Intelligente Ventilpositionierer der Grundprinzipien und vergleichende

I. Übersicht über intelligenter Positionierer

Der intelligente Ventilpositionierer besteht aus dem Signalkonditionierungsteil, dem Mikroprozessor, dem Elektropneumatik-Control-Teil und der Ventilpositionserkennung und der Rückkopplungsvorrichtung usw. Das Eingangssignal kann 4 ~ 20 mA-Signal oder digitales Signal sein.

Der Signalkonditionierungsteil wandelt das Eingangssignal und das Feedback -Signal der Ventilposition in ein digitales Signal um, das für den Mikroprozessor akzeptabel ist. Der Mikroprozessor ist die beiden digitalen Signale für die Verarbeitung, Vergleich, das Urteil der Ventilöffnung und das Eingangssignal entspricht dem Signal für das Elektro -Gasumwandlungssteuerungsteil, das in pneumatische Signale auf pneumatische Aktuatoren umgewandelt wurde, um die Wirkung des Regulators zu fördern. Die Ventilpositionserkennung und Rückkopplungsvorrichtung erkennt die Stammverschiebung des Stellantriebs und konvertiert es in ein elektrisches Signal für Rückkopplungen an den Signalkonditionierungskreis.

Der intelligente Ventilpositionierer verfügt normalerweise über eine Flüssigkristallanzeige und eine manuelle Bedienungstaste. Die Anzeige wird verwendet, um verschiedene Statusinformationen des Ventil -Positionierers anzuzeigen. Manuelle Betriebstaste wird verwendet, um Konfigurationsdaten und manuelle Bedienung einzugeben.

Der Microprozessor für Smart -Ventil -Positionierer als Kern im Vergleich zu vielen Analogventilpositionierern hat die folgenden Vorteile:

① Intelligente Ventilpositionierer Mechanische bewegliche Teile weniger, das Eingangssignal, das Rückkopplungssignalvergleich ist digitaler Vergleich, nicht leicht von der Umgebung, gute Arbeitsstabilität, es gibt keinen mechanischen Fehler, der durch den Einfluss der Totzone verursacht wird, sodass die Positionierungsgenauigkeit und Zuverlässigkeit hoch ist.

② Intelligenter Ventilpositionierer enthält im Allgemeinen üblicherweise verwendete lineare, logarithmische und schnell geöffnete charakteristische Funktionsmodul, die direkt über die Taste oder den Host-Computer, Handheld-Datensetzer, eingestellt werden kann, sodass die Durchflussmerkmale der Änderung bequem sind.

③ Einstellung und Bereichsanpassung der Null beeinflussen sich nicht gegenseitig, sodass der Einstellungsprozess einfach und schnell ist. Viele Sorten des intelligenten Ventilpositionierers können nicht nur die Einstellung von Null und Reichweite automatisch und die angepassten Antriebsspezifikationen wie das Gaskammervolumen, die Rolle des Formulars usw. automatisch erkennen, sodass das Ventil in der am besten funktionierenden Bedingung ist.

④ Zusätzlich zur allgemeinen selbstdiagnostischen Funktion kann der intelligente Ventilpositionier das Rückkopplungssignal ausgeben, das der tatsächlichen Wirkung des Regulierungsventils entspricht, das zur Fernüberwachung des Arbeitsstatus des Regulierungsventils verwendet werden kann, um das digitale Signal des intelligenten Typs zu akzeptieren. Der Ventil-Positionierer mit wechselseitigen Kommunikationsfunktionen kann lokal oder remote mit einem Host-Computer oder einem Handheld-Operator für die Konfiguration des Ventilposition, Debugging, Diagnostik verwendet werden.

Das Steuersignal des intelligenten Ventilpositionierers beträgt 4 ~ 20 mA, das normalerweise aus dem SPS -System, dem DCS -System, dem PID -Regler oder dem Handheld -Operator stammt. Für die konventionelle Instrumentierung ist der PID-Regler im Allgemeinen Zugang zum Messsignal des gesteuerten Objekts, des gesteuerten Objekts, der Messsensoren, der Steuerventile und des PID-Reglers, um eine Schleife mit geschlossenem Schleifen zu bilden, intelligentes Ventilpositionsausgang des Ventilpositions-Feedback-Signals nicht an den PID-Regulator. Steuerung des Ventilpositionierers durch den Handmanipulator kann der Handmanipulator gleichzeitig mit den automatischen Steuersignalen und dem intelligenten Ventilpositionierungsausgang des Feedback -Signals der Ventilposition zugegriffen werden. Der Ventilpositionierer wird vom Handmanipulator gesteuert.

