电动阀门的智能化及其发展现状

摘 要 在现代的控制系统中，电动阀门作为一个重要的控制执行机构，它的智能化还是比较落后的，因此需要尽快提高电动阀门的智能化程度。借助于计算机技术的高速发展，为电动阀门的智能化发展提供了保障。本文首先对电动阀门进行了简单说明，然后对目前的研究现状进行了介绍，并且对智能化阀门的特征做了研究。

关键词 电动阀门智能化发展现状

中图分类号：TS737文献标识码： A

引言

作为作为管道系统介质流量的调节执行机构，电动阀门需要尽快的实现其智能化和数字化，尽量做到无人看守。借助微电子技术的快速发展，电动阀门的智能化有了技术上面的保障。

一、阀门的分类和介绍

管道系统中应用最广泛的执行机构是阀门。对管道系统中的介质流量可以做到截断或调节，在工业生产和人民群众生活中发挥着重要的作用。按照动力源不同，目前重用的调节阀门可以分为气压传动、液压传动和电动三种。

气压传动的工作介质是压缩气体，借助它来继续进行动力的传递和信号的控制。由于其工作介质为空气，因此具有防火、防爆等优点，近年来得到了快速发展，但是这类型的阀门工作的速度比较慢，因为压缩空气比较难得到，很大的限制了其发展和使用。液压传动的发展已经有三百多年的历史，借助于帕斯卡静压传动理论而得以发展。液压传动的优点是，能够在体积很小的传动介质下输出较大的力矩。另外，其传动比较稳定，能够在高速的情况下，启动、制动和转向。但是，其阀门的体积比较大，这样在安装、使用、维修等过程比较麻烦，对于比较小的功率的地方，使用比较困难，因为它的发展也收到了限制。

伴随着机电一体化的发展和微电子技术的进步，这些阀门在使用的过程中，出现的问题越来越多，比如现场的调试比较麻烦、对于故障的诊断不够准确、精确度不高等问题，这些阀门已经无法适应现代工业的发展需求。因此，开发智能化的电动阀门是一件迫在眉睫的事情。

二、电动阀门智能化的发展现状

（1）电动阀门的智能化研究现状。

阀门和电动执行机构组成了电动阀门，然而，这两部分的生产由不同的厂家进行制作，又因为厂家之间缺少技术上的交流，忽略了整体的“成套”的问题，只顾着提高本身的质量，虽然现在已经颁布了一系列的规则和标准，然而在对于“成套”技术方面的标准没有统一，因此，使得电动阀门出现的成套的问题，没有相应的依据。另外，对电动阀门的结构来讲，阀门的结构相对比较简单，而电动执行机构的结构相对比较复杂。因此，人们越来越多的把目光都偏向电动执行机构，致力于提高其的智能化水平。而忽视了阀门本身的智能化水平，使得两者的智能化水平发展不平衡，“成套”后的智能化水平也不高。

（2）电动执行机构的智能化研究现状。

近年来，伴随着计算机、微电子、通信技术的高速发展，为阀门的电动化、智能化提供了技术方面的保障，促进了电动阀门的智能化，很多厂商开始推出了大碍现场总线通信协议的智能电动执行机构。这些的智能阀门的执行器是采用微处理系统，所有的控制功能都能通过编程来实现，目前，国际比较先进的智能阀门电动执行机构产品有：

①IQ系列智能电动执行器。

90年代，英国的罗托克公司推出了智能型的电动执行器（IQ系列），和普通的执行器相比，它有以下特点：

方便的参数遥控设定功能。在使用前，只要是使用专门厂家制作的专用设定工具，对准执行器，就可以对其参数做遥控设定。这样不但使得设定工作程序得到了简化，同时使得设备的安全性得以提高，特别是在那些对防爆要求比较严格的场合，这种执行器更能体现其强大的优势；

丰富的在线显示功能。借助于液晶显示器，采用内置式的液晶显示版，不但可以准确的显示阀门的开关状态，同时在对参数的设定进行改变或执行器出现故障时，都可以显示出来。

②IKZL智能型电动执行器。IKZL智能型电动执行器由上海自动化仪表股份有限公司下属自动化仪表十一厂研制。它采用现代高效单片MCU和芯片组成控制单元，接收统一标准直流信号，经过运算处理后，最终驱动交流电机输出与之相对应的直线位移。这个机构能够比较方便的实现自动调节阀，同时具有了各种变化功能，在电力、冶金、石油等工业部门的适应性比较强。

③ONTRAC MOE700/MME800系列智能电动执行器。该系列智能电动执行器是重庆川仪十厂由德国H＆amp公司（现属ABB集团）引进并推出的。MOE700系列为数字调节型—s2控制模式，MME800为连续调节型—s4控制模式，他们采用机械自锁的涡轮、蜗杆结构，三相电机变频驱动和智能化监控、数字检测技术，其运行速度和力矩可在线或离线宽范围设定，标准化程度高。

对于以上的几种智能化电动阀门的执行机构具有的特点是：组合式的机构逐步被机电一体化所取代，纯电子的控制技术被智能化的控制技术所替代，没有通信的技术被附带通信功能的技术所取代，传统的模拟控制方式被数字控制方式逐步取代，手动的调试技术逐步被红外遥控技术所取代。

三、电动阀门智能化的特征

电动阀门的智能化是一个必须的过程，这是由于市场的需求已经阀门自身发展的需要所决定的，借助于机电一体化的发展大势，伴随着微电子技术的高速发展，这些都为电动阀门的智能化提供了强有力的支持。目前，智能化阀门主要有以下几个特点：

（1）电动阀门的通讯数字化。

智能化阀门电动执行机构采用电力载波的方式与上位机相连，上位机送出的可寻址数字信号通过电力线被电动执行机构接受，电动执行机构控制器根据收到的信号对电动执行机构进行相应的控制，使电动阀门工作方式更加灵活。

（2）阀门控制过程的计算机化。

一般来讲，流量和压力的调节是通过执行机构来操作的，当控制系统中的微处理器的控制信号发出后，执行机构开动驱动阀门来调整阀门。假如，在电动执行机构中，增加带有智能控制的伺服放大器，增加给定值控制功能。智能化控制器的使用，可以改变以往机械性力矩控制开关动作值调整需拆开密封外壳通过调节弹簧进行力矩值调整的状况。

（3）电动阀门的故障诊断和处理的智能化。

智能化的电动阀门一定要有完善可靠的故障自我诊断功能。在阀门的电动执行机构上安装传感器，就可以借助传感器来对电动阀门的故障进行诊断。同时，在一定的条件下，还可以在电路上设置各种的检测功能，比如可以及时的辨别出负转矩，当发现指令和执行情况有差别时，就可以立即通过触控器来反转，实现相序的同步。同时，智能化的电动阀门，要可以检测三相电流，当检测到时候，应立即阀门的电机。

（4）整体结构的一体化。在电动阀门智能化的进程中，不能忽视阀门和电动执行结构的整体性，要保证他们的同步发展。借助一体化的设计结构，能够把阀门的整个控制回路安装在一个仪表中，这样就大大简化了控制系统的设计、安装和操作过程，同时，提高了系统的可靠性。

结束语

本文对电动阀门的智能化进行了简单介绍，并根据目前电动智能化阀门的研究现状，研究了智能电动阀门的特征。就目前来讲，我国在电动阀门的智能化发展上与发达国家相比，还有很大的差距，我们必须遵循电动阀门发展的要求，生产出适合现代工业要求的高标准的电动阀门，为我国现代工业的发展提供一份力量。

参考文献

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