智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是自動(dòng)控制系統(tǒng)中不可缺少的重要設(shè)備，在邯鋼燒結(jié)及球團(tuán)廠得到了廣泛應(yīng)用。智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將調(diào)節(jié)器送來(lái)的控制信號(hào)成比例地轉(zhuǎn)換成直線位移或角位移去帶動(dòng)閥門(mén)、擋板等調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，因而也廣泛用于電力、冶金、石油、化工等工業(yè)部門(mén)的自動(dòng)控制領(lǐng)域。

研制與應(yīng)用

隨著現(xiàn)代工控計(jì)算機(jī)管理的發(fā)展，目前我國(guó)儀器儀表行業(yè)綜合技術(shù)水平普遍上升，微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在儀器儀表產(chǎn)品中普遍采用，多數(shù)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了初步智能化。智能型的電動(dòng)執(zhí)行器的智能控制、防護(hù)等級(jí)高、控制精度高、重量輕、穩(wěn)定性好，位置控制基本誤差±1%，重復(fù)性誤差（設(shè)定行程時(shí)間≥25s）≤1%，采用全封閉、一體化結(jié)構(gòu)；傳動(dòng)系統(tǒng)采用螺桿螺母式，傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)精度高；具有自診斷、自調(diào)整和PID調(diào)節(jié)功能。但是與國(guó)際上先進(jìn)的智能化電動(dòng)執(zhí)行器相比，現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍存在控制方式落后，不能根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際要求進(jìn)行參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，不能組成網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制等問(wèn)題，安全防爆性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

隨著高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，國(guó)外己開(kāi)發(fā)出新一代智能化電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)品。這些智能化電動(dòng)執(zhí)行器功能強(qiáng)大、簡(jiǎn)單可靠、技術(shù)先進(jìn)，不但具有智能通信、智能控制、支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線的功能，而且其獨(dú)有的雙密封系統(tǒng)和紅外線非侵入式設(shè)定使它可用在任何環(huán)境中，防水防爆、終身可靠，調(diào)試及故障排除簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了智能式電子一體化、變頻變速定位、監(jiān)控等功能。代表著該領(lǐng)域的世界先進(jìn)水平的公司有美國(guó)的JORDAN公司和松巖機(jī)電公司等。

機(jī)構(gòu)特點(diǎn)

智能通信技術(shù)

智能型電動(dòng)執(zhí)行器利用微機(jī)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙向通信、PID調(diào)節(jié)、在線自動(dòng)標(biāo)定、自校正與自診斷等多種控制技術(shù)要求的功能。國(guó)外，以工業(yè)局域網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的工廠自動(dòng)化，工程技術(shù)近十年來(lái)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，作為自動(dòng)控制中自動(dòng)化儀表之一的電動(dòng)執(zhí)行器為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，也應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口，專用的局域網(wǎng)接口，以增強(qiáng)其與其他控制設(shè)備間的互聯(lián)能力，只需要一根電纜或光纜，就可以將數(shù)臺(tái)、甚至數(shù)十臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行器與上位計(jì)算機(jī)連接成為整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線是安裝在生產(chǎn)過(guò)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備/儀表與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置/系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線，以其所具有的開(kāi)放性，網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)，使它與的結(jié)合成為可能，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用，取代了傳統(tǒng)的4～20mA模擬信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)執(zhí)行器的遠(yuǎn)程監(jiān)控，狀態(tài)、故障、參數(shù)信息傳送，完成遠(yuǎn)程參數(shù)化工作，提高了它的可靠性，降低了系統(tǒng)及工程成本。有影響的現(xiàn)場(chǎng)總線主要有PROFIBUS，FF，HART，CAN等，目前國(guó)外的智能電動(dòng)執(zhí)行器一般都帶有現(xiàn)場(chǎng)總線接口，我國(guó)也開(kāi)發(fā)了一些帶現(xiàn)場(chǎng)總線接口的智能執(zhí)行器。

機(jī)電一體化

電子電路的高度集成、單片機(jī)的使用以及一些功能強(qiáng)大模塊的使用，使電動(dòng)執(zhí)行器的體積越來(lái)越小，向小型化、輕便化發(fā)展。目前，智能型電動(dòng)執(zhí)行器一般將整個(gè)控制回路裝在一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表里，將伺服電機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)儀表控制器安裝為一體。電動(dòng)執(zhí)行器的一體化，使得執(zhí)行器的安裝與調(diào)試工作都得到了簡(jiǎn)化；將整個(gè)控制回路裝在一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)儀表里，又減少了因信號(hào)傳輸中的泄露和干擾等因素對(duì)系統(tǒng)的影響，提高了系統(tǒng)的可靠性。

新型智能化電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將伺服放大器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)合為一體，驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用功能強(qiáng)大的集成模塊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制性能好。

數(shù)字化、智能化

智能化是當(dāng)前一切工業(yè)控制設(shè)備的流行趨勢(shì)，價(jià)格低廉的單片機(jī)和新型高速微處理器將全面代替以模擬電子器件為主的電動(dòng)執(zhí)行器的控制單元，從而實(shí)現(xiàn)完全數(shù)字化的控制系統(tǒng)。全數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)，將原有的硬件控制變成了軟件控制，從而可以在電動(dòng)執(zhí)行器中應(yīng)用現(xiàn)代控制理論的先進(jìn)算法（如：最優(yōu)控制、人工智能、模糊控制、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等）來(lái)提高控制性能。傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行器一般被看作是線性系統(tǒng)，但實(shí)際上，絕大多數(shù)執(zhí)行器參數(shù)在運(yùn)行期間會(huì)顯著地發(fā)生改變，應(yīng)用參數(shù)調(diào)節(jié)和模型辨識(shí)自適應(yīng)控制將大大提高電動(dòng)執(zhí)行器的控制性能。控制策略更為先進(jìn)的控制方法有利于解決電機(jī)的慣性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，提高控制精度。例如，電動(dòng)執(zhí)行器利用先進(jìn)的電制動(dòng)技術(shù)，控制精度可達(dá)1/250，國(guó)產(chǎn)的普通型DKZ及DKJ電動(dòng)執(zhí)行器控制精度一般為2.5/100。

相對(duì)于氣動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行器而言，接線簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、使用可靠的智能電動(dòng)執(zhí)行器將不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍。