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摘 要：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，许多新技术和新材料的应用，各种高品质高性能的阀门不断出现，要求与其所匹配的各种控制装置也不断改进。
关键词：阀门;电动装置;现场总线;变频调速电机
电动装置与电动执行机构分属于不同的行业，电动装置属于通用机械行业，电动执行机构属于机械仪表行业。两者无论从执行标准、结构设计、配套电机、功能等方面均有所差异，这种观念在国内业界已形成共识，即电动装置主要定位在终端控制（开关型），电动执行机构应主要定位在过程控制（调节型）。与工业截断类阀门组合成电动阀门是电动装置的应用形式，是各类型阀门驱动装置中应用较为广泛的一种，其应用领域涉及石油、化工、电力、核能、冶金、船舶、轻工、食品、市政等，因而电动装置也成为管道控置系统中常用的基础设备之一。
一、阀门电动装置的发展现状
阀门电动装置是以电机为动力，带动机械减速装置将动力传给控制元件的最终部件。同时利用一些配件达到手）电动切换、行程控制和力矩控制，此外还具有可以接受位置信号反馈的控制电路。目前国内外阀门电动装置的结构形式有几十种，而规格型号则有上百种。为了满足不同的要求，电动装置按安装环境分为普通型和户外型，按性能分为防爆型、防核辐射型和通用型，按启动方式分为开关型和调节型，按运动方式分为：部分回转型和多回转型等。电动装置的控制形式有的简单，有的复杂（如带智能模块实现自动调节用的等）。针对不同的工况，电动装置有相应的行业标准和国家标准。随着科技的不断发展，新技术、新产品和新工艺的不断应用，阀门电动装置的性能和结构将得到进一步改进和提高。
目前国内已形成以江苏、天津地区为主要电动装置制造基地的生产格局，虽然生产企业数量比较多，但具有一定规模和品牌影响力的企业大概只有10家左右，比较有代表性的企业有扬州电力设备修造厂、天津百利二通机械有限公司、常州电站辅机总厂有限公司等。这几家企业通过技术引进、消化吸收、吸收再创新、自主研发等手段，企业的技术水平和生产能力有了长足进步。
二、阀门电动装置的发展趋势
（一）结构简单
随着技术的进步，电动装置的结构将更加简单，机械部分的体积将缩小重量将减轻，更加适合用户的需要。如机械减速装置采用谐波减速机构，通过谐波齿轮的大传动比将阀门电动装置的体积变小。或者采用蜗轮蜗杆与行星减速机构组合的方法。新材料的运用也能对减
小体积和减轻重量起着积极的作用。随着机构主体部分的改进，与阀门电动装置相匹配的附件，如推杆和过渡连接装置等零部件也有了改进。随着电子技术和传统机械的不断揉合，阀门电动装置的机械减速部分必将有大的改观。
（二）电动装置和电动执行机构统一
在国内，由于各种原因，阀门电动装置和电动执行机构是两个不同的概念。它们也有各自不同的应用范围。然而，无论从原理，还是从实际使用过程，两者都非常类似。在国外，它们有一个共同的名称（ACTUATOR）。现在已经有越来越多的专业人士倾向于将两者统一起来。这样既可以减少设计部门以及用户的选型难度，又可以使庞大繁杂的种类和体系得到简化，便于生产制造厂家设计生产。传统观念认为阀门电动装置倾向于机械部分，结构要可靠，操作要灵活，控制要简单。而电动执行机构则倾向于电气控制部分，信号反馈要正确，布线接线要简单，远程控制要具备。作为一种机电一体化的产品，将阀门电动装置的电气部分以及必要的机械配件按要求重新设计一下，就可以满足电动执行机构的要求了。而电动执行机构本身就可以代替阀门电动装置。
（三）应用现场总线控制方式
