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定位器大知識

一、閥門定位器工作原理和作用

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(zhí)行機構的輸出信號，使執(zhí)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(tǒng)。該控制系統(tǒng)的操縱變量是閥門定位器去執(zhí)行機構的輸出信號。

（1）用于對調節(jié)質量要求高的重要調節(jié)系統(tǒng)，以提高調節(jié)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(zhí)行機構的輸出力，以克服液體對閥芯產(chǎn)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(jié)閥，以增大執(zhí)行機構的輸出推力。

（6）當調節(jié)器與執(zhí)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(jié)閥的流量特性。

（8）一個調節(jié)器控制兩個執(zhí)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(zhí)行器低程動作，另一個高程動作，即構成了分程調節(jié)。

二、閥門定位器分類

（1）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。

（2）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(nèi)部將電信號轉換為電磁力，然后輸出氣信號到撥動控制閥。

（3）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(jié)閥的氣信號，根據(jù)調節(jié)閥工作時閥桿摩擦力，抵消介質壓力波動而產(chǎn)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(tài)設置相應的參數(shù)，達到改善控制閥性能的目的。

2、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(zhí)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(zhí)行機構氣缸的兩側，在兩個方向起作用。

3、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。

4、按閥門定位器輸入信號是模擬信號或數(shù)字信號，可分為普通閥門定位器和現(xiàn)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(xiàn)場總線電氣閥門定位器的輸入信號是現(xiàn)場總線的數(shù)字信號。

5、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?shù)?，現(xiàn)場總線電氣閥門定位器還可帶PID等功能模塊，實現(xiàn)相應的運算。

6、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。

三、常見閥門定位器的調試

1，ABB閥門定位器

調試步驟：

1、接通氣源前，先將氣源管放空一段時間以排除管路中可能存在的灰塵、雜質、水、油等。建議放空時間 30 分鐘，可以用手或者白紙、白布進行氣源質量的檢查。聲明：如由于灰塵、雜質、水、油等造成定位器的損壞，ABB 將不提供質保。檢查減壓閥后壓力是否符合執(zhí)行器的銘牌參數(shù)要求(定位器的大供氣壓力為 6 BAR，但實際供氣壓力必須參考執(zhí)行器所容許的大氣源壓力)。 

2、接通 4---20mA 輸入信號。(定位器的工作電源取自輸入信號，由 DCS 二線制供電，直接加至定位器的電壓不能超過 30V / 50mA，否則有可能損壞定位器電路)。 

3、檢查位置返饋桿的安裝角度（如定位器與執(zhí)行器整體供貨，則已經(jīng)由執(zhí)行器供貨商安裝調試完畢，只需作檢查確認，該步并非必須）： 

• 按住 MODE 鍵。 

• 并同時點擊? 或? 鍵，直到操作模式代碼 1.3 顯示出來。 

• 松開 MODE 鍵。 

• 使用? 或? 鍵操作，使執(zhí)行器分別運行到兩個終端位置，記錄兩終端角度 

• 兩個角度應符合下列推薦角度范圍（小角位移 20 度，無需嚴格對稱） 

 直行程應用范圍在 -28º--- +28º 之內(nèi)。 

 角行程應用范圍在 -57º--- +57º 之內(nèi)。 

 全行程角度應不小于 25º 

 若角度未符合上述要求，則需通過調節(jié)反饋桿、聯(lián)軸器或者定位器的安裝位置使得角度值滿足上述要求。 

4、啟動自動調整程序（執(zhí)行器或閥門安裝于系統(tǒng)后好通過此程序重新整定）： 

方法 1：用于直行程閥門 

• 按住 MODE 鍵 5 秒，直到出現(xiàn)“ADJ_LIN”

• 松開 MODE 鍵 

• 再按住 MODE 鍵直到顯示器上計數(shù)器倒計數(shù)到 0 

• 松開 MODE 鍵，自動調整程序開始運行(顯示器顯示正在進行的程序語句號)。 

• 自動調整程序大約需要 5 分鐘左右，順利結束后定位器會自動存儲上述自動調整得到的參數(shù)，并自動切換控制方式到 1.1 CTRL_FIX 

方法 2：用于角行程閥門 

• 按住 ENTER 鍵 5 秒，直到出現(xiàn)“ADJ_ROT”

• 松開 ENTER 鍵 

• 再按住 ENTER 鍵直到顯示器上計數(shù)器倒計數(shù)到 0 

• 松開 ENTER 鍵，自動調整程序開始運行(顯示器顯示正在進行的程序語句號)。 

• 自動調整程序大約需要 5 分鐘左右，順利結束后定位器會自動存儲上述自動調整得到的參數(shù)，并自動切換控制方式到 1.1 CTRL_FIX 。

在自動調整過程中如果遇到故障，程序將被迫終止并顯示出故障代碼，根據(jù)故障代碼，即可檢查出故障原因。也可以人為地強制中斷自動調整程序。 所進行的自動調整中所測得的參數(shù)將存儲在 EEPROM 中。 

