الوظيفة الرئيسية لمشغلات الصمامات في أنظمة التحكم الآلي هي تحويل الإشارات المرسلة بواسطة نظام التحكم إلى حركة ميكانيكية، وبالتالي التحكم في فتح أو إغلاق أو تعديل الصمامات. من خلال دمج أنظمة التحكم الآلي، مشغلات الصمامات الكهربائية يمكن تحقيق التشغيل عن بعد والتحكم الدقيق وتحسين العمليات الصناعية، وبالتالي تحسين كفاءة النظام وسلامته.
وظيفة مشغل الصمام الكهربائي
الوظيفة الأساسية هي دفع الصمام للفتح أو الإغلاق، أو ضبط فتح الصمام بدقة لضبط التدفق والضغط ودرجة الحرارة والمعلمات الأخرى للسائل.
تتضمن الوظائف المحددة ما يلي:
التحكم في الصمام: يقوم مشغل الصمام بتشغيل فتح وإغلاق الصمام عن طريق استقبال إشارة التبديل، ويبدأ أو يوقف تدفق السائل بسرعة.
التحكم في التنظيم: يضبط مشغل الصمام فتحة الصمام لتحقيق تنظيم دقيق للتدفق والضغط ودرجة الحرارة. في الحالات التي تتطلب التحكم الدقيق في تدفق السوائل، تنظيم محركات الصمامات الكهربائية وهي مهمة بشكل خاص.
الأتمتة والتشغيل عن بعد: بعد توصيل مشغل الصمام بنظام الأتمتة، فإنه يمكنه تحقيق المراقبة والتشغيل عن بعد، وتقليل التدخل اليدوي، وتحسين درجة أتمتة النظام.
وظيفة الحماية: تحتوي مشغلات الصمامات الحديثة على وظائف أمان متعددة مثل وظيفة التشخيص الذاتي، وحماية الحمل الزائد، وحماية الحد، وما إلى ذلك لضمان استقرار وسلامة تشغيل المعدات.
مبدأ عمل المحرك الكهربائي
بناءً على الجهاز الميكانيكي الذي يعمل بمحرك، يستقبل المحرك الكهربائي إشارات كهربائية من نظام التحكم (مثل PLC أو DCS أو نظام التحكم عن بعد)، والتي يتم تحويلها إلى حركة ميكانيكية من خلال المحرك وآلية النقل لدفع فتح وإغلاق أو تعديل الصمام. عادةً ما تحتوي المحركات الكهربائية على أجهزة استشعار موضع مدمجة لمراقبة فتح الصمام وإجراء التحكم في الحلقة المغلقة بناءً على إشارة التغذية الراجعة.
طرق التحكم في مشغلات الصمامات الكهربائية
التحكم في التشغيل والإيقاف: في هذا الوضع، يحرك المحرك الصمام ليفتح ويغلق فقط وفقًا لحالة "الفتح" أو "الإغلاق" لإشارة التحكم. يستخدم بشكل شائع لبعض أدوات التحكم البسيطة في الصمامات، مثل صمامات الفتح/الإغلاق.
التحكم النسبي: في وضع التحكم النسبي، يحدد حجم إشارة التحكم فتح الصمام. على سبيل المثال، تتوافق إشارة التيار 4-20 مللي أمبير مع فتح الصمام من 0% إلى 100%. طريقة التحكم هذه مناسبة للمناسبات التي تتطلب تنظيمًا دقيقًا للتدفق أو الضغط.
التحكم الضبابي والتحكم الذكي: مشغلات الصمامات الكهربائية المتقدمة مجهزة بخوارزميات تحكم غامضة أو أنظمة تحكم ذكية، والتي تضبط فتح الصمام تلقائيًا وفقًا لإشارات ردود الفعل في الوقت الفعلي للتعامل بشكل أفضل مع ظروف العمل المعقدة وتغييرات الحمل.
مميزات وعيوب محركات الصمامات الكهربائية
| مزايا | سلبيات |
| التحكم عالي الدقة | تكلفة عالية |
| التحكم عن بعد والأتمتة | مطلوب مصدر الطاقة |
| سرعة الاستجابة السريعة | حجم كبير |
| موثوقية عالية | متطلبات بيئية عالية |
مع تطور تكنولوجيا الأتمتة، تم تحسين أداء محركات الصمامات الكهربائية باستمرار. أصبحت معدات لا غنى عنها في أنظمة التحكم في الأتمتة وتستخدم على نطاق واسع في مختلف الأنظمة الصناعية. من خلال دفع فتح أو إغلاق أو ضبط الصمامات بواسطة المحركات الكهربائية، يتم تحقيق التحكم الدقيق في تدفق السوائل والضغط ودرجة الحرارة وما إلى ذلك.