【正文】 而保護電機不被燒毀的等特點。電動執(zhí)行器在不斷改進有擴大應用的趨勢。 隨著自動化，電子和計算機技術的發(fā)展，現在越來越多的執(zhí)行機構已經向智能化發(fā)展，很多執(zhí)行機構已經帶有通訊和智能控制 的功能，比如很多廠家的廠品都帶現場總線接口。我們相信今后執(zhí)行器和其他自動化儀表一樣會越來越智能化，這是大勢所驅。 1． 早期的工業(yè)領域，有許多的控制是手動和半自動的，在操作中人體直接接觸工業(yè)設備的危險部位和危險介質（固、液、氣三態(tài)的多種化學物質和輻射物質），極易造成對人的傷害，很不安全； 2． 設備壽命短、易損壞、維修量大； 3． 采用半自動特別是手動控制的控制效率很低、誤差大，生產效率低下。 基于以上原因，執(zhí)行機構逐漸產生并應用于工業(yè)和其它控制領域，減少和避免了人身傷害和設備損壞，極大的提高 了控制精確度和效率，同時也極大提高了生產效率。今安徽理工 大學畢業(yè)設計 2 年來隨著電子元器件技術、計算機技術和控制理論的飛速發(fā)展，國內外的執(zhí)行機構都已跨入智能控制的時代。 執(zhí)行機構的應用領域 發(fā)電廠 典型應用有： ① 火電行業(yè)應用 送風機風門擋板 ,一次進風風門擋板 ,空氣預熱風門擋板 ,煙氣再循環(huán) ,旁路風門擋板 ,二次進風風門擋板 ,主風箱風門擋板 ,燃燒器調節(jié)桿 ,燃燒器搖擺驅動器 ,液壓推桿驅動器 , 葉輪機調速煙氣調節(jié)閥 ,蒸氣調節(jié)閥 ,球閥和蝶閥控制 ,滑動門 ,閘門 。 ② 其它電力行業(yè)的閥門執(zhí)行器應用 球閥 ,除塵控制噴 水葉輪機轉速控制 ,控制大型液壓閥 ,燃氣控制閥 ,燃燒器點火啟動蒸氣控制閥 ,冷凝水再循環(huán) , 脫氧機，鍋爐給水，過熱控制器，再加熱恒溫控制器，及其它相關閥門應用 。 過程控制 用于化工、石化、模具、食品、醫(yī)藥、包裝等行業(yè)的生產過程控制 ， 按照既定的邏輯指令或電腦程序對閥門、刀具、管道、擋板、滑槽、平臺等進行精確的定位、起停、開合、回轉，利用系統(tǒng)檢測出的溫度、壓力、流量、尺寸、輻射、亮度、色度、粗糙度、密度等實時參數對系統(tǒng)進行調整，從而實現間歇、連續(xù)和循環(huán)的加工過程的控制。 工業(yè)自動化 用于較為廣泛的航空、航天、軍工、機械、冶金、開采、交通、建材等方面，對各類自動化設備和系統(tǒng)的運動點（運動部件）進行各種形式的調節(jié)和控制。 過程控制和工業(yè)自動化方面的主要應用舉例如下： ① 在硫礦生產中的應用 注水流量控制球閥和碟閥控制 ② 碳酸鉀管道閥門執(zhí)行器的應用 滑動門分流器 閘門球閥和蝶閥 球型控制閥 ③ 水處理閥門執(zhí)行器的應用 液流流量控制調壓閥壓力控制 酸溶液流量控制 ④ 石灰石 /水泥廠閥門執(zhí)行器的應用 球或蝶閥控制 ， 處理干水泥，石膏，或液體送風和引風機 ， 調節(jié)型風門擋板 ， 旁路風門擋板 ， 環(huán)境污染控制和除塵裝置滑動門 ， 對在料斗和儲藏庫的原材料進行物流控制 ， 閘門 ， 控制原材料在進料口的流量 ， 燃氣控制閥 ， 調節(jié)轉爐上燃燒器進氣量 ， 蒸氣控制閥 安徽理工 大學畢業(yè)設計 3 控制生產過程所需的蒸氣 。 ⑤ 在谷物加工廠執(zhí)行器的應用 閘門 ， 分流閥 ， 分配器 ， 物料卸貨器 /加熱器 ， 除塵隔離擋板 ， 氣流控制 (物流干燥 )，球閥和蝶閥控制 。 ⑥ 鋼廠風門擋板和閥門執(zhí)行器的應用 球或蝶閥控制 ， 控制冷卻水，廢水，或其它冷卻介質 ， 調節(jié)型風門擋板 ， 送風和引風機旁路風門擋板 ， 閘門 ， 環(huán)境污染控制和除塵裝置 ， 滑動門 ， 控制原材料在進料口的流量對在料斗和儲藏 庫的原材料進行物流控制 ， 燃氣控制閥 ， 蒸氣控制閥 ， 調節(jié)轉爐上燃燒器進氣量控制生產過程所需的蒸氣 。 ⑦ 鋁廠風門擋板和閥門執(zhí)行器的應用 送風機風門擋板 ， 一次進風風門擋板 ， 空氣預熱風門擋板 ， 煙氣再循環(huán) ， 旁路風門擋板 二次進風風門擋板 ， 主風箱風門擋板 ， 燃燒器調節(jié)桿 ， 燃燒器搖擺驅動器 ， 液壓推桿驅動器 ， 葉輪機調速 ， 煙氣調節(jié)閥 ， 蒸氣調節(jié)閥 ， 球閥和蝶閥控制 ， 滑動門 ， 閘門 。 ⑧ 過程控制擋板的應用 空氣補充 ， 排風機旁路 ， 熱 /冷風混和應急關斷 。 ⑨ 在石油工業(yè)中的應用 注油工藝流量控制 ， 氣舉管路主閥門壓力控制 ， 注水工藝流 量控制 ， 油井油質采樣試驗 / 生產用閥門 。 ⑩ 在天然氣生產和輸送工業(yè)的應用 氣舉氣流流量控制 ， 氣管路主閥門壓力控制 ， 壓縮機喘振控制 ， 天然氣壓力控制 ， 天然氣管路主閥門壓力控制 ， 應急關斷 ， 天然氣調壓器控制 ， 壓力控制 ， 壓縮機喘振控制 ，流量控制 。 現在國際上知名公司 英國的羅托克（ ROTORK） 從 20世紀 90 年代初期，國外一些生產電動執(zhí)行機構的廠商，就開發(fā)了新的產品占領市場。較早的是英國勞托克（ ROTORK），于 1995 年推出了 IQ 型智能電動 執(zhí)行機構。IQ系列智能電動執(zhí)行機構是英國 勞托克（ ROTORK）公司推出的較早一代智能型電動執(zhí)行機構，它的執(zhí)行機構基型是 ROTORK 多轉電動執(zhí)行機 構，在此基礎上，加上微處理器和外圍芯片電路、軟件實現智能控制。它采用紅外線手操器來設置執(zhí)行機構參數，所以能實現無需“開蓋”調拭技術。它的限位機構 通過霍爾傳感器產生數字信號來設定，力矩保護通過測試電機電流和磁場來獲得。這種通過霍爾傳感器產生數字信號來設定，力矩保護通過測定電機電流和磁場來獲 得。這種通過電子傳感器取代常規(guī)的計數器傳動機構及凸輪開關組件便于局部工況監(jiān)視及安全保障并簡化調試工作。 安徽理工 大學畢業(yè)設計 4 美國的喬登（ JORDAN） 美國喬登控制公司成立于 1955 年，從開始到現在一直專業(yè)生產電廠擋板電動執(zhí)行機構，特別是在苛刻工況下（比如：環(huán)境溫度高，安裝位置受限制和不易維護，動 作頻繁等），喬登的產品一直是世界上大多數用戶的首選，這是由于制造商近五十年的經驗累積和先進的設計制造思想使然。在這個領域，特別是高調節(jié)頻度（每小時執(zhí)行機構能動作的次數達到 2021 次到 4000 次）的調節(jié)型應用方面，在歐美市場占有率達到 70％以上，唯一能和它競爭的是德國 HARTMANNamp。 BRAUN，但后者的價格是它的三倍以上。 喬登的主要優(yōu)勢在于高調節(jié)頻度（ 20214000 次 /小時），一體化（電機、伺服放大器和傳動機構），永久潤滑免維護，任意位置角度安裝，正齒輪和蘇格蘭軛傳動機構等。