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許多自動(dòng)化過(guò)程對(duì)西門(mén)子溫控閥執(zhí)行器都有調(diào)速的要求，在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，執(zhí)行單元的工作質(zhì)量至關(guān)重要。每套自調(diào)系統(tǒng)的對(duì)象特性時(shí)間常數(shù)，滯后時(shí)間、放大倍數(shù)都不同。因此，作為西門(mén)子溫控閥執(zhí)行單元的西門(mén)子溫控閥電動(dòng)執(zhí)行器也應(yīng)有各種工作速度與之對(duì)應(yīng)才是。

    系統(tǒng)要求在偏差大時(shí)，閥動(dòng)作快（伺服電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)），動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、調(diào)節(jié)作用強(qiáng)。在給定值附近小偏差時(shí)，要求西門(mén)子溫控閥執(zhí)行器變化一定要緩慢（伺服電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)），避免超調(diào)。目前的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通過(guò)微分作用或閥門(mén)定位器作用很容易實(shí)現(xiàn)，但電動(dòng)調(diào)節(jié)閥一旦選型確定，其工作速度、行程時(shí)間就相對(duì)固定，無(wú)法滿足系統(tǒng)要求。結(jié)果只有通過(guò)頻繁的啟動(dòng)、停止來(lái)滿足給定值附近的微調(diào)作用，其結(jié)果是造成了系統(tǒng)的振蕩和電機(jī)燒毀事故。

    西門(mén)子溫控閥采用了變頻式電動(dòng)調(diào)節(jié)閥就會(huì)很方便的解決這個(gè)問(wèn)題。偏差大時(shí)可通過(guò)微分作用使變頻器輸出頻率高，閥電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，（可以是目前閥電機(jī)工作速度1.5~2倍）動(dòng)態(tài)響應(yīng)*。隨著偏差減少變頻器輸出頻率會(huì)明顯下降，閥電機(jī)工作速度降低（可以是目前閥電機(jī)工作速度0.2~0.5倍），閥會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)開(kāi)啟或關(guān)閉，大大提高了微調(diào)作用能力，解決了閥在給定值附近頻敏起動(dòng)情形，明顯減少超調(diào)，提高調(diào)節(jié)系統(tǒng)質(zhì)量。變速運(yùn)行方案是利用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)去控制變頻器的輸出，達(dá)到變頻電動(dòng)調(diào)節(jié)閥變速運(yùn)行的目的。變頻器都有電流輸入（4~20mA）頻率設(shè)定接口。只要把4~20mA信號(hào)送入頻率設(shè)定接口，改變輸入信號(hào)值，就可達(dá)到變頻無(wú)級(jí)調(diào)速運(yùn)行的目的。這種具有變頻性能的西門(mén)子溫控閥電動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥其特性已不是位式開(kāi)關(guān)積分特性，而是具有動(dòng)態(tài)無(wú)級(jí)變速變積分特性，開(kāi)環(huán)特性要比氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)態(tài)性能要好，使調(diào)節(jié)質(zhì)量大幅提高。

    西門(mén)子溫控閥電動(dòng)執(zhí)行器 要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量和高精度的控制，首先對(duì)控制信號(hào)微小變化反應(yīng)靈敏；實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度必須和控制信號(hào)幅度成比例；要克服系統(tǒng)靜差，執(zhí)行機(jī)構(gòu)只有以低速運(yùn)行通過(guò)*的微調(diào)作用才能修正給定值微小偏差。 顯然，不具有變速功能的西門(mén)子溫控閥電動(dòng)執(zhí)行器是難以滿足上述要求的。

一、智能型變頻西門(mén)子溫控閥電動(dòng)執(zhí)行器、調(diào)節(jié)閥性能

智能型變頻西門(mén)子溫控閥電動(dòng)執(zhí)行器是利用數(shù)字化變頻、單片機(jī)技術(shù)，改造目前現(xiàn)有的西門(mén)子溫控閥電動(dòng)執(zhí)行器使之具有智能化、變速運(yùn)行、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、調(diào)節(jié)定位精度高、穩(wěn)定性好、故障率低、壽命長(zhǎng)及應(yīng)用場(chǎng)合更加廣泛的特點(diǎn)。

