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我國智能閥門定位器概述
2016/4/25 10:29:53 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:根據國標GB/T22137.2-2008《工業過程控制系統用閥門定位器第2部分:氣動輸出智能閥門定位器性能評定方法》,智能閥門定位器(IntelligentValvePositioner)是以微處理器技術為基礎,采用數字化技術進行數據處理、根據國標GB/T22137.2-2008《工業過程控制系統用閥門定位器第2部分:氣動輸出智能閥門定位器性能評定方法》,智能閥門定位器(IntelligentValvePositioner)是以微處理器技術為基礎,采用數字化技術進行數據處理、決策生成和雙向通信的智能過程控制儀表。
智能閥門定位器
資料來源:公開資料整理
智能閥門定位器是一種不需要人工調校,可以自動檢測所帶調節閥零點,滿程,摩擦系數,自動設置控制參數的閥門定位器。
智能閥門定位器,可以用于控制氣動直行程閥、角行程閥。可以控制單作用閥和雙作用閥,可以用于防爆和非防爆場合。其可以廣泛的應用在石化、制藥、化肥、電力等產業的過程控制系統中。
智能閥門定位器構成
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智能閥門定位器物理結構的常規模式
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智能閥門定位器與傳統閥門定位器的區別
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1、傳統閥門定位器存在問題:
1.1.采用采用噴嘴擋板技術即機械力平衡工作原理,可動部件較多,易受溫度、振動影響;
1.2.因調節閥規格、填料的摩擦情況各異,調節閥硬件組合難以實現最佳控制狀態;
1.3.信號的流向是控制儀表單向流入定位器的,當出現故障時,不能自診斷故障位置或原因;
1.4.噴嘴孔易被灰塵堵塞氣源,使定位器不能正常工作;
1.5.噴嘴需連續供給壓縮空氣,能耗較大;
1.6.行程和零點調整,需反復調整,調校麻煩;
1.7.功能單一,可擴充性差。
2、智能閥門定位器優點:
2.1 定位精度和可靠性高。機械可動部件少,輸入信號和閥位反饋信號直接進行數字比較,不易受環境影響,穩定性好,不存在機械誤差造成的死區影響,具有更高的定位精度和可靠性;
2.2 流量特性修改方便。智能閥門定位包括直線、等百分比、快開特性功能模塊,可以通過按鈕或上位機、手持式設定器進行數據設定;
2.3 零點、量程調整簡單。零點調整與量程調整互不干涉,調整過程簡單快捷;
2.4 具有診斷和檢測功能。除一般的自己診斷功能之外,可輸出與調節閥實際動作相對應的反饋信號,用于遠距離監控調節閥的工作狀態。接收數字信號的智能閥門定位器,具有雙向的通訊能力,可以就地或遠距離地利用上位機或手持式操作器進行閥門定位器的組態、調試和診斷。
3、智能閥門定位器工作原理:
智能閥門定位器原理圖
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智能閥門定位器系統主要由控制單元、電氣轉換I/P單元、閥位檢測反饋單元組成。定位器和執行器構成一個反饋回路。輸入單元接受來自控制器的4-20mA電流信號。調節閥位置反饋信號作為被控變量與給定信號值在微處理器中進行比較,其偏差通過主控制板的輸出口發出不同長度的脈沖,調節充排氣速度和動作,達到控制驅動調節閥動作和確定位置過程。
4、閥門定位器:
閥門定位器
