電動執(zhí)行器速度PI控制框控制系統(tǒng)

電動執(zhí)行器速度PI控制框

控制系統(tǒng)檢測到的電流信號，經(jīng)轉(zhuǎn)換電路處理后可變?yōu)?～3.3V的電壓信號，然后傳送*TMS320F2812的A/D端口。由于電流信號大小與閥門位置成線性關(guān)系，所以根據(jù)A/D所采集電壓值可以得到閥門位置設(shè)定值R（k）。同時，通過步進電機上裝配的光電編碼器以及TMS320F2812的正交脈沖編碼（QEP）電路，可以檢測、計算出閥門實際位置c（k）。將實際值和設(shè)定值之間的差值e（k）作為閥門位置PID控制器的輸入，其輸出u（k）控制電機開向運動、關(guān)向運動、停止等，以保證閥門地運動到用戶的位置。

無論是速度PID控制還是位置PID控制，當電機啟動、停止或者設(shè)定值大幅變化時，系統(tǒng)輸出會存在很大的偏差。此種情況下，如果簡單采用常規(guī)PID控制算法勢必造成積分積累，將導致比較大的系統(tǒng)超調(diào)，甚*引起系統(tǒng)振蕩。

電動執(zhí)行器的選型及特點

電動執(zhí)行器、電動執(zhí)行機構(gòu)又稱閥門電動裝置，它是在不同行業(yè)領(lǐng)域的稱謂，在工業(yè)管道閥門行業(yè)稱之為閥門電動裝置，在儀表行業(yè)稱之為電動執(zhí)行器，但現(xiàn)在業(yè)內(nèi)已沒有很明確的區(qū)分，本文所涉及到的關(guān)于稱謂問題將統(tǒng)一稱之為電動執(zhí)行器。

　　閥門在工業(yè)管路控制中是經(jīng)常使用的重要設(shè)備，電動閥門（電動執(zhí)行機構(gòu)）隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，因其動力源容易取得，且一般情況下無需維護的優(yōu)點，比起氣動、液動等不同驅(qū)動方式的設(shè)備使用更為普遍。在工業(yè)場合電動閥門必需具有更高的可靠性和安全性，當閥門能保證性能和壽命的情況下，電動閥門的安全性與可靠性取決于電動執(zhí)行器，因此電動執(zhí)行器的性能、控制水平是電動閥門整機技術(shù)水平的綜合表現(xiàn)。所以在電動執(zhí)行器選型時除必需考慮的一些基本要素外，對其提出合理的技術(shù)要求才能使電動閥門價值實現(xiàn)*大化。

智能電動執(zhí)行器的控制模式

根據(jù)生產(chǎn)工藝控制要求確定電動執(zhí)行器的控制模式

開關(guān)型（開環(huán)控制）

　　開關(guān)型電動執(zhí)行器一般實現(xiàn)對閥門的開或關(guān)控制，閥門要么處于全開位置，要么處于全關(guān)位置，此類閥門不需對介質(zhì)流量進行控制。

　　特別值得一提的是開關(guān)型電動執(zhí)行器因結(jié)構(gòu)形式的不同還可分為分體結(jié)構(gòu)和一體化結(jié)構(gòu)。選型時必需對此做出說明，不然經(jīng)常會發(fā)生在現(xiàn)場安裝時與控制系統(tǒng)沖突等不匹配現(xiàn)像。

　　a）分體結(jié)構(gòu)（通常稱為普通型）：控制單元與電動執(zhí)行器分離，電動執(zhí)行器不能單獨實現(xiàn)對閥門的控制，必需外加控制單元才能實現(xiàn)控制，一般外部采用控制器或控制柜形式進行配套。

　　此結(jié)構(gòu)的缺點是不便于系統(tǒng)整體安裝，增加接線及安裝費用，且容易出現(xiàn)故障，當故障發(fā)生時不便于診斷和維修，性價比不理想。

　　b）一體化結(jié)構(gòu)（通常稱為整體型）：控制單元與電動執(zhí)行器封裝成一體，無需外配控制單元即可現(xiàn)實就地操作，遠程只需輸出相關(guān)控制信息就可對其進行操作。

　　此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是方便系統(tǒng)整體安裝，減少接線及安裝費用，容易診斷并排除故障。但傳統(tǒng)的一體化結(jié)構(gòu)產(chǎn)品也有很多不完善的地方，所以產(chǎn)生了智能電動執(zhí)行器，關(guān)于智能電動執(zhí)行器后面將再做說明。