執(zhí)行機構選擇要素

執(zhí)行機構選擇要素

        執(zhí)行機構是將控制信號轉換成相應動作的機構。執(zhí)行機構使用液體、氣體、電力或其它能源并通過電機、氣缸或其它裝置將其轉化成驅動作用。

在選擇合適的執(zhí)行機構要注意的細節(jié)有很多，簡單的說說：

驅動能源

　　zui常用的驅動能源是電源或流體源，如果選擇電源為驅動能源，對于大尺寸閥門一般選用三相電源，對于小尺寸閥門可選用單相電源。一般電動執(zhí)行機構可有多種電源類型供選擇。有時也可選直流供電，此時可通過安裝電池實現(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如：壓縮空氣、氮氣、天然氣、液壓流體等，其次它們可以具備各種壓力，第三執(zhí)行機構具有各種尺寸以提供輸出力活力矩。

閥門類型

　　當選擇閥門用執(zhí)行機構時，必須要知道閥門的種類，這樣才可以選擇正確的執(zhí)行機構類型。有些閥門需要多回轉驅動，有些需要單回轉驅動，有些需要往復式驅動，它們影響了執(zhí)行機構類型的選擇。

　　通常多回轉的氣動執(zhí)行機構比電動多回轉執(zhí)行機構價格要貴，但是往復式直行程輸出的氣動執(zhí)行機構價格比電動多回轉執(zhí)行機構便宜。

力矩大小

　　對于90度回轉的閥門如：球閥、碟閥、旋塞閥，通過閥門廠商獲得相應閥門力矩大小，大部分閥門廠商是通過測試閥門在額定壓力下閥門所需的操作力矩，他們將這一力矩提供給客戶。對于多回轉的閥門情況有所不同，這些閥門可分為：往復式（提升式）運動-閥桿不旋轉、往復式運動-閥桿旋轉、非往復式-閥桿旋轉，必須測量閥桿的直徑，閥桿連接螺紋尺寸已決定執(zhí)行機構規(guī)格。

執(zhí)行機構選型

　　一旦執(zhí)行機構類型和閥門所需驅動力矩確定了，就可以使用執(zhí)行機構廠商提供的數(shù)據(jù)表或選型軟件進行選型。有時還需考慮閥門操作的速度和頻率。

　　流體驅動的執(zhí)行機構可調節(jié)行程速度，但是三相電源的電動執(zhí)行機構只有固定的行程時間。部分小規(guī)格的直流電動單回轉執(zhí)行機構可調節(jié)行程速度。

開關控制

　　自動控制閥zui大的好處是可以遠距離的操作閥門，這就意味著操作人員可以坐在控制室控制生產(chǎn)過程而不需要親臨現(xiàn)場去人工操作閥門的開和關。人們只需鋪設一些管線連接控制室和執(zhí)行機構，驅動能源通過管線直接激勵電動或氣動執(zhí)行機構，通常用的4-20mA信號來反饋閥門的位置。

連續(xù)控制

　　如果執(zhí)行機構被要求用于控制過程系統(tǒng)的液位、流量或壓力等參數(shù)，這是要求執(zhí)行機構頻繁動作的工作，可以用4-20mA信號作為控制信號，然而這個信號可能會和過程一樣頻繁的改變。如果需要非常高頻率動作的執(zhí)行機構，只有選擇特殊的能頻繁啟停的調節(jié)型執(zhí)行機構。當一個過程中需要多臺執(zhí)行機構時，可以通過使用數(shù)字通訊系統(tǒng)將各個執(zhí)行機構連接起來，這樣可大大降低安裝費用。數(shù)字通訊回路可以快速的傳遞指令和收集信息。目前有多種通訊方式如：FOUNDATION FIELDBUS、PROFIBUS、DEVICENET、HART和專為閥門執(zhí)行機構設計的PAKSCAN等。數(shù)字通訊系統(tǒng)不單單可以降低投資費用，它們還可以收集大量閥門信息，這些信息對于閥門的預測性維護程序非常有價值。

預測性維護

　　操作人員可以借助內置的數(shù)據(jù)存儲器來記錄閥門每次動作時力矩感應裝置測得的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以用來監(jiān)測閥門運行的狀態(tài)，可以提示閥門是否需要維修，也可以用這些數(shù)據(jù)來診斷閥門。

　　針對閥門可以診斷如下數(shù)據(jù)：

　　1.閥門密封或填料摩擦力

　　2.閥桿、閥門軸承的摩擦力矩

　　3.閥座摩擦力

　　4.閥門運行中的摩擦力

　　5.閥芯的所受的動態(tài)力

　　6.閥桿螺紋摩擦力

　　7.閥桿位置

　　上述大部分數(shù)據(jù)存在于所有種類的閥門，但著重點不同，例如：對于蝶閥，閥門運行中的摩擦力是可以忽略的，但對于旋塞閥這個力數(shù)值卻很大。

　　不同的閥門具有不同的力矩運行曲線，例如：對于楔式閘飯，開啟和關閉力矩都非常大，其它行程時只有填料摩擦力和螺紋摩擦力，關閉時，液體靜壓力作用在閘板上增加了閥座摩擦力，zui終楔緊效應使力矩迅速增大直到關閉到位。所以根據(jù)力矩曲線的變化可以預測出將會發(fā)生的故障，可以對預測性維護提供有價值的信息。

智能變頻控制

　　執(zhí)行機構在工作過程中，由于電機的頻繁啟動，導致工作時額定頻率的變化，通過智能變頻控制可使頻率達到額定值