目前國內的知名品牌（如 ： ROTORK, SIPOS,AUMA 等）無一例外都采用分體設計，特別是減速箱的壽命是很短的。采用渦輪渦桿傳動機構，磨損大，發(fā)熱量高，傳動效率低，壽命短，調節(jié)頻度 最高只能達到 1200 次 /小時。而且要定期潤滑維護和不能任意位置安裝。 主要系列： SM、 LA、 MV、 VA、 EH、 TA1200、 MC1100、 SM/LA3300 。 ABB ABB 與中國的往來可追溯到本世紀初：早在 1907 年， ABB 就向中國政府提供了一套蒸汽鍋爐。隨著業(yè)務的不斷發(fā)展，集團于 1974 年在香港創(chuàng)立了中國地區(qū)總部。 1994 年底把中國地區(qū)總部遷至北京。 1995 年， ABB 公司在北京注冊了獨資的控股公司：阿西亞 .布朗 . 勃法瑞（中國）投資有限公司，負責中國地區(qū)的所有投資活動。目前， ABB 中國在上海、廣州、重慶、沈陽、武漢、青島、南京、西安、成都、福州、哈爾濱、天 津、大連、濟南、杭州、昆明、南寧、深圳、鄭州、長春、長沙和香港等地 擁有 23 家銷售機構，在北京、上海、廣州、重慶、廈門、合肥、新會、中山、香港等地 擁有 27 家合資 /獨資企業(yè)，員工人數達到 6000 多名。 主要系列： ONTRAC（ MOE700、 MME 800） Ontrac 系列智能電動執(zhí)行機構是 ABB 公司近年推出的智能電動執(zhí)行機構產品。它的執(zhí)行機構基型也是多轉電動執(zhí)行機構，它的智能控制器安裝在執(zhí)行機構內，有操作面板直接 操作， LCD 顯示，通過菜單式操作，設置執(zhí)行機構參數。它采用霍爾傳感器來獲得位置信號。通過微處理器對電機轉差 S 推算出力矩，并與用戶設定的力矩超限值 進行比 較，一旦超限電機被迫停止運動，微處理器發(fā)出報警信號。這種電子式力矩保護方式，省去過程傳統(tǒng)的彈簧、機械式開關，調試很方便。該執(zhí)行機構還能進行 變頻調速控制及閥門特性修正。除傳統(tǒng)控制信號 420mA 可選外，還提供 PROFIBUS DP/V1，通訊接口。 安徽理工 大學畢業(yè)設計 5 德國的西門子（ SIEMENS） 西門子公司是世界自動化行業(yè)的“老大”， SIPOS 是 SIEMENS Positioner 的縮寫。于一九零五年生產出世界上第一臺電動執(zhí)行機構，至今已有近百年的研究、開發(fā)、生產和銷售電動執(zhí)行機構的經驗。 SIPOS（西 博思）為其電動執(zhí)行機構的注冊商標。 SIPOS 已被廣泛應用于全球各個工業(yè)生產領域。中國電廠的所有電動汽機旁路上使用的執(zhí)行機構幾乎全部為原裝進口 SIPOS。西門子公司還分別于 1987 年和 1992 年向中國的兩家制造廠出售其 SIPOS1 系列和 SIPOS 3 系列的生產技術。西門子公司不斷更新技術，相繼淘汰了 SIPOS 1 和 SIPOS 3，在全球范圍內首次創(chuàng)造性地將先進而又成熟的電機變頻控制技術應用于電動執(zhí)行機構中，采用內置一體化變頻器來控制執(zhí)行機構的電機，并于一九九七年向市場 推出面向新世紀的新一代 SIPOS 5 系列電動執(zhí)行機構。 