Ii. Vergleich verschiedener Marken von Positionierern zu erklären

Ventilpositionierer Als Hauptzubehör für pneumatische Kontrollventile spielen Kontrollventile eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Betriebsqualität. Der Ventilpositionierer gemäß den verschiedenen Eingangssignalen kann in den pneumatischen Ventilpositionierer, den elektrischen Ventilpositionierer und den intelligenten Ventilpositionell unterteilt werden. Gegenwärtig werden im Produktionsprozess von chemischen Unternehmen der pneumatische Ventilpositionierer und der elektrische Ventil -Positionierer weniger als 95% des Kontrollventils verwendet, um den Ventilöffnungs -Smart -Ventil -Positionierer anzupassen. Der Smart Valil -Positionierer ist in analoge und digitale zwei Kategorien unterteilt. Der analoge Smart -Ventil -Positionierer empfängt Standard -Analogstrom- oder Spannungssignale. Das analoge Signal wird als Eingang in den Mikroprozessor in digitale Signale umgewandelt. Dieser Typ von Stellvertreter hat keine digitale Kommunikationsfunktion. Der digitale Smart -Ventil -Positionierer zum Empfangen digitaler Signale kann in zwei Typen unterteilt werden: Typ 1 und analoge Smart -Ventil -Positionierer sind ähnlich. Zusätzlich zu analogen Signalen, die in digitale Signale als Mikroprozessor -Eingangssignale konvertiert werden, können auch digitale Signale auf den analogen Signalen (z. Typ 2 Digital Smart Valve Positionierer empfängt direkt digitale Signale vom Fieldbus, die nach der Verarbeitung durch den Mikroprozessor in Arbeitssignale für den Aktuator umgewandelt werden.

1, das Konzept des Positionierers

Nach dem Nationalen Standard GBIT 22137.1-2008 (gleichwertig zu IEC61514-2000) „Industrial Process Control System mit einem Ventil-Positionierer Teil 1: Pneumatic Output Ventil-Positionierer-Leistungsbewertungsmethode“ in 3.1 Definition: Positionierer (Positionierer) wird mit dem endgültigen Kontrollelement angeschlossen, das das Actuator-Positions-Controller automatisch angepasst hat. Positionierer (Positionierer) ist ein Positionierungssteuerer, der mit dem endgültigen Steuerelement oder dem beweglichen Teil des Stellantriebs verbunden ist, der das an den Aktuator gelieferte Ausgangssignal automatisch einstellen kann, um das mit dem Eingangssignal W verbundene vorab abschneidende Reisesignal zu erhalten. Das Eingangssignal W kann ein Pneumatik-Signal (pneumatisches Positions-Signal), ein digitales Signal (elektrisches Signal) sein.

Gemäß dem National Standard GBIT 2900.56-2008 (gleichwertig zu IEC 60050-2006) ist „Electotechnical Terminology Control Technology“, Artikel 351-32-25 Definition: Positionierer (Positionierer) ist eine Kombination des endgültigen Kontrollelements des Aktuators und des endgültigen Kontrollelements der mechanischen Manipulation der physikalischen Einheit des Aktuators.

Gemäß dem Nationalen Standard GBT 17212-1998 (gleichwertig zu IEC 902-1987) „Industrieprozessmessung und Kontrollbegriffe und Definitionen“ in der Definition von P3.3.1.04: Positionierer (Positionierer) basiert auf standardisierten Signalen, um die Position des Aktuator-Ausgangs-Lever-Geräts zu bestimmen. Der Positionierer vergleicht das Eingangssignal mit der mechanischen Rückkopplungsverbindung des Aktuators und liefert dann die erforderliche Energie, um den Aktuatorausgangsstab zu drücken, bis die Rückkopplung für die Ausgangsstabposition dem Signalwert entspricht.

