阀门在工业管路控制中是经常使用的重要设备，电动阀门随着工业自动化的发展，因其动力源容易取得，且一般情况下无需维护的优点，比起气动、液动等不同驱动 方式的设备使用更为普遍。在工业场合电动阀门必需具有更高的可靠性和安全性，当阀门能保证性能和寿命的情况下，电动阀门的安全性与可靠性取决于电动执行 器，因此电动执行器的性能、控制水平是电动阀门整机技术水平的综合表现。所以在电动执行器选型时除必需考虑的一些基本要素外，对其提出合理的技术要求才能 使电动阀门价值实现最大化。
电动执行器的类型很多，不同类型和功能的电动执行器与阀门配套后都可称之为电动阀门，但往往在设计、选型的过程中只重视阀门的参数忽略或没有明确电动执行 器的相关要求，这样不仅使电动阀门发挥不出最佳的性能，而且在安装、调试、使用过程中也会带来不必要的麻烦，甚至给生产造成严重的后果。
本文将针对电动执行器选型考虑的要点进行说明，并对目前智能电动执行器的相关功能做简单介绍，它将是当今乃至将来工业自动化控制发展所需的主流产品。
本帖交易内容 （一）电动执行器选型考虑要点
一、根据阀门类型选择电动执行器
阀门的种类相当多，工作原理也不太一样，一般以转动阀板角度、升降阀板等方式来实现启闭控制，当与电动执行器配套时首先应根据阀门的类型选择电动执行器。
1．角行程电动执行器（转角<360度）
电动执行器输出轴的转动小于一周，即小于360度，通常为90度就实现阀门的启闭过程控制。此类电动执行器根据安装接口方式的不同又分为直连式、底座曲柄式两种。
a)直连式：是指电动执行器输出轴与阀杆直连安装的形式。
b)底座曲柄式：是指输出轴通过曲柄与阀杆连接的形式。
此类电动执行器适用于蝶阀、球阀、旋塞阀等。
2．多回转电动执行器（转角>360度）
电动执行器输出轴的转动大于一周，即大于360度，一般需多圈才能实现阀门的启闭过程控制。
此类电动执行器适用于闸阀、截止阀等。
3．直行程（直线运动）
电动执行器输出轴的运动为直线运动式，不是转动形式。
此类电动执行器适用于单座调节阀、双座调节阀等。
二、根据生产工艺控制要求确定电动执行器的控制模式
电动执行器的控制模式一般分为开关型（开环控制）和调节型（闭环控制）两大类。
1．开关型（开环控制）
开关型电动执行器一般实现对阀门的开或关控制，阀门要么处于全开位置，要么处于全关位置，此类阀门不需对介质流量进行精确控制。
特别值得一提的是开关型电动执行器因结构形式的不同还可分为分体结构和一体化结构。选型时必需对此做出说明，不然经常会发生在现场安装时与控制系统冲突等不匹配现像。
a)分体结构（通常称为普通型）：控制单元与电动执行器分离，电动执行器不能单独实现对阀门的控制，必需外加控制单元才能实现控制，一般外部采用控制器或控制柜形式进行配套。
此结构的缺点是不便于系统整体安装，增加接线及安装费用，且容易出现故障，当故障发生时不便于诊断和维修，性价比不理想。
b)一体化结构（通常称为整体型）：控制单元与电动执行器封装成一体，无需外配控制单元即可现实就地 *** 作，远程只需输出相关控制信息就可对其进行 *** 作。
此结构的优点是方便系统整体安装，减少接线及安装费用，容易诊断并排除故障。但传统的一体化结构产品也有很多不完善的地方，所以产生了智能电动执行器，关于智能电动执行器后面将再做说明。
2．调节型（闭环控制）
调节型电动执行器不仅具有开关型一体化结构的功能，它还能对阀门进行精确控制，从而精确调节介质流量。因篇幅有限其工作原理在此不作详细说明。下面就调节型电动执行器选型时需注明的参数做简要说明。
a)控制信号类型（电流、电压）
调节型电动执行器控制信号一般有电流信号(4～20mA、0～10mA)或电压信号(0～5V、1～5V)，选型时需明确其控制信号类型及参数。
b)工作形式（电开型、电关型）
调节型电动执行器工作方式一般为电开型（以4～20mA的控制为例，电开型是指4mA信号对应的是阀关，20mA对应的是阀开），另一种为电关型（以 4-20mA的控制为例，电开型是指4mA信号对应的是阀开，20mA对应的是阀关）。一般情况下选型需明确工作形式，很多产品在出厂后并不能进行修改， 奥美阀控生产的智能型电动执行器可以通过现场设定随时修改。
c)失信号保护
失信号保护是指因线路等故障造成控制信号丢失时，电动执行器将控制阀门启闭到设定的保护值，常见的保护值为全开、全关、保持原位三种情况，且出厂后不易修 改。奥美阀控生产的智能电动执行器可以通过现场设定进行灵活修改，并可设定任意位置（0~100%）为保护值。
三、根据阀门所需的扭力确定电动执行器的输出扭力
