介紹了國內外智能型電動裝置的生產流通現狀及主要智能型電裝的技術指示情況，分析了我國智能型電裝國家標準規定的主要內容，并陳述了制訂該標準的體會。

1、概述

　　隨著電子技術的進步，智能化技術、總線和網絡技術取得了飛速發展，在閥門及其電動裝置的生產和使用過程中，對自動化控制技術水平的要求也越來越高。智能化電裝控制精度高，人機界面清晰方便，電裝參數調整便利，可采用多種控制方式，可直接聯網，是電裝技術發展的最新成果。根據國內智能型閥門電動裝置( 以下簡稱智能電裝) 的生產現狀，為了提高智能電裝的設計水平，規范產品生產制造和使用，通過引進技術的消化吸收，經國家標準化管理委員會正式批準，制定了GB /T 28270 - 2012《智能型閥門電動裝置》，2012 年12 月1 日執行。

2、性能分析

　　目前，國內智能電裝的產品為引進( 仿制) 國外技術和自創的產品等，有些廠家稍加改進加一個顯示器或加一個遙控器，就稱其為智能電裝，但真空技術網(http://smsksx.com/)認為在實際使用上達不到智能電裝的技術水平。關于智能電裝的定義，目前沒有一個統一的名稱，分別被稱為智能電裝、非侵入式智能電裝、智能型電裝或智能一體化電裝等。GB /T 28270 - 2012 標準中規定的名詞定義為內嵌微處理器的控制單元，同時具有人機交互界面，運行數據記錄、參數組態、故障自診斷和保護等功能，并可具有數字通信接口的閥門電動裝置。

2.1、結構特點

　　(1) 機械結構簡單。智能電裝使用專用電機，其輸出軸前端為蝸桿，省去了傳統電裝的機械結構，使整機結構簡單輕便。

　　(2) 扭矩傳感器測量力矩。傳統的機械式電裝力矩控制使用碟簧加微動開關，力矩只能限定在一個數值，通常只能起一個保護作用。使用傳感器，擴大了力矩的控制范圍，增加了對閥門的操控性能。

　　(3) 使用增量編碼器或絕對編碼器測量位移，提高了位移測量精度。

　　(4) 使用遙控器或者開關進行現場設置。

　　(5) 多種形式的總線控制方式。

　　(6) 少數制造廠采用變頻技術控制電機。

2.2、基本功能

　　(1) 配有內嵌微處理器。內嵌式微處理器是智能化的基礎，能夠使設備具有最基本的智能化能力。

　　(2) 人機交互界面。只有通過人機界面操作人員才能與設備交流，將需要的工作方式傳導給設備，是基本智能化的外在形式。

　　(3) 數據記錄。操作人員能夠對以往發生過的工作情況，故障狀態進行查詢。

　　(4) 現場組態和故障自診斷�？梢詫崿F故障自檢和現場組態，使智能電裝適應多種現場要求，輸出各種信號，使得設備工作狀況能夠反饋的更加完整。

　　(5) 數字通信接口。為智能化、網絡化水平開設發展空間。

2.3、特征要素

　　(1) 在不開啟罩蓋的情況下，能通過人機交互界面對轉矩、行程和輸入輸出信號等參數進行設定。

　　(2) 在不開啟罩蓋的情況下，通過人機交互界面對電裝各種參數進行設置。規定不開蓋設置，可有效地保持智能電裝的密封性，這也是智能型裝置的一個基本特征。

　　(3) 具有電源相序自適應功能。智能化電裝必須具有自動調相的功能，杜絕由于相序改變引起的電機反轉損壞電裝的現象。

　　(4) 運行狀態指示中具有不少于4 路開關量輸出且不少于2 路電源掉電后其狀態不改變和可選1路模擬量狀態信號的輸出( 通信控制時除外) 。

　　(5) 狀態信號輸出、遠方和就地控制方式及其轉矩與行程等均可在現場不開啟罩蓋的情況實施配置。

3、參數比較

　　國際上主要的智能電裝為羅托克( 英國) 、里米托克( 美國) 、伯納德( 法國) 及西博思( 德國) 等產品。國內外主要智能電裝的技術情況及其基本技術參數標準規定的比較見表1。

