵器輸煤7圓形煤場(chǎng)網(wǎng)架土建8彩色涂層鋼板9多管沖擊式除塵器10組合式空調(diào)機(jī)組11進(jìn)口閘閥汽機(jī)12進(jìn)口電動(dòng)蝶閥13給水泵最小流量調(diào)節(jié)閥14取水泵站雙梁吊鉤門(mén)式起重機(jī)水工1

13、5循環(huán)水管道金屬伸縮接頭16旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水泵17雨水泵 18供氫站化學(xué)19電解海水制氯系統(tǒng)20工業(yè)廢水集中處理系統(tǒng)21離相封閉母線電氣一次 22共箱封閉母線23網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)電氣二次24火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)25輸煤程控系統(tǒng)26全廠工業(yè)電視系統(tǒng)熱控第五輔機(jī)招標(biāo)內(nèi)容:一、招標(biāo)內(nèi)容: 01、儲(chǔ)氣罐 鍋爐 9只 02、空氣壓縮機(jī)后處理裝置 8套 03、排污泵 10臺(tái)套 04、原煤倉(cāng)疏松機(jī)械 12臺(tái)套 05、自啟閉式防爆門(mén) 24臺(tái) 06、螺桿式水冷冷水機(jī)組 3套 07、玻璃鋼開(kāi)式冷卻塔 3套 08、減溫減壓器 68臺(tái) 09、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥10套 10、汽機(jī)房通用泵6臺(tái) 11、含煤廢水處理系統(tǒng)3套 12、生活、生

14、產(chǎn)、化學(xué)給水裝置及控制裝置 各1套 13、生活污水處理系統(tǒng)2套 14、消防給水裝置及控制裝置1套 15、鑄鐵鑲銅閘門(mén)和玻璃鋼拍門(mén)4只 16、雨水系統(tǒng)格柵除污機(jī)2臺(tái) 17、活性碳過(guò)濾器(臥式四室疊裝)系統(tǒng) 化學(xué)1套 18、鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)5臺(tái) 19、6kv高壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)備 電氣190面 20、陰極保護(hù)系統(tǒng) wz2008-115 套 1 21、分散控制系統(tǒng) 熱控2套第六批輔機(jī)1非金屬補(bǔ)償器2金屬補(bǔ)償3風(fēng)門(mén)及送粉管道可調(diào)縮孔(1. 一次風(fēng)機(jī)出口電動(dòng)關(guān)斷風(fēng)2. 一次風(fēng)機(jī)冷風(fēng)道電動(dòng)關(guān)斷風(fēng)門(mén)3一次冷風(fēng)聯(lián)絡(luò)電動(dòng)關(guān)斷風(fēng)門(mén)4. 送風(fēng)機(jī)出口電動(dòng)關(guān)斷風(fēng)門(mén)5冷二次風(fēng)聯(lián)絡(luò)風(fēng)道電動(dòng)關(guān)斷風(fēng)門(mén)6一次風(fēng)空預(yù)器出口電動(dòng)關(guān)斷風(fēng)門(mén)7

15、引風(fēng)機(jī)入口煙道電動(dòng)關(guān)斷擋板門(mén)8引風(fēng)機(jī)出口煙道電動(dòng)關(guān)斷擋板門(mén)9熱風(fēng)再循環(huán)管道電動(dòng)關(guān)斷擋板門(mén)10熱風(fēng)再循環(huán)管道電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)11磨煤機(jī)入口冷風(fēng)電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)12磨煤機(jī)入口熱風(fēng)電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)13磨煤機(jī)入口壓力冷風(fēng)氣動(dòng)隔絕風(fēng)門(mén)14磨煤機(jī)入口熱風(fēng)氣動(dòng)關(guān)斷風(fēng)門(mén))4燃油罐6電動(dòng)三通擋板落煤管及輸煤沖洗噴淋設(shè)施7皮帶機(jī)用膠帶8圓形煤場(chǎng)用盤(pán)煤儀9制冷站輔機(jī)設(shè)備10開(kāi)式水濾水器11汽機(jī)房箱罐包12潤(rùn)滑油凈化裝置13四大管道支吊架14水工排污泵15化學(xué)水處理站化工泵及立式自吸泵16原水預(yù)處理系統(tǒng)17低壓干式變壓器18電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)ecms19輔助車間低壓開(kāi)關(guān)柜20主廠房低壓開(kāi)關(guān)第八批輔機(jī)1本體保溫材料鍋爐2主廠房鋼結(jié)構(gòu)

16、防火涂料3玻璃鋼屋頂通風(fēng)機(jī)、軸流通風(fēng)機(jī)等設(shè)備暖通4空氣處理機(jī)組、分體式空調(diào)器、風(fēng)機(jī)盤(pán)管、防火閥等設(shè)備5泡沫消防設(shè)備6進(jìn)口自動(dòng)連接疏水器汽機(jī)7活性炭化學(xué)8照明檢修箱9高壓電力電纜10低壓動(dòng)力電纜11電氣控制電纜12熱工控制電纜13熱工計(jì)算機(jī)電纜14熱工補(bǔ)償電纜15sis系統(tǒng)16輔助車間控制系統(tǒng)及全廠輔助車間集中監(jiān)控系統(tǒng)第九批輔機(jī)1 熱力系統(tǒng)閥門(mén)(dn150mm)保溫套 汽機(jī)2 主廠房進(jìn)口變送器 熱控3 熱控進(jìn)口成套儀表設(shè)備(包括進(jìn)口工藝閥、進(jìn)口儀表閥、進(jìn)口過(guò)程開(kāi)關(guān)、氧化鋯、質(zhì)量流量計(jì)、導(dǎo)波雷達(dá)液位變送器)4 熱控國(guó)產(chǎn)儀表設(shè)備成套(孔板、測(cè)溫元件、就地壓力表、雙金屬溫度計(jì)、連續(xù)防堵吹掃裝置、特殊儀

