蕪湖膠管閥實現(xiàn)遠程控制功能的在于將傳統(tǒng)的手動、氣動或電動驅動方式與自動化控制系統(tǒng)集成,通過信號傳輸和指令執(zhí)行,在遠離閥門本體的位置進行操作和監(jiān)控。以下是其實現(xiàn)遠程控制的主要方式和技術要點:
1. 驅動執(zhí)行機構的選擇與改造:
* 氣動執(zhí)行器: 這是膠管閥常見的遠程驅動方式。在閥門的氣動接口處安裝電磁閥。遠程控制系統(tǒng)通過電信號控制電磁閥的通斷,從而控制壓縮空氣的通路,驅動氣缸活塞運動,實現(xiàn)膠管閥的開啟和關閉。需要穩(wěn)定的氣源供應。
* 電動執(zhí)行器: 將電動執(zhí)行器(如電動推桿或電動頭)直接安裝在膠管閥的驅動軸上。執(zhí)行器內(nèi)置電機和控制電路,接收遠程發(fā)出的電信號(如4-20mA模擬量信號、開關量信號或數(shù)字通訊指令),驅動推桿伸縮,控制閥門的開度(對于調(diào)節(jié)閥)或開關狀態(tài)(對于開關閥)。這種方式無需氣源,但需要考慮防爆和防護等級。
* 電液執(zhí)行器: 在需要更大推力的場合,可采用電液執(zhí)行器。電動泵驅動液壓油產(chǎn)生推力,同樣接收遠程電信號控制。
2. 傳感器反饋(狀態(tài)監(jiān)測):
* 為了實現(xiàn)閉環(huán)控制和遠程狀態(tài)監(jiān)控,需要在閥門或執(zhí)行器上安裝位置傳感器(如限位開關、電位計、磁致伸縮傳感器或編碼器)。這些傳感器將閥門的實際開度或開關狀態(tài)實時轉換為電信號(開關量或模擬量)反饋給控制系統(tǒng)。
* 可能還需要壓力傳感器監(jiān)測膠管內(nèi)的介質壓力,或扭矩傳感器監(jiān)測執(zhí)行器負載,作為安全保護或過程控制的依據(jù)。
3. 控制信號傳輸與通訊:
* 有線傳輸:
* 硬接線: 直接的方式。使用電纜將控制室PLC/DCS的輸出點(控制電磁閥或電動執(zhí)行器的啟停/開度信號)連接到現(xiàn)場的執(zhí)行機構,同時將現(xiàn)場傳感器的反饋信號通過電纜傳回控制室的PLC/DCS輸入點。適用于距離相對較近、點位固定的場合。
* 現(xiàn)場總線: 更可靠的方式。使用如Modbus (RTU/TCP), Profibus DP/PA, Foundation Fieldbus, CANopen, EtherNet/IP, PROFINET 等工業(yè)現(xiàn)場總線協(xié)議。通過一根總線電纜連接多個閥門執(zhí)行器和傳感器,與PLC/DCS進行高速、雙向的數(shù)字通訊。可傳輸控制指令、狀態(tài)反饋、診斷信息等,大大減少布線量,提高系統(tǒng)集成度和信息量。
* 無線傳輸: 適用于布線困難、距離遠或移動設備上的膠管閥。
* 工業(yè)無線網(wǎng)絡: 如基于IEEE 802.11 (Wi-Fi) 或 IEEE 802.15.4 (Zigbee, WirelessHART) 的工業(yè)無線網(wǎng)絡。
* 蜂窩網(wǎng)絡: 利用4G/5G模塊進行遠程數(shù)據(jù)傳輸。
* LPWAN: 如LoRaWAN, NB-IoT,適用于低功耗、廣覆蓋、數(shù)據(jù)量不大的場景。
* 現(xiàn)場安裝帶無線通訊接口的遠程終端單元或無線I/O模塊,它們接收來自執(zhí)行機構的信號并通過無線方式與控制中心通訊。
4. 控制系統(tǒng):
* 可編程邏輯控制器 / 分布式控制系統(tǒng): PLC或DCS是遠程控制的大腦。它們運行控制邏輯程序,根據(jù)預設的工藝要求或操作員的遠程指令,生成控制信號發(fā)送給現(xiàn)場的執(zhí)行機構(電磁閥、電動執(zhí)行器)。同時,接收并處理來自現(xiàn)場傳感器的反饋信號,用于狀態(tài)顯示、報警、聯(lián)鎖保護、歷史記錄等。
* 人機界面 / 監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng): HMI或SCADA系統(tǒng)為操作員提供圖形化的遠程操作界面。操作員可以在控制室的電腦屏幕或觸摸屏上點擊按鈕或拖動滑塊,發(fā)出開啟、關閉、調(diào)節(jié)開度等指令,這些指令被PLC/DCS接收并執(zhí)行。SCADA/HMI同時實時顯示所有遠程閥門的開度、狀態(tài)(開/關/故障)、報警信息等,并提供歷史趨勢、報表等功能。
5. 安全與可靠性考慮:
* 故障安全設計: 對于關鍵應用,氣動閥常設計為“故障關”或“故障開”(如斷氣/斷電時彈簧復位);電動執(zhí)行器可配置備用電源或設定故障安全位置。
* 聯(lián)鎖保護: PLC/DCS中的邏輯程序可實現(xiàn)閥門與其他設備(如泵、液位計)的安全聯(lián)鎖。
* 防爆要求: 在環(huán)境,執(zhí)行器、傳感器、電磁閥、接線盒等必須滿足相應的防爆等級(如Ex d, Ex e, Ex i)。
* 診斷與維護: 的執(zhí)行器和總線系統(tǒng)可提供豐富的診斷信息(如過熱、過載、通訊故障、行程時間異常等),便于遠程預維護。
總結來說,蕪湖膠管閥的遠程控制功能實現(xiàn),是一個集成了“執(zhí)行機構(氣動/電動/電液)+ 狀態(tài)反饋傳感器 + 信號傳輸網(wǎng)絡(有線/無線) + 控制系統(tǒng)(PLC/DCS) + 人機交互界面(HMI/SCADA)”的系統(tǒng)工程。 通過選擇合適的技術方案并進行系統(tǒng)集成,即可實現(xiàn)在控制室或更遠距離對膠管閥進行、可靠的操作和監(jiān)控,提升自動化水平和生產(chǎn)效率。
