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智能一體化電動調(diào)節(jié)閥控制原理

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智能一體化電動調(diào)節(jié)閥控制原理采用頂導(dǎo)向結(jié)構(gòu),配用電子式電動執(zhí)行機(jī)構(gòu),流道呈S流線型。具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、動作靈敏、壓降損失小、閥容量大、流量特性、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn),可用于較苛刻的工作條件。特別適用于泄漏要求高、閥前后壓差不大的工作場合。智能電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器的組成及基本工作原理電動調(diào)節(jié)閥傳統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器功能比較簡單,采用伺服放大器和執(zhí)行器可以完成基本功能設(shè)計(jì),但智能電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器需要完成一些相對復(fù)雜的功能,如人機(jī)交互、智能控制、通信等,這就要求在傳統(tǒng)電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器的基礎(chǔ)上,增加一些新的模塊來支持這些功能。傳統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器功能相對簡單,采用伺服放大器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可以完成基本的功能設(shè)計(jì),但是智能型電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器要完成人機(jī)交互、智能控制、通訊等一些相對比較復(fù)雜的功能,這就要求在傳統(tǒng)電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器的基礎(chǔ)上增加一些新的模塊來支撐這些功能。智能電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。


智能一體化電動調(diào)節(jié)閥控制原理圖2-智能電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器結(jié)構(gòu)示意圖
由圖2可知,智能電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器的基本功能模塊主要由主控單元、接口模塊、電源模塊、功率驅(qū)動模塊、伺服驅(qū)動控制模塊、檢測反饋模塊組成。智能電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器主控單元通過接受CAN總線傳送的上位機(jī)命令并結(jié)合所要調(diào)控的對象(如閥門)的檢測傳感器反饋回來的信號,主控CPU據(jù)此計(jì)算所需的速度控制信號,然后將該信號傳送至何服驅(qū)動控制模塊,功率驅(qū)動模塊驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動,使被控對象(閥門)的開度在理想的時(shí)間內(nèi)達(dá)到一個合理的位置。智能電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器利用了現(xiàn)場總線通信技術(shù)將伺服放大器和功率驅(qū)動模塊緊密聯(lián)系起來,實(shí)現(xiàn)了主控單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的雙向通訊、在線標(biāo)定、自我診斷、保護(hù)等多種功能,很大程度上提高了控制精度和設(shè)備運(yùn)行的安全性。
任何一種技術(shù)的進(jìn)步都和相關(guān)其他技術(shù)的進(jìn)步有著非常緊密的關(guān)系,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展也離不開微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等技術(shù)的進(jìn)步。伴隨這些相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,智能電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢為:智能變頻技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)、高效變頻電機(jī)及傳動技術(shù)、S9工作制、動態(tài)力平衡定位技術(shù)、故障診斷及保護(hù)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、抗電磁干擾技術(shù)、機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)、數(shù)字控制技術(shù)等等。內(nèi)含飼服功能,接受統(tǒng)一的4-20mA或1-5V·DC的標(biāo)準(zhǔn)信號,將電流信號轉(zhuǎn)變成相對應(yīng)的直線位移,自動地控制調(diào)節(jié)閥開度,達(dá)到對管道內(nèi)流體的壓力、流量、溫度、液位等工藝參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)。是直接安裝在工藝管道上的現(xiàn)場設(shè)備,是工業(yè)控制系統(tǒng)的重要組成部分,常被稱為生產(chǎn)過程自動化的"手腳".傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥由于精度差、死區(qū)大,通常為2.5%~5%,以及接線復(fù)雜等原因,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需要.