17、表、國(guó)產(chǎn)儀表閥門(mén))5 風(fēng)量測(cè)量裝置6 成套盤(pán)臺(tái)柜(配電箱柜、電源柜、變送器柜等)7 風(fēng)機(jī)盤(pán)管/新風(fēng)機(jī)組/電動(dòng)二通閥 暖通8 化學(xué)瓷砂 9 電氣實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備 實(shí)驗(yàn)室設(shè)備10 熱工實(shí)驗(yàn)室設(shè)備11 化學(xué)試驗(yàn)室儀器儀表12 電瓶叉車 廠內(nèi)車輛13 裝載機(jī)14 推煤機(jī)15 自卸濕粉煤灰渣密閉運(yùn)輸車16 仿真機(jī) 執(zhí)行器閥門(mén)在各個(gè)部位的應(yīng)用鍋爐熱一次風(fēng)道(磨煤機(jī)熱風(fēng)電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén))臺(tái)5熱二次風(fēng)道(鍋爐進(jìn)口電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén))臺(tái)5磨煤機(jī)調(diào)溫風(fēng)道(電動(dòng)圓形關(guān)閉擋板風(fēng)門(mén))臺(tái)15煙道(吸風(fēng)機(jī)出口氣動(dòng)插板風(fēng)門(mén))臺(tái)2煙道(空預(yù)器出口氣動(dòng)關(guān)閉擋板風(fēng)門(mén))臺(tái)2煙道(除塵器出口氣動(dòng)擋板風(fēng)門(mén))臺(tái)2一次風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)臺(tái)1進(jìn)風(fēng)室一次風(fēng)(左右

18、)風(fēng)門(mén)臺(tái)2二次風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)臺(tái)1引風(fēng)機(jī)入口風(fēng)門(mén)臺(tái)1返料風(fēng)機(jī)出口風(fēng)門(mén)臺(tái)4進(jìn)返料器返料風(fēng)風(fēng)門(mén)臺(tái)4進(jìn)返料器返料風(fēng)風(fēng)門(mén)臺(tái)6返料風(fēng)泄壓排空風(fēng)門(mén)臺(tái)1一次點(diǎn)火風(fēng)(左右)風(fēng)門(mén)臺(tái)2支二次熱風(fēng)(左右)風(fēng)門(mén)臺(tái)2引風(fēng)機(jī)出口風(fēng)門(mén)臺(tái)2點(diǎn)火油回油電動(dòng)閥臺(tái)1密封風(fēng)風(fēng)門(mén)臺(tái)1密封風(fēng)風(fēng)門(mén)臺(tái)3汽機(jī)1#除氧器除氧頭及水箱臺(tái)21#除氧器除氧頭及水箱臺(tái)21#除氧器水箱調(diào)節(jié)臺(tái)22#除氧器水箱調(diào)節(jié)臺(tái)2給水泵再循環(huán)電動(dòng)閥臺(tái)8凝結(jié)水精處理系統(tǒng)進(jìn)出口母管只4系統(tǒng)旁路自動(dòng)閥門(mén)只2前置過(guò)濾器旁路調(diào)節(jié)閥、混床旁路調(diào)節(jié)閥只4前置過(guò)濾器進(jìn)出口自動(dòng)閥只8混床進(jìn)出口自動(dòng)閥只12混床再循環(huán)閥只8前置過(guò)濾器排水閥只4前置過(guò)濾器反洗水閥只4前置過(guò)濾器壓縮空氣進(jìn)氣閥、排氣

19、閥;混床排水閥只10體外再生系統(tǒng)混床樹(shù)脂沖洗水閥只4混床樹(shù)脂進(jìn)出口閥只12混床樹(shù)脂輸送閥只4混床壓縮空氣閥只2混床排氣閥只6前置過(guò)濾器升壓閥、混床升壓閥只14樹(shù)脂輸送閥、分離塔樹(shù)脂進(jìn)出口閥、陰塔樹(shù)脂出口閥、陽(yáng)塔樹(shù)脂進(jìn)口閥只7分離塔頂部出水閥、只1三塔羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)氣閥、三塔頂部進(jìn)水閥、分離塔底部排水閥、陽(yáng)塔部排水閥、陰陽(yáng)塔底部進(jìn)水閥、陰陽(yáng)塔中部排污閥、樹(shù)脂管道沖洗水閥、陽(yáng)塔沖洗水閥只14羅茨風(fēng)機(jī)排氣閥只1陽(yáng)塔排氣閥、陰塔排氣閥只2陰塔沖洗水閥、陰塔進(jìn)堿閥、陽(yáng)塔進(jìn)酸閥只3分離塔排氣閥只1三塔壓縮空氣閥只3分離塔底部沖洗水閥只1分離塔流量調(diào)節(jié)閥只1電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中文名稱:電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)英文名稱:elect

20、ric actuator定義:利用電作為動(dòng)力源的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)最廣泛的定義是:一種能提供直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置,它利用某種驅(qū)動(dòng)能源并在某種控制信號(hào)作用下工作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用液體、氣體、電力或其它能源并通過(guò)電機(jī)、氣缸或其它裝置將其轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)作用。定義多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本的執(zhí)行機(jī)構(gòu)用于把閥門(mén)驅(qū)動(dòng)至全開(kāi)或全關(guān)的位置。用于控制閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠精確的使閥門(mén)走到任何位置。盡管大部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)都是用于開(kāi)關(guān)閥門(mén),但是如今的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)功能,它們包含了位置感應(yīng)裝置,力矩感應(yīng)裝置,電極保護(hù)裝置,邏輯控制裝置,數(shù)字通訊模塊及pid控制模塊等,而這些裝置全部安裝在一個(gè)緊湊的外殼內(nèi)。因?yàn)樵?/p>