SIPOS 5 于一九九七年底進入中國市場，因其結構簡單、技術先進、性能可靠、可進行故障自診斷、智能化程度高且價格適中而備受市場青睞。在短短三年的時間內，中國的七十多家用戶相繼購買了三千余臺，其質量、性能和高性能價格比得到了所有用戶的一致贊賞和認同。 為適應市場需要，自一九九九年十月一日起，西門子公司電動執(zhí)行機構部門從西門子公司龐大的機構中獨立出來，以原有注冊商標 SIPOS 為公司名，在德國成為具 有獨立法人地位的電動執(zhí)行機構專業(yè)性公司： SIPOS AktorikGmbh（西博思電動執(zhí)行機構有限公司）。西博思公司的總部及生產廠位于德國的紐倫堡市，并已在全球主要國家和地區(qū)設有銷售和服務機構。 自一九九九年十月一日起，西門子公司所有于電動執(zhí)行機構有關的業(yè)務已全部轉至西博思公司，且西門子公司不再生產電動執(zhí)行機構。獨立后的西博思公司 仍以 SIPOS作為其電動執(zhí)行機構產品的注冊商標，但不再屬于西門子公司。西門子公司現在是西博思公司的主要用戶之一，西博思公司繼續(xù)想西門子公司提供產品和服務。 安徽理工 大學畢業(yè)設計 6 2 系統(tǒng)硬件設計 系統(tǒng)結構框圖 控制系統(tǒng)有兩種控制方式 ：遠方控制和現場控制。遠方控制為輸入 420mA 電流信號去控制電機的正反轉，同時由反饋電路輸出 420mA 電流信號顯示閥門的不同開度?，F場控制有旋鈕版控制和遙控控制，通過電平信號實現對閥門的開關控制和狀態(tài)控制?，F場控制時可以通過人機界面更完美的實現對閥門的控制。 P I C 1 9 4 7電 源5 V4 2 0 m A 隔 離 器 4 2 0 m A 隔 離 器力 矩 信 號限 位 信 號顯 示 報 警 模 塊缺 相 信 號相 序 信 號鑒 相 電 路繼 電 器1 2 V交 流 接 觸 器 電 機閥 位 電 位 器采 樣采 樣 P W M旋 鈕 版 遙 控 器 圖 21 系統(tǒng)結構框圖 單片機最小系統(tǒng) 目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種 智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機械了。該系統(tǒng)旨在設計一個電動執(zhí)行器控制模塊，主控芯片為 Microchip 公司的PIC16F1947 單片機芯片，它是一個 8位芯片，該節(jié)旨在設計該系統(tǒng)的最小系統(tǒng)模塊。 PIC最小系統(tǒng)包括 PIC16F1947 芯片、晶振電路、復位電路、 ICSP 下載電路及必須的濾波電容。 PIC16F1947 是一款高性能 RISC CPU，低功耗，內置 EEPROM 單元和 10 位分辨率及14路通道的 ADC 轉換單元，同時可以輸出 PWM 波形。 安徽理工 大學畢業(yè)設計 7 RE11RE02RG03RG1/AN15/TX24RG2/AN14/RX25RG3/AN136MCLR7RG4/AN128Vss9Vdd10RF7/AN511RF6/AN1112RF5/AN1013RF4/AN914RF3/AN815RF2/AN716RF1/AN617RF0/AN1618AVdd19AVss20RA3/AN321RA2/AN222RA1/AN123RA0/AN024Vss