自動調整成功后，調試結束，其他的參數(shù)設置不是必須的，可根據(jù)需要進行設置！

2，費希爾閥門定位器

DVC6000調試步驟：

打開275/375手操器 從主菜單（Main Menu） 選擇Hart應用（HART Application）從On line找到該定位器。依次進入Setup&Diag ——Detailed Setup——Mode——Instument Mode (或者按手操器上快捷鍵直接進入)——警告！in service 模式被送到儀表當中時閥門也許會動（WARNING!Valve may move when in Service mode is sent to the instrument.） 按OK 后進入儀表模式（Instrument Mode）選擇Out of service 后 按ENTER——提示“Instrument mode is already out of service!” 后回到主界面依次進入 Setup&Diag——Basic Setup——Auto setup——Setup Wizard：     

1、選擇你所使用的壓力單位（Pressure units (psi)）后ENTER ；   

2、輸入大供氣壓力（Max Supply Press (psi)）后ENTER；   

3、選擇執(zhí)行機構的生產(chǎn)廠家（Actuator Manufcture）后ENTER 以上品牌沒的話選OTHER ； 

4、如果執(zhí)行機構單作用帶彈簧選3 、雙作用帶彈簧選4 、雙作用不帶彈簧選2；

5、選ROTARY 下一步根據(jù)閥門零信號時是開選2 關的話選1 下一步再選1 下一步選YES自動選擇閥門轉向及其增益大??；

6、選擇是否有加速器或者快速釋放閥（Is a Volume Booster or Quick Release Present ? ）；

7、提示執(zhí)行機構的信息正被發(fā)送到儀表當中，請稍等“Actuator information is being sent to the instrument. Please wait…”； 

8、選擇使用出廠默認設置Use Factory defaults for setup?(Yes is recommended for Initial Setup) Yes 后ENTER ； 

9、 提示 出廠默認設置正被發(fā)送到儀表當中，請稍等“Factory default are being sent to the instrument. Please wait… ” ；

10、繼續(xù)自動設置 選擇放大器調整“To continue Auto Setup.select Relay Adjust ”；

11、你是否希望現(xiàn)在進行放大器調整？(Do you wish to run Relay Adjustment Calibration now ?) 假如是雙作用選擇Yes 單作用選擇No后ENTER ；

12、選擇行程標定 （To continue.select Auto Calib Travel.）按OK；

13、 你希望現(xiàn)在進行自動行程標定嗎？（Do you wish to run Auto Travel Calib now ?Select YES if initial setup）選擇Yes 后按 ENTER；

14、 警告！標定將導致儀表的輸出突然變化 按 OK；

15、選擇交點的調整（Select Crossover Adjust）Manual/Last Value/Default 正常情況下選擇 default 后 ENTER 假如默認的調整后精度比較差 才會選擇Manual手動；

16、 下面進入自動行程標定的過程，完成后儀表模式恢復到In service!

3，西門子閥門定位器

調試步驟：

1、調試前準備工作

（1）接汽源，再接電源，將電流給到4mA以上；

（2）如定位器沒有調試過，這時顯示屏中應出現(xiàn)P進入組態(tài)，先按“+”再同時按“—”，反之相同，看閥門的大點或小點；

（3）看小點應在5-9之間，不對調定位器的黑色齒輪?？创簏c應不超過95，調小點盡量接近5；

（4） 用“+”、“—”鍵將閥門行程調到50%，調試前準備工作完成；

注意：如果定位器調試過必須清零，清零步驟為：按手鍵進入(新出的為50，初的為55)，再按“+”5秒出現(xiàn)OCAY，再按手鍵5秒，出現(xiàn)C4抬手出現(xiàn)P，進入組態(tài)后調試步驟同以上2、3、4相同。

2、初始化的調校步驟

A、執(zhí)行機構的自動初始化

注：自動初始化前一定要正確設定閥門的開關方向！否則初始化無法進行！

4，山武閥門定位器

調試步驟：

1、調整
自動設定是一種*的程序，可用來自動進行定位器的各種調整。用開度開關進行自動設定,執(zhí)行自動設定和零點-量程調整時需要對定位器進行觀察。

開度按鈕用來啟動自動設定和進行手動零點-量程標定，步驟：
（1）將定位器的輸入信號設定為DC 18±1mA；
（2）打開SCP的前蓋，按住開度按鈕到“UP”位置（對于Flowing Rotary VFR閥門為“DOWN” ）；