表1 智能電裝基本技術參數

4、國標介紹

　　隨著總線和網絡技術的發展，生產控制的信號傳輸都向著總線形式的方向發展。智能電裝也應全部實現總線化，網絡化。數字傳輸可以將閥門的所有參數精確的傳送給總控機。但是，由于在現有的控制方式中，大量的存在著單機控制及PLC 控制方式。為了適應這種現狀，智能電裝增加與現有設備聯系的界面。所以GB /T 28270 - 2012 中規定了4路開關量的輸出要求。以便給單機和PLC 控制發送閥門的各種狀態信息。雖然需要增加許多繼電器，把數字信號改成觸點信號，既提高了成本，又增加了故障率。特別是規定在有2 路電源掉電后保持狀態的信號輸出。如果掉電后，對閥門進行過手動操作，保持的狀態并不能反應真實的閥門狀態，但由于在大多數情況下，掉電后并不需要手動操作，此項規定也是出于考慮目前現狀的一種方案。

　　標準中現場組態條款規定了智能電裝能夠達到的基本功能，還特地規定了免開蓋的要求。閥門電裝出廠時通常是能夠保證密封性能的，但如果在現場調整時，打開了密封蓋，就非常容易破壞密封性能。對于智能電裝，免開蓋調整是最基本的功能。設定免開蓋的要求似乎多余，但是在實踐中，確有使用原有技術加上一些數字顯示來偽裝成智能電裝的現象。由于機械結構的電裝在現場設定時必須開蓋設置，為了明確阻擋這種現象，所以在國家標準中提出了免開蓋的要求，這主要是出于考慮到國內目前現狀，采取的一點措施。

　　另外，智能電裝的一些新技術已經開始使用，但是考慮到目前我國智能電裝的現狀，在標準GB /T28270 - 2012 中對變頻技術等未作規定。智能電裝有一部分在調節閥上使用，在調節閥上使用的智能電裝的電機控制有接觸器、固態繼電器和變頻調速器。由于轉動慣量的原因，在停止過程中，超調的現象經常發生。特別是高速、大口徑調節閥在小區間中工作時，極易發生震蕩。為了減少振蕩，有時就不得不規定比較大的死區。在使用接觸器控制時，切斷與接通接觸器的時間是隨機變化的，雖然這種變化很小，但相對于小區間工作時，這種時間差異會導致控制的結果不確定。固態繼電器的時間控制非�？煽浚�但由于閥門控制的流體壓力和流速是在不斷變化的，閥門的扭矩也相應改變，不容易使任何狀態下的控制非常準確。變頻技術的使用，使調節控制變得非常精確，變頻技術和模糊技術結合，可以使調節非常迅速和準確，不產生任何振蕩。變頻技術對于閥門電裝來講，成本還是過高了。不過，隨著電子技術的進步，成本的下降，變頻技術將來很有可能會成為閥門智能電裝的標準配置。

　　在標準中增加了試驗項目。傳統電裝雖然也是機電一體化產品，由于采用的都是微動開關及電流表等分立元件，并不涉及微電子技術，只能算是一個初級的機電一體化產品。因此，在對電裝的試驗項目中僅采用了GB /T 3797 電氣控制設備的標準。智能電裝增加了內嵌微處理器的控制單元，使得智能電裝變成精密的電子產品。增加了試驗項目，如靜電放電抗擾度試驗，電快速脈沖群抗擾度試驗，射頻電磁場輻射抗擾度試驗，射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗，電源端子騷擾電壓試驗，電磁輻射騷擾試驗等。

5、結語

　　標準GB /T 28270 - 2012 僅規定了智能電裝產品設計、流通及其使用中所必須共同遵守的規則與技術要求。對于采用不同方法、結構、原理及元件等可以達到智能電裝要求的，標準中未作具體規定。標準中的一些規定項目是在傳統電裝生產企業所沒有遇到過的，為傳統電裝置制造企業提高了技術要求，增加了產品設計和生產制造的難度。傳統電裝企業通過智能電裝的生產，可以拓展技術提高的空間，對國內智能型閥門電動裝置整體的技術進步也有很大的促進作用。