電動推桿一直處于自動化的前沿，提供了擴展人類能力的“推拉”功能?，F(xiàn)在，隨著工業(yè)世界日益數(shù)字化和網(wǎng)絡化，新一代的執(zhí)行機構(gòu)出現(xiàn)了，它們具有更高的智能化、簡潔性和經(jīng)濟性。

微型計算機芯片嵌入驅(qū)動器本身是智能驅(qū)動器歷史上的一個關(guān)鍵點。這一創(chuàng)新使以前的外部功能，如開關(guān)，位置反饋和系統(tǒng)診斷納入電動推桿本身。

集成電子元件的優(yōu)點

通過在電動推桿外殼內(nèi)集成電子元件，智能執(zhí)行器能夠根據(jù)來自常見外部源（如可編程邏輯控制器（PLC）或者其他控制單元）的信號自動控制開關(guān)、同步和聯(lián)網(wǎng)。

參與更復雜的自動化方便變得可行，同時更緊湊的系統(tǒng)空間簡化了操作并且降低了擁有成本。

實現(xiàn)這種集成的關(guān)鍵嵌入式功能包括：

低電平電源開關(guān)。傳統(tǒng)電動推桿通常依靠大型低能效繼電器或獨立控制器來伸出、縮回或停止伸縮管。通過使用板載電子元件來控制電源，開關(guān)或觸點的電流可以從20A降低到小于22mA，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更簡單、成本更低的系統(tǒng)設計。電動推桿可以編程為使用低電流信號伸出、縮回或停止伸縮管，提供更平穩(wěn)的啟動。這可以降低觸電危險，從而提高安全性，通過允許使用更低額定值的控制部件來簡化設計，并且降低對系統(tǒng)電池和充電系統(tǒng)的壓力。

低電平電源開關(guān)還通過動態(tài)制動改善了位置控制。一旦切斷執(zhí)行器的電源，根據(jù)電動推桿的安裝方式，它可以在5到10mm的慣性滑動后達到完全停止。電動推桿能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)制動功能，通過電子方式強制電動推桿內(nèi)的電機引線短路，可以將慣性滑動減少到大約0.5毫米。這可以提高重復精度和定位能力。

行程結(jié)束指示:出于安全和性能考慮，了解電動推桿何時達到行程末端是非常重要的。如果使用執(zhí)行器將設備鎖定到位，則由輸出觸發(fā)的簡單LED燈可以確認其被鎖定，并將保護操作員免受不安全的情況。該功能還可以配置為在行程結(jié)束時通知最終用戶，提供安全聯(lián)鎖，同時延長執(zhí)行器的工作壽命。

上圖顯示了一個典型的CAN總線網(wǎng)絡，四個帶內(nèi)置CAN總線兼容智能并且直接連接到電池和控制源的執(zhí)行器。綠色方框代表可能連接到網(wǎng)絡的傳動裝置、傳感器或其他部件。橙線代表傳輸系統(tǒng)所需低壓電的兩線總線，藍線代表用于信息交換的電線。

雖然J1939是一種非公路車輛應用中十分常用的通訊協(xié)議，集成電子元件正越來越多地用于工廠車間、物料搬運和其他應用。帶集成電子元件的執(zhí)行器現(xiàn)在可以編程加入涉及工業(yè)通訊協(xié)議（如HART）和網(wǎng)絡協(xié)議（如以太網(wǎng)）的網(wǎng)絡和系統(tǒng)。

這種高級位置控制和開關(guān)使得驅(qū)動器可以編程執(zhí)行無限數(shù)量的運動配置文件和自定義運動策略。例如，用戶可以編程電動推桿向前移動幾毫米，或者進行一組前后運動來到達所需位置。由于系統(tǒng)知道應該做什么并且可實時監(jiān)控性能，它可以標記潛在差異并觸發(fā)高級算法來控制進一步的報警、更正或關(guān)閉。

同步。通過集成電子元件和網(wǎng)絡，系統(tǒng)開發(fā)者將能夠更好地同步多個執(zhí)行器的操作。智能電動推桿的用戶將能夠配置啟動和停止指令，并且執(zhí)行器電子元件可以處理同步。

可靠反饋

Thomson電動推桿通過提供絕對位置反饋（傳統(tǒng)上通過外部電位計、編碼器、限位開關(guān)和控制器實現(xiàn)），在重載、精密應用中表現(xiàn)出對液壓驅(qū)動執(zhí)行器的優(yōu)勢。將電子部件集成到執(zhí)行器中提供了可在行程中任意一點實現(xiàn)模擬或數(shù)字絕對位置反饋的額外優(yōu)點。

為了提供模擬位置反饋，內(nèi)部電子器件中模擬的電位計將發(fā)送電壓信號，向用戶提供從行程起點到末端的模擬絕對位置、速度和驅(qū)動方向。它們還可以記錄位置，因此如果出現(xiàn)斷電，無需返回到零位并重置電動推桿。由于許多非公路機動（MOH）車輛都是按季運行的，可能會閑置8到9個月，因此斷開電池防止其耗竭有時是很有用的。如果出廠時沒有設置絕對位置功能，則用戶必須在重新連接電池時重新校準。

數(shù)字位置讀數(shù)可以來自一個集成的霍爾效應編碼器，它提供單脈沖數(shù)字信號來指示增量位置和速度。這可以通過指示實際位置變化和速度來改善控制。

環(huán)境抗性

自監(jiān)測能力使得智能電動推桿更易于操作和維護，而且復雜的電子器件還可能存在一定程度的漏洞，也使得這種監(jiān)測必不可少。為了確?？煽窟\行，需要設計可滿足最嚴格的行業(yè)標準的執(zhí)行器，以防止固體和液體進入、承受極端溫度、運行振動、沖擊、腐蝕、電壓變化和電磁干擾。

并非所有執(zhí)行器都必須防護全部環(huán)境沖擊，每個OEM制造商都需要自己的標準。同樣，供應商已經(jīng)開發(fā)了自己的一套程序來滿足這些標準。嵌入先前外部裝置的執(zhí)行器的主要優(yōu)點是出廠時已經(jīng)符合相應標準，系統(tǒng)一旦安裝就無需重復。

并非每個電動推桿都必須受到保護，免受所有環(huán)境破壞，每個OEM都需要自己的標準配置文件。同樣，供應商也開發(fā)了自己的一套程序來滿足這些標準。嵌入以前外部設備的執(zhí)行器的一個主要優(yōu)點是，符合適當?shù)臉藴适窃诠S完成的，并且在安裝系統(tǒng)后無需重復執(zhí)行。

下一代智能電動推桿

鑒于其計算和通信能力，不難想象擴大智能電動推桿的通訊范圍，以實現(xiàn)與其他類似增強型傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和生產(chǎn)設備、以及其他電動推桿的集成。因此，如今智能電動推桿已經(jīng)準備好加入新興的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IToT），在該網(wǎng)絡中每個設備不僅具有智能和組網(wǎng)能力，而且還帶有互聯(lián)網(wǎng)地址以及共享和訂閱信息源的能力。