21、來(lái)越多的工廠采用了自動(dòng)化控制,人工操作被機(jī)械或自動(dòng)化設(shè)備所替代,人們要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠起到控制系統(tǒng)與閥門(mén)機(jī)械運(yùn)動(dòng)之間的界面作用,更要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)增強(qiáng)工作安全性能和環(huán)境保護(hù)性能。在一些危險(xiǎn)性的場(chǎng)合,自動(dòng)化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置能減少人員的傷害。某些特殊閥門(mén)要求在特殊情況下緊急打開(kāi)或關(guān)閉,閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能阻止危險(xiǎn)進(jìn)一步擴(kuò)散同時(shí)將工廠損失減至最少。對(duì)一些高壓大口徑的閥門(mén),所需的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力矩非常大,這時(shí)所需執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須提高機(jī)械效率并使用高輸出的電機(jī),這樣平穩(wěn)的操作大口徑閥門(mén)。對(duì)于一些小扭矩的閥門(mén),精小型的電動(dòng)閥門(mén)也應(yīng)用而生,相比普通性具有重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,功能齊全等優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)原理剖面圖以md系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體

22、式比例調(diào)節(jié)型為例。md系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以交流伺服電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的位皿伺服機(jī)構(gòu),由配接的位置定位器pm-2控制板接受調(diào)節(jié)系統(tǒng)的420ma直流控制信號(hào)與位置發(fā)送器的位置反饋借號(hào)進(jìn)行比較,比較后的信號(hào)偏差經(jīng)過(guò)放大使功率級(jí)導(dǎo)通,電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出件朝著減小這一偏差的方向移動(dòng)(位置發(fā)送器不斷將輸出件的實(shí)際位置轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)位盈反饋信號(hào)送至位致定位器),直到偏差信號(hào)小于設(shè)定值為止。此時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出件就穩(wěn)定在與輸人信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位置上。該系列角行程機(jī)構(gòu)示意圖如圖1、直行程機(jī)構(gòu)示意圖如圖2所示,其實(shí)際使用接線圖如圖3所示。md系列角行程調(diào)節(jié)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由動(dòng)力部件和位置定位器(pm-2控制板)兩大部分

23、組成。其中動(dòng)力部件主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、力矩行程限制器、開(kāi)關(guān)控制箱、手輪和機(jī)械限位裝置以及位置發(fā)送器等組成,其各部分作用簡(jiǎn)述如下:1、電動(dòng)機(jī):電動(dòng)機(jī)是特種單相或三相交流異步電動(dòng)機(jī),具有高啟動(dòng)力矩、低啟動(dòng)電流和較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,因而有較好的伺服特性。在電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)部裝有熱敏開(kāi)關(guān)(詳見(jiàn)圖3所示)做過(guò)熱保護(hù),當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)異常過(guò)熱(內(nèi)部溫度超過(guò)130)時(shí)該開(kāi)關(guān)將控制電動(dòng)機(jī)的電路斷開(kāi)以保護(hù)電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu),當(dāng)電動(dòng)機(jī)冷卻以后開(kāi)關(guān)恢復(fù)接通,電路恢復(fù)工作。為了克服慣性惰走,調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)控制電路均有電制動(dòng)功能。2、減速器:角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用行星減速加渦輪渦桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu),既有較高的機(jī)械效率,又具有機(jī)械自

24、鎖特性。直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的減速器由多轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速器配接絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)裝置組成。3、力矩行程限制器:它是一個(gè)設(shè)置在減速器內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)單元,由過(guò)力矩保護(hù)機(jī)構(gòu)、行程控制機(jī)構(gòu)(電氣限位)、位置傳感器及接線端子等組成。(1)過(guò)力矩保護(hù)機(jī)構(gòu):內(nèi)行星齒輪在傳遞力矩時(shí)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)撥動(dòng)嵌裝在齒輪外圈的擺桿,擺桿的兩端各裝有一個(gè)測(cè)力壓縮彈贊作為正、反向力矩的傳感元件,當(dāng)輸出力矩超過(guò)設(shè)定限制力矩時(shí),內(nèi)齒輪的偏轉(zhuǎn)使擺桿觸動(dòng)力炬開(kāi)關(guān),切斷控制電路使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。調(diào)整力炬限制彈資的壓縮量即可調(diào)整力炬的限定值。該保護(hù)具有記憶功能,對(duì)應(yīng)于接線圖中的電器設(shè)備是力矩開(kāi)關(guān)lef、leo。當(dāng)該保護(hù)動(dòng)作以后,在排除機(jī)械力矩故障后,執(zhí)行機(jī)構(gòu)斷電或

25、信號(hào)瞬間反向一下即可恢復(fù)(即記憶解除)正常工作。(2)行程控制機(jī)構(gòu):由凸輪組和微動(dòng)開(kāi)關(guān)組成。該凸輪組通過(guò)齒輪減速裝殷,與減速器傳動(dòng)軸相連,通過(guò)調(diào)整分別作用于正、反方向微動(dòng)開(kāi)關(guān)(即行程限位開(kāi)關(guān))的凸輪板的位置可限定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程(行程開(kāi)關(guān)fco,fcf)。該電氣限位的范圍在出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)好,一般情況下請(qǐng)勿隨便調(diào)整,以免損壞機(jī)構(gòu)。(3)位置傳感器:采用高精度、長(zhǎng)壽命的導(dǎo)電塑料電位器作為位置傳感元件,它與凸輪組同軸連接,整體式比例調(diào)節(jié)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置指示信號(hào),是將電位器隨輸出軸行程變化的電阻值送入pm-2控制板的比較放大電路,并由它送出一個(gè)4-20ma的dc電流信號(hào)用于指示。4、開(kāi)關(guān)控制箱:在開(kāi)關(guān)控

