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定義

執(zhí)行器是自動控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)和控制閥組合體，它在自動化控制系統(tǒng)中的作用是接受來自調(diào)節(jié)器或計算機（DCS、PLC等）發(fā)出的信號，以其在工藝管路的位置和特性，調(diào)節(jié)工藝介質(zhì)的流量，從而將被控自動化儀表在生產(chǎn)過程所要求的范圍內(nèi)。

基本構(gòu)成

類型

在過程控制系統(tǒng)中，執(zhí)行器由執(zhí)行機構(gòu)和自動化調(diào)節(jié)機構(gòu)兩部分組成。自動化調(diào)節(jié)機構(gòu)通過執(zhí)行元件直接改變生產(chǎn)過程的參數(shù)，使生產(chǎn)過程滿足預定的要求。執(zhí)行機構(gòu)則接受來自控制器的控制信號把它轉(zhuǎn)換為驅(qū)動調(diào)節(jié)機構(gòu)的輸出（如角位移或直線位移輸出）。它也采用適當?shù)膱?zhí)行元件，但要求與調(diào)節(jié)機構(gòu)不同。執(zhí)行器直接安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，有時工作條件嚴苛。能否保持正常工作直接影響自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的安全性和可靠性。

結(jié)構(gòu)

自動化控制技術(shù)工具中接受控制信號并對受控對象施加控制運行作用的裝置。執(zhí)行器按所用驅(qū)動能源分為氣動、電動和液壓執(zhí)行器3類。

分類

（1）執(zhí)行器按所用驅(qū)動能源分為氣動、電動和液壓執(zhí)行器三種。

（2）按輸出位移的形式，執(zhí)行器有轉(zhuǎn)角型和直線型兩種。

（3）按動作規(guī)律，執(zhí)行器可分為開關(guān)型、積分型和比例型三類。

（4）按輸入控制信號，執(zhí)行器分為可以輸入空氣壓力信號、直流電流信號、電接點通斷信號、脈沖信號等幾類。

工作原理

在齒輪級，發(fā)動機的轉(zhuǎn)速可通過兩套齒輪傳送到輸出桿上。主減速器由行星齒輪完成，副減速器由蝸輪實現(xiàn)，它被一套繃緊的彈簧固定在中心位置。在發(fā)生過載的情況下，也就是輸出桿超過了彈簧的設定轉(zhuǎn)矩時，中央蝸輪會發(fā)生軸向位移，對開關(guān)及信號裝置進行微調(diào)，為系統(tǒng)提供保護。 受由外部變化控制桿操縱的耦合的作用，輸出桿在發(fā)動機工作時與蝸輪耦合，在手動操作時與手輪耦合。當發(fā)動機不工作時，可以很容易地斷掉電機驅(qū)動，并且只需壓一下控制桿即可連上手輪。由于電機驅(qū)動優(yōu)先于手動操作，因此當發(fā)動機再次啟動時，會自動發(fā)生反向動作。這樣就可以避免當發(fā)動機運轉(zhuǎn)時還開啟手輪，有利于保護系統(tǒng)。

由于手輪直接與輸出桿耦合，因此可以保證在內(nèi)部齒輪失靈或損壞時閥門的正常手動操作。

安裝在齒輪上的開關(guān)與信號裝置是一個密封外殼，保護其內(nèi)部的元件實現(xiàn)以下功能:

l 本地或遠程顯示閥門位置

l 執(zhí)行器/閥門的過載保護

l 限定閥門行程范圍

l 電氣接口

執(zhí)行器在不同型號閥門上的安裝是通過輸出桿來完成的，它可適用于現(xiàn)有的多種閥桿組態(tài)。

雙作用

雙作用執(zhí)行機構(gòu)的選用以DA系列氣動執(zhí)行機構(gòu)為例。齒輪條式執(zhí)行機構(gòu)的輸出力矩是活塞壓力（氣源壓力所供）乘上節(jié)圓半徑（力臂）所得。且磨擦阻力小效率高。順時針旋轉(zhuǎn)和逆時針旋轉(zhuǎn)時輸出力矩都是線性的。在正常操作條件下，雙作用執(zhí)行機構(gòu)的推薦安全系數(shù)為25-50%