Laut dem Standard-Standard für die chinesische Maschinenindustrie ist JB/T 7368-2015 „Industrial Process Control System mit Ventilpositionierer“ in der Definition von 3.1: Ventilposition (Ventilpositionierer) eine Art Ventil- oder Aktuator-mechanischer Verbindung automatisch den Ausgangsdruck an den Aktuator anpassen, um sicherzustellen, dass die Valve-Position und das Eingangssignal mit der Genauigkeit der Position der Position der Position der Position der Position der Position der Position der Position der Position der Position der Position des Positions und des Eingangssignals mit der Verhältnis der Position der Position der Position des Positions und der Verantwortung der Position der Position der Position des Eingangs anpassen. Dieses Konzept entspricht dem nationalen Standard GB/T 26815-2011 (entspricht der IEC 902-1987) „Terminologie der industriellen Automatisierungsinstrumentierung“, die Definition des Ventilpositions in Artikel 2.7.3.

Gemäß dem Nationalen Standard GBIT 22137.2-2008 (gleichwertig zu IEC61514-2000) „Industrial Process Control System mit Ventil-Positionierer Teil 2: Intelligente Ventile-Leistungsbewertungsmethoden“ in der Definition von Artikel 3.1: Intelligente Ventilpositionierer (intelligenter Valve-Positionierer) basiert auf der Mikroprozessor-Technologie, der Entscheidung und der Entscheidungsfindung und der Entscheidungsfindung und -verarbeitung. Digitale Technologie für Datenverarbeitung, Entscheidungsgenerierung und Zwei-Wege-Kommunikationspositionsensor. Es kann mit zusätzlichen Sensoren und zusätzlichen Funktionen ausgestattet werden, um seine Hauptfunktionen zu unterstützen.

Nach dem Nationalen Standard GBIT 26815-2011 (gleichwertig zu IEC902-1987) „Die Terminologie der industriellen Automatisierungsinstrumentierung“ in der Definition von 2.7.7: Intelligenter Ventilpositionierer (intelligenter Ventilpositionierer) basiert auf der Mikroprozessor-Technologie, kann analoge Signale erhalten oder digitale Signale, die durch das Feldbussen übertragen werden. Die Verwendung digitaler Technologie für die Datenverarbeitung mit einer Zwei-Wege-Kommunikationsfunktion eines Positionierers.

2, pneumatische Komponenten des Smart Ventil -Positionierers

Pneumatische Komponenten des Smart -Ventil -Positionierers als Schlüsselkomponente, seine Zuverlässigkeit, Schwingungswiderstand und Stromverbrauch sowie andere Indikatoren beeinflussen direkt die Leistung der Maschine. Pneumatische Komponenten des intelligenten Ventilpositionierers bestehen im Allgemeinen aus zwei Teilen: I / P -Konverter und Leistungsverstärker. Der I / P -Wandler ist ein kleines Gerät, mit dem das Stromsignal in ein pneumatisches Signal umwandelt wird, wobei im Allgemeinen zwei Technologien verwendet werden: Einer basiert auf dem Prinzip des inversen piezoelektrischen Effekts der Technologie. Der andere basiert auf dem Prinzip des Elektromagnetismus und des Düsenschildmechanismus der Technologie. Aufgrund des I / P -Wandlers ist der Ausgangsfluss sehr gering, so dass mit einem Leistungsverstärker die Leistung des pneumatischen Signals unter Verwendung eines pneumatischen Verstärkers oder eines pneumatischen Schleifventils im Allgemeinen ausgestattet werden muss.

ABB TZIDC, FISHER DVC6200, SAMSON 3730 Intelligenter Ventilpositionierer im I / P -Konverter als Beispiel, basierend auf dem elektromagnetischen Prinzip und dem Düsenmechanismus des I / P -Konverters, basierend auf dem Prinzip der inversen piezoelektrischen Wirkung des I / P -Konverters (piezoelektiv).

(1) ABB TZIDC I/P -Konverter

Der Abb -TZIDC -I/P -Wandler -Arbeitsprinzip ist in Abbildung 1 dargestellt. Der Abb TZIDC -Ventil -Positionierer -I/P -Wandler beträgt 4 ~ 20 mA Standardstromsignal in 0,2 ~ 1,0Bar (3 ~ 15psi) (1Bar = 100 kPa) Drucksignal. Wenn die Spule das 4 ~ 20 mA-Standardstromsignal empfängt, treibt der Magnet den Hebelarm an, um eine Mikro-Verwirklichung der Tapelplatte zu erzeugen, und der Spalt zwischen der Luftplatte und der Luftdüse ändert sich, so dass sich das Rückdrucksignal des Luftdüse ändert und dann durch das Amplifikator das Luftdrucksignal von 0,2 ~ 1,0 pagiert. elektrisches Signal.

