控制閥細(xì)節(jié)分析智能閥門定位器的氣動部件

帶智能閥門定位器的氣動控制閥 這類控制閥的結(jié)構(gòu)與普通控制閥相同，因附帶智能閥門定位器而使控制閥具 有智能化功能智能閥門定位器與普通閥門定位器的主要區(qū)別如下 1.控制閥流量特性的實(shí)現(xiàn)方式不同。智能定位器的反饋部分采用線性反饋， 所需控制閥流量特性是在設(shè)定回路實(shí)現(xiàn)的。普通定位器的反饋部分是不同形狀的 凸輪，通過改變凸輪形狀來實(shí)現(xiàn)所需控制 閥流量特性。詳見5.3節(jié)。 2.輸入輸出方式不同。通常，智能閥門定位器是智能電氣閥門定位器。與一 般電氣閥門定位器比較，智能電氣閥門定位器的輸入信號是標(biāo)準(zhǔn)的4～20ma或 1～5v電信號，它需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后作為微處 理器的輸入信號。而一般電氣閥門定位器輸入信號雖然是4—20ma或l～5v電 信號，但它不需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，可直接送電磁線圈產(chǎn)生電磁力，實(shí)現(xiàn)力平衡。智 能閥門定位器的輸出信號是數(shù)字信號，它通常 送壓電閥組，通過壓電閥組的開關(guān)來調(diào)節(jié)送控

由于使用常規(guī)pid控制策略或模糊控制策略控制閥門定位器的方法存在達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)間長和抗干擾能力差等問題,現(xiàn)提出基于灰色預(yù)測的模糊—pid控制方法。運(yùn)用灰色預(yù)測對模型更為準(zhǔn)確的預(yù)測功能,結(jié)合模糊控制和pid控制的優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過仿真,該方法具有很強(qiáng)的快速響應(yīng)能力和抗干擾能力。在實(shí)踐中也證明了該智能閥門定位器的優(yōu)越性。

智能閥門定位器是氣動調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)智能化的必備附件,為了滿足現(xiàn)代工業(yè)過程控制的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需要,開發(fā)研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能閥門定位器已迫在眉睫。產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用了壓電技術(shù)、電磁效應(yīng)原理、pid和模糊控制理論、氣動放大原理、現(xiàn)場總線通信等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了控制室與現(xiàn)場信息的雙向傳輸,提高了氣動調(diào)節(jié)閥在工業(yè)過程控制中的調(diào)節(jié)精度、可靠性和效率。hvp智能閥門定位器填補(bǔ)了國內(nèi)空白,受到廣大用戶的一致好評?？梢灶A(yù)見,在未來幾年內(nèi),智能閥門定位器必將成為該領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。

針對hart協(xié)議產(chǎn)品的要求,開發(fā)基于hart協(xié)議低功耗的智能定位器,給出具體的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),特別是針對閥門定位器的低功耗特性作出分析。

上海范氏自動化控制設(shè)備有限公司 ·· 概況 avp3000alphaplus是一種配置了微處理器的智能型電－氣 定位器，能夠直接在目前的4～20madc控制儀表上使用。 這是一種使用上要比傳統(tǒng)的電－氣定位器更為方便，單 一規(guī)格就能夠供各種型號規(guī)格閥門使用的智能型電－氣定位 器。此外，提高了調(diào)節(jié)閥的控制性能以及用于監(jiān)控調(diào)節(jié)閥的 動作（帶開度信號變送功能時(shí)）等，能夠最大限度地發(fā)揮效果。 具有通訊能力，自動配置程序和自診斷功能，可以大大 提高生產(chǎn)率和工廠生產(chǎn)的效益。 特點(diǎn) 1、自動設(shè)定 自動設(shè)定使定位器進(jìn)入自動調(diào)整狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)下列設(shè)定： 零點(diǎn)/滿度 最佳的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作速度 對應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸大小 對應(yīng)填料的摩擦系數(shù) 2、智能通信器 智能通信器可對各類儀表進(jìn)行功能設(shè)定，包括信號量程設(shè)定，設(shè)定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用，閥的作用等，而這一切只需通過 菜單進(jìn)行即可。 3、氣路維護(hù) 作為智能儀表，

在電廠調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,氣動執(zhí)行器是特別常用的終端控制元件。為了適應(yīng)電廠的安全生產(chǎn)和自動控制技術(shù)水平的不斷發(fā)展,氣動執(zhí)行器在精確性、靈敏性和穩(wěn)定性等方面的性能也需要不斷提高。文章通過許昌龍崗發(fā)電有限責(zé)任公司對常規(guī)機(jī)械式閥門定位器的改造實(shí)例,使得新型智能閥門定位器在提升氣動執(zhí)行器的各方面性能上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。同時(shí),重點(diǎn)介紹了帶有三斷自鎖裝置的新型智能定位器的工作原理、調(diào)試方法、功能特點(diǎn)等。

本文首先簡述常規(guī)定位器的不足,然后介紹智能閥門定位器的原理及其在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用,最后介紹智能閥門定位器在化工生產(chǎn)中的問題以及解決的辦法.在化工生產(chǎn)過程中運(yùn)用智能閥門定位器可以提高控制的精確性以及穩(wěn)定性,從而保證其應(yīng)用更廣泛.另一方面,智能閥門定位器具有獨(dú)立的模塊基座,可以通過切換模塊進(jìn)行重新組合,采用二線制輸入輸出信號,提高其安全性.隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及化工業(yè)的增長,智能閥門定位器將會有很好的發(fā)展前景.