智能型變頻西門(mén)子溫控閥電動(dòng)執(zhí)行器與各種閥體配合，可以構(gòu)成各類(lèi)智能型變頻電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。這類(lèi) 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)過(guò)程中，閥芯其運(yùn)行速度是變化的，在輸入信號(hào)和閥位反饋信號(hào)偏差較大時(shí)，比普通電動(dòng)調(diào)節(jié)閥快，加速調(diào)節(jié)作用。但隨著輸入信號(hào)和閥位反饋信號(hào)偏差減小，閥電機(jī)速度會(huì)變慢，閥芯的運(yùn)動(dòng)速度也會(huì)隨之下降。越接近平衡點(diǎn)閥電機(jī)速度會(huì)越慢。在平衡點(diǎn)附近閥門(mén)會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)打開(kāi)或關(guān)閉，具有*的微調(diào)作用，其結(jié)果是大大提高了閥門(mén)的控制精度。

（一）主要特點(diǎn)：

1 ．采用外接模擬信號(hào)來(lái)控制速度可以獲得理想調(diào)節(jié)效果

智能型變頻西門(mén)子溫控閥電動(dòng)執(zhí)行器 通過(guò)內(nèi)置智能化控制模塊向 變頻器 提供的模擬速度信號(hào)控制 ， 再通過(guò)變頻器控制伺服電機(jī) 以不同的速度運(yùn)行。執(zhí)行機(jī)構(gòu)借助這一速度控制信號(hào)，會(huì)以較低的速度在設(shè)定值附近啟、閉閥門(mén)可有效防止管道內(nèi)壓力的劇烈波動(dòng)。若干擾使被調(diào)參數(shù)與設(shè)定值偏離較大時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)將以極快的速度操作閥門(mén)克服干擾并可逐漸避免空穴作用造成的危險(xiǎn)即可保護(hù)管道和閥門(mén)免受過(guò)壓和磨損。

2 ．采用智能控制器來(lái)進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程*化減少電機(jī)起停次數(shù)，減少閥門(mén)磨損

內(nèi)置智能控制模塊是一種自適應(yīng)多功能控制器。即：動(dòng)作過(guò)程始終隨控制信號(hào)和閥位反饋信號(hào)偏差自適應(yīng)調(diào)整。這可確保以zui小的啟停次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)zui高的控制精度，從而實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程*化，并因起停次數(shù)的減少而減少閥門(mén)的磨損。

3 ． “ 柔性軟啟動(dòng) ” 和“電制動(dòng)”在確保zui大力矩的同時(shí)可避免對(duì)閥門(mén)的沖撞

以zui大力矩的低速度漸進(jìn)調(diào)整閥門(mén)開(kāi)度，并柔性軟起動(dòng)使起動(dòng)電流大大減少。即使頻繁起動(dòng)次數(shù)很多的流量、壓力系統(tǒng)也不會(huì)燒毀電機(jī)。這就是變頻 柔性軟啟動(dòng) 、軟關(guān)閉的特色。這一傳統(tǒng)執(zhí)行器難以實(shí)現(xiàn)的功能，因內(nèi)置一體化變頻器的采用而得以實(shí)現(xiàn)。在接近設(shè)定或極限位置時(shí)，變頻器自動(dòng)調(diào)整電機(jī)供電的頻率和電壓，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，以zui低速度慢慢到達(dá)位置。避免因慣性對(duì)閥門(mén)造成的過(guò)調(diào)和沖撞而施加電制動(dòng)功能，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩永遠(yuǎn)都不會(huì)超過(guò)事先設(shè)定的關(guān)斷力矩。

