图1 当机械与电子技术共同成长时，流程泵中有着越来越多的电子元器件。

流程工业中使用的流程泵通常需要消耗大量的能源。因此，有必要将流程泵按照特定生产流程要求进行控制和调节。在标准化接口和总线技术能够为流程工业企业所使用后，可以利用现场总线将流程泵与过程控制系统连接起来，使流程设备的操作者能够把流程泵当作一种现场总线设备进行自动化控制。

在流程工业领域的工程师眼中，流程泵就是一种传感器，一种表示生产流程是否正常的“晴雨计”，因为它能够显示流程设备非正常的运行状况。但对于许多流程设备的操作者来说，把流程泵当作一种执行器（即一种控制调节流程工艺生产过程的工具）来使用，还是一件新鲜事。但通过DCS的智能化集成，并利用相应的参数赋值软件，就能够保证流程泵按照工艺预定的压力或者需要的流量在正确的时间向反应釜提供所需的介质。或者在准确的时间将两种介质定量的、均匀的混合在一起。

成为可互动的系统

在机电一体化的概念中，机械、电子和信息三大技术融为一体。有了这种一体化的技术后，如今的流程泵已经具备了很强的控制和调节功能；能够在需要的时候通过现场总线系统与上一级控制系统进行联系，甚至能够在用户现场与控制系统中微处理器内的软件进行对话，从而把普通的流程泵发展成为一种机电一体化的系统。在流程泵中使用自动化设备的好处是非常明显的，它能使原来只知道从一端输入介质、另一端输出介质的“傻瓜式”机械泵转变为一个具有互感能力的系统（参见第20方框中的说明）。本文将介绍几个应用实例，从中您将了解到，这种机电一体化的流程泵在流程生产过程中的控制和调节是多么简单，同时又具备哪些优点。

良好的控制输送流量

与流程泵的机械控制方案相比较，例如与机械式流程泵的节流控制相比较，机电一体化的流程泵在变转速驱动系统的控制下能够非常方便、准确的调节输送流量的大小，且调节反应时间非常短。在需求量波动时，机电一体化流程泵能够在很短的时间内快速、精确的对输送流量做出调节，满足需求量变化的需要。转速可调的流程泵工作时不仅能够节约电能，而且能帮助操作者实现生产流程的稳定。如机电一体化流程泵生产企业Grundfos公司所介绍的那样，机电一体化流程泵按照过滤器的需要输送大流量的介质，利用转速调节器在输送管道中按照所希望的功率等级进行变量输送。因为过滤设备随着使用时间的增加，压力差也随之增大，因此有必要采取变量输送的方法。若要求生产能力保持不变时，流量检测装置提供当前实际流量数据，流程泵的驱动系统则提高转速，也提高调节背压。这样，就可以改变、补偿流程泵吸入侧的工作状况，例如调整到油箱上方泵油等吸入高度发生变化的情况。

图2 KSB公司研发生产的Eta系列机电一体化流程泵配备了最大功率为45kW的PumpDrive转速调节器，工作起来效率更高、更能够最佳的与生产流程相匹配。

没有变频器时则需要通过节流阀或者旁通阀进行功率调节。在这种调节方式中，非调节式流程泵按照额定转速旋转，无形中增大了被输送介质的负荷。不仅在泵的内部形成了剪应力，而且也在节流阀中形成了剪应力，影响了产品的质量和过滤性能。通过变频器入口和回油口角度的自由调节可以避免压力冲击。这样一来，控制阀、过滤器、节流板、管道支架和紧固件所受到的负荷都将减小。

在色谱分析中的应用

用于药物有效成分分离和提纯的色谱分析技术，除了作为实验室和技术中心的检验方法外，在医药产品生产企业的大批量生产中也找到了自己合适的位置。在采用了色谱分析技术后，许多的医药产品生产企业都停止使用离散式粉末原材料准备设备，相继采用了连续的生产方式，显著地提高了生产效率。但这种生产方法相对比较复杂，并且对所使用的流程泵、控制阀和检测仪器提出了很高的要求，要求有很高的药品生产专业知识。

国际性的医药产品生产企业在制造不同的药品生产设备时，一般在项目规划阶段就邀请Lewa公司参加项目研发；同样也邀请他们参加经济的“色谱缓冲剂和造粒”药物提纯工艺方案的制定。他们所承担的任务包括色谱分析仪工作站、超微过滤工作站的色谱缓冲剂供给。这种试剂是一种即配即用的试剂，由Lewa公司进一步研发而成的配方为：在对缓冲剂提出要求时，也就是实时的将浓缩液与WFI水在专用的容器中进行混合，在不使用其他中间容器的情况下直接编程控制输送到需要色谱缓冲剂的容器中。这一解决方案省略了大量的大型容器，并通过一个智能化的定量控制方法完成了全部任务，这一解决方案具有非常高的经济性。