智能一體化電動調(diào)節(jié)閥控制原理
a節(jié)閥采用上部導(dǎo)向結(jié)構(gòu),導(dǎo)向面積大,動作穩(wěn)定性好;同時(shí)改變傳統(tǒng)的導(dǎo)向套與上閥蓋分體式,而采用一體式,有利閥的同心度,提高調(diào)節(jié)精度,并且加深導(dǎo)向深度,大大提高閥桿的使用壽命,特別在高壓差工況下,效果特明顯;
b)流道呈S流線形,壓降損失?。?br />c)流通量大,可調(diào)比寬;
d)流量特性符合IEC534標(biāo)準(zhǔn)
e)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用多彈簧膜片式,輸出力大,動作穩(wěn)定可靠;
f)密封面根據(jù)不同工況,采用不同密封方式:面面密封、斜倒角密封、唇密封、線面密封。


1.3、智能一體化電動調(diào)節(jié)閥控制原理的動作原理:
      通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出軸的動作從而實(shí)現(xiàn)閥桿(閥芯)的上升或下降位移,從而使得閥門的節(jié)流面積得以改變來實(shí)現(xiàn)對流體介質(zhì)的壓力、流量、溫度等參數(shù)的控制。
1.4、2. 典型工況
減壓閥前為6MPa(max)壓縮空氣或氮?dú)鈨夤?,?jīng)過減壓閥降至2.2(3.2)MPa。
3. 特殊說明
3.1. 減壓閥前閥后壓力不斷變化
充氣過程中,高壓儲罐壓力不斷降低,低壓儲罐壓力不斷升高,終高壓儲罐內(nèi)壓力為2.6(3.6)MPa,經(jīng)減壓閥減壓至2.2(3.2)MPa,低壓罐內(nèi)壓力為2(3)MPa。
3.2. 減壓閥后壓力控制精度要求2.2(3.2)+0.1MPa
3.3. 當(dāng)減壓閥出口壓力設(shè)定為2.2(3.2)MPa時(shí),減壓閥前壓力為2.2(3.2)~2.6)(3.6)MPa時(shí)(小于小壓差0.4MPa),減壓閥會開啟嗎?如果減壓閥前壓力低于2.2(3.2)MPa,減壓閥是開啟度是*嗎?
3.4. 減壓閥應(yīng)保證在閥前低壓力2.6(3.6)MPa時(shí)的大流量,減壓閥Cv值計(jì)算和選定請廠家?guī)兔x型

智能電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器的基本功能模塊主要由主控單元、接口組成模塊、電源模塊、電源驅(qū)動模塊、伺服驅(qū)動控制模塊、檢測反饋模塊。智能電動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器的主控單元接收由CAN總線傳輸?shù)纳衔粰C(jī)指令,并結(jié)合被調(diào)節(jié)對象(如閥門)的檢測傳感器反饋的信號。主控CPU據(jù)此計(jì)算出所需的速度控制信號,然后將該信號發(fā)送給業(yè)務(wù)驅(qū)動控制模塊,由業(yè)務(wù)驅(qū)動控制模塊驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn),使被控對象(閥門)在理想時(shí)間內(nèi)達(dá)到合理的開度位置。智能電控閥執(zhí)行器采用現(xiàn)場總線通信技術(shù),將伺服放大器與功率驅(qū)動模塊緊密連接,實(shí)現(xiàn)主控單元與執(zhí)行器的雙向通信、在線標(biāo)定、自診斷、保護(hù)等功能,大大提高了控制精度和設(shè)備運(yùn)行的安全性。

任何技術(shù)的進(jìn)步都與其他相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步密切相關(guān)。驅(qū)動器的發(fā)展也離不開微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等技術(shù)的進(jìn)步。隨著這些相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,智能電控閥門執(zhí)行器的發(fā)展趨勢是:智能變頻技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)、高效變頻電機(jī)及傳動技術(shù)、S9工作系統(tǒng)、動態(tài)力平衡定位技術(shù)、故障診斷技術(shù)以及保護(hù)技術(shù)、現(xiàn)場主線技術(shù)、抗電磁干擾技術(shù)、機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)、數(shù)字控制技術(shù)等。


1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要作用是接受來自調(diào)節(jié)器、定位器或電動執(zhí)行器等的信號壓力,產(chǎn)生推力使執(zhí)行器輸出軸動作,從而使得閥門到達(dá)預(yù)定的位置;
2、單座調(diào)節(jié)閥可配用薄膜式、活塞式、電子(電動)式或比例式溫度執(zhí)行器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)(詳細(xì)結(jié)構(gòu)、動作原理參見對應(yīng)型號執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用說明書)。

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