單作用

單作用執(zhí)行機構(gòu)的選用以SR系列氣動執(zhí)行機構(gòu)為例在彈簧復位的應用中，輸出力矩是在兩個不同的操作過程中所得，根據(jù)行程位置，每一次操作產(chǎn)生兩個不同的力矩值。彈簧復位執(zhí)行機構(gòu)的輸出力矩由力（空氣壓力或彈簧作用力）乘上力臂所得第一種狀況:輸出力矩是由空氣壓力進入中腔壓縮彈簧后所得，稱為"空氣行程輸出力矩"在這種情況下，氣源壓力迫使活塞從0度轉(zhuǎn)向90度位置，由于彈簧壓縮產(chǎn)生反作用力，力矩從起點時最大值逐漸遞減直至到第二種狀況:輸出力矩是當中腔失氣時彈簧恢復力作用在活塞上所得，稱為"彈簧行程輸出力矩"在這種情況下，由于彈簧的伸長，輸出力矩從90度逐漸遞減直0度如以上所述，單作用執(zhí)行機構(gòu)是根據(jù)在兩種狀況下產(chǎn)生一個平衡力矩的基礎上設計而成的。

直行程閥

1、直通單座閥

所謂單座是指閥體內(nèi)只有一個閥芯和一個閥座。其特點是結(jié)構(gòu)簡單、泄漏量?。ㄉ踔量梢匀袛啵┖驮试S壓差小。因此，它適用于要求泄漏量小，工作壓差較小的干凈介質(zhì)的場合。在應用中應特別注意其允許壓差，防止閥門關(guān)不死。

2、直通雙座閥

直通雙座調(diào)節(jié)閥的閥體內(nèi)有兩個閥芯和閥座。它與同口徑的單座閥相比，流通能力約大20%~25%。因為流體對上、下兩閥芯上的作用力可以相互抵消，但上、下兩閥芯不易同時關(guān)閉，因此雙座閥具有允許壓差大、泄漏量較大的特點。故適用于閥兩端壓差較大，泄漏量要求不高的干凈介質(zhì)場合，不適用于高粘度和含纖維的場合。

3、角形閥

角形調(diào)節(jié)閥的閥體為直角形，其流路簡單，服力小，適用于高壓差、高粘度、含懸浮物和顆粒狀物料流量的控制。一般使用于底進側(cè)出、此種調(diào)節(jié)閥穩(wěn)定性較好。在高壓場合下，為了延長閥芯使用壽命，可采用側(cè)進底出，但在小開度才容易發(fā)生振蕩。

角行程閥

1、蝶閥

蝶閥的擋板以轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)來控制流體的流量。它由閥體、擋板、擋板軸和軸封等部件組成。其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、成本低、流通能力大，特別適用于低壓差、大口徑、大流量氣體和帶有懸浮物流體的場合，但泄漏量較大。其流量特性在轉(zhuǎn)角達到70º。前和等百分比特性相似，70º以后工作不穩(wěn)定，特性也不好，所以蝶閥通常在0º~70º轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)使用。蝶閥不僅在石油、煤氣、化工、水處理等一般工業(yè)上得到廣泛應用，而且還應用于熱電站的冷卻水系統(tǒng)。

2、球閥

球閥，標準GB/T21465-2008《閥門術(shù)語》中定義為:啟閉件（球體）由閥桿帶動，并繞閥桿的軸線作旋轉(zhuǎn)運動的閥門，球閥它具有旋轉(zhuǎn)90度的動作，旋塞體為球體，有圓形通孔或通道通過其軸線。主要用于截斷或接通管路中的介質(zhì)，亦可用于流體的調(diào)節(jié)與控制，其中硬密封V型球閥其V型球芯與堆焊硬質(zhì)合金的金屬閥座之間具有很強的剪切力，特別適用于含纖維、微小固體顆料等介質(zhì)。而多通球閥在管道上不僅可靈活控制介質(zhì)的合流、分流、及流向的切換，同時也可關(guān)閉任一通道而使另外兩個通道相連。本類閥門在管道中一般應當水平安裝。球閥分類:氣動球閥，電動球閥，手動球閥。球閥只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動力矩就能關(guān)閉嚴密。球閥最適宜做開關(guān)、切斷閥使用，V型球閥。在西方工業(yè)發(fā)達的國家，球閥的使用正在逐年不斷的上升，在我國，球閥被廣泛的應用在石油煉制、長輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政、鋼鐵等行業(yè)，在國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位。

3、凸輪撓曲閥

凸輪撓曲閥又稱偏心旋轉(zhuǎn)閥，也是一種新型結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)閥。其球面閥芯的中心線與轉(zhuǎn)軸中心偏離，轉(zhuǎn)軸帶動閥芯偏心旋轉(zhuǎn)，使閥芯向前下方進入閥座。

