電動執(zhí)行器(電動執(zhí)行機構(gòu))是自動化過程控制領(lǐng)域常用的機電一體化設(shè)備。它以電為動力源,接收控制設(shè)備發(fā)送的模擬量或數(shù)字量標準信號,通過將這些信號變成相對應(yīng)的轉(zhuǎn)角或行程等機械位移來改變與操作閥門(調(diào)節(jié)閥、風(fēng)門、擋板開度等),使調(diào)節(jié)參數(shù)(壓力、流量、溫度、液位等)能夠自動調(diào)節(jié)。電動執(zhí)行器可以使生產(chǎn)過程按照預(yù)定的要求進行,它是過程自動控制系統(tǒng)中極其重要的執(zhí)行設(shè)備,廣泛應(yīng)用于電力、石油、化工、冶金等行業(yè)。電動執(zhí)行器根據(jù)其工作環(huán)境可分為普通型、防爆型、防腐型、核電型等;按照其輸出運動的形式又可分為多回轉(zhuǎn)(輸出軸轉(zhuǎn)角大于360°)、角行程(轉(zhuǎn)角小于360°,多為90°)和直行程(輸出軸直線運動);按其控制方式也可分為開關(guān)型和調(diào)節(jié)型。
電動執(zhí)行器發(fā)展歷程
早期的工業(yè)領(lǐng)域,有許多的控制是手動和半自動的,在操作中人體直接接觸工業(yè)設(shè)備的危險部位和危險介質(zhì)(固、液、氣三態(tài)的多種化學(xué)物質(zhì)或輻射物質(zhì)),對人體有危害,存在安全風(fēng)險;另一個方面,設(shè)備使用壽命短、易損壞、維護量大。
1905年,德國西門子公司生產(chǎn)了世界上第一臺電動執(zhí)行器,從此電動執(zhí)行器進入工業(yè)自動化領(lǐng)域,伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和自動化控制系統(tǒng)的進步不斷發(fā)展完善。早期的電動執(zhí)行器主要由電機、機械傳動部件和位置、扭矩信號開關(guān)組成。
二十世紀七、八十年代,隨著計算機技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了可編程序控制器(PLC),使得集中式與分散式相結(jié)合的分散型控制系統(tǒng)(DCS)應(yīng)運而生,從這一階段開始,電動執(zhí)行器成為機電一體化的現(xiàn)場設(shè)備。二十世紀末,隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,企業(yè)對綜合自動化和管理現(xiàn)代化的要求不斷提高,工業(yè)自動化系統(tǒng)逐漸向數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,這一時期,以單片微處理器為核心的電動執(zhí)行器開始出現(xiàn),并逐漸成為市場主流。單片微處理器的應(yīng)用,使得電動執(zhí)行器由原有的硬件控制變成了軟件控制,使電動執(zhí)行器從單一的現(xiàn)場執(zhí)行單元轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化的現(xiàn)場設(shè)備,走向了智能化控制。
國產(chǎn)電動執(zhí)行器發(fā)展階段
初級階段(1964年~1980年)
我國電動執(zhí)行器的研制起步較晚,是以蘇聯(lián)有觸點的執(zhí)行器作為參考的。這個時期的電動執(zhí)行器僅用于驅(qū)動閘閥、截止閥等閥門的多回轉(zhuǎn)產(chǎn)品,以機械結(jié)構(gòu)為主,輸出轉(zhuǎn)矩范圍窄,規(guī)格單一。
快速發(fā)展階段(1981年~2000年)
在此期間,通過引進西方國家產(chǎn)品和技術(shù),產(chǎn)品種類增加,適應(yīng)性強,傳動技術(shù)進步較大,簡單控制初步實現(xiàn),產(chǎn)品標準逐步制定。這個時期的電動執(zhí)行器以結(jié)構(gòu)簡略、經(jīng)濟實用等優(yōu)勢被國營大型企業(yè)運用。
真正意義上我國研制的第一種電動執(zhí)行器(電動執(zhí)行機構(gòu))是在上個世紀八十年代,在我國電力電子技術(shù)的推動下,研制出了無觸點(當時隨著電子技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了無觸點的大功率開關(guān)如晶閘管)的DKJ角行程電動執(zhí)行器和DKZ直行程電動執(zhí)行器。
高新控制技術(shù)應(yīng)用階段(2000年至今)
隨著嵌入式控制系統(tǒng)、傳感器及通信技術(shù)的發(fā)展,非侵入式產(chǎn)品應(yīng)運而生,智能型、總線型產(chǎn)品得到推廣應(yīng)用,并制定了國家標準。
電動執(zhí)行器正朝著小型化、一體化、數(shù)字化、智能化、總線化和網(wǎng)絡(luò)化方向快速發(fā)展,美福智控致力于推進國產(chǎn)電動執(zhí)行器在產(chǎn)品的品種、控制精度、工藝水平、可靠性、智能化和網(wǎng)絡(luò)化等方面的進步,改善國內(nèi)有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能電動執(zhí)行器相對匱乏的局面。美福智控將重視與世界在電動執(zhí)行器方面的差距,明確目標,通過努力盡快減小國產(chǎn)電動執(zhí)行器與世界先進水平的差距。