气动电磁阀可以远程操作和自动化设备，可提供可用于升级设计的产品和技术选择。
作者：Kevin Kakascik和Pat Phillips，AutomationDirect
气动系统提供了一个必要的方法设计人员可以用于为设备和制造系统创造运动和力量。这些系统经济，可靠，易于设计和维护，它们也以速度，精度和适合满足大多数机械要求的力运行。
基本的手动气动元件适用于某些情况，但大多数形式的远程或自动操作最好采用硬接线逻辑或可编程逻辑控制器（PLC）。为了使这些电气和智能平台与物理气动系统进行交互，通常会包含某种电磁阀。
设计师需要熟悉几种类型的电磁阀和不同的形状因素和特点，使他们可以选择正确的产品。在许多情况下，根据所需的操作、安装空间和自动化类型，有多个正确答案。
从手动到自动
阀门通常用于控制液体和气体的流动。它们可以直接控制流体，例如水、溶剂或生产过程中使用的任何其他物质，也可以安排它们来指挥更强大的物理动作。
图1.电磁电磁阀可提供各种形状因素。安装在设备或相关控制面板上时，它们可以远程和自动操作系统。所有贵族都由自动化决策者提供。
阀门本身可以手动操作，也可以通过物理动作操作，例如关门或人员移动按钮、踏板或操纵杆。许多类型的基本设备和工艺都设计有由操作员管理的手动阀门。但为了提高效率和安全性，通常需要将设计升级为自动控制阀。
对于大多数自动化，需要通过硬连线电路或PLC电动控制阀门。电磁螺线管是操作各种尺寸的阀门的基本方法，图1。
电螺线管由线圈组成，线圈布置在可移动的中央提升板，柱塞或阀芯元件周围。它使电流能够产生低力线性运动控制物理流。电磁阀有效充当放大器，将小电信号转换为相对大的物理力。
中、小型和微型阀门
电磁阀和螺线管可以是相当强大的，它们适合作为动力操作直接作用的中型实体阀门，也许0.75英寸。管道直径，或更小。这种安排是快速的。
也有电磁操作的隔膜阀，它可以有点大和慢，其中电磁排气一个小的压力端口，以使隔膜弯曲，并使更大的工艺流。甚至更大的阀门通常有各种阀体机构，这些机构依次由一些外部执行机构方法操作，尽管外部执行机构通常涉及螺线管。
例如，中型电磁阀可直接用于管道中，以开/关方式控制工艺流体，或者相同类型的电磁阀可控制用于移动致动器的流体或气体，进而驱动机械设备或更大的阀门。
当一个较小的阀门用于操作较大的阀门时，它通常被称为先导阀或方向控制阀。小型气动电磁阀通常用于控制加压气体，通常用于控制更大阀门的执行器。小型电磁阀是减少PLC控制阀门所需的占地面积和功耗的好选择。
进一步取得一步，还有其他形式因素可以是空间限制系统的良好匹配，图2.微型版本在最紧凑的包装中提供足够的流量。可堆叠的螺线管阀配合在一起，共用空气供应连接，节省安装空间。模块化布置简化了像可堆叠风格的管道，因为它们允许将多个电磁阀安装到共同的歧管上。
图2。可以使用各种各样的阀门形式因素，以获得每种应用的最佳选择。如图所示，顺时针从顶部中心开始:模块化/歧管电磁阀;小型手动阀;过程电磁阀;电磁换向阀;可叠起堆放的电磁阀;模块化/箱电磁阀。
虽然必须在控制面板或其他受保护的位置安装许多螺线管形式因素，但现在许多额定用于表面安装的组件即使在洗涤区域也是如此。这使设计人员能够在具有实质性空间和成本节约的机器周围分配螺线管。
许多不同形式的电磁阀可以作为一种非常紧凑和有效的方式来控制大型设备。
流动基础
设计人员必须通过考虑操作流体压力，以及操作目标设备，以正确的力和速度操作目标设备所需的流动。它们还必须计划螺线管阀功能，或必须执行多少操作。
大多数人都认为阀门常闭（NC）或OFF，除非被命令开放。然而，有许多情况下，希望阀门是可取的通常开放(NO)和流动，除非命令关闭。电磁阀弹簧和线圈的布置决定了是NC还是NO。具有较强电气背景的设计人员经常犯的一个常见错误是，NC电气开关允许电流流动，而NC阀门阻止流体流动。
