在严格的温室气体(GHG)排放法规和技术改进的推动下，电动阀门执行机构的应用在整个过程工业中变得越来越普遍。显著地降低功耗要求，具备弹簧复位和故障安全功能，以及大量嵌入式诊断，推动了电动执行机构在不断扩大的过程控制应用中的安装。
艾默生一直致力于执行机构软件的开发和迭代更新，开发电动和电液执行机构的数据监控和诊断功能，使用户能够在设备故障发生之前被检测出来并主动解决问题，并将配备这些执行机构的阀门集成到传统的资产维护监控网络中。
PART.1
电动执行机构的应用
以往，电动执行机构在过程工业中的应用还很有限。通常只在偏远地区使用，扭矩有限并且容易发生故障。它们也有基本的诊断，除了指示阀门是否工作外，能提供的其他信息很少。远程监控和连接选项基本上不存在。
全球对减少甲烷和温室气体排放的关注促使许多用户从天然气驱动的气动执行机构转向电动和电液执行机构(图1)。执行机构的设计和技术有了显著改进，一些执行机构可实现零排放，现在还包括集成的弹簧复位、故障安全技术。
这些新设计适用于安全完整性等级（SIL）的停机应用，并且运行时所需能耗仅为以前的一小部分，同时能产生更大的扭矩。
图1. 现代的零排放电液和电动执行机构现在已包括故障安全弹簧复位和先进的诊断，并且它们的功耗需求非常低。
这些技术改进也使得电动和电液执行机构在压缩空气昂贵或无法获得的场合中越来越有吸引力。因此在许多新的投资项目中变得越来越普遍，并且可以在需要时对现有阀门进行改造。
电动执行机构具有强大的处理能力和先进的诊断功能，可高效且可靠地运行。这些功能有助于技术人员解决阀门问题。然而，与大多数气动执行机构和定位器不同，很少有数据访问选项将电动和电液执行机构连接到现有的资产监控软件网络中。
PART.2
电动执行机构连通性解决方案
幸运的是，随着专门针对电动和电液执行机构市场的软件应用程序的推出，信息差距正在缩小。这些软件应用程序提供各种有用的功能，包括访问设备信息以及当前状态和报警，以及执行基本功能和测试命令的能力 (图2)。
图2. 电动执行机构阀门软件应用程序提供对阀门和执行机构数据的访问，实现就地阀门测试，动作和监控。
更高级的应用程序提供了广泛的功能，包括能够执行就地部分行程测试，上传和下载阀门配置(远程或就地)，捕获和存储行程曲线以进行分析，故障排除和并列比较 (图3)。
图3. 更高级的电动阀门数据软件程序可就地或远程修改、上传和下载设备配置，并能捕获和存储阀门行程曲线。
虽然所有这些功能对技术人员来说都是无价的，但变革性的改进是通过先进的数据分析和预测性维护来实现的。直到最近，这些数据应用才开始利用阀门的历史性能、行程曲线和报警日志中的信息来识别当前和正在发生的问题，并为故障排除和维修提供具体建议(图4)。
图4. 数据分析利用历史日志、过程数据和报警来识别出现的问题，并提供具体的故障排除和维修建议以解决问题。
PART.3
评估潜在的选项
数据分析可以识别潜在问题的出现，使维护人员能够按计划停机以避免意外停机，这通常会转化为显著的运营改进。
每个软件应用程序都有不同的功能，建议用户评估可用的选项并确定最佳替代方案。以下是一些在评估过程中需要考虑的关键点:
如果公司已经有资产管理软件，新软件是否能与其集成？
显然，与现有软件无缝协作的完全集成的软件包将更容易配置和维护，并且工厂人员会易于熟悉它，从而减少培训要求。
该软件提供了哪些功能?
它至少应该包括这些基本功能:
访问和配置执行机构关键参数
上传(和存储)和/或下载配置参数
允许连续访问实时数据以进行远程监控和存储
允许访问设备日志和历史数据
捕获扭矩和性能曲线，然后将存储值与当前值进行比较以检测变化
允许技术人员对阀门进行行程测试和/或执行部分行程测试
为基本数据和报警提供易于理解的界面，并在必要时提供 “深入了解”细节的方法
诊断帮助屏幕可识别问题并提供潜在的解决方案，从而缩短维修时间。
连接选项都有哪些？
蓝牙
有线高速可寻址远程传感器
网络通讯协议
红外数据关联
基金会现场总线
RS 232串行
通信选项应包括远程和本地访问。软件应该基于个人电脑，可以在笔记本电脑、智能手机或平板电脑上使用。
理想情况下，该软件应利用开放式架构和/或集成数字地形模型数据文件，以便从公共平台访问多个供应商设备。
PART.4
最近的应用案例
某化工厂的维护人员在现有的资产维护系统中安装了电动执行机构监控软件。他们开始利用现有的FF总线网络捕捉和比较扭矩曲线。随着时间的推移，他们注意到一些阀门在关闭扭矩上会出现较大波动，最后发现是物料黏结在阀门内部造成的。通过监测阀门的扭矩波动数值，他们可以很容易地发现有问题的阀门，然后在阀门损坏或生产受到影响之前将它们拆下来进行清洗。
在另一个应用中，远程阀门监控软件检测到阀门上持续的欠压报警。虽然阀门能正常工作，但分析表明电源供电出现了问题。现场检查确认电源供电不正常，并在阀门彻底发生故障之前进行了维修。
第三家公司通过就地蓝牙连接，使用他们的阀门监控软件对其阀门进行部分行程测试。这使得工厂可以扩展其安全仪表系统联锁测试频率。该工厂还利用捕获的部分行程测试扭矩曲线来发现开始黏结和堵塞的阀门。
PART.5
总结
电动阀门执行机构从曾经占主导地位的简单电动阀门发展至今，已经取得了长足的进步。故障安全功能、低功耗要求和电液混合设计迅速扩大了其应用范围，这些设备在整个过程工业中变得越来越普遍。
现在的电动执行机构可以提供功能强大的数据监控和组态软件。通过多种连接选项，使技术人员能够配置、操作阀门和相关执行机构并对其进行故障排除。这些功能非常有用且重要，且收集和利用性能和历史数据可以带来最大的节省。先进的数据分析和可操作的维修建议使维护部门能够在故障早期发现问题并解决问题，从而提高正常运行时间、可靠性和盈利能力。
艾默生的DCMlink 软件适用于所有 Bettis 电动和电液执行机构的命令和控制软件。DCMlink 是一个创新的软件平台，它通过将所有电动和电液执行机构统一在一个通用平台上来提高工厂生产力，同时允许工厂操作人员深入了解资产状态和性能。DCMlink 使用户能够从独立于协议、执行机构或主机系统的中央位置配置、校准、监控和诊断所有执行机构。该软件通过在艾默生仪表板指南支持下的统一且一致的用户界面中提供执行机构数据收集、状态监测、事件日志和执行机构报警优先级排序，从而延长现场资产的使用寿命。
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