26、制箱內(nèi)裝有pm電子位置定位器。5、手輪:在故障狀態(tài)和調(diào)試過(guò)程中,可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)就地操作。6、機(jī)械限位裝置:主要用于故障時(shí)以及防止手動(dòng)操作時(shí)超過(guò)極限位置保護(hù)。角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位采用內(nèi)置扇形渦輪限位結(jié)構(gòu),外形體積小,限位可靠;直行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械限位采用內(nèi)置擋塊型限位結(jié)構(gòu),可十分有效地保護(hù)閥座、閥桿、閥芯。位置定位器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)將控制信號(hào)與位置反饋信號(hào)進(jìn)行比較并放大以控制電動(dòng)機(jī)開(kāi)停和旋轉(zhuǎn)方向的多功能大功率放大板,它與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力部件相連以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)按系統(tǒng)規(guī)定的狀態(tài)工作。位置定位器主要由比較、邏輯保護(hù)、放大驅(qū)動(dòng)及功率放大等電路組成。控制單相電動(dòng)機(jī)的位置定位器功率放大部分主

27、要由光電禍合過(guò)零觸發(fā)固態(tài)繼電器(無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān))構(gòu)成。其主體部分示意如圖4所示。需要注意的是“手動(dòng)一自動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),該開(kāi)關(guān)的作用是在沒(méi)有外加信號(hào)時(shí),與手動(dòng)調(diào)整電位器p1配合使用,以便觀察或調(diào)試執(zhí)行機(jī)構(gòu)。用后一定要將其撥回“自動(dòng)”位世,以免影響投人系統(tǒng)自動(dòng)控制。閥門(mén)為了成功的實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化,最重要的是要確保閥門(mén)自身能夠滿足過(guò)程及管道內(nèi)介質(zhì)的特殊要求。通常生產(chǎn)過(guò)程和工藝介質(zhì)能夠決定閥門(mén)的種類,閥芯的類型以及閥內(nèi)件和閥門(mén)的結(jié)構(gòu)和材料。閥門(mén)選擇好后接下來(lái)就要考慮自動(dòng)化的要求即執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇??梢院?jiǎn)單的按兩種基本的閥門(mén)操作類型來(lái)考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)式閥門(mén)這類閥門(mén)包括:旋塞閥、球閥、蝶閥以及風(fēng)門(mén)或擋板。這類

28、閥門(mén)需要已要求的力矩進(jìn)行90度旋轉(zhuǎn)操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)多回轉(zhuǎn)閥門(mén)這類閥門(mén)可以是非旋轉(zhuǎn)提升式閥桿或旋轉(zhuǎn)非提升式桿,或者說(shuō)是他們需要多轉(zhuǎn)操作去驅(qū)動(dòng)閥門(mén)到開(kāi)或關(guān)的位置。這類閥門(mén)包括:直通閥(截止閥)、閘閥、刀閘閥等。作為一種選擇,直線輸出的氣動(dòng)或液動(dòng)氣缸或薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)也開(kāi)來(lái)驅(qū)動(dòng)上述閥門(mén)。類型目前共有二種類型的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),一般分為部分回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(part-turn electric valve actuator),和多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(multi-turn electric valve actuator),前者主要控制需要部分回轉(zhuǎn)的閥門(mén) 例如:球閥,蝶閥等,后者需要多圈數(shù)旋轉(zhuǎn)的閥門(mén),例如閘閥等。電動(dòng)

29、多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)電力驅(qū)動(dòng)的多回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)是最常用、最可靠的執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型之一。使用單相或三相電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪或蝸輪蝸桿最后驅(qū)動(dòng)閥桿螺母,閥桿螺母使閥桿產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)使閥門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉。多回轉(zhuǎn)式電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以快速驅(qū)動(dòng)大尺寸閥門(mén)。為了保護(hù)閥門(mén)不受損壞,安裝在在閥門(mén)行程的終點(diǎn)的限位開(kāi)關(guān)會(huì)切斷電機(jī)電源,同時(shí)當(dāng)安全力矩被超過(guò)時(shí),力矩感應(yīng)裝置也會(huì)切斷電機(jī)電源,位置開(kāi)關(guān)用于指示閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài),安裝離合器裝置的手輪機(jī)構(gòu)可在電源故障時(shí)手動(dòng)操作閥門(mén)。這種類型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是所有部件都安裝在一個(gè)殼體內(nèi),在這個(gè)防水、防塵、防爆的外殼內(nèi)集成了所有基本及先進(jìn)的功能。主要缺點(diǎn)是,當(dāng)電源故障時(shí),閥門(mén)只能保持在原位,只有使用備用電

