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5.3.1.2智能阀门定位器的工作原

5.3.1.2智能阀门定位器的工作原理
智能阀门定位器的工作原理与非智能阀门定位器工作原理类似,主要进行下列改进。©减小机械间隙。例如,采用如图5-19所示的弹簧来压紧

5-19.png

支杆。图中的两个小圆表示杆反馈量与波纹管输巧为之间只反馈杆的位置,当反馈杆靠近转轴时,阀全行程时的转角大,可达±2摄氏度,当反馈杆离开转轴时, 转臂的转角减小,最小为±4在弹常压紧力作用下,反馈杆的正厉向移动都能够及时被检测和能满足近似的对应关系。

转换。转角敕大时,引人的非线牲特性在副回路的反馈遇道,但固增压变化不大,因此,对副控制回路的影响被副控制系统自身的骑节所克服。一些智能电气阀定位器直接可用霍尔应变效应或电感应检测原理检测阀位的移动,消除了度馈通道的间隙。

©反馈通道不采用非线性函数关系,而为线性关系,使副间睹思增益在运行过程中不随行程变化而变化,能够基本保持不变,雜遇T輕制系统的稳定运行准则。

@非线性补偿环节设置在前向通道,即由用户在设定通道自行设豈非线性环节,通常 乘用多段折线来近似非线性函数关系。因此,既可臥考虑实现被輕对象非线性特性的补禮, 也可实现小压降比时流量特性畸变的补偿。

采用教字控制器,可以实现比例等分等控制规律,能够实现副控制回路设定值与测量值(阀位)的一一对应关系而无余差。

副控制回路的运算在微处理器脚部实现,副控制器输出采用数字信号,输出信号直接作为压电或开关阀的输人,采用时间比例按制方式实现对控刷阀调节机构的控制。

表5-4

非通信式式和通信式智能阀门定位器

名称

传统阀门定位器

非逝信式智能阀门定位器

遥信式曾能阀n定化器

传输信号

4〜20mA

4〜20m A

4〜20mA+HART,FF等

价格

较低

较高

输人阻抗

250n

300·350

>.5000

零位、量程调整

手动调握

可自动调整

可自动调整

流貴特性调整

更换凸轮

手操器实现

计算机实现

信息采集

通过转换器

可接入设备管理系统

图5-4显示了制造商智能电气阔门定位器的原理图。可看到,原来在阀门定位器中的所有机械郞仲被微处理器组峨的软件完成,因赃精度大大提高,例如,一般阀门定位器的 精度为±1%,智能阀门定位器的精度可达主0*2%;輕制系统的稳定性提高,可通巧显示屏 直接禪节副圓路增益等参数,因此,大大降低了发生共振的擺率;可直接进行特伸测试,小需要外部电源和測试装置,因此,调试和维护量大大降低;因填料造成死較在智能阀门定位器中可由副掉制路觅服,反馈通道死区可采用合适的检测方法解决,例如,一般阀定位器的死底达±扎4K,而智能阀门定位器的死区只有寸0.08%;智能阀门定位器可方法地设置非线性补偿环节的精牲,使主控制系统满足稳定运行准则,因此,控制系统的偏离度大大降低,控制品质提高,减真结构见图3-26。

采用智能阀门定位器还具有其他附加功能。例如,可以在关闭时増加输出信号,使摇制 阀能够实现严帶关闭;由于直接采用涨电阀,因此耗气量降低;气源压缩空气温度和席力变化对控制系统的影响降低等;可实现设备管理;可进行琐防性维护和预见性维护,延长使用用寿命,减少事故发生等。


区别

传统阀门定位器

智能阀门定位器

非线

补偿

环节

位置

非线性补偿环节位于反靖通道。.皮赠fi艳非线 性增益使串级副环外特性为非线蛙恃性t同时,使副环总开环增益变化 ,造成副环回路的不稳定

非线拙补偿阀节位于设定通道。串级割fn]路总开环增捕 保持小变,促副邱控制亲窜能够賴定运行。同时,主环间路由于非钱性环节的插入,馈城控对象的非键性特性得到补培,拌保持尘回热拉增益不变,使主环辟面系统能路稳定 运行。

W补怡热控对象賦特殊非线性<例如pH拉制)

控制

规律

副环采用纯比例,阀位与副环设定有余差,控制精度一般为主1%

可采用软忡望现按制算法,实现无余差的PI控制,控制精 度遥常可达±0.2%

耗气量

气动放大器在稳定运行时耗气

采用圧电阀,仅在进气阀打开时耗气

阀位

信息

无阀位反馈变送倍号,通常,以控制器输出作为阀位信号,罔位信号与实际位置有偏差

带阀位栓测变送装置,能够得出实际阀粒信号,实现阀粒 信号数字显示和共享,阀位错号与案际位置一一对等关系





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