智能电动执行机构分体安装的应用.pdf

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1、深圳万讯自控股份有限公司(广东518057)张茂利王涛【摘要l介绍了智能电动执行机构的分体安装方式以及应用场合，并结合实际案例说明了分体安装是如何在具体工作中应用的，对今后处理此类问题起到一定的指导作用。【关键词】电动执行机构分体安装工业过程控制一．前言电动执行机构是工业过程控制系统中一个十分重要的现场驱动装置，其能源取用方便、安装调试简单，在电力、冶金、石油、化工、轻工建材及水处理等各行各业得到越来越广泛的应用。宽广的应用领域也导致电动执行机构经常需要面对工业现场的各种复杂工况，包括现场环境高温、现场环境高湿度、周边设备强烈电磁干扰及管道强烈振动等各种恶劣工况。这就要求现代化

2、的电动执行机构应该有能力应对此类恶劣环境，确保不会受到这些不良因素的影响，能够正常工作。除了强化自身结构，增强抗干扰能力之外，一个有效的解决途径就是对电动执行机构进行分体式安装。根据对阀门或风门的自动化控制应用经验，电动执行机构可进行分体式安装的应用场合，概括起来有以下几种情况：GM鼍用觚■Ⅵw．e蜘x．com2叭3年第10期1)现场环境温度过高。例如：用于高温蒸汽的管道阀门控制，热风门的控制。2)现场环境潮湿。例如：现场降水率高，常年积水湿气重。3)现场管道振动强烈。例如：增压泵出口因高压差或汽蚀现象导致的管道振动。4)现场不便于调试。例如：管道阀门位于高空。5)现场安装空间

3、不够。例如：安装空间受墙壁、周围设备的限制。6)现场存在干扰。例如：来自周围设备的磁场干扰。二、分体安装的实现分体安装的电动执行机构主要是把机械传动单元与控制单元进行分离，将机械传动单元与阀门连接在一起，将控制单元单独安装在一个环境比较合适的地方，在机械传动单元和控制单元之间通过电缆进行连接。由于现场环境的复杂性，故在实现分体安装时需要注意以下一些问题：1)机械传动单元要具有良好的抗振动性能、密封性能，需要根据现场环境选择合适的润滑油、合适的电动机绝缘等级。2)由于执行机构的力矩和行程检测单元仍然是安装在机械传动单元之中的，因此这两个重要的检测单元要具有良好的环境适应能力，耐高

4、温，线性度和稳定性要好。3)分体安装所用到的电缆需注意其有效长度，考虑信号抗干扰的问题。4)执行机构整机需要采用模块化设计，才能在实现分体安装时更加方便、有效。三、应用案例1．现场磁场干扰案例(1)现场描述某水泥厂用户的风机采用了大功率调速型磁力耦合器的调速方案(取代变频调速方案)，现场需要用到一台角行程执行机构通过支架和拐臂，与磁力耦合器相连接，用于调节气隙，以实现输出扭矩和转速的变化。用户在现场将设备安装好之后，发现无法进入执行机构控制单元的操作菜单，现场也无法正常操作执行机构。更换内部逻辑板后，菜单参数自动改变，执行机构仍然无法正常运行。(2)原因分析国外现代智能电动执行

5、机构的就地控制单元的设定，普遍通过磁感应开关进行，其应用原理是霍尔效应，通过霍尔磁感应芯片来感应磁场变化实现，从而实现对控制单元的现场操作。而在用户现场，由于这台大型磁力耦合器强烈的磁场干扰，严重影响到了控制单元中的磁场变化，导致无法对控制单元进行正常的参数设定和保存功能。(3)解决方案针对这种情况，决定选用智能电动执行机构，并采用分体式安装(见图1)的方案来解决这个问题。图1智能电动执行机构分体式安装冶金／矿山通用机械伽、GM试、lelnllHrgicnl＆MiHelndlts

6、n’l基于模块化的设计理念，在现场可以迅速、有效地将执行机构的机械传动单元与控制单元进行分离。将机

7、械传动单元安装在磁力耦合器附近，再通过屏蔽电缆把机械传动单元和控制单元连接起来，然后再把控制单元移到6m之外进行固定，使其远离磁力耦合器外泄磁场的干扰。安装调试完毕，控制单元参数设定正常，执行机构运行也保持正常。2．现场高温案例(1)现场描述某电厂二次风机使用一台角行程执行机构控制，由于设计安装上距离锅炉本体很近，虽然锅炉加装有保温层，但现场环境温度依然很高，加之现场空间狭窄，使得工作环境对于执行机构的正常操作极为不利，也使得检修维护工作量增大，给锅炉操作人员的监控和调整带来诸多不便，直接影响到锅炉的安全和经济运行。(2)解决方案高温环境下的分体安装解决方案中，机械传动单元安装

8、在风门现场，控制单元通过屏蔽电缆与机械传动单元连接，并安装在远离现场、环境较好的地方。由于机械传动单元保留在高温现场，而且执行机构的力矩和行程检测单元仍然需要保留在机械传动单元之中，因此这两个重要的检测单元需要具有良好的环境适应能力。此外，电动机在高温中的稳定工作也对执行机构的正常运行是一个重要的挑战。针对这种情况，智能电动执行机构分体式安装的解决方案可以有效应对这个问题。现场在采用了智能电动执行机构分体式安装的解决方案之后，系统已经稳定运行，达到了预期目的(见图2)。瘫丽无?：瓢砸f；面酶