在一些线路很广，控制要求比较复杂的地方，传统的阀门电动装置一般是采用独立控制系统，即一个控制元件如阀门或风门采用一套控制柜，或者是几个共用一套控制柜。这种方法，其过程控制依靠传统的通讯方式进行，集中控制非常麻烦，费时费力，而且受现场操作人员的技术水平、精神状态以及工作情绪等人为因素的影响，误操作较多。另一方面，每一个控制都需要一套线路，不利于现场配置安装，由于中间环节多，出现故障的可能性较大。对于一些有着特殊要求的环境，如易燃易爆、辐射、或人们不易到达及看到的地方，这种控制方法非常不方便。随着现代控制技术的发展，各种先进的控制方法也在不断推广，如便于集中控制的现场总线控制方法等。为了适应新建的大型电站机组及大型配套装置集中控制的需要，新型阀门电动装置配有能进行集中控制的连接接口。现场总线是指应用在生产现场与集中测量的控制设备之间，能实现双向串行多接点数字通信的系统。它把单个分散的测量控制设备变成网络接点，以通讯线路为纽带，把各个设备连接成可以相互沟通信息，共同完成自控任务的网络系统与控制系统，是一种开放式、数字化、多点通信的低层控制网络。其原理是用一条类似于网络主干线（电缆、双绞线）的主要联络通路，所有被控元件的控制都可以在一个大的集控室中进行，所有的控制元件都分别通过一套接口接入到主要联络通路上。每一个控制元件既可以接受中央控制系统的调度，又可以在现场进行必要的调整。由于现场总线是基于现场智能化设备的数字通信，所有设备必须遵守同样的通信协议，具有相同的通信接口。目前国际上应用较广的现场总线技术有CAN、FF、LONWORKS、PROFIBUS、HART及INTERBUS现场总线。在阀门电动装置上经常使用的一般有PROFIBUS现场总线。
三、结语
阀门电动装置是为控制阀门而设计的，由于阀门电动装置使用方便，其应用范围已经扩展到其他方面。如用于水利枢纽工程中的大型水闸门上，城市地铁通风系统中，各类发电厂的控制系统中，以及化工、公用事业和航天等领域中。随着各种先进技术的不断推广应用，阀门电动装置将会发展成为一个集机械、电子为一体的操作简单灵活，并适合多种工况使用的产品。它不但具有机械方面的灵活性，而且还具有与电子计算机系统相匹配的接口。
参考文献：
[1]杨源泉.阀门设计手册[M].北京：机械工业出版社，1992.
[2]许常武，谭爱红. 阀门电动装置的发展趋势[J].阀门，2002（3）.
作者简介：
王方方（1986～ ），女，汉族，河南省新安县人，本科，凯迈（洛阳）气源有限公司，研究方向：高压容器制造、气动控制技术。
关键词：阀门;电动装置;现场总线;变频调速电机
电动装置与电动执行机构分属于不同的行业，电动装置属于通用机械行业，电动执行机构属于机械仪表行业。两者无论从执行标准、结构设计、配套电机、功能等方面均有所差异，这种观念在国内业界已形成共识，即电动装置主要定位在终端控制（开关型），电动执行机构应主要定位在过程控制（调节型）。与工业截断类阀门组合成电动阀门是电动装置的应用形式，是各类型阀门驱动装置中应用较为广泛的一种，其应用领域涉及石油、化工、电力、核能、冶金、船舶、轻工、食品、市政等，因而电动装置也成为管道控置系统中常用的基础设备之一。
一、阀门电动装置的发展现状
阀门电动装置是以电机为动力，带动机械减速装置将动力传给控制元件的最终部件。同时利用一些配件达到手）电动切换、行程控制和力矩控制，此外还具有可以接受位置信号反馈的控制电路。目前国内外阀门电动装置的结构形式有几十种，而规格型号则有上百种。为了满足不同的要求，电动装置按安装环境分为普通型和户外型，按性能分为防爆型、防核辐射型和通用型，按启动方式分为开关型和调节型，按运动方式分为：部分回转型和多回转型等。电动装置的控制形式有的简单，有的复杂（如带智能模块实现自动调节用的等）。针对不同的工况，电动装置有相应的行业标准和国家标准。随着科技的不断发展，新技术、新产品和新工艺的不断应用，阀门电动装置的性能和结构将得到进一步改进和提高。
目前国内已形成以江苏、天津地区为主要电动装置制造基地的生产格局，虽然生产企业数量比较多，但具有一定规模和品牌影响力的企业大概只有10家左右，比较有代表性的企业有扬州电力设备修造厂、天津百利二通机械有限公司、常州电站辅机总厂有限公司等。这几家企业通过技术引进、消化吸收、吸收再创新、自主研发等手段，企业的技术水平和生产能力有了长足进步。
