Ako zvládnu viac otočené elektrické ovládače s komplexnými pracovnými podmienkami s kontrolou uzavretej slučky?

V moderných systémoch priemyselnej automatizácie sú za presnú jazdu kľúčových ventilov zodpovedné viacnásobné elektrické ovládače a ich výkon priamo ovplyvňuje stabilitu a spoľahlivosť celého procesu. Tradičné ovládače s otvorenou slučkou sú často obmedzené z komplexných pracovných podmienok, ako sú kolísanie tlaku potrubia, zmeny teploty alebo zmeny v stredných charakteristikách, často obmedzené ich nedostatkom schopností úpravy v reálnom čase, zatiaľ čo viacnásobné elektrické ovládače, ktoré používajú technológiu kontroly s uzavretou slučkou, preukázali vynikajúcu adaptabilitu a kontrolu s ich dynamickým nastavením a adaptívnym schopnostiam.

Jadro kontroly s uzavretou slučkou spočíva v spätnej väzbe a dynamickej korekcii v reálnom čase. Viacnásobné elektrické ovládače nepretržite zhromažďujú údaje o polohe ventilu, zaťaženia a životného prostredia prostredníctvom vstavaných vysoko presných polohových senzorov, senzorov krútiaceho momentu a modulov monitorovania teploty a porovnajte ich s riadiacimi pokynmi v reálnom čase. Akonáhle je odchýlka zistená, riadiaci systém okamžite upraví výstup motora, aby sa zabezpečilo, že dráha pohybu ovládača prísne zodpovedá očakávanému cieľu. Napríklad v potrubnom systéme petrochemického priemyslu môže stredný tlak násilne kolísať v dôsledku zmien v toku procesu. Tradičné ovládače s otvorenou slučkou môžu fungovať iba mechanicky podľa predvoleného zdvihu a nemôžu sa vysporiadať s náhlymi otrasmi reverzného tlaku, čo môže ľahko viesť k odchýlke polohy ventilu alebo k preťaženiu motora. Ovládanie ovládača s uzavretou slučkou môže vnímať zmeny tlaku v milisekundách a dynamicky upravovať výstupný krútiaci moment, čím sa zabezpečí, že ventil je presne na svojom mieste a zabráni poškodeniu mechanickej štruktúry v dôsledku preťaženia.

Vplyv zmien teploty na ovládač by sa nemal ignorovať. V extrémne vysokých alebo nízkoteplotných prostrediach môžu byť ovplyvnené tepelné rozširovanie a kontrakcia mechanických častí, zmeny vo výkone mazania a stabilita elektronických komponentov. Z dôvodu nedostatku environmentálnej adaptability je systém s otvorenou slučkou náchylný na polohovanie driftu alebo pomalú reakciu po dlhodobej prevádzke. Elektrický ovládač s viacerými zábradliami v uzavretej slučke používa algoritmus kompenzácie teploty v kombinácii so spätnou väzbou v reálnom čase na automatickú opravu chyby mechanickej deformácie spôsobenej teplotou, aby sa zabezpečilo, že otvorenie ventilu vždy spĺňa riadiace požiadavky. Napríklad v systéme kryogénneho skladovania a transportu LNG môže ovládač ventilu čeliť extrémne chladnému prostrediu pod -160 ° C. Systém s uzavretou slučkou nepretržite monitoruje a upravuje parametre pohonu motora, aby umožnil pohonu udržiavať stabilnú prevádzku za podmienok s nízkou teplotou.

Zmeny vo fyzikálnych alebo chemických vlastnostiach média tiež predstavujú výzvy na kontrolu ventilu. V scenároch, ako je čistenie odpadových vôd, chemické reakcie alebo spracovanie potravín, sa môžu s procesným štádiom meniť faktory, ako je viskozita tekutín, korozivita a obsah tuhých znečisťujúcich látok, čo vedie k dynamickým zmenám v otváracom a zatváracej rezistencii ventilov. Pretože ovládače s otvorenou slučkou nemôžu snímať zmeny zaťaženia, môžu byť blokované v dôsledku náhleho zvýšenia odporu alebo sa môžu vyskytnúť oscilácie prekročenia v dôsledku zníženia odporu. Viacnásobné elektrické ovládače s kontrolou s uzavretou slučkou inteligentne identifikujú zmeny charakteristík záťaže a automaticky upravte prevádzkovú krivku monitorovaním prúdu motora a krútiaceho momentu. Napríklad vo viskóznom médiu, ktorý sprostredkuje potrubie, keď sa viskozita tekutiny zvyšuje v dôsledku poklesu teploty, môže ovládač dynamicky zvýšiť výstupný krútiaci moment a zároveň optimalizovať rýchlosť otvárania a zatvárania, aby sa zabránilo zlyhaniu kontroly v dôsledku preťaženia alebo zaseknutia.

Okrem zvládania zložitých pracovných podmienok poskytuje kontrola uzavretej slučky aj viacnásobné elektrické ovládače vyššie bezpečnostné a životné výhody. V neobvyklých situáciách, ako je preťaženie, stánok alebo kolísanie energie, sa tradičné systémy s otvorenou slučkou často spoliehajú na mechanickú spojku alebo ochranu poistky, ktorá reaguje s oneskorením a môže spôsobiť poškodenie zariadenia. Systém s uzavretou slučkou predpovedá potenciálne riziká vopred prostredníctvom analýzy údajov v reálnom čase a prijíma opatrenia aktívnej ochrany, ako je zníženie rýchlosti, obmedzenie prúdu alebo núdzové brzdenie. Napríklad, keď sa krútiaci moment ventilu náhle zvýši v dôsledku blokovania cudzích látok, ovládač s uzavretou slučkou môže rýchlo odrezať energiu pred dosiahnutím mechanického limitu a spustiť poplach, aby sa zabránilo trvalému poškodeniu redukčného zariadenia alebo stonky ventilu. Tento mechanizmus ochrany vpred zlepšuje nielen spoľahlivosť zariadenia, ale tiež výrazne znižuje náklady na údržbu.

Keď sa priemyselná automatizácia vyvíja smerom k inteligencii, technológia kontroly s uzavretou slučkou elektrické ovládače s viacerými otočkami sa tiež vyvíja. Do riadiacej stratégie ovládača sa zavádzajú moderné pokročilé riadiace algoritmy, ako napríklad adaptívny PID, fuzzy logika a dokonca aj ľahké neurónové siete, čo mu umožňuje naučiť sa optimálny režim reakcie v rôznych pracovných podmienkach. Napríklad v procese periodického úpravy môže ovládač automaticky zapamätať si charakteristiky trenia a zákony o zmene záťaže ventilu, aby sa v následných operáciách vopred kompenzovali a znížili chyby úpravy. Táto schopnosť samohynizácie ďalej zvyšuje adaptabilitu ovládača v zložitých prostrediach, vďaka čomu je kľúčovou jednotkou vykonávania pre vysoko presné riadenie procesu.