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电动执行器简史
来源: | 作者:CC | 发布时间: 2024-09-21 | 316 次浏览 | 分享到:
电动执行器是自动化过程控制中的重要设备,通过电动力源接收控制信号,实现阀门操作和参数调节。它广泛应用于电力、石油、化工等行业,并根据工作环境和输出形式分为多种类型。电动执行器的发展经历了从手动到自动、从硬件控制到软件控制的转变,特别是单片微处理器的应用,推动了其智能化发展。国产电动执行器经历了起步、快速发展和高新控制技术应用三个阶段,目前正朝着小型化、数字化和智能化方向发展。

电动执行器(电动执行机构)是自动化过程控制领域常用的机电一体化设备。它以电为动力源,接收控制设备发送的模拟量或数字量标准信号,通过将这些信号变成相对应的转角或行程等机械位移来改变与操作阀门(调节阀、风门、挡板开度等),使调节参数(压力、流量、温度、液位等)能够自动调节。电动执行器可以使生产过程按照预定的要求进行,它是过程自动控制系统中极其重要的执行设备,广泛应用于电力、石油、化工、冶金等行业。电动执行器根据其工作环境可分为普通型、防爆型、防腐型、核电型等;按照其输出运动的形式又可分为多回转(输出轴转角大于360°)、角行程(转角小于360°,多为90°)和直行程(输出轴直线运动);按其控制方式也可分为开关型和调节型。

 

电动执行器发展历程

早期的工业领域,有许多的控制是手动和半自动的,在操作中人体直接接触工业设备的危险部位和危险介质(固、液、气三态的多种化学物质或辐射物质),对人体有危害,存在安全风险;另一个方面,设备使用寿命短、易损坏、维护量大。

1905年,德国西门子公司生产了世界上第一台电动执行器,从此电动执行器进入工业自动化领域,伴随着科学技术的发展和自动化控制系统的进步不断发展完善。早期的电动执行器主要由电机、机械传动部件和位置、扭矩信号开关组成。

二十世纪七、八十年代,随着计算机技术和大规模集成电路技术的发展,出现了可编程序控制器(PLC),使得集中式与分散式相结合的分散型控制系统(DCS)应运而生,从这一阶段开始,电动执行器成为机电一体化的现场设备。二十世纪末,随着计算机网络技术的发展,企业对综合自动化和管理现代化的要求不断提高,工业自动化系统逐渐向数字化网络化方向发展,这一时期,以单片微处理器为核心的电动执行器开始出现,并逐渐成为市场主流。单片微处理器的应用,使得电动执行器由原有的硬件控制变成了软件控制,使电动执行器从单一的现场执行单元转变为数字化的现场设备,走向了智能化控制。


国产电动执行器发展阶段

初级阶段(1964年~1980年)

我国电动执行器的研制起步较晚,是以苏联有触点的执行器作为参考的。这个时期的电动执行器仅用于驱动闸阀、截止阀等阀门的多回转产品,以机械结构为主,输出转矩范围,规格单一。

快速发展阶段(1981年~2000年)

在此期间,通过引进西方国家产品和技术,产品种类增加,适应性强,传动技术进步较大,简单控制初步实现,产品标准逐步制定。这个时期的电动执行器以结构简略、经济实用等优势被国营大型企业运用。

真正意义上我国研制的第一种电动执行器(电动执行机构)是在上个世纪八十年代,在我国电力电子技术的推动下,研制出了无触点(当时随着电子技术的发展,出现了无触点的大功率开关如晶闸管)的DKJ角行程电动执行器和DKZ直行程电动执行器。

高新控制技术应用阶段(2000年至今)

随着嵌入式控制系统、传感器及通信技术的发展,非侵入式产品应运而生,智能型、总线型产品得到推广应用,并制定了国家标准。


电动执行器正朝着小型化、一体化、数字化、智能化、总线化和网络化方向快速发展,美福智控致力于推进国产电动执行器在产品的品种、控制精度、工艺水平、可靠性、智能化和网络化等方面的进步,改善国内有自主知识产权的高性能电动执行器相对匮乏的局面。美福智控将重视与世界在电动执行器方面的差距,明确目标,通过努力尽快减小国产电动执行器与世界先进水平的差距。