（3）按住此按鈕，直到閥門開始動作（約3秒），將啟動自動設定程序，松開此按鈕
（4）閥門從全關到全開往返兩次。之后，閥門開啟到50%的位置，并保持3分鐘；
（5）通過改變輸入信號確認自動設定程序已經(jīng)完成。整個自動設定過程約需3分鐘；
注：執(zhí)行自動設定過程中，請勿將輸入型號設定到4mA以下。（只要信號在4-20mA范圍內(nèi)，自動設定過程中改變輸入信號不會影響程序的執(zhí)行。）如果輸入信號跌倒4mA以下，則自動設定將無效，且必須重新開始。自動設定完成后，信號維持在至少4mA的水平，并至少保持30秒鐘，以確保數(shù)據(jù)和參數(shù)被保存到SVP內(nèi)存中。操作結束后，通過改變輸入信號檢查閥門的動作，并確認閥門是否移到與信號相對應的正確位置。如滿度位置發(fā)生偏移，再執(zhí)行滿度調整。

2、零點-量程調整
自動設定后，定位器已將其自身標定到閥門的全關（零點）和全開（量程）值。如果閥門不能獲得其開度與定位器控制信號之間的正確關系，則按以下步驟手動調整零點-量程。
注：只有關閉和全開輸入信號（例：4-20）與儲存在定位器中的，或工廠中設定于定位器中的關閉和全開輸入信號設定相同，開度開關才會工作。
（1）將閥門調整到關閉位置（零點）的步驟：
a、從控制器輸入對應閥門全關位置的電流信號（例：4mA）；
b、通過按開度按鈕“UP”或“DOWN”，調整閥門全關位置。強制關閉功能默認值設定為0.5%。
（2）將閥門調整到全開位置（量程）的步驟：
a、從控制器輸入對應閥門全關位置的電流信號（例：20mA）；
b、通過按開度按鈕“UP”或“DOWN”，調整閥門全關位置。直至調整閥門位置到位。
注：完成零點-量程調整后，改變輸入信號以確認閥門工作是否準確。

3、維修
（1）濾網(wǎng)更換和節(jié)氣噴嘴維修
可在維修過程中清除積累在定位器節(jié)氣噴嘴中的儀表空氣污染物。步驟：
1)、切斷通向定位器的供氣；
2)、從A/M開關銘牌部分擰下固定螺絲（注：擰下螺絲時，小心勿弄丟A/M開關蓋板墊圈和防栓墊圈）；
3)、從A/M開關轉到MAN（手動）位置；
4)、用鑷子或其它工具去除夾具，取出舊過濾網(wǎng)；
5)、用鐵絲（直徑為0.3μm）清除節(jié)氣噴嘴中的污染物（清除污染物時，勿讓油污或油脂弄臟節(jié)氣噴嘴）；
6)、將新過濾網(wǎng)纏在A/M開關上，用夾具將其壓到原位；
7)、將A/M開關擰到底；
8)、用固定螺絲將A/M開關部分銘牌固定在A/M開關蓋板上。
（2）清潔擋板
若儀表空氣中的污染物積在擋板上（注：若向定位器施加氣壓，則清潔擋板和噴嘴背壓會改變，引起閥門位置突然變化）
1)、拆下蓋子；
2)、擰下蓋板上的四顆螺絲；
3)、將蓋板滑到左側，然后拆下；
4)、準備好厚度為0.2mm的紙片，普通名片即可；
5)、用紙片清潔EPM噴嘴和擋板之間間隙內(nèi)的臟物；
6)、清潔間隙后，將蓋板和蓋子重新裝上。

4、故障排除
（1）定位器不能工作（無輸出氣壓）
a、確認定位器反饋桿的轉動角度未超過20°。若超過該角度，請在反饋桿上添加一個加長桿，以獲得足夠的反饋長度；
b、檢查供氣是否存在泄露；
c、檢查電器輸入信號；
d、檢查自動/手動開關是否處于自動位置；
e、檢查擋板和濾網(wǎng)的清潔狀況。
（2）不能獲得全行程，或影響速度慢
a、檢查零點（全開）和量程（全開）的調整是否正確；
b、檢查濾網(wǎng)和擋板的清潔狀況。
（3）亂調或超程
a、檢查反饋桿轉動的允許角度。

四、閥門定位器常見故障處理

（1）電磁鐵組件發(fā)生故障，建議換電磁鐵組件。

（2）供氣壓力不對，建議檢查氣源壓力。

（3）氣動放大器擋板零點調節(jié)過高，擋板遠離噴嘴。

（4）氣路堵塞。

（5）氣路連接有誤（包括放大器）。

（6）電/氣定位器輸入信號線正負極接反。

2、閥門定位器沒有輸入信號但是輸出信號一直大。

（1）氣動放大器擋板零點調節(jié)過低，擋板過于壓緊噴嘴。

（2）噴嘴堵塞。

（3）輸出壓力緩慢或不正常。會導致調節(jié)閥的膜頭受損、漏氣，造成有輸入信號但調節(jié)閥動作緩慢的故障，使調節(jié)閥達不到及時調節(jié)的效果，處理辦法檢查膜室，更換膜片。

3、定位器線性不好

（1）反饋凸輪或彈簧選擇不當或者方向不對。

（2）反饋連桿機構安裝不好或者在某些位置有卡住的現(xiàn)象。

（3）噴嘴或擋板有異物。

（4）背壓有輕微泄漏現(xiàn)象。