偏心旋轉(zhuǎn)閥具有體積小，重量輕，使用可靠，維修方便，通用性強，流體阻力小等優(yōu)點，適用于粘度較大的場合，在石灰、泥漿等流體中，具有較好的使用性能。

優(yōu)勢

執(zhí)行器企業(yè)通過應用CRM系統(tǒng)，能夠建立起完善、高效、靈活、集成的營銷信息化平臺，實現(xiàn)了下列目標，并且?guī)椭似髽I(yè)在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢:

>1、 全面有效的管理客戶信息資源與市場競爭信息;

>2、 全程掌握銷售中機會線索、采購、銷售、合同、費用、服務、關(guān)懷等每個細節(jié);

>3、 多角度的客戶、銷售、應收帳款分析為決策提供了依據(jù);

>4、 全新的服務關(guān)懷管理思想貫穿售前、售中、售后;

>5、 全員實現(xiàn)協(xié)同辦公、信息發(fā)布共享、文檔集中管理

>6、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)能夠使銷售人員方便快捷的管理客戶，詳細記錄客戶信息，免去每天查找傳統(tǒng)的記事本時的麻煩;系統(tǒng)每天會提醒銷售人員去做今天應該去做的事情;同時可以方便的確定客戶類型，便于對重要客戶的跟蹤工作，提高工作效率。

>7、銷售員工管理系統(tǒng)能夠記錄銷售人員聯(lián)系業(yè)務記錄和事件記錄，詳細記錄銷售全過程，方便企業(yè)掌握客戶的所有資料，同時領(lǐng)導可以隨時指導銷售員的銷售進程，及時調(diào)整銷售，促成銷售。實現(xiàn)對所有銷售網(wǎng)點的銷售人員進行統(tǒng)一管理，方便了領(lǐng)導進行員工考核，同時保證客戶資料不會因為員工離職造成流失。

>8、客戶服務管理系統(tǒng)能對客戶服務部門的工作進行全程記錄與跟蹤，客戶服務人員可以通過系統(tǒng)實現(xiàn)任務的轉(zhuǎn)交和協(xié)同。通過系統(tǒng)能使公司各地的客戶服務部門把任務有機的協(xié)調(diào)起來，即使異地也同樣可以在最短的時間內(nèi)接受任務并實現(xiàn)協(xié)同，實現(xiàn)了"24小時內(nèi)服務到位"的承諾。

上述簡要分析了執(zhí)行器CRM應用的幾個典型方面，面向生產(chǎn)資料市場或生活資料市場時，系統(tǒng)/設備/部件、成品/粗加工產(chǎn)品、藥品/食品/飲品、耐用品/快速消耗品等制造品，各自適應的商業(yè)模式等有所差別，采用的策略和方法也有所不同。如果您的企業(yè)屬于生產(chǎn)制造行業(yè)，如果您企業(yè)的商務組織（銷售、服務、市場營銷）實施CRM管理。

控制屏

控制屏的主要用途是將發(fā)電機輸出的電能分配給用戶負載或用電設備，同時還用以指示柴油發(fā)電機的運轉(zhuǎn)情況和在負載變化的情況下保持發(fā)電機的電壓穩(wěn)定。在控制屏面板上一般都裝有電壓表、頻率表、電流表、功率表、三相電流轉(zhuǎn)換開關(guān)、三相電壓轉(zhuǎn)換開關(guān)、電壓整定旋鈕和各種指示燈等。對于機油壓力表、機油溫度表、蓄電池充電電流表、水溫表、起動按鈕和起動電鎖等部件，有的根據(jù)設計要求直接安裝在控制屏面板上，有的安裝在柴油機儀表盤上?？刂破羶?nèi)部安裝的部件主要與發(fā)電機采用的勵磁方式和柴油機的自動控制有關(guān)。柴油發(fā)電機組控制屏的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

簡單的控制屏內(nèi)部一般都安裝有電壓調(diào)節(jié)器、硅整流二極管、變阻器、自動空氣開關(guān)和電流互感器等部件，較復雜的控制屏內(nèi)部還要安裝過載及短路保護裝置、電子調(diào)速器、可控硅、繼電器以及各種保險裝置和小型變壓器等電氣設備。

應用領(lǐng)域

電動執(zhí)行器主要應用以下三大領(lǐng)域

1、 發(fā)電廠

典型應用有:

