閥門智能化的發展趨勢
在現代控制系統中,傳感器和計算機系統的智能化水平已有顯著提高,而電動閥門作為重要的控制執行機構其智能化水平還比較落后,特別是在大型的水處理工程、鋼廠、電站、燃氣等管道上需要遠程控制的現場更需要電子智能技術,因此提高電動閥門的智能化程度已經非常迫切。計算機技術與微電子技術的迅猛發展為電動閥門智能化的發展提供了一定的技術保障。
隨著機電一體化的趨勢,以及人工智能技術的發展,這些電動閥門在使用中出現越來越多的問題。比如控制精度不高、現場調試不方便、故障診斷方法不完善等,這就使得原有的電動閥門越來越無法適應現代工業發展的需要,必將被淘汰。因此對電動閥門這一重要的工業用機械產品進行有效的改造,提高其智能化程度,使其控制過程計算機化、通訊功能數字化、故障診斷處理智能化、檢測遠程化,都有著非常重要的意義。
閥門實際閥位只有三個位置:開、關和中間位置,閥位由閥門電機的輸出轉矩來控制的。目前我國通常采用行程開關控制閥門電機、力矩開關起保護作用的工作模式。但是,行程開關和力矩開關通常安裝在電動執行機構上,因此閥位信號不能直接從閥門軸上獲得,這就使得閥位的指示值只是一個大概值,從而導致閥門關不嚴或者開不到位。輸出轉矩選擇過小會造成被控閥門啟閉困難,這樣容易使電動及燒毀;若輸出轉矩選擇過大,一旦電動執行機構的控制失靈則極易造成閥門局部結構破壞。因此,這種控制方式不能直接控制閥門的啟閉與調節,控制精度比較低。
另外一方面,在這種工作模式下,對直行程截止閥和閘板長期動作壓迫管道內壁形成微凹槽,會導致閥門關閉不嚴形成泄漏。泄露是工業污染源之一,閥門的泄漏會使介質外流引起消耗增加,成本上升,企業的經濟效益下降。易燃、易爆、有毒和有害介質外泄,則易發生火災、爆炸、中毒和人身傷亡等事故。強腐蝕介質外漏,會加快廠房和設備的腐蝕速度,使用使用壽命縮短。因此,泄漏的存在嚴重威脅著安全生產,甚至使生產無法進行。因此,閥門的泄漏問題不容忽視。一直以來,對閥門泄漏的解決方法都是從閥門入手的。優化閥門結構的設計,根據不同的工藝條件合理選擇制造閥門的材料,提高閥門生產過程中的質量控制水平,以及根據化工生產過程中各種的工藝條件優化閥門的選型。盡管這些方法有效的消除了閥門的泄漏問題,但是如果能從改變閥位的控制方式入手,直接控制閥位,當閥門出現泄漏問題時,通過控制的反饋量來對閥門電機控制的閥位進行補償,從而更加有效的控制閥門。同時,改變閥位的控制方式,也是滿足自動化生產的需要。
電動閥門由閥門和電動執行機構兩部分組成,但是,至今為止,這兩部分的生產還是由不同的廠家來生產的。各個廠家之間技術缺乏溝通,只是提高自己產品的質量而忽略了整體兩部分的“成套”問題。另外,盡管現在已經有了各類閥門的分項技術標準以及電動執行機構的行業標準,但并無“成套”后電動閥門的技術標準或者標準不統一。這些都使得電動閥門的“成套”出現問題,缺乏相應的依據。另外一方面,就電動閥門的結構而言,閥門的結構相對比較簡單,而電動執行機構的結構相對比較復雜。因此,人們越來越多的把目光都偏向電動執行機構,致力于提高其的智能化水平。而忽視了閥門本身的智能化水平,使得兩者的智能化水平發展不平衡,“成套”后的智能化水平也不高。
電動執行機構的智能化研究現狀。近年來,隨著微電子、計算機、通信網絡技術和機電一體化技術的迅速發展,閥門電動執行機構獲得了快速發展,國內外一些廠商相繼推出了大礙現場總線通信協議的智能電動執行機構。這些智能閥門電動執行器采用微處理器系統,所有控制功能均可通過編程實現。
北京藝創閥門制造有限公司近年結合自身的創新技術再與國外引進的技術相結合,開發了自主的整套電動智能閥門的成套產品,避免了外購電動執行器與自身閥體結合不穩定等運行、調試問題。公司以“做智能環保型閥門專家”為企業目標;以“智能、環保、科技、創新”為宗旨;以完善的售后服務體系來實現“一切為了用戶滿意”的承諾!