30、源系統(tǒng),閥門(mén)才能實(shí)現(xiàn)故障安全位置(故障開(kāi)或故障關(guān))電動(dòng)單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)類似于電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu),主要差別是執(zhí)行機(jī)構(gòu)最終輸出的是1/4轉(zhuǎn)記90度的運(yùn)動(dòng)。新一代電動(dòng)單回轉(zhuǎn)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)合了大部分多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的復(fù)雜功能,例如:使用非進(jìn)入式用戶友好的操作界面實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定與診斷功能。單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊可以安裝到小尺寸閥門(mén)上,通常輸出力矩可達(dá)800公斤米,另外應(yīng)為所需電源較小,它們可以安裝電池來(lái)實(shí)現(xiàn)故障安全操作。選擇要素選擇一臺(tái)合適的閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型和規(guī)格時(shí)必須考慮下列要素:驅(qū)動(dòng)能源最常用的驅(qū)動(dòng)能源是電源或流體源,如果選擇電源為驅(qū)動(dòng)能源,對(duì)于大尺寸閥門(mén)一般選用三相電源,對(duì)于小尺寸閥門(mén)可選用

31、單相電源。一般電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可有多種電源類型供選擇。有時(shí)也可選直流供電,此時(shí)可通過(guò)安裝電池實(shí)現(xiàn)電源故障安全操作。流體源種類很多,首先可以是不同的介質(zhì)如:壓縮空氣、氮?dú)?、天然氣、液壓流體等,其次它們可以具備各種壓力,第三執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有各種尺寸以提供輸出力活力矩。閥門(mén)類型當(dāng)選擇閥門(mén)用執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),必須要知道閥門(mén)的種類,這樣才可以選擇正確的執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型。有些閥門(mén)需要多回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),有些需要單回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),有些需要往復(fù)式驅(qū)動(dòng),它們影響了執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型的選擇。通常多回轉(zhuǎn)的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)比電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)價(jià)格要貴,但是往復(fù)式直行程輸出的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)價(jià)格比電動(dòng)多回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)便宜。力矩大小對(duì)于90度回轉(zhuǎn)的閥門(mén)如:球閥、碟閥、

32、旋塞閥,最好通過(guò)閥門(mén)廠商獲得相應(yīng)閥門(mén)力矩大小,大部分閥門(mén)廠商是通過(guò)測(cè)試閥門(mén)在額定壓力下閥門(mén)所需的操作力矩,他們將這一力矩提供給客戶。對(duì)于多回轉(zhuǎn)的閥門(mén)情況有所不同,這些閥門(mén)可分為:往復(fù)式(提升式)運(yùn)動(dòng)-閥桿不旋轉(zhuǎn)、往復(fù)式運(yùn)動(dòng)-閥桿旋轉(zhuǎn)、非往復(fù)式-閥桿旋轉(zhuǎn),必須測(cè)量閥桿的直徑,閥桿連接螺紋尺寸已決定執(zhí)行機(jī)構(gòu)規(guī)格。執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型一但執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型和閥門(mén)所需驅(qū)動(dòng)力矩確定了,就可以使用執(zhí)行機(jī)構(gòu)廠商提供的數(shù)據(jù)表或選型軟件進(jìn)行選型。有時(shí)還需考慮閥門(mén)操作的速度和頻率。流體驅(qū)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)行程速度,但是三相電源的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)只有固定的行程時(shí)間。部分小規(guī)格的直流電動(dòng)單回轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)行程速度。開(kāi)關(guān)控制自動(dòng)控制閥

33、自動(dòng)控制閥最大的好處是可以遠(yuǎn)距離的操作閥門(mén),這就意味著操作人員可以坐在控制室控制生產(chǎn)過(guò)程而不需要親臨現(xiàn)場(chǎng)去人工操作閥門(mén)的開(kāi)和關(guān)。人們只需鋪設(shè)一些管線連接控制室和執(zhí)行機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)能源通過(guò)管線直接激勵(lì)電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),通常用的4-20ma信號(hào)來(lái)反饋閥門(mén)的位置。連續(xù)控制如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)被要求用于控制過(guò)程系統(tǒng)的液位、流量或壓力等參數(shù),這是要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁動(dòng)作的工作,可以用4-20ma信號(hào)作為控制信號(hào),然而這個(gè)信號(hào)可能會(huì)和過(guò)程一樣頻繁的改變。如果需要非常高頻率動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu),只有選擇特殊的能頻繁啟停的調(diào)節(jié)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)一個(gè)過(guò)程中需要多臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí),可以通過(guò)使用數(shù)字通訊系統(tǒng)將各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接起來(lái),這樣可大大降

34、低安裝費(fèi)用。數(shù)字通訊回路可以快速高效的傳遞指令和收集信息。目前有多種通訊方式如:foundationfieldbus、profibus、devicenet、hart和專為閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的pakscan等。數(shù)字通訊系統(tǒng)不單單可以降低投資費(fèi)用,它們還可以收集大量閥門(mén)信息,這些信息對(duì)于閥門(mén)的預(yù)測(cè)性維護(hù)程序非常有價(jià)值。預(yù)測(cè)維護(hù)操作人員可以借助內(nèi)置的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器來(lái)記錄閥門(mén)每次動(dòng)作時(shí)力矩感應(yīng)裝置測(cè)得的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以用來(lái)監(jiān)測(cè)閥門(mén)運(yùn)行的狀態(tài),可以提示閥門(mén)是否需要維修,也可以用這些數(shù)據(jù)來(lái)診斷閥門(mén)。針對(duì)閥門(mén)可以診斷如下數(shù)據(jù):1.閥門(mén)密封或填料摩擦力2.閥桿、閥門(mén)軸承的摩擦力矩3.閥座摩擦力4.閥門(mén)運(yùn)行中的摩擦