①火電行業(yè)應用

送風機風門擋板 一次進風風門擋板 空氣預熱風門擋板 煙氣再循環(huán) 旁路風門擋板 二次進風風門擋板 主風箱風門擋板 燃燒器調(diào)節(jié)桿 燃燒器搖擺驅(qū)動器 液壓推桿驅(qū)動器 葉輪機調(diào)速煙氣調(diào)節(jié)閥 蒸氣調(diào)節(jié)閥 球閥和蝶閥控制 滑動門 閘門

②其它電力行業(yè)的閥門執(zhí)行器應用

球閥 除塵控制噴水葉輪機轉(zhuǎn)速控制 控制大型液壓閥 燃氣控制閥 燃燒器點火啟動蒸氣控制閥 冷凝水再循環(huán), 脫氧機，鍋爐給水，過熱控制器，再加熱恒溫控制器，及其它相關(guān)閥門應用

2、 過程控制

用于化工、石化、模具、食品、醫(yī)藥、包裝等行業(yè)的生產(chǎn)過程控制，按照既定的邏輯指令或電腦程序?qū)﹂y門、刀具、管道、擋板、滑槽、平臺等進行精確的定位、起停、開合、回轉(zhuǎn)，利用系統(tǒng)檢測出的溫度、壓力、流量、尺寸、輻射、亮度、色度、粗糙度、密度等實時參數(shù)對系統(tǒng)進行調(diào)整，從而實現(xiàn)間歇、連續(xù)和循環(huán)的加工過程的控制。

3、 工業(yè)自動化

用于較為廣泛的航空、航天、軍工、機械、冶金、開采、交通、建材等方面，對各類自動化設備和系統(tǒng)的運動點（運動部件）進行各種形式的調(diào)節(jié)和控制。

過程控制和工業(yè)自動化方面的主要應用舉例如下:

① 在硫礦生產(chǎn)中的應用

注水流量控制球閥和碟閥控制

②碳酸鉀管道閥門執(zhí)行器的應用

滑動門分流器 閘門球閥和蝶閥 球型控制閥

③水處理閥門執(zhí)行器的應用

液流流量控制調(diào)壓閥壓力控制 酸溶液流量控制

④石灰石/水泥廠閥門執(zhí)行器的應用

球 或蝶閥控制 處理干水泥，石膏，或液體 送風和引風機 調(diào)節(jié)型風門擋板 旁路風門擋板 環(huán)境污染控制和除塵裝置滑動門 對在料斗和儲藏庫的原材料進行物流控制 閘門 控制原材料在進料口的流量 燃氣控制閥 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐上燃燒器進氣量 蒸氣控制閥 控制生產(chǎn)過程所需的蒸氣

⑤在谷物加工廠執(zhí)行器的應用

閘門 分流閥 分配器 物料卸貨器/加熱器 除塵隔離擋板 氣流控制（物流干燥） 球閥和蝶閥控制

⑥鋼廠風門擋板和閥門執(zhí)行器的應用

球或蝶閥控制 控制冷卻水，廢水，或其它冷卻介質(zhì) 調(diào)節(jié)型風門擋板 送風和引風機旁路風門擋板 閘門 環(huán)境污染控制和除塵裝置 滑動門 控制原材料在進料口的流量對在料斗和儲藏庫的原材料進行物流控制 燃氣控制閥 蒸氣控制閥 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)爐上燃燒器進氣量控制生產(chǎn)過程所需的蒸氣

⑦鋁廠風門擋板和閥門執(zhí)行器的應用

送風機風門擋板 一次進風風門擋板 空氣預熱風門擋板 煙氣再循環(huán) 旁路風門擋板 二次進風風門擋板 主風箱風門擋板 燃燒器調(diào)節(jié)桿 燃燒器搖擺驅(qū)動器 液壓推桿驅(qū)動器 葉輪機調(diào)速 煙氣調(diào)節(jié)閥 蒸氣調(diào)節(jié)閥 球閥和蝶閥控制 滑動門 閘門

⑧過程控制擋板的應用

空氣補充 排風機旁路 熱/冷風混和 應急關(guān)斷

⑨在石油工業(yè)中的應用

注油工藝流量控制 氣舉管路主閥門壓力控制 注水工藝流量控制 油井油質(zhì)采樣試驗 / 生產(chǎn)用閥門

⑩在天然氣生產(chǎn)和輸送工業(yè)的應用

氣舉氣流流量控制 氣管路主閥門壓力控制 壓縮機喘振控制 天然氣壓力控制 天然氣管路主閥門壓力控制 應急關(guān)斷 天然氣調(diào)壓器控制 壓力控制 壓縮機喘振控制 流量控制