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閥門定位器,按結構分氣動閥門定位器、電氣閥門定位器及智能閥門定位器,是調節閥的主要附件,通常與氣動調節閥配套使用,它接受調節器的輸出信號,然后以它的輸出信號去控制氣動調節閥,當調節閥動作后,閥桿的位移又通過機械裝置反饋到閥門定位器,閥位狀況通過電信號傳給上位系統。
閥門定位器按輸入信號分為氣動閥門定位器、電氣閥門定位器和智能閥門定位器。氣動閥門定位器的輸入信號是標準氣信號,例如,20~100kPa氣信號,其輸出信號也是標準的氣信號。電氣閥門定位器的輸入信號是標準電流或電壓信號,例如,4~20mA電流信號或1~5V電壓信號等,在電氣閥門定位器內部將電信號轉換為電磁力,然后輸出氣信號到撥動控制閥。智能電氣閥門定位器它將控制室輸出的電流信號轉換成驅動調節閥的氣信號,根據調節閥工作時閥桿摩擦力,抵消介質壓力波動而產生的不平衡力,使閥門開度對應于控制室輸出的電流信號。并且可以進行智能組態設置相應的參數,達到改善控制閥性能的目的。
按動作的方向可分為單向閥門定位器和雙向閥門定位器。單向閥門定位器用于活塞式執行機構時,閥門定位器只有一個方向起作用,雙向閥門定位器作用在活塞式執行機構氣缸的兩側,在兩個方向起作用。
按閥門定位器輸出和輸入信號的增益符號分為正作用閥門定位器和反作用閥門定位器。正作用閥門定位器的輸入信號增加時,輸出信號也增加,因此,增益為正。反作用閥門定位器的輸入信號增加時,輸出信號減小,因此,增益為負。
按閥門定位器輸入信號是模擬信號或數字信號,可分為普通閥門定位器和現場總線電氣閥門定位器。普通閥門定位器的輸入信號是模擬氣壓或電流、電壓信號,現場總線電氣閥門定位器的輸入信號是現場總線的數字信號。
按閥門定位器是否帶CPU可分為普通電氣閥門定位器和智能電氣閥門定位器。普通電氣閥門定位器沒有CPU,因此,不具有智能,不能處理有關的智能運算。智能電氣閥門定位器帶CPU,可處理有關智能運算,例如,可進行前向通道的非線性補償等,現場總線電氣閥門定位器還可帶PID等功能模塊,實現相應的運算。
按反饋信號的檢測方法也可進行分類。
例如,用機械連桿方式檢測閥位信號的閥門定位器:用霍爾效應檢測位移的方法檢測閥桿位移的閥門定位器:用電磁感應方法檢測閥桿位移的閥門定位器等。
閥門定位器是控制閥的主要附件.它將閥桿位移信號作為輸入的反饋測量信號,以控制器輸出信號作為設定信號,進行比較,當兩者有偏差時,改變其到執行機構的輸出信號,使執行機構動作,建立了閥桿位移量與控制器輸出信號之間的一一對應關系。因此,閥門定位器組成以閥桿位移為測量信號,以控制器輸出為設定信號的反饋控制系統。該控制系統的操縱變量是閥門定位器去執行機構的輸出信號。
定位器作用原理:
(1)用于對調節質量要求高的重要調節系統,以提高調節閥的定位精確及可靠性。
(2)用于閥門兩端壓差大( △p>1MPa)的場合。通過提高氣源壓力增大執行機構的輸出力,以克服液體對閥芯產生的不平衡力,減小行程誤差。
(3)當被調介質為高溫、高壓、低溫、有毒、易燃、易爆時,為了防止對外泄漏,往往將填料壓得很緊,因此閥桿與填料間的摩擦力較大,此時用定位器可克服時滯。
(4)被調介質為粘性流體或含有固體懸浮物時,用定位器可以克服介質對閥桿移動的阻力。
(5)用于大口徑(Dg>100mm)的調節閥,以增大執行機構的輸出推力。
(6)當調節器與執行器距離在60m以上時,用定位器可克服控制信號的傳遞滯后,改善閥門的動作反應速度。
(7)用來改善調節閥的流量特性。
(8)一個調節器控制兩個執行器實行分程控制時,可用兩個定位器,分別接受低輸入信號和高輸入信號,則一個執行器低程動作,另一個高程動作,即構成了分程調節。
常用執行機構分氣動執行機構,電動執行機構,有直行程、角行程之分。用以自動、手動開閉各類閥門、風板等。
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