Wie gehen multiturn elektrische Aktuatoren mit komplexen Arbeitsbedingungen mit der Kontrolle mit geschlossenen Schleife um?

In modernen industriellen Automatisierungssystemen sind elektrische Aktuatoren mit mehreren Drehungen für das genaue Fahren von Schlüsselventilen verantwortlich, und ihre Leistung wirkt sich direkt auf die Stabilität und Zuverlässigkeit des gesamten Prozesses aus. Angesichts komplexer Arbeitsbedingungen wie Pipeline-Druckschwankungen, Temperaturänderungen oder Änderungen der mittleren Merkmale sind herkömmliche Stellanträge mit offener Schleife häufig durch ihre mangelnden Echtzeit-Anpassungsfunktionen begrenzt, während Multiturn-Elektromotoren mit geschlossener Schleifsteuerungstechnologie mit ihrer dynamischen Anpassung und Anpassungsfähigkeiten eine hervorragende Anpassungsfähigkeit und Kontrollgenauigkeit gezeigt haben.

Der Kern der Steuerung mit geschlossenen Schleife liegt in Echtzeit-Feedback und dynamischer Korrektur. Elektrische Aktuatoren mit mehreren Drehungen sammeln kontinuierlich Ventilposition, Last und Umgebungsdaten durch integrierte Sensoren mit hoher Präzision, Drehmomentsensoren und Temperaturüberwachungsmodule und vergleichen sie mit Kontrollanweisungen in Echtzeit. Sobald eine Abweichung erkannt wurde, passt das Steuerungssystem den Motorausgang sofort an, um sicherzustellen, dass die Bewegungsbahn des Stellantriebs strikt mit dem erwarteten Ziel übereinstimmt. Beispielsweise kann im Pipeline -System der petrochemischen Industrie der mittlere Druck aufgrund von Änderungen im Prozessfluss heftig schwanken. Herkömmliche Aktuatoren mit offener Schleife können nur mechanisch gemäß dem voreingestellten Hub arbeiten und können nicht mit plötzlichen Umkehrdruckschocks fertig werden, was leicht zu einer Ventilpositionierungsabweichung oder einer Motorüberlastung führen kann. Der Kontrollantrieb für geschlossene Schleife kann Druckänderungen innerhalb von Millisekunden erfassen und das Ausgangsdrehmoment dynamisch einstellen, um sicherzustellen, dass das Ventil genau vorhanden ist und die Schädigung der mechanischen Struktur aufgrund der Überlastung verhindert.

Der Einfluss von Temperaturänderungen auf den Aktuator sollte nicht ignoriert werden. In extrem hohen oder niedrigen Temperaturumgebungen kann die thermische Expansion und Kontraktion mechanischer Teile, Änderungen der Schmierleistung und die Stabilität elektronischer Komponenten betroffen sein. Aufgrund des Mangels an Umweltanpassungsfähigkeit ist das Open-Loop-System nach Langzeitbetrieb für die Positionierung von Drift oder langsame Reaktion. Der elektrische Aktuator mit geschlossener Schleife stellt einen Temperaturkompensationsalgorithmus in Kombination mit Echtzeit-Positions-Feedback verwendet, um den durch die Temperatur verursachten mechanischen Verformungsfehler automatisch zu korrigieren, um sicherzustellen, dass die Ventilöffnung immer den Kontrollanforderungen entspricht. Beispielsweise kann im LNG kryogenen Speicher- und Transportsystem der Ventilantrieb einer extrem kalten Umgebung unter -160 ° C ausgesetzt sein. Das geschlossene Systemsystem überwacht kontinuierlich und passt die Motorantriebsparameter an, damit der Aktuator den stabilen Betrieb unter ultra-niedrigen Temperaturbedingungen aufrechterhalten kann.

Änderungen der physikalischen oder chemischen Eigenschaften des Mediums stellen ebenfalls Herausforderungen für die Ventilkontrolle. In Szenarien wie Abwasserbehandlung, chemischen Reaktionen oder Lebensmittelverarbeitung können Faktoren wie Flüssigkeitsviskosität, Korrosivität und Partikelgehalt mit der Prozessstufe sich ändern, was zu dynamischen Änderungen des Ventilöffnungswiderstandes und des Schließungswiderstandes führt. Da Open-Loop-Aktuatoren keine Laständerungen spüren können, können sie aufgrund eines plötzlichen Anstiegs des Widerstands blockiert werden, oder es kann aufgrund einer Verringerung des Widerstands überschreitende Oszillationen auftreten. Elektrische Aktuatoren mit mehreren Drehungen mit geschlossener Schleife identifizieren intelligent Änderungen der Lasteigenschaften und passen Sie die Betriebskurve automatisch durch Echtzeitüberwachung des Motorstroms und des Drehmomentausgangs an. Beispielsweise kann der Aktuator in einer viskosen Medium, die die Flüssigkeitsviskosität aufgrund eines Temperaturabfalls erhöht, das Ausgangsdrehmoment dynamisch erhöhen und gleichzeitig die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit optimiert, um einen Kontrollfehler aufgrund von Überlastung oder Jamming zu vermeiden.

Zusätzlich zur Bewältigung komplexer Arbeitsbedingungen bietet die Kontrolle mit geschlossener Schleife auch mehr elektrische Aktuatoren mit mehreren Turns höhere Sicherheits- und Lebensvorteile. In abnormalen Situationen wie Überlast-, Stall- oder Leistungsschwankungen beruhen herkömmliche Open-Loop-Systeme häufig auf mechanische Kupplung oder Sicherungsschutz, die mit Verzögerung reagiert und Geräteschäden verursachen können. Das System mit geschlossenem Loop prognostiziert potenzielle Risiken im Voraus durch Echtzeitdatenanalyse und führt aktive Schutzmaßnahmen wie die Geschwindigkeitsreduzierung, die Strombegrenzung oder die Notbremsung durch. Wenn beispielsweise das Drehmoment des Ventils aufgrund der Blockierung von Fremden plötzlich zunimmt, kann der Controller mit geschlossenem Schleife die Leistung schnell abschneiden, bevor er die mechanische Grenze erreicht und einen Alarm auslöst, um eine dauerhafte Beschädigung des Reduktionsrads oder des Ventilstamms zu vermeiden. Dieser zukunftsgerichtete Schutzmechanismus verbessert nicht nur die Zuverlässigkeit der Ausrüstung, sondern senkt auch die Wartungskosten erheblich.

Wenn sich die industrielle Automatisierung für die Intelligenz entwickelt, ist die Control-Technologie von geschlossener Schleife von Elektrische Aktuatoren mit mehreren Turns entwickelt sich auch weiter. Moderne Advanced Control Algorithmen wie adaptive PID, Fuzzy -Logik und sogar leichte neuronale Netzwerke werden in die Kontrollstrategie des Aktuators eingeführt, sodass er den optimalen Reaktionsmodus unter verschiedenen Arbeitsbedingungen erlernen kann. In einem regelmäßigen Anpassungsprozess kann der Aktuator beispielsweise die Reibungseigenschaften automatisch auswendig lernen und die Gesetze des Ventils laden, um im Voraus in den nachfolgenden Vorgängen zu kompensieren und die Anpassungsfehler zu verringern. Diese Funktion zur Selbstoptimierung verbessert die Anpassungsfähigkeit des Aktuators in komplexen Umgebungen und macht es zu einer wichtigen Ausführungseinheit für die Steuerung der Prozessregelung mit hoher Präzision.