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上海陆贡阀业有限公司
阀门知识

电动阀门的智能化现状及其发展趋势

2020-06-10

电动阀门


电动阀门摘要

电动阀门是工业生产中常用的一种基础设备,本文主要研究电动阀门的智能化现状及其发展趋势。首先对电动阀门的分类进行简单介绍,了解电动阀门的基本类型,重点分析电动阀门的智能化特征与发展现状,在此基础上深入研究电动阀门的智能化发展进程,希望通过本文的研究能够更加全面的掌握关于电动阀门的分类与智能化特征,同时也为后期更好的发展智能化电动阀门提供参考和指导,从而更好的提升电动阀门的智能化水平。

电动阀门引言

今年来随着我国经济社会的不断发展,工业生产规模不断扩大,技术水平也不断提高,各行业智能化生产运行的特征愈加明显。在燃气、石油等管道输送系统运行中需要完成复杂的运行控制,电动阀门的应用就变得极为重要。在管理系统中电动阀门能够控制调节介质的流量,协调整个系统的生产运行。

随着科学技术水平的不断提高,管道系统运行中对于电动阀门的性能要求也更加严格,电动阀门智能化逐渐成为阀门使用控制的重要发展方向,能够极大降低系统运行的人工成本,更好的保障生产效率及运行可靠性。因此在现阶段加强对于电动阀门智能化发展的研究具有重要的现实意义,能够更加全面的了解电动阀门的不同类型及其智能化的特征,结合未来发展趋势,更好的推动电动阀门智能化的发展。

电动阀门的分类与介绍

阀门在管道系统中主要是承担执行作用的,能够调节控制管道系统内的介质流量,在工业生产及日常生活中都有广泛的应用。根据动力源的不同可以将阀门划分为三种不同的类型,分别是气压传动、液压传动和电动。其中气压传动是利用压缩气体传递阀门控制的动力,进而对管道内的介质进行控制,气压传动是以空气为介质,由于空气的特殊性质,气动阀门具有防爆、防火等显著的优点,因此在很多领域都得到应用。但是压缩空气平时不容易获取,这也在一定程度上限制了气压传动阀门的应用发展。

液压传动是以液体为传动介质,zui大的特点是能够利用小体积的液体介质来实现极大力矩的传递控制,而且液压传动阀门运行稳定,能够满足高速状态下的平稳启停以及转向控制。但是由于液压传动阀门整体尺寸比较大,不利于安装使用,尤其是不适用于小功率场景下的使用。

电动阀门是利用微电子技术对阀门的启停、转向进行控制,主要包括阀门电动装置和阀门两部分,在使用过程中既能根据现场人员的操作进行控制,也可以利用自动装置命令进行控制。而且具有效率高、调速快、响应迅速、操作简便等鲜明的特点。

电动阀门的智能化特征与现状

①电动阀门的智能化特征

随着市场需求的不断发展,电动阀门必将向更加智能化的方向发展。先进的微电子技术和机电一体化技术也为电动阀门智能化的发展奠定了坚实的基础,未来智能化电动阀门的发展将呈现以下几种鲜明的特征。

(1)通讯数字化,智能化电动阀门的执行机构与控制系统之间将通过电力载波进行连接控制,上位机会将控制信号以可寻址数字信号的方式发射出去,电动执行机构接受到信号后就驱使完成相应的动作指令,整个通讯过程更加方便快捷。

(2)阀门控制过程的计算机化,传统模式下阀门压力及流量的调节都是通过内部的执行机构来完成,微处理器发出控制信号,执行机构驱动阀门的调节。如果在电动执行机构中增加伺服放大器就能实现阀门的定制控制。传统模式下需要将密封外壳拆开后通过调节弹簧来调整阀门的力矩,而利用计算机智能控制就可以直接利用控制器进行调节控制。

(3)电动阀门故障诊断及处理的智能化,智能化的电动阀门在运行使用中难免会出现不同类型的故障,因此必须具有自我故障诊断及处理的能力,将智能传感器安装到电动阀门的执行机构内就能实现对于电动阀门运行故障的诊断。同时在电路中增设不同的检测功能及执行装置就可以根据检测到的阀门运行状态并及时进行调整,比如说通过检测识别阀门运行的负转矩状态,对比分析指令及具体的执行情况,如果出现执行错误就可以利用触控器调整阀门转矩。

(4)电动阀门整体结构的一体化,电动阀门主要包括电动执行机构及阀门两个部分,都会影响到电动阀门运行的智能化效果,通过一体化的设计制造能够进一步提升电动阀门整体的智能化水平,也有利于简化控制系统的安装操作。