阀门启闭所需的扭力决定着电动执行器选择多大的输出扭力，一般由使用者提出或阀门厂家自行选配，做为执行器厂家只对执行器的输出扭力负责，阀门正常启闭所 需的扭力由阀门口径大小、工作压力等因素决定，但因阀门厂家加工精度、装配工艺有所区别，所以不同厂家生产的同规格阀门所需扭力也有所区别，即使是同个阀 门厂家生产的同规格阀门扭力也有所差别，当选型时执行器的扭力选择太小就会造成无法正常启闭阀门，因此电动执行器必需选择一个合理的扭力范围。
四、根据所选电动执行器确定电气参数
因不同执行器厂家的电气参数有所差别，所以设计选型时一般都需确定其电气参数，主要有电机功率、额定电流、二次控制回路电压等，往往在这方面的疏忽，结果控制系统与电动执行器参数不匹配造成工作时空开跳闸、保险丝熔断、热过载继电器保护起跳等故障现像。
五、根据使用场合选择外壳防护等级、防爆等级
1．外壳防护等级
外壳防护等级是指电动执行器的壳体防外物、防水等级，以字母IP后加两位数表示，第一位由1～6表示防外物等级（见表一），第二位由1～8表示防水等级（见表二）。
表一、第一位数字代表的防外物等级
数字 防 护 等 级
简 要 说 明 型号含义
0 无防护 省略不标该防护特征时，无专门的防护。
1 防护直径＞50mm的固体 能防止直径超过50mm的固体异物进入壳体内，人体某一大面积部分如手(但对有意识的接触并无防护)。
2 防护直径＞125mm的固体 能防止手指或类似物，直径超过12mm长度不超过80mm的固体异物进入壳体内。
3 防护直径＞25mm的固体 能防止直径大于25mm的工具、电线等异物进入壳体内。
4 防护直径＞10mm的固体 能防止直径大于1mm的固体异物进入壳体内。
5 防尘 不能完全防止尘埃进入壳体内，但进入量不足达到妨碍设备正常运行。
6 尘密 无尘埃进入
表二、第二位数字代表的防水等级
数字 防 护 等 级
简 要 说 明 定 义
0 无防护 省略不标该防护特征时，无专门的防护。
1 防滴 垂直滴水无有害影响。
2 15°防滴 设备与垂直线成15°角以内时，垂直滴水无有害影响。
3 防淋水 与垂直线成60°以内的淋水无有害影响。
4 防溅水 任何方向溅水无有害影响。
5 防喷水 任何方向冲水无有害影响。
6 防海浪 猛烈海浪或强烈喷水时进入外壳水量不至于达到有害影响。
7 防浸水 浸入在规定压力的水中经规定的时间后，进入外壳水量不至于达到有害影响。
8 防潜水 能按制造厂规定的条件长期潜水，其技术条件由制造厂规定。
2．防爆等级
在可能出现爆炸性气体、蒸汽、液体、可燃性粉尘等而引起火灾或爆炸危险的场所时，必需对电动执行器提出防爆要求，根据不同的应用区域选择防爆形式和类别。防爆等级可通过防爆标志EX及防爆内容来表示（参考《爆炸性环境用防爆电气设备》GB3836－2000）。
防爆标志内容包括：防爆型式+设备类别+（气体组别）+温度组别
防爆型式：根据所采取的防爆措施，可分为本质安全型、隔爆型、增安型、正压型、浇封型、充砂型等。它们的标识如下表三。
表三、防爆形式及标志
防爆型式 防爆型式标志 防爆型式 防爆型式标志
本质安全型 Exi 隔爆型 Exd
充砂型 E x q 增安型 Exe
浇封型 E x m 正压型 Exp
b)设备类别：
表四、设备类别
I 类 煤矿井下用电气设备。�
II 类 除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备。
II类隔爆型“Exd”和本质安全型“Exi”电气设备按其适用于爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙或最小点燃电流比，进一步分为又分为IIA、IIB、和IIC类,其它们之间的关系如下表五：
表五、气体组别
气体组别 最大试验安全间隙MESG (mm) 最小点燃电流比MICR
IIA MESG≥09 MICR＞08
IIB 09＞MESG＞05 08≥MICR≥045
IIC 05≥MESG 045＞MICR
c)温度类别：
电气设备按其最高表面温度分为T1～T6组，使得对应的T1～T6组的电气设备的最高表面温度不能超过对应的温度组别的允许值。温度组别、设备表面温度和可燃性气体或蒸汽的引燃温度之间的关系如下表六：
表六、温度组别
温度级别 设备的最高表面温度T 可燃性物质的点燃温度
T1 450℃ T>450℃
T2 300℃ 450℃≥T＞300℃
T3 200℃ 300℃≥T＞200℃
T4 135℃ 200℃≥T＞135℃
T5 100℃ 135℃≥T＞100℃
T6 85℃ 100℃≥T＞85℃
