开关量执行器是工业自动化控制系统中的关键设备。它主要用于根据控制系统发出的离散信号来执行简单的开或关动作。
从工作原理来讲,当接收到数字信号 “1” 时执行开启操作,接收到 “0” 时执行关闭操作。其输入信号一般是来自控制器的电信号。例如在照明系统中,开关量执行器根据控制指令开启或关闭灯光;在给排水系统里,它可以控制水泵的启动与停止。这种执行器结构相对简单,但是准确性和快速响应能力高,能够地实现基本的设备控制功能,是自动化控制的基础元件之一。
模拟量执行器是自动化控制系统中的重要组成部分。
它主要接收模拟量信号,如 4 - 20mA 电流信号或 0 - 10V 电压信号来进行工作。与开关量执行器不同,模拟量执行器能够实现连续的、可调节的控制动作。例如,在工业过程控制中,模拟量执行器可以根据输入的模拟信号地控制阀门的开度,从而调节管道内流体的流量、压力等参数。
其工作原理基于驱动机构与控制信号的相互作用。当接收到模拟信号后,内部的转换电路将信号处理后,驱动电机、液压或气动装置等,使执行器的输出部件按比例进行动作。它广泛应用于化工、冶金、电力等行业,对于需要精细控制的生产过程起到至关重要的作用,是实现自动化控制的关键设备之一。
执行器的使用年限受多种因素的影响。
从内部构造看,其动力源部分很关键。例如电动执行器,电机的质量和使用寿命决定了执行器的整体使用年限。质量好的电机,正常工作环境下可以使用 10 - 15 年。而气动执行器中的气缸和气动元件,如果维护得当,一般使用年限在 8 - 12 年左右。
工作环境对使用年限也有显著影响。在洁净、温度和湿度适宜的室内环境下,执行器的部件老化速度慢,使用寿命会延长。但如果是在恶劣的工业环境,如化工车间有腐蚀性气体,或者在户外经受风吹日晒、沙尘侵蚀,执行器可能会因为部件腐蚀、磨损而缩短寿命,可能只有 3 - 5 年甚至更短。
另外,使用频率也很重要。高频率的使用会加速执行器内部机械部件的磨损和电子元件的老化,适当降低使用频率、合理安排工作周期能延长其使用年限。同时,定期的维护保养,如清洁、润滑、更换磨损部件等措施也可以有效延长执行器的使用寿命。