35、力5.閥芯的所受的動(dòng)態(tài)力6.閥桿螺紋摩擦力7.閥桿位置上述大部分?jǐn)?shù)據(jù)存在于所有種類的閥門(mén),但著重點(diǎn)不同,例如:對(duì)于蝶閥,閥門(mén)運(yùn)行中的摩擦力是可以忽略的,但對(duì)于旋塞閥這個(gè)力數(shù)值卻很大。不同的閥門(mén)具有不同的力矩運(yùn)行曲線,例如:對(duì)于楔式閘飯,開(kāi)啟和關(guān)閉力矩都非常大,其它行程時(shí)只有填料摩擦力和螺紋摩擦力,關(guān)閉時(shí),液體靜壓力作用在閘板上增加了閥座摩擦力,最終楔緊效應(yīng)使力矩迅速增大直到關(guān)閉到位。所以根據(jù)力矩曲線的變化可以預(yù)測(cè)出將會(huì)發(fā)生的故障,可以對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)提供有價(jià)值的信息。注意事項(xiàng)以md系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體式比例調(diào)節(jié)型為例。在通電前,必須進(jìn)行外觀檢查和絕緣檢查,動(dòng)力回路(弧電回路)及信號(hào)觸點(diǎn)對(duì)外殼的絕

36、緣,用500v兆歐表測(cè)最不得低于20m:信號(hào)輸人、輸出回路及它們與動(dòng)力回路之間的絕緣,除特殊要求外,不應(yīng)低于l0m合格后方可通電。在通電后,應(yīng)檢查變壓器、電機(jī)及電子電路部分元件等是否過(guò)熱,轉(zhuǎn)動(dòng)部件是否有雜音,發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象應(yīng)立即切斷電源,查明原因。未查明原因前,不要輕易焊下元件。更換電子元件時(shí),應(yīng)防止溫度過(guò)高,損壞元件。更換場(chǎng)效應(yīng)管和集成電路時(shí)一定要把電烙鐵妥獸接地,或脫離電源利用余熱進(jìn)行焊接。拆卸零部件、元器件或焊接導(dǎo)線時(shí),應(yīng)做好標(biāo)記,對(duì)應(yīng)記號(hào)。應(yīng)盡公避免被檢設(shè)備的輸出回路開(kāi)路,避免被檢設(shè)備在有輸人信號(hào)時(shí)停電。檢修后的設(shè)備必須進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)干電動(dòng)機(jī)要檢查線圈對(duì)外殼及線圈之間的絕緣電阻,測(cè)皿線圈直

37、流電組,清洗軸承并加優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑油,檢查轉(zhuǎn)子、定子線圈及制動(dòng)裝;對(duì)于減速器要解體清洗各部件,檢查行星齒輪部分的情況,檢查斜齒輪部分的情況,檢查渦輪渦桿或絲桿螺母的嚙合情況,最后進(jìn)行裝配、調(diào)整并加長(zhǎng)效鏗基潤(rùn)滑脂。對(duì)于位置傳感器部分要進(jìn)行外觀檢查,檢查電位器與行程控制機(jī)構(gòu)的同軸連接情況,檢查電位器的基本情況,檢查電位器及放大板之間的連接情況。故障分析以md系列電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體式比例調(diào)節(jié)型為例。位置傳感器部分(1)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)能正常轉(zhuǎn)動(dòng),但沒(méi)有閥位反饋。其可能原因是:1)位置傳感器的電位器與行程控制機(jī)構(gòu)不能同軸旋轉(zhuǎn),需檢查連接部分是否損壞;2)電位器損壞或性能變壞,

38、阻值不隨轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生變化;3)位置傳感器的電位器及放大板間連接導(dǎo)線是否正常;4)pm放大板是否損壞,有無(wú)反饋信號(hào)送出。(2)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)能正常轉(zhuǎn)動(dòng),但閥位反饋始終為一固定值,不隨閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)而變化,其可能原因是:1)導(dǎo)電塑料電位器的阻值為一恒值,不隨轉(zhuǎn)動(dòng)而變,檢修更換電位器;2)放大板中有關(guān)部分異常,檢查處理。執(zhí)行器(1)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)關(guān)信號(hào)后,電機(jī)不轉(zhuǎn)并有嗡嗡聲。其原因可能是:1)減速器的行星齒輪部分卡澀、損壞或變形;2)減速器的斜齒輪傳動(dòng)部分變形或過(guò)度磨損或損壞;3)減速器的渦輪渦桿或絲桿螺母?jìng)鲃?dòng)部分變形損壞、卡澀等;4)整體機(jī)械部分配合不好

39、,不靈活,需調(diào)整加油。(2)電氣部分故障(參見(jiàn)圖3)1)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)不轉(zhuǎn),也無(wú)嗡嗡聲??赡茉蚴牵簺](méi)有交流電源或電源不能加到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電機(jī)部分或位置定位器部分;pm放大板工作不正常,不能發(fā)出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào);固態(tài)繼電器部分損壞,不能將放大板送來(lái)的弱信號(hào)轉(zhuǎn)變成電機(jī)需要的強(qiáng)電信號(hào);電機(jī)熱保護(hù)開(kāi)關(guān)損壞;力矩限制開(kāi)關(guān)損壞;行程限制開(kāi)關(guān)損壞;手動(dòng)/自動(dòng)開(kāi)關(guān)位置選錯(cuò)或開(kāi)關(guān)損壞;電機(jī)損壞。2)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電機(jī)不轉(zhuǎn),有嗡嗡聲。其可能原因是:電機(jī)的啟動(dòng)電容損壞;電機(jī)線圈匝間輕微短路;電源電壓不夠。3)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受控制系統(tǒng)發(fā)出的開(kāi)、關(guān)信號(hào)后,電

