定位器的控制原理及選型(熱控三班李丹)

定位器的控制原理和選型熱控三班李丹定位器的控制原理及選型定位器接受控制系統(tǒng)或者控制器發(fā)生的指令信號（一般為4~20mA），通過內(nèi)部電氣轉(zhuǎn)換裝置，把輸入的氣源信號轉(zhuǎn)變?yōu)殚y門執(zhí)行器所需的氣壓，使閥門開到相應(yīng)的位置。在輸出氣壓使閥門動作過程中，由于定位器反饋桿的存在，檢測到定位器是否動作到位，到位后定位器會根據(jù)這個(gè)反饋量穩(wěn)定輸出氣壓，從而起到定位的作用?，F(xiàn)場常用的定位器型號有西門子智能閥門定位器、FisherDVC6000、FisherDVC2000、二次風(fēng)智能閥門定位器SMARTYT-2400、YT-2500,ABB#4機(jī)就地基調(diào)儀改造#4機(jī)就地壓力、溫度基調(diào)儀原使用KF系列基調(diào)儀，從投產(chǎn)至現(xiàn)在，已使用多年，由于使用年限較長，現(xiàn)場工況要求較高，產(chǎn)品性能相對落后，滿足不了生產(chǎn)實(shí)際要求。加上基調(diào)儀運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行人員無法掌握和控制，給安全生產(chǎn)帶來隱患，目前該基調(diào)儀系列備品備件采購困難。為確保安全運(yùn)行生產(chǎn)，利用本次#4機(jī)A修機(jī)會，將#4機(jī)冷再至輔汽壓力、發(fā)電機(jī)定子冷卻水溫度、氫側(cè)和空側(cè)密封油溫度、A小機(jī)和B小機(jī)潤滑油冷油器出口溫度、膨脹水箱液位就地基調(diào)儀取消，更換為FISHER(DVC2000)氣動定位調(diào)節(jié)門。原發(fā)電機(jī)定子冷卻水基調(diào)儀FISHER(DVC2000)氣動定位調(diào)節(jié)門氣動調(diào)節(jié)閥門氣動調(diào)節(jié)閥門包括FISHER、ABB和國聲氣動調(diào)門。氣動調(diào)節(jié)閥門包括以下部分：電/氣轉(zhuǎn)換器、定位器、位置變送器、電磁閥、空氣過濾減壓閥。大部分氣動調(diào)門設(shè)有電磁閥，少數(shù)氣動調(diào)門設(shè)有定位器。電/氣轉(zhuǎn)換器接受4~20mA信號，按比例輸出一定大小的氣體壓力，此壓力送到定位器，定位器將其放大，輸出氣體至執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動。對于不帶定位器的氣動調(diào)節(jié)門，電/氣轉(zhuǎn)換器的輸出直接至執(zhí)行機(jī)構(gòu)使其運(yùn)動。氣動調(diào)節(jié)閥門電/氣（I/P）轉(zhuǎn)換器作用是接受4~20mA信號，將其轉(zhuǎn)換為壓力信號，可分為正作用和反作用。正作用指輸入信號增加，輸出壓力也增加，反作用則正相反。定位器定位器的作用是接受電/氣轉(zhuǎn)換器的輸出壓力作為輸入信號，將其放大后送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。定位器也分為正作用和反作用，意義與電/氣轉(zhuǎn)換器相同。電/氣轉(zhuǎn)換器以正作用為例，其工作原理如下圖所示輸入信號進(jìn)入線圈，當(dāng)輸入信號增加時(shí)，線圈周圍的磁場增強(qiáng)。這個(gè)磁場使磁鐵的磁力增加，從而使銜鐵與磁極之間的吸引力增加。這個(gè)吸引力使銜角以銜角旋轉(zhuǎn)軸為軸向著靠近噴嘴的方向旋轉(zhuǎn)，從而使噴嘴、relay上部的小室和反饋波紋管內(nèi)的壓力增加。隨著反饋波紋管內(nèi)的壓力增加，會產(chǎn)生一個(gè)使銜角向著遠(yuǎn)離噴嘴的方向旋轉(zhuǎn)的力，最后達(dá)到一個(gè)平衡狀態(tài)。隨著噴嘴壓力的增加，它作用于大膜片使中間小室向下移動，從而推動閥塞，使排氣口關(guān)閉，進(jìn)氣口打開，從而使relay的輸出（即電氣轉(zhuǎn)換器的輸出）增加。隨著輸出壓力的增加，它作用于小膜片使中間小室回復(fù)原位，關(guān)閉閥塞，輸出壓力停止增加。輸入信號減小時(shí)，情況正好相反。定位器以正作用為例，其工作原理如下圖所示當(dāng)輸入信號增大時(shí)，波紋管擴(kuò)張，推動推板。推板繞輸入軸轉(zhuǎn)動從而使擋板靠近噴嘴，噴嘴壓力增大，通過relay的作用使輸出至執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力也增大，從而推動閥桿向下運(yùn)動。閥桿的運(yùn)動通過凸輪反饋給推板，凸輪推動掛板繞反饋軸轉(zhuǎn)動，從而使擋板離開噴嘴，噴嘴壓力下降，輸出至執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力也下降，直至平衡，閥桿停止運(yùn)動。當(dāng)輸入信號減小時(shí)，情況正好相反。氣動放大器YT-300氣動放大器YT-300(YT-305)是接受定位器的出口壓力信號，按相同壓力直接提供大的流量給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于加快閥門動作速度的裝置。特征如下：1.按信號壓力1:1放大流量，速度快，精度高。2.通過調(diào)節(jié)旁通可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3.對輸入信號的微小變化，響應(yīng)非常靈敏。4.內(nèi)置100微米濾網(wǎng)，防止異物進(jìn)入。YT-300(YT-305)系列產(chǎn)品選型方法YT-300/YT-305氣源接口規(guī)格P:PT

