直行程與角行程電動(dòng)執(zhí)行器的工作原理

電動(dòng)執(zhí)行器工作原理 下面簡(jiǎn)要介紹一下直行程電動(dòng)執(zhí)行器和角行程電動(dòng)執(zhí)行器。 直行程與角行程電動(dòng)執(zhí)行器的工作原理是接收調(diào)節(jié)器或其它儀表送來(lái)的4~20毫安的標(biāo)準(zhǔn)值流電信號(hào)，經(jīng)執(zhí)行器后變成位移推力或轉(zhuǎn)角力矩，以操作開(kāi)關(guān)、閥門(mén)等，完成自動(dòng)調(diào)節(jié)的任務(wù)。這兩種執(zhí)行器以前都是由伺服放大器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分組成的?，F(xiàn)在有機(jī)電一體智能化的結(jié)構(gòu)，它們的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用方法都是相似的，區(qū)別僅在于，一個(gè)輸出位移（推力），一個(gè)輸出轉(zhuǎn)角（力矩）。

電動(dòng)執(zhí)行器又稱閥門(mén)電動(dòng)裝置

電動(dòng)執(zhí)行器又稱閥門(mén)電動(dòng)裝置，它是在不同行業(yè)領(lǐng)域的稱謂，在工業(yè)管道閥門(mén)行業(yè)稱之為閥門(mén)電動(dòng)裝置，在儀表行業(yè)稱之為電動(dòng)執(zhí)行器，但現(xiàn)在業(yè)內(nèi)已沒(méi)有很明確的區(qū)分，本文所涉及到的關(guān)于稱謂問(wèn)題將統(tǒng)一稱之為電動(dòng)執(zhí)行器。 　 閥門(mén)在工業(yè)管路控制中是經(jīng)常使用的重要設(shè)備，電動(dòng)閥門(mén)隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，因其動(dòng)力源容易取得，且一般情況下無(wú)需維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，比起氣動(dòng)、液動(dòng)等不同驅(qū)動(dòng)方式的設(shè)備使用更為普遍。在工業(yè)場(chǎng)合電動(dòng)閥門(mén)必需具有更高的可靠性和安全性，當(dāng)閥門(mén)能保證性能和壽命的情況下，電動(dòng)閥門(mén)的安全性與可靠性取決于電動(dòng)執(zhí)行器，因此電動(dòng)執(zhí)行器的性能、控制水平是電動(dòng)閥門(mén)整機(jī)技術(shù)水平的綜合表現(xiàn)。所以在電動(dòng)執(zhí)行器選型時(shí)除必需考慮的一些基本要素外，對(duì)其提出合理的技術(shù)要求才能使電動(dòng)閥門(mén)價(jià)值實(shí)現(xiàn)化。

電動(dòng)執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機(jī)搭建

通常情況下，電動(dòng)執(zhí)行器從調(diào)節(jié)器獲取數(shù)字量或模擬量控制信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的直線位移或角位移輸出，驅(qū)動(dòng)閥門(mén)等執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，終實(shí)現(xiàn)被調(diào)對(duì)象的自動(dòng)控制。 電動(dòng)執(zhí)行器一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，控制系統(tǒng)作為核心部分，其性能將直接決定閥門(mén)的位置控制精度。電動(dòng)執(zhí)行器控制系統(tǒng)多基于PLC或單片機(jī)搭建，控制效果比較理想，但是PLC在可擴(kuò)展性、二次開(kāi)發(fā)等方面存在短板且成本較高；單片機(jī)運(yùn)算處理能力有限。DSP即數(shù)字信號(hào)處理器，兼顧數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制而且易于開(kāi)發(fā)。.

電動(dòng)執(zhí)行器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電動(dòng)執(zhí)行器控制系統(tǒng)基于微控制器TMS320F2812設(shè)計(jì)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)選用步進(jìn)電機(jī)，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。由圖2可知，電動(dòng)執(zhí)行器控制系統(tǒng)主要包括上位機(jī)、CAN通信模塊、微控制器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、參數(shù)檢測(cè)等部分。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制面板或者上位機(jī)設(shè)定相關(guān)參數(shù)；參數(shù)經(jīng)CAN總線傳送至控制器TMS320F2812，通過(guò)運(yùn)算得到步進(jìn)電機(jī)控制量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其速度、旋轉(zhuǎn)角度等控制；步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)輸出經(jīng)滾珠絲杠進(jìn)行運(yùn)動(dòng)形式轉(zhuǎn)化以及減速處理后進(jìn)行閥桿控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閥門(mén)開(kāi)口度的控制。另外，步進(jìn)電機(jī)一端裝有霍爾傳感器，用于電機(jī)轉(zhuǎn)速和位置控制；閥門(mén)處裝有流量、壓力等傳感器，采集的流量、壓力等信號(hào)經(jīng)簡(jiǎn)單處理后傳送至控制器TMS320F2812的A/D模塊，與設(shè)定值比較，得到偏差數(shù)值，通過(guò)調(diào)整步進(jìn)電機(jī)位置和速度保證閥門(mén)開(kāi)口精度，終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。