(2) Fisher DVC6200 I/P -Konverter

The principle of operation of the Fisher DVC6200 I/P converter is shown in Figure 2. The I/P converter module of the positioner receives the standard DC current input signal from the control device, and clean, oil-free instrument air through the constant throttle orifice (constant air resistance) to the nozzle, the current signal interacts with the coil and magnet to generate force, driving the balance beam to rotate, the balance beam connected to the baffle Platte und die Lücke zwischen der Düse für den variablen Luftwiderstand. When increase the drive signal flow through the electromagnetic coil, attract the balance beam action, balance beam drive baffle plate to make it close to the nozzle (change the distance between the baffle plate and the nozzle), resulting in an increase in the back pressure of the nozzle that is sent to the pneumatic amplifier pneumatic signal increases, and ultimately the output of the valve positioner increases in pneumatic pressure; und umgekehrt, wenn das Antriebssignal durch die elektromagnetische Spule reduziert wird, um die Balkenstrahl / Schallplatte weit weg von der Düse zu machen, so dass der Rückdruck abnimmt und die Ergänzung der Pneumatik -die -werte des pneumatischen Verstärkers abnimmt.

(3) Samson 3730 I/P -Konverter

Der I/P-Konverter des Samson 3730 arbeitet wie in Abbildung 3 dargestellt. Der elektrische Wandler des Samson 3730 besteht aus einem I/P-Wandlermodul, das auf dem Betriebsprinzip des Kraftausgleichs und einem nachgeschalteten Booster basiert. Wenn ein Gleichstromsignal auf die Kolbenspule angewendet wird, die sich im Magnetfeld eines permanenten Magneten befindet, ist die Kraft am Bilanzstrahl proportional zum eingehenden Stromsignal, und die resultierende Reaktionskraft bewegt die Schallwand von der Düse weg. Wenn die Luftquelle durch das feste Restriktionsloch, hat sich der Abstand zwischen der Schallwandplatte und der Düse geändert, wodurch sich der Düsenrückdruck entsprechend geändert hat. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich der Rückdruck der Düse auf das Verstärkermembran, um das Signalluftdruck zu steuern, sodass der Verstärker unterschiedliche Strömungsrate und Druckschilder ausgibt.

3 das Arbeitsprinzip des intelligenten Ventilpositionierers

Derzeit auf dem Inlandsmarkt ausländischer Marken von intelligentem Ventilpositionierern verwendet: Abbtzidc, Fisher DVC 6200, Samson 3730, Flowsere Logix 520md, Kommode-Masoneilansv1-1-1-AP, Siemens Sipart PS2, Metso-Neles Nd9000 (SHANSDR960) SDR960, SDR991, AZIBAL, AZIBAL, AZIBAL, AZIBAL (SDR960, SDR991), AZIBAL (SDANSD. Neles ND9000, IPS-Foxborosdr960 und SDR991, Azibil (Yamatake) SVP700. Das Folgende werden nachstehend im Betriebsprinzip der neun Marken (entsprechenden Modelle) Smart Ventil -Positionierer erörtert.

(1) ABB TZIDC

Das Betriebsprinzip des ABB TZIDC ist in Abbildung 4 dargestellt. Der Positionierer besteht aus einem elektronischen Modul, einem I/P-Modul mit einem 3-Wege-Ventil mit 3-Position und einem Positionssensor. Die Mikroprozessor-CPU ist die Kernkomponente des elektronischen Moduls, das I/P-Modul mit einem 3-Wege-Ventil 3-Positionen ist die Kernkomponente der Strom- und pneumatischen Druckumwandlung, und der Positionssensor bietet eine zuverlässige Ventilposition, mit der der Positionierer intelligenter Kontrolle durchführt. Wenn der Ventilpositionierer mit Strom versorgt wird, wird der Stellvertreter vom AD -Wandler gemäß dem Eingangssignal und dem Positionssensorsignal für die CPU verarbeitet, und das im EEPROM gespeicherte automatische Erkennungs- und Tuning -Programm wird durch die Abweichung des Satzwerts und des Positionsrückkopplungssignals automatisch angepasst. Das I/P -Modul empfängt das elektrische Signal aus dem elektronischen Modul und wandelt das elektrische Signal aus dem Positionierer in das pneumatische Signal um, um den pneumatischen Aktuator zu antreiben. Das I/P -Modul empfängt elektrische Signale vom elektronischen Modul und wandelt die elektrischen Signale vom Positionierer in Gassignale um, um den pneumatischen Aktuator zu treiben.

