节约时间和安装费用肯定是每一家企业的愿望。采用Emerson 公司的新的阀门自动化方案可以使这种愿望变为现实。该公司表示，新的方案一定会改变阀门自动化的确定规格和工程设计的传统方法，并且可以明显地降低成本。

Emerson 工艺管理公司提出了一个新的可能会完全改变阀门自动化技术的方案，这个被该公司称之为“突破”的FieldQ 方案是一种由气动驱动、电磁阀、终端开关和各种功能元件组成并且可根据用户的要求进行组合的自动化方案。这种一体化的方案可以节约时间和金钱。据Emerson 公司阀门业务部的专家说，这种方法可大大节约总的安装费用，包括工程设计和采购费用。

新的方案不再需要对各种不同的零部件进行安装、保持备品备件和维修。FieldQ 方案实现了驱动装置和调节附件的广泛的一体化。产品销售部主任Jean-Paul de Graaf 说：“传统的对一个开关阀门进行逐件配套的方法对客户来说是浪费时间。我们希望帮助用户免除要分别地采购各种零部件所带来的困难。”“我们的目标是，给我们的客户提供标准化的，但是灵活的解决方案。”FieldQ 方案包含了制造厂商的最新的智能化的技术，以满足现在的和将来的需求。在这方面，模块化的设计任何时候都可以适应客户的具体要求。结构系列包括7 种型号，从40～1600 Nm（米制标号），双作用的或单作用的，并且有各种开/ 关功能模块进行补充，如AS-i，Profibus-DP 和PA及具有有用的诊断功能的Foundation Fieldbus。

可以实现系统结合

Jean-Paul de Graaf 接着说：“通过简单的工艺步骤就可以获得FieldQ 的功能性。用户可以在开始时使用普通的结构，或者选择AS-i方案，当然许多新的项目会选择Foundation Fieldbus。”他接着补充说道：“在德国，人们又普遍接受了Profibus PA。可以用不同方式安装的FieldQ 可以实现和现有系统的最佳结合，而不改变现有的系统，并且还可以将来升级，例如从通讯协议直到添加模块的简单的‘插入’。这样当然也可以使得用户特别容易从传统的技术过渡到先进的数字通讯技术。”

除了简化规范化过程之外，FieldQ技术在诊断方面把每个开/关阀门推到了较高的水平。目前在终端开关盒中安装数字的通讯元件的趋势导致了制造商从现在起就可能将基础的诊断功能作为信息进行提供。但是现在需要提供特定的避免故障状态的诊断信息。此外，有必要把所有的系统部分结合到一个统一的解决方案中去，以便能够提供进一步的关于阀门摩擦、阀门漏流量和卡住的电磁阀的诊断信息。目前电气的伺服驱动装置具有这种一体化的程度，但是至今为止气动的齿条传动装置还不具备。现在FieldQ 系列将填补这一市场空白。

不断增长的需求

Emerson公司的市场观测人员深信，阀门自动化的未来将会由目标在于提高生产装置效率的智能产品来决定。由于现在生产装置现场的专业人员越来越少，对现场仪表的诊断数据的需求达到了非常苛刻的程度。这意味着，不能只是简单地提供诊断数据，而是要同时把这些数据变为有意义的解释和诊断报告。

“最终用户总是对我们说，他们想尽量多地了解情况，以便能够对停车作出计划及在问题出现之前就解决它。”Jean-Paul de Graaf解释说道，“但是用户也确实想要了解，他们怎样才能解决现有的或将要产生的问题。对于用户来说，只是一个什么说明也没有的故障代码作为诊断结果是不够的。因此，FieldQ也作出解释，说明怎样更换电子模块。”

归根结底，诊断信息可以和控制系统连接起来。如果阀门出现了问题，资源管理器或控制系统就会向用户发出警告，用户就会启动相应的纠错例行程序，然后会发出一项工作任务，指令一位技术人员到现场排除故障或进行修理。

着眼于未来

负责工程设计和研制工作的副总裁Floris Groeneveld说道，FieldQ可以把数值储存起来为了将来进行比较，并且如果超过了偏差的极限值或者公差的时候，自己也可以发出报警。基本的分析鉴定工作是在FieldQ 中进行的，但是其解释说明和提出解决问题的建议的工作则是由上置的系统完成的，如AMS系统，这是一个和EmersonFieldbus 系统DeltaV 一体化的系统配置和维修工具。在这里的系统当然是一种开放的系统，其他制造厂商生产的现场仪表同样也可以连接到系统上。