（二）智能电动执行器是当今乃至将来发展的主流
考虑以上所述的五大因素电动执行器基本能够比较理想选型，但随着工业自动化的不断发展，特别是计算机速度的飞速发展，传统电动执行器的弊端及无法实现的功 能也随之表露出来，一种安全、稳定、可靠、界面友好、智能化的电动执行器才能与自控系统相适应。那么智能电动执行器有哪些优点呢它又能解决传统产品的哪 些弊端呢？下面针对380V电源驱动的智能电动执行器的优点做简单介绍。
一、丰富的信息显示及人性化的人机对话界面
传统的电动执行器一般不具备太多的信息提示，所以在现场很难知道电动阀门的运行情况，特别是当出现故障时不容易诊断并排除故障。智能型电动执行器解决了这 个问题，他将电动执行器的运行进行检测并将信息通过液晶显示屏显示，这样就减少了很多人为诊断过程，并能及时排除故障恢复生产。特别值得一提的是很多产品 往往是代码或英文，不便于现场工作理解 *** 作，真正的人性化人机对话界面应该是全中文字显示，奥美阀控生产的智能电动执行器就是全中文字菜单显示。
二、可组态的多组信号输出
电动执行器信号输出的多少是执行器对其自身及阀门运行状态监视程度高低的体现之一，传统电动执行器一般是以机械微动开关触点输出，输出点数有限，且以固定 形式及固定的信息定义输出，在选型如没明确要求，产品一但出厂很难再做更改，这样不便于使用的灵活性，也不能适应强大的系统控制要求。智能电动执行器必需 能有更多的信号输出点数，且对应信息定义可灵活组态。
三、解决相序问题
三相电机存在着相序问题，当三相电源相序错误，控制开阀、关阀时与阀门的实际转向相反，失控将造成电动执行器、阀门严重损坏。所以初次安装调试时必需手动 进行相序纠错，否则损坏将不可避免，但往往现场接线与调试是不同人员，常常发生没有相序纠错而使设备损坏的现像。而智能电动执行器可以不必考虑相序问题， 内部电路检测接入交流电源的相序，通过逻辑运算实现自动纠错，不管怎么接都能按正确的转向工作。
四、电源缺相保护
三相电机一但缺相将会使电机损坏，传统电动执行器一般不具备缺相保护。智能电动执行器对三相电源进行检测，能在缺相的时候及时进行保护。需要注意 的一个事实是，绝大多数的电机缺相是在电机运行时发生的，而一般的缺相检测只能检测电机静态下的缺相。奥美阀控生产的智能电动执行器能在动、静态下实时检 测缺相是否存在，一但缺相发生将及时进行保护，通过屏幕显示，发出报警信号。
五、超强自诊断功能
电动执行器不管运行与否，一但被接通电源时就必需能自行诊断检测，当诊断出故障时 *** 作将被禁止，并通过液晶显示屏显示各故障报警信息，并将信号输出给控制 系统，这样对设备的安全、可靠不只增加了一层保险，也缩短排除故障的时间，使故障诊断实现智能化，这是传统产品所不具备的功能。
六、可修改的参数设定
传统电动执行器一般出厂后参数是不可改的，智能型电动执行器彻底改变了这种局限性，它通过内部程序实现设定，可随时进行参数的修改，不管是初装还是使用过程中都可进行修改，使得设备发挥其强大的灵活性。
七、非侵入隔离密封
传统电动执行器现场 *** 作按钮（或旋钮）一般采用惯通轴，所以密封性能较差，智能型电动执行器一般采用非侵入式设计， *** 作按键与内部电路完全隔离，使得密封问题得到彻底的解决。实现了免开盖设定、 *** 作、查询。
八、现场总线控制
当一个工厂使用更多的电动阀门时，如何更好的实现集中控制并与自动化控制系统相适应，总线技术解决了这个问题，当电动执行器与上位机现实总线控制时，可以 不必再采用传统的多电缆控制方式。智能电动执行器采用标准接口（RS485、RS232）进行通讯，并将信号与处理器电路光电隔离，确保了电动执行器的安 全运行。电动执行器实现总线控制方便用户利用计算机、组态软件和I/O模块来构建经济高效的控制系统。
关于智能电动执行器的功能还很多，因篇幅有限这里只简单介绍以上几点。
电动执行器因其采用电力驱动的优点，并能现实其他驱动装置所不能实现的控制功能，广泛应用于石油、化工、水电、船舶、钢铁、冶金、能源、轻纺、食品、医药、城市给排水等工业领域。当前，智慧农业、农业物联网和智能大棚控制系统被不断的提起和广泛热议。那么，这三者如何区别？这里我们重点探讨一下。
一、智慧农业
1、定义
智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外，从广泛意义上讲，智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。
2、应用领域