4 ．執(zhí)行機(jī)構(gòu)可改善閥門(mén)的線性特性，使用較為簡(jiǎn)單的閥門(mén)，完成復(fù)雜的控制

對(duì)于復(fù)雜的控制過(guò)程，總是希望閥門(mén)的開(kāi)度與介質(zhì)的流速成比例。根據(jù)閥門(mén)的特性，內(nèi)置智能控制模塊自動(dòng)調(diào)整全行程過(guò)程中的運(yùn)行速度，將全行程運(yùn)行時(shí)間分為 10 檔。每一檔都以不同的速度運(yùn)行。通過(guò)參數(shù)設(shè)定來(lái)完成設(shè)置。這一功能被稱(chēng)為“行程 — 速度特性”，主要被用來(lái)改善閥門(mén)線性特性。

同時(shí)還具備改善閥門(mén)的流量特性， 內(nèi)置智能控制模塊 通過(guò)參數(shù)設(shè)定可實(shí)行線性、等比、近似快開(kāi)流量特性之間的轉(zhuǎn)換。

5 、始終掌握閥門(mén)的狀態(tài)

閥門(mén)的磨損、物料淤積和銹蝕會(huì)造成閥門(mén)運(yùn)轉(zhuǎn)不夠靈活，內(nèi)置智能控制模塊內(nèi)含自診斷、自累加功能，自動(dòng)提升下限頻率提高電機(jī)輸出功率，解決閥門(mén)運(yùn)轉(zhuǎn)不夠靈活問(wèn)題。

6 、應(yīng)用軟件性能豐富可靠

軟件系統(tǒng)針對(duì)執(zhí)行器和調(diào)節(jié)閥各種應(yīng)用場(chǎng)合的要求開(kāi)發(fā)。其中包括，按偏差大小變速調(diào)節(jié)；閥門(mén)上、下限限位保護(hù)；輸入信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化 4~20mA ， 1~5V ；位置反饋信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化；斷線保護(hù)；作用方式現(xiàn)場(chǎng)任意設(shè)定；分程調(diào)節(jié)；串級(jí)副環(huán)調(diào)節(jié)；聯(lián)鎖控制；斷相、過(guò)熱、過(guò)力矩、閥卡等多重保護(hù)；大流通能力、高差壓、流量特性轉(zhuǎn)換；閥芯運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)過(guò)程調(diào)整、看門(mén)狗、掉電保護(hù)等多項(xiàng)功能。

（二）、工作原理：

     西門(mén)子智能型電子式變頻電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理它是由西門(mén)子溫控閥電動(dòng)執(zhí)行器、閥體和控制部分構(gòu)成?？刂撇糠钟址种骰芈冯姍C(jī)控制部分和二次回路性能參數(shù)控部分。整體化設(shè)計(jì)使調(diào)節(jié)、運(yùn)算、伺服、變頻為一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠。

     其簡(jiǎn)單工作過(guò)程是：輸入信號(hào)為4~20 mA（1~5V）（或數(shù)字通訊信號(hào)）、位置反饋為（1~5V）信號(hào)，進(jìn)入智能控制器A/D轉(zhuǎn)換電路，CPU根據(jù)外部設(shè)定各種參數(shù)值，經(jīng)比較、運(yùn)算，輸出一個(gè)和偏差方向一致開(kāi)關(guān)信號(hào)和與偏差大小成比例的模擬信號(hào)控制變頻器工作頻率，調(diào)節(jié)伺服電機(jī)運(yùn)行速度和運(yùn)行方向，從而達(dá)到連續(xù)調(diào)節(jié)閥位開(kāi)度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。變頻器對(duì)于伺服電機(jī)過(guò)載、短路、斷相均可進(jìn)行保護(hù)并輸出響應(yīng)報(bào)警信號(hào)。RS485通訊口是智能型電子式變頻電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與外部按照通訊協(xié)議進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)口。

     智能型電子式變頻調(diào)節(jié)閥通過(guò)性能參數(shù)設(shè)定來(lái)滿足各種使用場(chǎng)合要求。性能參數(shù)通過(guò)設(shè)定器設(shè)置到程序內(nèi)，CPU工作按照預(yù)定程序指揮閥工作。ERROM存儲(chǔ)各種設(shè)定參數(shù)信息，看門(mén)狗是為保證程序可靠工作而定。