浅谈国产电动执行机构在中石化销售华南分公司的应用.pdf

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1、第9期杨昌群．浅谈国产电动执行机构在中石化销售华南分公司的应用1237浅谈国产电动执行机构在中石化销售华南分公司的应用杨昌群(中国石化销售有限公司华南分公司，广州510110)摘要阐述了一种国产电动执行机构位置测量原理和力矩传感原理，介绍了该电动执行机构在中石化销售华南分公司的使用情况，详细论述了国产电动执行机构在长输管道应用中出现过的问题和相应的技术改进，并提出了改进建议。关键词长输管道国产电动执行机构恒春cKD应用中图分类号TH862文献标识码B文章编号1000-3932(2012)09一123

2、7-03电动执行机构是过程控制系统的重要执行单元，接收标准信号(模拟量或数字量)，并将信号转变成对应的角位移或直线位移的驱动装置，它可以按预先设定要求输出相应的转圈数、角度和长度，即行程控制，并能限制输出的力矩或推力，-即力矩控制。它在结构上主要由电动机、减速部分、手动操作和切换部分以及行程力矩控制等部分组成。中石化销售华南分公司是一家从事成品油输送的管道企业，管道的压力、流量调节主要通过控制系统调节电动／电液执行机构带动调节阀门实现。应用于管道工艺阀门的电动执行机构，对其可靠性、稳定性、防护防爆及

3、控制精度等方面的要求比较高。输油站的进出站阀门、流量调节阀及下载阀门等关键部位，该公司均采用可靠性高、控制精度高和防护全面的进口执行机构，如罗RO—TORK、BIFFI、LIMITORQUE和RExA电动／电液执行机构。随着微电子、计算机、通信网络技术和机电一体化技术的迅速发展，国内生产厂家通过对国外电动执行机构产品技术的学习、借鉴，相继开发出智能型电动执行机构产品，中石化销售华南分公司于2009年在西南管道茂名一昆明段引进了国产恒春CKD智能型电动执行机构，主要安装于站场过滤器前后的手动阀门上，从

4、2010年至今在昆大线(昆明一大理)成品油工程、柳桂线(柳州一桂林)成品油工程及北南百(北海一南宁一百色)成品油管道等项目的部分位置上也相继使用恒春CKD智能型电动执行机构，在使用过程中出现过一些问题，但随着不断的技术改进，使用情况趋于良好。．1电动执行机构工作原理．1．1电动执行机构行程位置测量原理采用霍尔效应磁性脉冲系统来精确测量和控制电动执行机构的行程位置。电动执行机构输出轴转动的同时带动一个锥齿轮并进，从而带动传感轴转动，传感轴的末端均匀分布有6对磁环，磁环跟随输出轴的转动而转动，输出轴转动

5、一圈，磁环转动四圈。在磁环周围安装一块阀位检测电路板，电路板上装有90。正交放置的两个霍尔元件，磁环转动的时候有磁性的部分经过霍尔元件周围导致霍尔原件闭合，无磁性的部分经过霍尔元件周围导致霍尔原件断开，这样霍尔元件在磁环转动的时候产生了高低电平脉冲，又由于这两个霍尔元件存在90。位置的偏差，因此霍尔元件的高低电平会存在前后的时间差，通过检测霍尔元件的高低电平脉冲的个数和前后顺序就能够准确判断出输出轴的转动方向和位置的变化，进而判断出电动执行机构行程位置的变化和转动的方向。由于磁环和霍尔元件采用磁性感

6、应的原理来进行非接触式数据采样，使用寿命较长。1．2力矩传感原理．采用压力传感器过程测量技术来获得力矩测量值，进而对阀门、电动执行机构本身进行力矩保护。收穰日期：2012．06-04化工自动化及仪表第39卷在带有负荷的情况下，用安装在力矩传感器内的压敏电阻传感器来直接测量电机蜗杆推力的反作用力，传感器将该反作用力转换成与输出力矩成比例的电信号，测量该电信号的电压值可获得准确的、可重复的力矩测量值，且独立于频率、电压和温度而变化，力矩保护精确可靠。2国产与进口执行机构的优缺点国产电动执行机构目前在技术

7、水平及可靠性等方面与国外先进产品相比仍有差距，其优点是供货渠道通畅、结构原理简单、维修方便，且价格适中。进口电动执行机构的优点是性能可靠、控制精度高，但较为突出的缺点是缺乏原理图，维修不便，一旦出现故障，需要更换故障部件时，包括紧固件在内都是专用的，不能替代，为保证生产需要配备进口备件，一旦备件出现缺口，设备故障处理周期特别长。操作人员通过位置反馈信号来了解调节阀的工作状态是否正确，同时其也作为自动控制系统中调节器的输入信息之一。电动执行机构的位置发送电路的可靠与否，直接影响到对被控参数的有效控制。

8、所以，位置反馈电路是执行机构中较为重要的环节。国产电动执行机构最易出现故障的部位多为位置反馈电路。通过执行机构的位置测量原理可以知道，国产执行机构的霍尔元件数量只有两个，传感器磁环6对，偏差达到60。，但是进口设备，偏差仅为15。，执行机构的位置反僚精度比国产执行机构高出4倍。。进口电动执行机构的先进的控制方法有利于解决电机的惯性问题，实现准确定位，提高控制精度。Limitorque电动执行器利用先进的电制动技术，控制精度可达1／250，国产恒春cKD电动执行器控制精