普通閥門定位器與智能閥門定位器的主要區(qū)別 1.控制閥流量特性的實(shí)現(xiàn)方式不同 智能定位器的反饋部分采用線性反饋，所需控制閥流量特性是在設(shè)定回路實(shí)現(xiàn)的。普通 定位器的反饋部分是不同形狀的凸輪，通過改變凸輪形狀來實(shí)現(xiàn)所需控制閥流量特性。詳見 5.3節(jié)。 2.輸入輸出方式不同 通常，智能閥門定位器是智能電氣閥門定位器。與一般電氣閥門定位器比較，智能電氣 閥門定位器的輸入信號是標(biāo)準(zhǔn)的4～20ma或1～5v電信號，它需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后作為微 處理器的輸入信號。而一般電氣閥門定位器輸入信號雖然是4—20ma或l～5v電信號，但 它不需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，可直接送電磁線圈產(chǎn)生電磁力，實(shí)現(xiàn)力平衡。智能閥門定位器的輸出 信號是數(shù)字信號，它通常送壓電閥組，通過壓電閥組的開關(guān)來調(diào)節(jié)送控制閥膜頭的氣壓，一 般電氣閥門定位器的輸出信號是經(jīng)氣動放大器放大后的氣信號。 3.采用的控

控制閥細(xì)節(jié)分析之七——閥門定位器與控制閥的連接 李寶華 摘要：閥門定位器是控制閥的重要附件，與執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合使用，可以改善控制閥的靜態(tài)特性和動態(tài)特 性，克服閥桿的摩擦力并消除不平衡力的影響，實(shí)現(xiàn)控制信號對控制閥的準(zhǔn)確定位，最終保證 控制系統(tǒng)及工業(yè)過程的有效運(yùn)行。對于閥門定位器與控制閥的連接，長期以來各個(gè)廠家各自設(shè) 計(jì)配套，相互配用困難。隨著控制系統(tǒng)和控制閥診斷技術(shù)的發(fā)展及最終用戶需求的提高，閥門 定位器與控制閥的連接標(biāo)準(zhǔn)化是對制造廠家的基本要求，而國際國內(nèi)也早有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實(shí)施。 本文試對閥門定位器與控制閥連接的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行分析探討。 關(guān)鍵詞：連接；閥門定位器；控制閥；標(biāo)準(zhǔn)化；技術(shù)細(xì)節(jié)；分析 引言 對于調(diào)節(jié)型的控制閥，配置閥門定位器已是用戶普遍選擇。閥門定位器與控制閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)（主要 是氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)）配合使用，可以改善控制閥的靜態(tài)特性和動態(tài)特性，克服閥桿的摩擦力并消除不平 衡力的影響，

氣動放大器部件是閥門定位器實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵部件之一,為了滿足控制過程的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需要,開發(fā)研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的氣動放大器部件已迫在眉睫。本文介紹了一種新型智能閥門定位器氣動放大器部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及控制原理。經(jīng)我司開發(fā)批量生產(chǎn)驗(yàn)證,此型式氣動放大器部件能耗很低,適用于msp430系列芯片控制的智能閥門定位器。是未來智能閥門定位器發(fā)展主流方向之一。

為了適應(yīng)自動控制技術(shù)水平的不斷發(fā)展,氣動執(zhí)行器在精確性、靈敏性和穩(wěn)定性等方面也有了較大的提高,但是目前應(yīng)用的國產(chǎn)氣動執(zhí)行器在這些方面與進(jìn)口定位器還有差距。比較了國產(chǎn)常規(guī)定位器和智能定位器在結(jié)構(gòu)和工作原理上的異同,以及在氣動執(zhí)行器應(yīng)用上的不同效果,重點(diǎn)介紹了智能定位器的組件、原理。

為了適應(yīng)自動控制技術(shù)水平的不斷發(fā)展,氣動執(zhí)行器在精確性、靈敏性和穩(wěn)定性等方面也有了較大的提高,但是目前應(yīng)用的國產(chǎn)氣動執(zhí)行器在這些方面與進(jìn)口定位器還有差距。比較了國產(chǎn)常規(guī)定位器和智能定位器在結(jié)構(gòu)和工作原理上的異同,以及在氣動執(zhí)行器應(yīng)用上的不同效果,重點(diǎn)介紹了智能定位器的特點(diǎn)、組件、原理和調(diào)試方法。通過華能平?jīng)鲭姀S的應(yīng)用實(shí)例,表明智能定位器具有質(zhì)量可靠、調(diào)試簡單、故障率低等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足工藝系統(tǒng)的要求。