N:NPT動作溫度1:-20~70℃（標(biāo)準(zhǔn)型）

2:-20~120℃（高溫型）

3:-40~70℃（低溫型）

動作原理從減壓閥輸入氣源壓力(Supply)，信號接口端輸入信號壓力(InputSignal)，那么上方膜片(③)受到壓力，使膜片組合件向下移動，同時(shí)閥芯(⑦)也會向下移動。這時(shí)輸入壓力通過閥芯底座通路流入到輸出接口(Output)并輸入到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)輸出壓力增加到和信號壓力相同時(shí)，閥芯(⑦)重新上升，最總信號壓力和輸出壓力保持相同。相反，輸出壓力大于信號壓力，則膜片組合件向上移動，輸出壓力會通過閥芯上方空隙向排氣環(huán)(④)排氣。根據(jù)信號壓力而變化的輸出壓力的靈敏度可以通過調(diào)節(jié)螺絲(①)進(jìn)行調(diào)解，通過調(diào)節(jié)可以改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。DVC2000數(shù)字式閥門控制器DVC2000系列數(shù)字式閥門控制器是可以通訊的、基于微處理器的電－氣閥門定位器。除將電流輸入信號（4-20mA）轉(zhuǎn)換為氣壓輸出信號的傳統(tǒng)功能外，DVC2000系列數(shù)字式閥門控制器通過一個(gè)本地顯示液晶屏和HART?協(xié)議進(jìn)行通訊。除此之外它還提供了一個(gè)選項(xiàng)，可為2個(gè)集成的限制開關(guān)（用于閥門開/關(guān)指示器）提供了單獨(dú)的線路，并有一個(gè)閥位變送器（用于獨(dú)立的閥位置反饋）。定位器的連接電氣連接數(shù)字式閥門控制器通常是由一塊控制系統(tǒng)輸出卡提供電源的。把控制系統(tǒng)輸出卡上的正極“輸出電流”端連接到標(biāo)號為“+11”的接線端。再將負(fù)極“輸出電流”（或叫返回）端接到標(biāo)號為“-12”的接線端。可選電路板共三個(gè)可供選擇的電路（閥位變送器、開關(guān)1和開關(guān)2),控制電流來自外部電源類似于一個(gè)兩線制閥位變送器的工作。限位開關(guān)對一個(gè)集成式提供限位開關(guān)的定位器，附加接線端為現(xiàn)場配線提供了連接點(diǎn)。限位開關(guān)之間是相互獨(dú)立的，并且與數(shù)字式閥門控制器的初級反饋也是互相獨(dú)立的。如果只使用一個(gè)開關(guān),必須使用通道1。盡管按照本安要求電氣元件相互隔離，通道2的電源來自通道1。因此通道2不能單獨(dú)使用。把控制系統(tǒng)輸出卡上的正極“輸出電流”端接到標(biāo)號為“+41”的接線端。再將負(fù)極“輸出電流”（或叫返回）端接到標(biāo)號為“-42”的接線端。如果需要使用第二個(gè)開關(guān)，將控制系統(tǒng)輸出卡上的正極“開關(guān)輸入”接到標(biāo)號為“+51”的接線端。再將負(fù)極“開關(guān)輸入”的導(dǎo)線接到標(biāo)號為“-52”的接線端。閥位變送器對一個(gè)提供集成式閥位變送器的定位器，附加的接線端子為現(xiàn)場配線提供了連接點(diǎn)。DVC2000內(nèi)的閥位變送器的供電通過4-20mA的控制系統(tǒng)輸入獲得，類似于兩線制變送器的工作方式。另外，變送器的功能是從數(shù)字式閥門控制器上獲取閥位信息（通過一個(gè)光聲絕緣體）。因此，4-20mA的定位控制回路也必須供電，以保證閥位變送器能產(chǎn)生一個(gè)表示閥門位置的輸出信號。把控制系統(tǒng)輸出卡上的正極“輸入電流”接到標(biāo)號為“+31”的接線端。再將負(fù)極“輸入電流”的導(dǎo)線接到標(biāo)號為“-32”的接線端?；驹O(shè)置DVC2000系列數(shù)字式閥門控制器可使用本地操作界面。該界面包含一個(gè)液晶顯示屏（LCD），四個(gè)按鈕和一個(gè)閥位變送器設(shè)置開關(guān)。要在主屏上運(yùn)行QUICKSETUP（快速設(shè)置）程序，先按下箭頭鍵，再按右箭頭鍵。這時(shí)會有一個(gè)警告，提示該步驟會引起閥門的動作。再次按下右箭頭鍵將進(jìn)入校驗(yàn)程序。返回主菜單按左箭頭鍵。二次風(fēng)智能閥門定位器YT-2500YT-2500型智能閥門定位器是從控制器或控制系統(tǒng)接受4~20mA的電流信號，通過內(nèi)置的高性能微處理器的處理可精確控制閥門開度，并且可進(jìn)行自動設(shè)定，PID最佳控制，閥位信號反饋，HART通訊等強(qiáng)有力功能的新一代主力產(chǎn)品YT-2500直行程的內(nèi)部構(gòu)造執(zhí)行機(jī)構(gòu)和YT-2500氣管的連接單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連接YT-2500系列產(chǎn)品使用在單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，設(shè)定為使用出口1。因此使用在利用彈簧反饋的單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，請把YT-2500系列產(chǎn)品的出口1和執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室進(jìn)行連接雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)和氣管的連接YT-2500系