阀门定位器的作用是什么?

阀门定位器的作用是什么?定位器(又称:气动阀门定位器)是调节阀的主要附件,通常与VTON气动调节阀配套使用,它接受调节器的输出信号,然后以它的输出信号去控制VTON气动调节阀,当调节阀动作后,阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器,阀位状况通过电信号传给上位系统 。阀门定位器的作用主要有:1.改善调节阀的静态特性,提高阀门位置的线性度 。2.改善VTON调节阀的动态特性,减少调节信号的传递滞后 。3.改变调节阀的流量特性 。4.改变调节阀对信号压力的响应范围实现分程控制 。5.使阀门动作反向 。
气动阀门定位器的工作原理气动阀门定位器是按力矩平衡原理工作的,当通入波纹管2的信号压力P1增加时,使主杠杆3绕支点转动,使喷嘴挡板9靠近喷嘴,喷嘴背压经单向放大器8放大后,通入到执行机构薄膜室的压力增加,使阀杆向下移动 。并带动反馈杆绕支点转动,反馈凸轮也随之作逆时针方向转动,通过滚轮使副杠杆4绕支点转动,并将反馈弹簧拉伸,弹簧对主杠杆3的拉力与信号压力用在波纹管上的力达到力矩平衡时,仪表达到平衡状态 。执行机构的阀位维持在一定的开度上,一定的信号压力就对应于一定的阀位开度 。以上作用方式为正作用,若要改变作用方式,只要将凸轮翻转,A向变成B向等,即可 。所谓正作用定位器,就是信号压力增加,输出压力亦增加;所谓反作用定位器,就是信号压力增加,输出压力则减少 。一台正作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现反作用执行机构的动作;相反,一台反作用执行机构只要装上反作用定位器,就能实现正作用执行机构的动作 。
阀门定位器的主要作用有那些?在调节阀的使用中,一般需要配有定位器,定位器是控制系统的终端,一旦其发生故障,将直接影响装置的安全运行,对生产过程影响非常大 。智能定位器是运用智能阀门定位器,能够改善调节阀的流量特性和性能,可以通过与DCS或总线设备进行数字信息通讯,提升企业生产控制能力,为装置的安全稳定生产提供保障 。比较常用的是智能阀门定位器,我们来介绍下它的作用:
1.机械型普通定位器存在的不足
1) 机械型普通定位器多为机械力平衡原理,它采用喷嘴挡板机构,可动件较多,容易受温度波动、外界振动等干扰的影响,耐环境性差;弹簧的弹性系数在恶劣环境下能发生改变,会造成调节阀非线性,导致控制质量下降;外界振动传到力平衡机构,易造成部件磨损以及零点和行程漂移,也使定位器难以工作;
2)由于喷嘴本身的特性,执行器在稳定状态时也要大量消耗压缩空气,若使用执行器数量较多,能耗较大;而且喷咀本身是一个潜在故障源,易被灰尘或污物颗粒堵住,使定位器不能正常工作;
3)常规定位器手动调校时需要使用专用设备、不隔离控制回路是不可能的,且零点和行程的调整互相影响,须反复整定,费时费力,非线性严重时,则更难调整 。
2.Logix520智能阀门定位器的组成和原理
2.1Logix520智能阀门定位器的组成
Logix520智能阀门定位器是一种具有HART通信协议的智能阀门定位器,由三部分组成:微处理器电子控制的模件,包括HART通信模块和就地用户界面开关;电/气动转换器模件的压电阀;阀位传感器 。
2.2Logix520智能阀门定位器的工作原理
整个控制回路由两线、4~20mA信号控制 。HART模件送出和接收叠加在4~20mA信号上的数字信息,实现与微处理器的双向数字通信 。模拟量的4~20mA信号传给微处理器,与阀位传感器的反馈进行比较,微处理器根据偏差的大小和方向进行控制计算(一级控制),向压电阀发出电控指令使其进行开、闭动作 。压电阀依据控制指令脉冲的宽度对应于气动放大器输出压力的增量,同时气动放大器的输出又被反馈给内控制回路,再次与微处理器的运算结果进行比较运算(二级控制),通过两级控制输出信号到执行机构,执行机构内空气压力的变化控制着阀门行程 。当控制偏差很大时,压电阀发出宽幅脉冲信号,使定位器输出一个连续信号,大幅度的改变至执行机构的信号压力驱动阀门快速动作;随着阀门接近要求的位置,命令要求的位置与测得位置的差值变小,压电阀输出一个较小脉宽的脉冲信号,断续、小幅度的改变至执行机构的信号压力,使执行机构接近新命令位置的动作平缓 。当阀门到达要求的位置(进入死区)时,压电阀无脉冲输出,定位器输出保持为零,使阀门稳定在某一位置不动 。