(2) Fisher DVC 6200

Fisher DVC 6200 -Betriebsprinzip Wie in Abbildung 5 gezeigt, enthält dieses digitale Ventil -Controller -Gehäuse Reisesensoren, Anschlussboxen, pneumatische Eingangs- und Ausgangsverbindungen und ein Hauptmodul. Das Hauptmodul kann im Feld leicht ersetzt werden, ohne die Felddrähte oder Pipelinen zu trennen. Das Hauptmodul enthält Komponenten wie einen I/P -Wandler, einen pneumatischen Verstärker, eine pneumatische Verstärkerposition für die Rückkopplungsbaugruppe, die PWB -Baugruppe (Druckenschaltplatte) und drei Drucksensoren. Die Position des Verstärkers kann durch Prüfung eines Magneten auf dem Verstärkerstrahl mit einem Detektor auf der gedruckten Leiterplatte erkannt werden. Die Reisesensoren werden für kleine Feedback -Messwerte für kleine Schleifen verwendet.

Fisher DVC 6200 Digitale Ventilkontroller sind Schleifeninstrumente, die eine Ventilpositionskontrolle proportional zum Eingangssignal aus dem Kontrollraum bereitstellen. Das Eingangssignal wird durch ein verdrehtes Paarkabel in ein Anschlussbox in ein Submodul der gedruckten Leiterplatte geleitet, wo es gelesen, berechnet und von einem Mikroprozessor in ein analoges E/P -Antriebssignal umgewandelt wird, um einen I/P -Konverter zu fahren.

Mit zunehmendem Eingangssignal steigt das Antriebssignal zum IP -Wandler und der Ausgangsluftdruck des IP -Wandlers nimmt zu. Der Ausgangsluftdruck des I/P-Wandlers wird an den pneumatischen Verstärker-Submodul gesendet, der auch mit der Luftdruckquelle angeschlossen ist und das pneumatische Signal vom IP-Wandler verstärkt. Der pneumatische Verstärker empfängt das amplifizierte pneumatische Signal und bietet zwei Luftdruckausgänge. Wenn der Eingangsluftdruck zunimmt (4 ~ 20 mA Signal), steigt der Luftdruck bei Ausgang A immer an, während der Luftdruck bei Ausgang B immer abnimmt. Der Luftdruck am Ausgangsanschluss A wird in doppelwirkenden und einzeln wirkenden positiv wirkenden Anwendungen verwendet, und der Luftdruck am Ausgangsanschluss B kann in umgekehrten, doppelwirkenden und Einzelwirkungsanwendungen verwendet werden. Eine Zunahme des Luftdrucks am Auslass A führt den Stellantrieb nach unten. Die Stellantriebsposition wird durch einen nichtkontakten Reise-Feedback-Sensor erkannt. Der Aktuator bewegt sich weiter nach unten, bis er die richtige Position des Aktuators erreicht.

Zu diesem Zeitpunkt stabilisiert die gedruckte Leiterplattenbaugruppe das I/P -Antriebssignal. Dadurch wird die Schale positioniert, um eine weitere Erhöhung des Düsendrucks zu verhindern.

Wenn das Eingangssignal abnimmt, nimmt das Antriebssignal zum IP -Wandler ab und der Ausgangsluftdruck zum I/P -Wandler nimmt ab. Der pneumatische Verstärker verringert den Luftdruck am Auslass A und erhöht den Luftdruck am Auslass B. Der Aktuator bewegt sich weiter nach oben, bis er den I/P -Wandler erreicht. Der Aktuator bewegt sich weiter nach oben, bis er die richtige Position des Aktuators erreicht. An diesem Positionspunkt stabilisiert die gedruckte Leiterplattenbaugruppe das I/P -Antriebssignal. Dadurch wird die Schale positioniert, um eine weitere Erhöhung des Düsendrucks zu verhindern.

