電動(dòng)推桿的過(guò)去
在早期，電動(dòng)推桿是一種非常常見(jiàn)的線性傳動(dòng)設(shè)備，它是通過(guò)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)來(lái)移動(dòng)的。電動(dòng)推桿因其安裝方便、操作簡(jiǎn)單而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
曾經(jīng)，氣缸、液壓缸和齒輪齒條減速器的組合是國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)直線運(yùn)動(dòng)執(zhí)行產(chǎn)品，電動(dòng)推桿、螺旋升降機(jī)和電動(dòng)氣缸很少使用。氣缸和液壓缸各有優(yōu)勢(shì)，如氣缸速度快、體積小、液壓缸推力大、過(guò)載卸荷、使用頻繁等。
20世紀(jì)90年代后期，隨著進(jìn)口設(shè)備的增加，國(guó)外圖紙的國(guó)產(chǎn)化改造，以及推桿產(chǎn)品、電動(dòng)推桿、螺旋升降機(jī)的國(guó)內(nèi)采購(gòu)需求，逐漸為國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員所熟知。電動(dòng)推桿螺旋升降機(jī)具有安裝方便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、免維護(hù)、不受環(huán)境、氣源和液壓源影響的優(yōu)點(diǎn)。特別是機(jī)械同步和機(jī)械自鎖比氣缸和液壓缸好。如果沒(méi)有氣源或液壓源，直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不多，單個(gè)配氣站或液壓泵站成本相對(duì)較高。電動(dòng)推桿和螺旋升降機(jī)只需要電源，在這方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。但過(guò)去一段時(shí)間，電動(dòng)推桿主要依靠進(jìn)口，成本高，周期長(zhǎng)。
電動(dòng)推桿的未來(lái)
電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展將推動(dòng)電動(dòng)推桿的快速發(fā)展，機(jī)電一體化將取代分體式結(jié)構(gòu)；智能通信取代模擬；控制精度會(huì)越來(lái)越高，使用環(huán)境會(huì)越來(lái)越寬；功能更強(qiáng)大，可靠性更高，以適應(yīng)發(fā)展自動(dòng)控制的要求。
電動(dòng)推桿的發(fā)展趨勢(shì)主要如下:
1.總線和網(wǎng)絡(luò)
在國(guó)外，基于工業(yè)局域網(wǎng)技術(shù)的工廠自動(dòng)化工程技術(shù)近十年來(lái)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。為了適應(yīng)這種發(fā)展趨勢(shì)，電動(dòng)推桿作為自動(dòng)控制中的自動(dòng)化儀表之一，也應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口(如RS-232或RS-422接口等)。)和專用局域網(wǎng)接口，以增強(qiáng)其與其他控制設(shè)備的互連能力。只需一根電纜或光纜，多根現(xiàn)場(chǎng)總線是安裝在生產(chǎn)過(guò)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備/儀表和控制室的自動(dòng)控制設(shè)備/系統(tǒng)之間的串行、數(shù)字和多點(diǎn)通信數(shù)據(jù)總線�，F(xiàn)場(chǎng)總線企業(yè)網(wǎng)絡(luò)作為未來(lái)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向，具有開(kāi)放性、網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點(diǎn)。現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在電動(dòng)推桿中的應(yīng)用成為必然趨勢(shì)�，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用取代了傳統(tǒng)的4 ~ 20mA模擬信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)推桿的遠(yuǎn)程監(jiān)控，傳輸狀態(tài)、故障和參數(shù)信息，完成了遠(yuǎn)程參數(shù)化工作，提高了其可靠性，降低了系統(tǒng)和工程成本。目前，主要有影響力的現(xiàn)場(chǎng)總線有現(xiàn)場(chǎng)總線、現(xiàn)場(chǎng)總線、HART、CAN等。事實(shí)上，目前國(guó)外的智能電動(dòng)推桿普遍具有現(xiàn)場(chǎng)總線接口，國(guó)內(nèi)也開(kāi)發(fā)了一些具有現(xiàn)場(chǎng)總線接口的智能執(zhí)行器。
2.數(shù)字化和智能化
智能化是目前所有工業(yè)控制設(shè)備的流行趨勢(shì)。低成本的單片機(jī)和新型高速微處理器將完全取代以模擬電子器件為主的電動(dòng)推桿控制單元，從而實(shí)現(xiàn)完全數(shù)字化的控制系統(tǒng)。隨著全數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)，原有的硬件控制轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖刂�，使現(xiàn)代控制理論的先進(jìn)算法(如最優(yōu)控制、人工智能、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。)可應(yīng)用于小型電動(dòng)推桿，提高控制性能。傳統(tǒng)電動(dòng)推桿一般認(rèn)為是一個(gè)線性系統(tǒng)，由放大和積分組成。然而，事實(shí)上，大多數(shù)致動(dòng)器參數(shù)在運(yùn)行期間會(huì)發(fā)生顯著變化。參數(shù)調(diào)度和模型辨識(shí)自適應(yīng)控制的應(yīng)用將大大提高電動(dòng)推桿的控制性能[12]。與氣動(dòng)和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，接線簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、使用可靠的智能電動(dòng)推桿將不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
3.小型化和機(jī)電一體化
隨著電力電子的高度集成化，單片機(jī)和一些功能強(qiáng)大的模塊的使用，小型電動(dòng)推桿的尺寸越來(lái)越小，向著小型化和便攜化方向發(fā)展。目前，智能電動(dòng)推桿一般將整個(gè)控制電路安裝在現(xiàn)場(chǎng)儀表中，將伺服電機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)儀表控制器安裝為一體。電動(dòng)推桿的一體化簡(jiǎn)化了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安裝和調(diào)試；整個(gè)控制電路安裝在現(xiàn)場(chǎng)儀表中，減少了信號(hào)傳輸中泄漏和干擾的影響，提高了系統(tǒng)的可靠性。