Groeneveld补充说：“由于诊断的可能性，这个阀门的自动化工具包特别适于在总线系统中应用，因为在常规的输入输出的情况下信息虽然存在，但是不能进行传输。”Jean-Paul deGraaf举了一个关于FieldQ微处理机反馈系统的例子。“只有对齿条传动的瞬时位置精确地了解，您才能通过局部的行程试验进行应急停车功能试验。为了解决这个问题，我们研制了一种反馈系统，这种系统是将一个磁铁安装在齿条的一个精密外形上。这个系统能连续地显示出阀门的位置。这个系统有着根本性的重要意义，我们已经注册了专利。”

此外，智能的IPT技术可以使控制和反馈系统结合在一个产品中。这样通过用反馈进行无接触的位置测定来实现对阀门位置的持久性控制。在过去只有通过安装一个单独的附加模块才能做到这一点。现在将传感器整体地放在轴上，用其测量线性运动，这样就可以将位置反馈直接发送到功能模块和主控室。现在，关于阀门位置的普通的和智能的反馈都可以进行。

只有短暂的中断

采用用按键就可以自动启动的智能结构可以实现简单而快速的安装，因此可以很快地投入使用，从而只需短暂地中断正常的操作。发光二极管减轻了设置工作并且提供了启动程序成功结束的反馈信息。

作为FieldQ 技术核心部分的驱动技术也建立在成熟的技术的基础之上。Jean-Paul de Graaf 说道：“我们已经安装了两百多万个XL和E系列的仪器，因此我们在FieldQ中积累了许多经验，这些经验包括行程终端的调整、为减少腐蚀而对内部组件的阳极保护、优先使用的电磁阀的安装以及经过100多万次周期试验的驱动装置的安装等等。

Emerson工艺管理公司的工程师们对驱动装置的一般性设计也进行了改进，以保证其达到很长的无故障的操作寿命。例如轴的大的直径可以允许使用比普通的要大得多的导向带，而大的导向带又可以更好地吸收作用在轴端上的力。齿条传动装置上的大多数故障是由于未经保护的终端开关或有缺陷的电磁线圈引起的。由于在FieldQ系列上的控制元件加上了坚固的铝结构的内壳体，现在该系统的所有敏感元件都得到了保护。Floris Groeneveld 补充说道，气动控制模块采用了可靠的隔膜/ 提动头的设计，因此还具有其他的优点。“一般说来，对于线圈或电磁阀的公差的要求需要相当高的空气质量，而这种技术对空气质量的要求明显要较低。因此由于对空气过滤的要求降低，已经节约了不少费用。”Groeneveld说道。这是模块中较大的孔和较少的动态密封的结果，动态密封对控制空气中的颗粒有着特别敏感的反应。

在零度以下无故障操作

大的隔膜即使在使用功率较小的控制阀门时也可以保证闭锁的足够的开关操作，结果是在零度以下的温度也可以保证无故障的操作。在空气中的水分可能会冷凝、冷冻和导致截断阀的堵塞。这个问题在FieldQ系统上由于采用了隔膜/ 提动头的设计而得到了解决。这种方案也能够使用功率较小的控制阀（1.3W），同时动作时间也很短。

该系统的其他优良性能还包括其排气功能。例如当驱动装置在腐蚀性的气体环境中应用时，因此可以保护弹簧罩。如果没有这种安全措施，在弹簧的行程中腐蚀性气体可能会进入驱动装置，导致长期的腐蚀，最终会造成完全的损坏。驱动装置的内部组件具有阳极保护，以防止空气供气系统中腐蚀性成分的侵蚀。

因为FieldQ 既适用于球阀、栓塞阀和闸阀等的90°的应用，也适于“阻尼阀”的应用，所以这种系列将在总共1亿8千万欧元的市场上能够占有8 千万欧元的市场。这个数额是每年控制附件、齿条传动装置及维修服务的支出。鉴于这个市场的规模，近四年来在试验和技术可行性研究方面作出了很多努力。Emerson公司通过大量的试验和实践中的应用确信，他们可以满足用户的要求和需要。作为实践试验的结果，已经在产品的改进中对使用的材料进行了一些更改。例如，FieldQ将能够在从－40℃到100℃或者120℃的环境温度下毫无问题地进行工作。