农业生产环境监控：通过布设于农田、温室、园林等目标区域的大量传感节点，实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度以及土壤水分、电导率等信息并汇总到中控系统。农业生产人员可通过监测数据对环境进行分析，从而有针对性地投放农业生产资料，并根据需要调动各种执行设备，进行调温、调光、换气等动作，实现对农业生长环境的智能控制。
食品安全：利用技术，建设农产品溯源系统，通过对农产品的高效可靠识别和对生产、加工环境的监测，实现农产品追踪、清查功能，进行有效的全程质量监控，确保农产品安全。物联网技术贯穿生产、加工、流通、消费各环节，实现全过程严格控制，使用户可以迅速了解食品的生产环境和过程，从而为食品供应链提供完全透明的展现，保证向社会提供优质的放心食品，增强用户对食品安全程度的信心，并且保障合法经营者的利益，提升可溯源农产品的品牌效应。
二、农业物联网
1、定义
农业物联网，即在大棚控制系统中，运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。
2、应用功能
a实时监测功能
通过传感设备实时采集温室（大棚）内的空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照、土壤水分、土壤温度、棚外温度与风速等数据；将数据通过移动通讯网络传输给服务管理平台，服务服管理平台对数据进行分析处理。
b远程控制功能
针对条件较好的大棚，安装有电动卷帘，排风机，电动灌溉系统等机电设备，可实现远程控制功能。农户可通过手机或电脑登录系统，控制温室内的水阀、排风机、卷帘机的开关；也可设定好控制逻辑，系统会根据内外情况自动开启或关闭卷帘机、水阀、风机等大棚机电设备。
c查询功能
农户使用手机或电脑登录系统后，可以实时查询温室（大棚）内的各项环境参数、历史温湿度曲线、历史机电设备 *** 作记录、历史照片等信息； 登录系统后，还可以查询当地的农业政策、市场行情、供求信息、专家通告等，实现有针对性的综合信息服务。
d警告功能
警告功能需预先设定适合条件的上限值和下限值，设定值可根据农作物种类、生长周期和季节的变化进行修改。 当某个数据超出限值时，系统立即将警告信息发送给相应的农户，提示农户及时采取措施。
三、智能大棚监控系统
1、定义
深圳信立科技有限公司智能大棚监控系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体，通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数，搭建温室智能化软硬件平台，实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。
智能大棚监控系统可以模拟基本的生态环境因子，如温度、湿度、光照、CO2浓度等，以适应不同生物生长繁育的需要，它由智能监控单元组成，按照预设参数，精确的测量温室的气候、土壤参数等，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构（喷灌、湿帘水泵及风机、通风系统等），程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。 该系统的使用，可以为植物提供一个理想的生长环境，并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。
2、系统组成
整个系统主要三大部分组成：数据采集部分、数据传输部分、数据管理中心部分。
A、数据管理层（监控中心）：硬件主要包括：工作站电脑、服务器（电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式）； 软件主要包括： *** 作系统软件、数据中心软件、数据库软件、温室大棚智能监控系统软件平台（采用B/S结构，可以支持在广域网进行浏览查看）、 防火墙软件；
B、数据传输层（数据通信网络）：采用移动公司的GPRS网络传输数据，系统无需布线构建简单、快捷、稳定；移动GPRS无线组网模式具有：数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点；
C、数据采集层（温室硬件设备）：远程监控设备：远程监控终端；传感器和控制设备：温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、喷灌电磁阀、风机、遮阳幕等；
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