二、阀门电动装置的发展趋势
（一）结构简单
随着技术的进步，电动装置的结构将更加简单，机械部分的体积将缩小重量将减轻，更加适合用户的需要。如机械减速装置采用谐波减速机构，通过谐波齿轮的大传动比将阀门电动装置的体积变小。或者采用蜗轮蜗杆与行星减速机构组合的方法。新材料的运用也能对减
小体积和减轻重量起着积极的作用。随着机构主体部分的改进，与阀门电动装置相匹配的附件，如推杆和过渡连接装置等零部件也有了改进。随着电子技术和传统机械的不断揉合，阀门电动装置的机械减速部分必将有大的改观。
（二）电动装置和电动执行机构统一
在国内，由于各种原因，阀门电动装置和电动执行机构是两个不同的概念。它们也有各自不同的应用范围。然而，无论从原理，还是从实际使用过程，两者都非常类似。在国外，它们有一个共同的名称（ACTUATOR）。现在已经有越来越多的专业人士倾向于将两者统一起来。这样既可以减少设计部门以及用户的选型难度，又可以使庞大繁杂的种类和体系得到简化，便于生产制造厂家设计生产。传统观念认为阀门电动装置倾向于机械部分，结构要可靠，操作要灵活，控制要简单。而电动执行机构则倾向于电气控制部分，信号反馈要正确，布线接线要简单，远程控制要具备。作为一种机电一体化的产品，将阀门电动装置的电气部分以及必要的机械配件按要求重新设计一下，就可以满足电动执行机构的要求了。而电动执行机构本身就可以代替阀门电动装置。
（三）应用现场总线控制方式
在一些线路很广，控制要求比较复杂的地方，传统的阀门电动装置一般是采用独立控制系统，即一个控制元件如阀门或风门采用一套控制柜，或者是几个共用一套控制柜。这种方法，其过程控制依靠传统的通讯方式进行，集中控制非常麻烦，费时费力，而且受现场操作人员的技术水平、精神状态以及工作情绪等人为因素的影响，误操作较多。另一方面，每一个控制都需要一套线路，不利于现场配置安装，由于中间环节多，出现故障的可能性较大。对于一些有着特殊要求的环境，如易燃易爆、辐射、或人们不易到达及看到的地方，这种控制方法非常不方便。随着现代控制技术的发展，各种先进的控制方法也在不断推广，如便于集中控制的现场总线控制方法等。为了适应新建的大型电站机组及大型配套装置集中控制的需要，新型阀门电动装置配有能进行集中控制的连接接口。现场总线是指应用在生产现场与集中测量的控制设备之间，能实现双向串行多接点数字通信的系统。它把单个分散的测量控制设备变成网络接点，以通讯线路为纽带，把各个设备连接成可以相互沟通信息，共同完成自控任务的网络系统与控制系统，是一种开放式、数字化、多点通信的低层控制网络。其原理是用一条类似于网络主干线（电缆、双绞线）的主要联络通路，所有被控元件的控制都可以在一个大的集控室中进行，所有的控制元件都分别通过一套接口接入到主要联络通路上。每一个控制元件既可以接受中央控制系统的调度，又可以在现场进行必要的调整。由于现场总线是基于现场智能化设备的数字通信，所有设备必须遵守同样的通信协议，具有相同的通信接口。目前国际上应用较广的现场总线技术有CAN、FF、LONWORKS、PROFIBUS、HART及INTERBUS现场总线。在阀门电动装置上经常使用的一般有PROFIBUS现场总线。
三、结语
阀门电动装置是为控制阀门而设计的，由于阀门电动装置使用方便，其应用范围已经扩展到其他方面。如用于水利枢纽工程中的大型水闸门上，城市地铁通风系统中，各类发电厂的控制系统中，以及化工、公用事业和航天等领域中。随着各种先进技术的不断推广应用，阀门电动装置将会发展成为一个集机械、电子为一体的操作简单灵活，并适合多种工况使用的产品。它不但具有机械方面的灵活性，而且还具有与电子计算机系统相匹配的接口。
参考文献：
[1]杨源泉.阀门设计手册[M].北京：机械工业出版社，1992.
[2]许常武，谭爱红. 阀门电动装置的发展趋势[J].阀门，2002（3）.
作者简介：
王方方（1986～ ），女，汉族，河南省新安县人，本科，凯迈（洛阳）气源有限公司，研究方向：高压容器制造、气动控制技术。