40、機(jī)抖動(dòng),并伴有咯咯聲,其原因可能是:pm放大板的輸出信號(hào)不足不能使固態(tài)繼電器完全導(dǎo)通,造成電機(jī)的加載電壓不足;固態(tài)繼電器性能變壞,造成其輸出端未完全導(dǎo)通。圖3圖2圖4圖1區(qū)別從傳統(tǒng)觀念來(lái)看,氣缸與電動(dòng)執(zhí)行器一直被認(rèn)為是屬于兩個(gè)完全不同領(lǐng)域的自動(dòng)化產(chǎn)品,隨著電氣化程度的不斷提高,電動(dòng)執(zhí)行器卻慢慢浸入氣動(dòng)領(lǐng)域,二者在應(yīng)用中既有競(jìng)爭(zhēng)又相互補(bǔ)充。在本期欄目中,我們將從技術(shù)性能、購(gòu)買(mǎi)和應(yīng)用成本、能源效率、應(yīng)用場(chǎng)合及市場(chǎng)形勢(shì)等幾個(gè)方面來(lái)對(duì)比氣缸與電動(dòng)執(zhí)行器各自的優(yōu)勢(shì)技術(shù)性能的比較眾所周知,相比電動(dòng)執(zhí)行器,氣缸可在惡劣條件下可靠地工作,且操作簡(jiǎn)單,基本可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。氣缸擅長(zhǎng)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),尤其適于工業(yè)自動(dòng)化

41、中最多的傳送要求工件的直線搬運(yùn)。而且,僅僅調(diào)節(jié)安裝在氣缸兩側(cè)的單向節(jié)流閥就可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的速度控制,也成為氣缸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最大的特征和優(yōu)勢(shì)。所以對(duì)于沒(méi)有多點(diǎn)定位要求的用戶,絕大多數(shù)從使用便利性角度更傾向于使用氣缸工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用電動(dòng)執(zhí)行器的應(yīng)用大部分都是要求高精度多點(diǎn)定位,這是由于用氣缸難以實(shí)現(xiàn),退而求其次的結(jié)果。而電動(dòng)執(zhí)行器主要用于旋轉(zhuǎn)與擺動(dòng)工況。其優(yōu)勢(shì)在于響應(yīng)時(shí)間快,通過(guò)反饋系統(tǒng)對(duì)速度、位置及力矩進(jìn)行精確控制。但當(dāng)需要完成直線運(yùn)動(dòng)時(shí),需要通過(guò)齒形帶或絲桿等機(jī)械裝置進(jìn)行傳動(dòng)轉(zhuǎn)化,因此結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜,而且對(duì)工作環(huán)境及操作維護(hù)人員的專業(yè)知識(shí)都有較高要求。氣缸的優(yōu)勢(shì)在于(1)對(duì)使用者的要求較低。氣缸的

42、原理及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于安裝維護(hù),對(duì)于使用者的要求不高。電缸則不同,工程人員必需具備一定的電氣知識(shí),否則極有可能因?yàn)檎`操作而使之損壞。(2)輸出力大。氣缸的輸出力與缸徑的平方成正比;而電缸的輸出力與三個(gè)因素有關(guān),缸徑、電機(jī)的功率和絲桿的螺距,缸徑及功率越大、螺距越小則輸出力越大。一個(gè)缸徑為50mm的氣缸,理論上的輸出力可達(dá)2000n,對(duì)于同樣缸徑的電缸,雖然不同公司的產(chǎn)品各有差異,但是基本上都不超過(guò)1000n。顯而易見(jiàn),在輸出力方面氣缸更具優(yōu)勢(shì)。(3)適應(yīng)性強(qiáng)。氣缸能夠在高溫和低溫環(huán)境中正常工作且具有防塵、防水能力,可適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。而電缸由于具有大量電氣部件的緣故,對(duì)環(huán)境的要求較高,適應(yīng)性較

43、差。電缸的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:(1)系統(tǒng)構(gòu)成非常簡(jiǎn)單。由于電機(jī)通常與缸體集成在一起,再加上控制器與電纜,電缸的整個(gè)系統(tǒng)就是由這三部分組成的,簡(jiǎn)單而緊湊。(2)停止的位置數(shù)多且控制精度高。一般電缸有低端與高端之分,低端產(chǎn)品的停止位置有3、5、16、64個(gè)等,根據(jù)公司不同而有所變化;高端產(chǎn)品則更是可以達(dá)到幾百甚至上千個(gè)位置。在精度方面,電缸也具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),定位精度可達(dá)0.05mm,所以常常應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體等精密的行業(yè)。(3)柔韌性強(qiáng)。毫無(wú)疑問(wèn),電缸的柔韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于氣缸。由于控制器可以與plc直接進(jìn)行連接,對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、定位和正反轉(zhuǎn)都能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制,在一定程度上,電缸可以根據(jù)需要隨意進(jìn)

44、行運(yùn)動(dòng);由于氣體的可壓縮性和運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性,即使換向閥與磁性開(kāi)關(guān)之間配合地再好也不能做到氣缸的準(zhǔn)確定位,柔韌性也就無(wú)從談起了。在技術(shù)性能方面,本人認(rèn)為電動(dòng)和氣動(dòng)各有所長(zhǎng),首先電動(dòng)執(zhí)行器的優(yōu)勢(shì)主要包括:(1)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小巧。比起氣動(dòng)執(zhí)行器,電動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,一個(gè)基本的電子系統(tǒng)包括執(zhí)行器,三位置dpdt開(kāi)關(guān)、熔斷器和一些電線,易于裝配。(2)電動(dòng)執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)源很靈活,一般車載電源即可滿足需要,而氣動(dòng)執(zhí)行器需要?dú)庠春蛪嚎s驅(qū)動(dòng)裝置。(3)電動(dòng)執(zhí)行器沒(méi)有“漏氣”的危險(xiǎn),可靠性高,而空氣的可壓縮性使得氣動(dòng)執(zhí)行器的穩(wěn)定性稍差。(4)不需要對(duì)各種氣動(dòng)管線進(jìn)行安裝和維護(hù)。(5)可以無(wú)需動(dòng)力即保持負(fù)載