②电动阀门智能化研究现状

电动阀门主要包括阀门电动执行机构两部分,但是这两部分往往并不是由同一厂家生产制造的,而是分别制造、分别采购,然后在现场进行匹配安装。由于不同生产厂家之间缺乏相应的技术交流,容易忽视两部分零部件的配套问题,往往只是重视自身产品质量。虽然已经有一些基本的标准规则出台,但是关于成套技术的标准还不够统一。这就使得在实际使用过程中容易出现阀门与执行机构不匹配的问题。而且电动阀门的阀门部分相对简单,执行机构相对复杂,在生产设计制造中只是侧重于执行机构智能化的研究设计,忽略阀门自身智能化水平的提高。电动阀门的阀门与执行机构智能化研究存在较大的差异,不利于电动阀门整体智能化的发展。

随着微电子技术以及计算机技术、通信技术等先进技术在电动阀门中的应用,电动阀门执行机构的智能化水平不断提高。一方面是现场总线通信协议技术的应用为电动阀门执行机构的运行提供了便利的通讯方式,微处理系统在执行机构中的应用极大提升了电动阀门的控制功能。目前在电动阀门中应用比较成熟的执行机构就是智能型电动执行器,这种设备zui大的优点就是便于对运行参数进行遥控设置。厂家指定专用的设定工具对执行器的使用参数进行遥控设定,整个操作方便快捷,而且能够有效保障设备的安全运行。尤其是在对于防爆要求比较高的场合,这种执行设备的优势更加明显。而且现在的智能化电动阀门都有显示阀门状态的液晶显示屏,通过显示屏能够及时全面的掌握阀门的运行状态及可能存在的故障,保障电动阀门的正常运行。

总之智能化电动阀门的执行机构整体呈现为明显的“被取代”状态,传统的机构、控制技术以及通信、调试技术都逐渐被更先进的技术取代,比如说机电一体化机构取代传统的组合式机构,数字控制方式取代传统的模拟控制,红外遥控取代手动调试技术等。

电动阀门的智能化发展进程

我国关于电动阀门的应用研究zui早起步于上世纪五十年代,需求量巨大。而且随着我国经济社会的不断发展,电动阀门的应用领域愈加广泛,人们对于电动阀门运行使用的工作效率以及运行可靠性的要求也在不断提高。但是电动阀门的技术水平提高较慢,大量的电动阀门仍旧停留在上世纪五六十年代的水平,产品结构复杂、精度不足、现场调试不便等缺陷逐渐显露,无法满足当前工业生产对于电动阀门性能的要求。当前工业生产逐渐向智能化的方向发展,电子技术、计算机技术以及信息技术的应用愈加普遍,机电一体化的产品也越来越多。

电动阀门也从传统的单一机械机构向更加智能化、更好运行精度、更高运行效率的方向发展,极大降低了设备运行成本。尤其是随着微电子技术和电力电子技术在电动阀门控制系统中的应用,电动阀门智能化水平也不断提高,先后经历了模拟电子和数字电子两个时代的发展变化。也从原来的依靠人力操作发展到后来的协助工人操作,现在逐渐实现智能化无人操作。在克服传统电动阀门性能不足的基础上,使用功能更加丰富,应用领域更加广泛,阀门性能更加优秀,设备升级更新的成本也显著降低。单片机技术在电动阀门中的应用具有重要的意义,借助单片机全面实现了电动阀门的数字化控制,为发展智能化电动阀门奠定了坚实的基础。而且能够实现局域网络集散控制和PID控制,另外能够利用系统软件丰富系统处理问题的形式方法,使阀门控制更加智能。

电动阀门结语

通过本文的分析可知,电动阀门的智能化水平不断提高,在各领域的应用也愈加普遍,尤其是在智能通讯、故障诊断以及智能控制等方面得到很大程度的提高。但是仍然存在诸多问题,与发达国家相比仍然存在一定的差异。未来随着经济社会的不断发展,电动阀门的应用会更加广泛,性能要求会更加丰富,更加多样化,也会遇到更过更复杂的问题,这就需要电动阀门产业人员不断加强对于电动阀门的研究,从一体化、智能化等方面入手,全面提升电动阀门的智能化水平,更好的满足不同领域对于电动阀门的研究,从一体化、智能化等方面入手,全面提升电动阀门的智能化水平,更好的满足不同领域对于电动阀门的需求,保障电动阀门的正常运行,进而实现良好的经济社会效益。

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