控制閥細(xì)節(jié)分析之9_數(shù)字式閥門定位器

智能閥門定位器是智能電氣調(diào)節(jié)閥的控制核心,其中的閥位控制算法是實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥閥桿位置精確定位和閥門開度精確調(diào)節(jié)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的五接點(diǎn)開關(guān)算法具有算法簡單、響應(yīng)速度快的特點(diǎn),但是存在參數(shù)調(diào)整困難,無法適應(yīng)不同閥芯、不同行程調(diào)節(jié)閥精確定位的控制要求。為此將傳統(tǒng)五節(jié)點(diǎn)開關(guān)控制與pid控制算法相結(jié)合,研究實(shí)現(xiàn)了一種閥位自適應(yīng)控制算法。通過系統(tǒng)初始化程序?qū)崿F(xiàn)了控制參數(shù)的初始整定并在閥位控制過程中實(shí)現(xiàn)了pid控制參數(shù)的自適應(yīng)微調(diào)。閥門定位控制試驗(yàn)結(jié)果表明:該閥位自適應(yīng)控制算法實(shí)現(xiàn)了閥位的準(zhǔn)確控制,閥位定位精度滿足±1%fs的設(shè)計(jì)要求。

文中介紹了用89系列微控制器作為控制核心,以固態(tài)繼電器為驅(qū)動器,設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程控制閥門定位器的方法。給出了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、控制要求、主要的硬件電路及軟件流程。采用復(fù)合數(shù)字濾波的方法,消除了脈沖干擾,提高了系統(tǒng)的可靠性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該系統(tǒng)操作方法簡單易行、定位準(zhǔn)確、控制精度高、能耗低,完全可以滿足現(xiàn)場定位控制的要求。

智能閥門定位器具有高可靠性、高控制精度、功能易擴(kuò)展、可通訊等特點(diǎn),充分適應(yīng)工業(yè)控制體系間網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化發(fā)展方向的要求,從根本上克服了傳統(tǒng)機(jī)械式閥門定位器功率損耗大、響應(yīng)速度慢、易發(fā)熱、機(jī)械磨損、電磁干擾等缺點(diǎn)。智能閥門定位器應(yīng)用氣動先導(dǎo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部氣路控制,即以小閥控制壓縮空氣流量再用壓縮空氣推動大閥門,從而實(shí)現(xiàn)被控介質(zhì)的流量控制,這種分級控制的思想通過壓電閥應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)智能閥門定位器的工作原理（以西門子sipartps2為例），對智能閥門定位器在氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的常見故障和一些特殊應(yīng)用進(jìn)行分析，提出有針對性的解決方案。

本文介紹了智能閥門定位器的原理和特點(diǎn),總結(jié)了調(diào)試智能閥門定位器中出現(xiàn)的問題及解決方法,為帶智能閥門定位器的調(diào)節(jié)的調(diào)校及故障處理給出了借鑒。

現(xiàn)代社會是講究科技創(chuàng)新的時(shí)代,傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)逐漸地被新興技術(shù)所取代,這也是社會進(jìn)步的必然結(jié)果。本文主要講解和傳統(tǒng)閥門定位器相比較,智能閥門定位器的工作原理和具備的特點(diǎn),并提出在智能閥門定位器中出現(xiàn)問題的解決方案,為帶智能閥門定位器的調(diào)節(jié)閥的調(diào)校以及故障處理給出了借鑒的方法。

針對智能閥門定位器非線性和動態(tài)特性差的問題,提出了控制響應(yīng)過程和誤差相平面分析的方法。在ziegler-nichlols整定公式基礎(chǔ)上對pid參數(shù)設(shè)計(jì)了整定算法,并選擇了基于相平面分析的pid控制策略。實(shí)驗(yàn)表明:此算法簡單,對多種閥門全行程內(nèi)適應(yīng)性較強(qiáng),滿足工業(yè)生產(chǎn)需要。

針對采用直行程氣缸控制的閥門設(shè)計(jì)了智能閥門定位器。為研究其控制方法,采用amesim/simulink聯(lián)合仿真,在amesim中建立氣動伺服閥控非對稱缸的系統(tǒng)模型,以s函數(shù)的形式導(dǎo)入到模糊自整定增量式pid控制系統(tǒng)的simulink模塊中,得到氣動伺服系統(tǒng)的響應(yīng)特性。將有、無pid系統(tǒng)的響應(yīng)特性進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明:模糊自整定增量式pid控制器可以改善氣動伺服系統(tǒng)的響應(yīng)性能,達(dá)到了調(diào)節(jié)精度高、調(diào)節(jié)速度快的目的。

智能閥門定位器具有高品質(zhì)調(diào)節(jié),增加過程控制的精確性和穩(wěn)定性的特點(diǎn),在工業(yè)領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用,本文通過講述abb公司tzid-c智能閥門定位器的使用與維護(hù),使更多的使用人員得到參考和借鑒。