45、,而氣動(dòng)執(zhí)行器需要持續(xù)不斷的壓力供給。(6)由于不需要額外的壓力裝置,電動(dòng)執(zhí)行器更加安靜。通常,如果氣動(dòng)執(zhí)行器在大負(fù)載的情況下,要加裝消音器。(7)電動(dòng)執(zhí)行器在控制的精度方面更勝一籌。(8)氣動(dòng)裝置中的通常需要把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為氣信號(hào),然后再轉(zhuǎn)化為電信號(hào),傳遞速度較慢,不宜用于元件級(jí)數(shù)過(guò)多的復(fù)雜回路。而氣缸的優(yōu)勢(shì)則在于以下4個(gè)方面:(1)負(fù)載大,可以適應(yīng)高力矩輸出的應(yīng)用(不過(guò),現(xiàn)在的電動(dòng)執(zhí)行器已經(jīng)逐漸達(dá)到目前的氣動(dòng)負(fù)載水平了)。(2)動(dòng)作迅速、反應(yīng)快。(3)工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射和振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境中,比液壓、電子、電氣控制更優(yōu)越。(4)行程受阻或閥桿被扎住時(shí)電機(jī)容

46、易受損。購(gòu)買(mǎi)和應(yīng)用成本比較從總體上來(lái)講,電伺服驅(qū)動(dòng)比氣動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)要貴,但也要因具體要求及場(chǎng)合而定。有些小功率的直流電機(jī)構(gòu)成電動(dòng)滑臺(tái)(電伺服系統(tǒng))實(shí)際上比氣動(dòng)伺服系統(tǒng)要便宜。如:當(dāng)負(fù)載為1.5kg、工作行程為80mm、速度在2170mm/s之間、精度為0.1mm、加速度2.5m/s2等工況條件時(shí),festo公司采用小型電動(dòng)滑臺(tái)、控制器、馬達(dá)電纜、控制電纜、編程電纜以及電源電纜等組成的電伺服系統(tǒng),其價(jià)格就比氣動(dòng)伺服系統(tǒng)便宜25%。同樣,對(duì)于帶活塞桿電缸也是如此。需要說(shuō)明的是如果采用交流電機(jī)的話,所組成的電伺服系統(tǒng)的價(jià)格要比氣動(dòng)伺服系統(tǒng)高出40%左右。從購(gòu)買(mǎi)和應(yīng)用成本來(lái)看,氣缸還是具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)

47、的。對(duì)于氣動(dòng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),控制系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)都非常簡(jiǎn)單,每個(gè)氣缸只需配置一個(gè)電磁閥就可完成氣路的切換,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制,氣缸發(fā)生故障的概率也比較小,維護(hù)簡(jiǎn)單方便,成本也低。而對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行器來(lái)說(shuō),雖然電能的獲得比較簡(jiǎn)單,能量成本較低,但購(gòu)買(mǎi)及應(yīng)用成本較高,不僅需要配置電機(jī),還需要一套機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)元件。同時(shí)使用電動(dòng)執(zhí)行器需要很多保護(hù)措施,錯(cuò)誤的電路連接、電壓的波動(dòng)及負(fù)載的超載都會(huì)對(duì)電驅(qū)動(dòng)器造成損壞,因此需要在電路及機(jī)械上加裝保護(hù)系統(tǒng),增加了很多額外的費(fèi)用支出。另外,由于電動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)單元的參數(shù)化設(shè)置較多,且集成度高,所以其一旦發(fā)生故障,就要更換整個(gè)元件。而且當(dāng)系統(tǒng)需要的驅(qū)動(dòng)力增加時(shí),也要成套

48、更換元件才能實(shí)現(xiàn)。因此綜合比較可以看出氣缸在購(gòu)買(mǎi)及維護(hù)成本上有較大優(yōu)勢(shì)。能源效率比較我們研究的結(jié)果表明,在往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期較短(小于1min)的水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)中,電動(dòng)執(zhí)行器的運(yùn)行能耗通常低于氣缸的運(yùn)行能耗,即更節(jié)能。而在往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期較長(zhǎng)(大于1min)時(shí),氣缸竟然變得更節(jié)能。這首先是由于終端停止時(shí)電動(dòng)執(zhí)行器的控制器通常需要消耗約10w的電力,而氣缸僅有電磁閥耗電和氣體泄露,一般低于1w,即終端停止時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)氣缸越有利;其次電機(jī)在連續(xù)旋轉(zhuǎn)條件下的額定效率可達(dá)90%以上,但在直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)(絲杠轉(zhuǎn)換)中的臺(tái)形加減速旋轉(zhuǎn)條件下的平均效率卻不到50%。在豎直往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),夾持工件的保持動(dòng)作要求不斷供給電流給電動(dòng)執(zhí)行器以克服重力,而氣缸只需關(guān)閉電磁閥即可,耗電極少。因此在豎直往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)執(zhí)行器相比氣缸的能耗優(yōu)勢(shì)不是很大。由上可見(jiàn),電機(jī)本身效率很高,但在往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)中考慮其效率下降及控制器的電力消耗,電動(dòng)執(zhí)行器未必一定比氣缸節(jié)能,具體比較取決于實(shí)際的工作條件,即安裝方向、往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期和負(fù)載率等。應(yīng)用場(chǎng)合比較氣動(dòng)系統(tǒng)和電動(dòng)系統(tǒng)并不互相排斥。相反,這只是一個(gè)要求不同的

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