图3 这是在医药产品生产企业中生产色谱分析缓冲剂用的成套设备。这一由Lewa公司和医药产品生产企业共同开发成功的新方案能够非常经济的保证生产顺利进行。

作为一个机电的一体化的解决方案，Lewa公司也奉献上了Lewa Intellidrive泵系统。由Lewa Intellidrive控制的流程泵头部吸入侧的控制阀能够输送两种液体。流程泵驱动系统的吸入行程可通过旋转角度按照两种液体介质的流量比进行调整。在前一个上止点控制阀打开介质1的吸入口，将介质1吸入泵体；在达到计算的旋转角度后，电机停止转动，控制阀换向。这样，流程泵就把第二种介质吸入泵中。在后一个上止点处，控制阀关闭。在重新驱动电机后，流程泵把吸入的介质输送出去。这一技术方案的优点在于混合比可以通过驱动系统进行控制，整个流量由转速进行调节。

在塑料生产中的应用

在生产体积较大的热塑性塑料成型件时，注塑模具的冷却有着重要的意义：为了保障注塑机不变形、无内应力，整个热塑性塑料件应尽可能均匀的降温冷却。这时，转速调节的叶片泵按照冷却时所需的流量和温度输送冷却液。此时，在中央冷却站中的叶片泵为多台注塑机、多种不同的冷却需求和不同步的注塑生产过程提供不同压力的冷却液。所使用的冷却泵和KSB公司的PumpDrive流程泵控制系统保证了流程工艺生产过程的顺利进行，保证了高质量塑料产品的生产。

正确的流量分配

Troester公司也对他们的塑料挤出机和齿轮泵组合设备进行了进一步的研发改进，使它们能够更好的适应橡胶挤出工艺的需要。这一新技术的优点源于挤出机-齿轮泵组合设备的工作方式：在挤出机中，混合的橡胶原材料被塑化，在齿轮泵较低的输入压力作用下被输出。齿轮泵输入压力调节器调节着挤出机的转速，保证齿轮泵内始终充满塑化橡胶。然后，齿轮泵压力升高，超过了工件脱模机构的阻力。

把塑料挤出机与齿轮泵相互结合起来是非常有好处的，尤其是在对生产流程提出很高要求的情况下。例如：保证极低的流量波动，保证极高的产品尺寸公差，避免真空区出现溢出和模具阻力较高时工件脱模-温度的失衡。在这种工况下，压力稳定的齿轮泵与相对较小的挤出机的组合保证了挤出流量的稳定性。而这一系统中齿轮泵的投资会因使用小功率的挤出机而全部收回。
　　
流程泵影响着生产流程

KNF公司报道了在实验室和技术研发领域中使用的智能化调节真空系统的实例。在这一智能化真空系统中的SC 920型压力传感器每秒钟对系统的实际工作压力进行一次检测；由一个微处理器随时对系统的压力降进行监控。根据微处理器监控得到的数据信息对泵的转速随时进行调节，始终保持系统压力的稳定。生产流程开始时，真空泵的转速较低，从而在容器流量较小时快速沸腾的介质不至于产生过度反应。当实际压力和理论压力的差值增大时，真空泵的转速也相应提高，输送的流量也随之提高，以加速生产流程。当实际压力接近理论压力时，泵的转速再次降低。利用这种方法可缩短流程时间、提高反应的准确度。

结语

智能化的流程泵能够为设备的操作者提供更多的支持，使生产流程更加高效、更加稳定。流程设备的操作者必须首先相信，现代化MSR检测技术的功能是非常全面、可靠的，就像自动化技术领域中使用的其他技术和元器件一样。

智能泵能够做些什么

现场总线系统中电子调节的流程泵能够进行工作参数和生产流程参数的交换。这一参数交换过程可用于中央控制系统的监控、工作控制的优化和流程泵当前变量数据的可视化显示。而流程设备的操作者则可从这一技术中获得很多的好处：

更好的流程生产工艺过程：智能化流程泵能够按照设备类型和与设备操作有关的特殊要求对自身的工作参数进行调整和匹配，明显的降低了不利因素的影响。

有利于流程泵的使用运行：能够查明气蚀，压力冲击或者过载的原因（可把流程泵和流程生产设备的磨损降低到最小程度）。

节能：有目的的使用能源能够降低能源费用；液压功的使用更加高效。

优化了流程泵的维护保养周期：定期的对流程泵的易损件进行更换降低了流程泵意外故障出现的概率，提高了流程泵的使用寿命。

最后，也是很重要的一点：流程泵与生产流程更加紧密的结合在一起了。