1.智能閥門定位器的工作原理
整個控制回路由兩線、4~20mA信號控制。HART模件送出和接收疊加在4~20mA信號上的數(shù)字信息,實現(xiàn)與微處理器的雙向數(shù)字通信。模擬量的4~20mA信號傳給微處理器,與閥位傳感器的反饋進行比較,微處理器根據(jù)偏差的大小和方向進行控制計算(一級控制),向壓電閥發(fā)出電控指令使其進行開、閉動作。壓電閥依據(jù)控制指令脈沖的寬度對應于氣動放大器輸出壓力的增量,同時氣動放大器的輸出又被反饋給內(nèi)控制回路,再次與微處理器的運算結(jié)果進行比較運算(二級控制),通過兩級控制輸出信號到執(zhí)行機構(gòu),執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)空氣壓力的變化控制著閥門行程。當控制偏差很大時,壓電閥發(fā)出寬幅脈沖信號,使定位器輸出一個連續(xù)信號,大幅度的改變至執(zhí)行機構(gòu)的信號壓力驅(qū)動閥門快速動作;隨著閥門接近要求的位置,命令要求的位置與測得位置的差值變小,壓電閥輸出一個較小脈寬的脈沖信號,斷續(xù)、小幅度的改變至執(zhí)行機構(gòu)的信號壓力,使執(zhí)行機構(gòu)接近新命令位置的動作平緩。當閥門到達要求的位置(進入死區(qū))時,壓電閥無脈沖輸出,定位器輸出保持為零,使閥門穩(wěn)定在某一位置不動。
2.智能定位器的調(diào)校
通過就地用戶界面設(shè)置開關(guān),可完成定位器的增益、正反作用、定位器特性以及是否允許自動調(diào)校等基本設(shè)置;在不增加工具的條件下,能夠進行自動或手動校準定位器;并且可以通過就地用戶界面手動控制按鈕,實現(xiàn)手動控制調(diào)節(jié)閥。
3.智能閥門定位器的其他特點
1)通過多種組合指示操作狀態(tài)或警告工況,具有診斷、監(jiān)測功能;
2) 耗氣量非常小,在0.6 MPa穩(wěn)定狀態(tài)下,僅為0.12NM3/h,不足常規(guī)定位器的8 %;對氣源壓力的變化不敏感;
3) 采用同一型號既可用于直行程又可用于角行程;通過選配雙作用模件,可以實現(xiàn)控制雙作用活塞缸執(zhí)行器;
4) 使用HART通訊協(xié)議,與定位器進行雙向通信;
4.在實際使用中應該注意的問題
5.1 對調(diào)節(jié)信號的帶負載能力有較高的要求
在實際使用過程中,智能定位器的輸入阻抗較高,當輸入信號為20mA時,供電電壓的zui小要求值為12VDC、帶負荷能力不小于600Ω,否則定位器不能正常工作;zui小輸入電流不小于3.6mA時,才能確保其性能。
5.2 應合理設(shè)置定位器的動作死區(qū)
定位器死區(qū)設(shè)置越小,定位精度越高,這就給人們造成一個誤區(qū),以為死區(qū)越小越好,但這樣會使壓電閥及反饋桿等運動部件的動作越頻繁,有時會引起閥門振蕩,影響定位器和閥門的使用壽命,故定位器的死區(qū)設(shè)置不易過??;定位器設(shè)置更改后,必須重新調(diào)校后才能生效;
5.3 定位器的安裝
定位器的安裝有一個重要原則就是,定位器、閥桿、反饋桿三部分要構(gòu)成閉環(huán)負反饋。
安裝時可以這樣檢驗:定位器安裝后,閥桿和反饋桿不連接,用手轉(zhuǎn)動反饋桿,若閥桿動作方向與反饋桿動作方向相反,則說明已構(gòu)成閉環(huán)負反饋;此時要將調(diào)節(jié)閥閥位置于50%,并使反饋桿處于水平位置,然后將反饋桿和閥桿固定,這樣可以保證定位器工作在線性段。定位器安裝不平正,也會增加其線性偏差。
5.4 定位器流量特性的選擇
調(diào)節(jié)閥的流量特性是由閥芯的加工特性所決定的,如果工藝要求與其相符,則定位器的輸出特性應選擇線性輸出;在實際使用中,若閥芯特性與工藝要求不符,則可以通過定位器輸出特性的設(shè)置來改變閥門的整體流量特性,如可以將閥芯為線性特性的調(diào)節(jié)閥通過把定位器輸出特性設(shè)置為等百分比特性,即可將具有線性閥芯的閥門變?yōu)榈劝俜直攘髁刻匦缘拈y門來使用。
5.5 定位器的維修
定位器不同的功能模塊損壞,造成定位器無法使用時,如果整體更換,費用高昂;這時可以利用*的模塊對定位器進行重新組裝,但組裝后要根據(jù)不同的調(diào)節(jié)閥進行重新設(shè)置,由于使用定位器的調(diào)節(jié)閥(行程等)變了,利用自動調(diào)??赡苓_不到使用要求,這時可以先手動調(diào)校確定其行程,然后再用自動調(diào)校校準。這樣可以使調(diào)節(jié)閥定位精準、具有合適的響應速度,從而滿足過程控制的要求。