氣動、電動、液動執(zhí)行器的對比

調(diào)節(jié)閥所用執(zhí)行器不外乎氣動、電動、液動（電液動）這三種，其使用性能各有優(yōu)劣，下面分述之。

1、氣動執(zhí)行機構(gòu):現(xiàn)今大多數(shù)工控場合所用執(zhí)行器都是氣動執(zhí)行機構(gòu)，因為用氣源做動力，相較之下，比電動和液動要經(jīng)濟實惠，且結(jié)構(gòu)簡單，易于掌握和維護。由維護觀點來看，氣動執(zhí)行機構(gòu)比其它類型的執(zhí)行機構(gòu)易于操作和校定，在現(xiàn)場也可以很容易實現(xiàn)正反左右的互換。它最大的優(yōu)點是安全，當使用定位器時，對于易燃易爆環(huán)境是理想的，而電訊號如果不是防爆的或本質(zhì)安全的則有潛在的因打火而引發(fā)火災的危險。所以電動調(diào)節(jié)閥應用范圍越來越廣。但是在化工領(lǐng)域上，氣動調(diào)節(jié)閥還是占據(jù)著絕對的市場優(yōu)勢。

氣動執(zhí)行機構(gòu)的主要缺點就是:響應較慢，控制精度欠佳，抗偏離能力較差，這是因為氣體的可壓縮性，尤其是使用大的氣動執(zhí)行機構(gòu)時，空氣填滿氣缸和排空需要時間。但這應該不成問題，因為許多工況中不要求高度的控制精度和極快速的響應以及抗偏離能力。

2、電動執(zhí)行機構(gòu):電動執(zhí)行機構(gòu)主要應用于動力廠或核動力廠，因為在高壓水系統(tǒng)需要一個平滑、穩(wěn)定和緩慢的過程。電動執(zhí)行機構(gòu)的主要優(yōu)點就是高度的穩(wěn)定和用戶可應用的恒定的推力，最大執(zhí)行器產(chǎn)生的推力可高達225000kgf，能達到這么大推力的只有液動執(zhí)行器，但液動執(zhí)行器造價要比電動高很多。電動執(zhí)行器的抗偏離能力是很好的，輸出的推力或力矩基本上是恒定的，可以很好的克服介質(zhì)的不平衡力，達到對工藝參數(shù)的準確控制，所以控制精度比氣動執(zhí)行器要高。如果配用伺服放大器，可以很容易地實現(xiàn)正反作用的互換，也可以輕松設定斷信號閥位狀態(tài)（保持/全開/全關(guān)），而故障時，一定停留在原位，這是氣動執(zhí)行器所作不到，氣動執(zhí)行器必須借助于一套組合保護系統(tǒng)來實現(xiàn)保位。

電動執(zhí)行機構(gòu)的缺點主要有:結(jié)構(gòu)較復雜，更容易發(fā)生故障，且由于它的復雜性，對現(xiàn)場維護人員的技術(shù)要求就相對要高一些;電機運行要產(chǎn)生熱，如果調(diào)節(jié)太頻繁，容易造成電機過熱，產(chǎn)生熱保護，同時也會加大對減速齒輪的磨損;另外就是運行較慢，從調(diào)節(jié)器輸出一個信號，到調(diào)節(jié)閥響應而運動到那個相應的位置，需要較長的時間，這是它不如氣動、液動執(zhí)行器的地方。

3、液動執(zhí)行機構(gòu):當需要異常的抗偏離能力和高的推力以及快的形成速度時，我們往往選用液動或電液執(zhí)行機構(gòu)。因為液體的不可壓縮性，采用液動執(zhí)行器的優(yōu)點就是較優(yōu)的抗偏離能力，這對于調(diào)節(jié)工況是很重要的，因為當調(diào)節(jié)元件接近閥座時節(jié)流工況是不穩(wěn)定的，越是壓差大，這種情況越厲害。另外，液動執(zhí)行機構(gòu)運行起來非常平穩(wěn)，響應快，所以能實現(xiàn)高精度的控制。電液動執(zhí)行機構(gòu)是將電機、油泵、電液伺服閥集成于一體，只要接入電源和控制信號即可工作，而液動執(zhí)行器和氣缸相近，只是比氣缸能耐更高的壓力，它的工作需要外部的液壓系統(tǒng)，工廠中需要配備液壓站和輸油管路，相比之下，還是電液執(zhí)行器更方便一些。

液動執(zhí)行機構(gòu)的主要缺點就是造價昂貴，體檢龐大笨重，特別復雜和需要專門工程，所以大多數(shù)都用在一些諸如電廠、石化等比較特殊的場合。