每个电磁阀的物理流体连接称为港口. 一个或多个电磁阀将滑阀移入位置当指挥。两个位置的阀门是最常见的，但是三个位置的阀门也可以。端口和位置的数量定义了数量方法电磁阀可以流动。
对于直接作用工艺和管道电磁阀，最常见的是双向阀门，其简单地打开和关闭流量。还有3路阀门，可用于在两个不同的目的地之间移动流程。
双向电磁阀有两个端口，因此当阀门关闭时，端口彼此隔离，当阀门打开时，流体可以在两个连接之间流动。3路电磁阀有一个常见的端口，以及我们将调用的其他两个端口一个和B。当断电时，公共端口连接到A，而B是从两者隔离的。当通电时，公共端口连接到B，而a从两者隔离。
用于先导服务的电磁阀，用于控制流向较大执行机构的流体，可能更复杂，并有如下布置：
- 2端口（双向），2位
- 3端口（3路），2位
- 5端口（4路），2位
- 5端口（4路），3位
图3.该图显示了5端口2位电磁阀阀体的内部滑阀，尽管没有显示电磁阀本身。通电时，电磁阀将滑阀向右移动，以施加气压并伸出气缸；断电时，弹簧将滑阀向左移动以缩回油缸。电动电磁阀与可编程逻辑控制器一起使用，可实现大型设备的自动化。
以气动方式连接各种可能的电磁先导阀以实现所需的物理结果，并用适当的气动回路符号绘制图纸，这本身就是一个课题。但它也与相关电磁阀的选择密切相关，如图3所示。
先导阀中的电磁阀可以单起与春天的回报。这意味着当断电(静止)时，弹簧将阀芯固定在一个位置，而当通电时阀芯向一个方向移动到另一个位置。
或者先导阀可以双人作用在操作两个电磁阀的情况下，一次将阀芯拉到一个位置或另一个位置。双作用阀芯可能是严格的两个位置，一旦释放螺线管就拉动的位置，仍然存在它。或者它可以是三个位置，其中螺线管将阀芯拉到一个位置或另一个位置，而弹簧将把阀芯返回到中心位置，如果所有螺线管都被断电。
智能螺线管
电磁阀本身是电气的，可以由硬接线电路或PLC输出驱动。一些螺线管形状因素，特别是模块化风格，提供预接线和/或连接电气安排，简化安装和布线显着。
另一个重要的进步是智能模块阀集管的可用性，其中一个网络连接允许阀门从主机PLC命令。这种连接通常是某种形式的标准工业现场总线，如串行Modbus RTU，或以太网协议，如Ethernet /IP。这些歧管也可以接受输入/输出(I/O)模块，它们可以提供电磁阀状态信息和诊断。
智能阀门歧管最大限度地减少了布线，特别是如果气动和远程I/O可以在机器上合并成一个统一的包。模块化组件使设计师能够在最紧凑的安装中创建先进的设备控制系统。
制作举动
通过所有这些细节，设计师如何决定何时以及将手动操作升级到自动功能有意义的何时何种程度？两个主要因素是安全可以提高安全性，或者效率可以增加。
当自动化和电磁阀控制设备允许操作员远离设备时，增强了安全性。此外，添加硬连线或PLC连接的传感器可以通知操作器的设备条件，甚至主动建立互锁以防止操作不当。
将手动设备转换为自动设计通常会提高操作速度和吞吐量，如果内置了诊断设备(如警报)，这将在未来获得好处。
另一种成本考虑是可堆叠和模块化的电磁阀或表面贴装风格，可以将更多的安装工作转换为受控商店条件。因为这些形式因素最小化了管道和电气/网络连接的量，所以在安装和测试时，它们可以很容易地断开连接。这使得在现场运输自动化设备和加速安装更方便。
对于目前使用手动气动的设备的设计者来说，有许多使用电磁阀技术进行升级的可行且经济的选择。与一个供应商谁提供了一个完整的组合电磁阀选项，电气元件，可编程逻辑控制器和相关配件可以帮助设计师确定最佳的升级路径，为他们的应用程序。
提交：设计世界文章，气动设备+组件，螺线管