(3) Samson 3730

Samson 3730 -Betriebsprinzip Wie in der Abbildung gezeigt, besteht der Positionierer hauptsächlich aus einer elektronischen Einheit mit Mikroprozessor, einem analogen elektrischen Wandler, einem pneumatischen Ausgangsverstärker und einer Ventilposition eine lineare Widerstandsumwandlung des Ventilpositionssensors. Der im pneumatische Steuerventil installierte PositionSer ist das Eingangsregelsignal eine genaue Positionierung des Ventils. Der Positionierer steuert das System oder einen Controller mit dem DC -Eingangsregelsignal (z. B. 4 ~ 20 mA) als gegebenen Wert W, Kontrollventilstammposition durch den Rückkopplungshebel zum Ventilpositionssensor, der in ein elektrisches Signal umgewandelt wurde, das als analogem PD -Controller als reguliertem Parameter oder Rückkopplungs -X -Positions -Vergleich zwischen den beiden und einem bestimmten Law -Ausgangs -Signal mit einem bestimmten Law -Signal -Y -Actuator mit dem VAL -TAL -Signal mit einem bestimmten Law -Signal -Signal -mit dem Pneum -Actuator mit dem Valid -Actuator mit dem Valid -Aspekt umgewandelt wurde. Bei einer Kontrollabweichung wird der PD -Controller -Ausgang so geändert, dass der elektrische Konverterausgang geändert und der pneumatische Aktuator des Steuerventils durch den pneumatischen Verstärker unter Druck gesetzt oder entlastet wird. Diese Änderung des Ausgangssignals verschiebt die Ventilposition in eine Position, die dem Eingangsregelsignal entspricht. Ein Durchflussrate-Setter mit einem festen Sollwert ermöglicht es, ein konstantes Luftvolumen für die Überdruckspur im Ventilpositioniergehäuse zu evakuieren und sorgt für eine schnelle, störungsfreie Reaktion des pneumatischen Verstärkers. Der pneumatische Verstärker und der Drucklager erhalten die Luftversorgung, und der Drucklager liefert einen konstanten stromaufwärts gelegenen Druck des I/P -Wandlermoduls unabhängig vom Luftversorgungsdruck.

(4) Flowser Logix 520md

Der Flowser Logix 520MD funktioniert wie in Abb. Abs. Es ist ein digital intelligenter Positionierer mit integriertem HART -Kommunikationsprotokoll. Der Positionierer besteht aus drei Hauptteilen: einem mikroprozessorbasierten elektronischen Steuermodul, einem elektrischen Wandlermodul auf piezoelektrischem Ventil und einem Ventilpositionssensor.

Die gesamte Kontrollschleife des Logix 520MD-Positionierers kann entweder 4-20-mA-Signale (mit HART-Overlay) oder digitale Signale empfangen. Logix 520MD verwendet zwei Algorithmen, um die Signale zu verarbeiten, eine interne Schleife (Pilotverstärkerregelung) und eine externe Schleife (Stammpositionskontrolle). Der STEM -Positionssensor liefert eine Messung der tatsächlichen Position des Stammes, und wenn eine Abweichung vorliegt, sendet der Kontrollalgorithmus des Positionierers ein Signal an die interne Schleifensteuerung, basierend auf der Abweichung, und die interne Schleife passt schnell die Position der Gleitventil an. Der Antriebsdruck ändert sich und der Ventilstamm bewegt sich. Die STEM -Bewegung reduziert die Abweichung zwischen dem endgültigen Befehl und der Stammposition, und dieser Prozess wird fortgesetzt, bis die Abweichung Null wird.

Der interne Schaltkreis steuert die Position des Gleitventils über ein Antriebsmodul. Das Fahrermodul besteht aus einem Hall -Effekt -Sensor mit Temperaturkompensation und einem Piezo -Ventildruckregler. Der Piezo -Druckregler steuert den Luftdruck unter dem Zwerchfell, indem sie einen Piezostrahl beugen. Der piezoelektrische Strahl lenkt mit der von der inneren Ringelektronik aufgebrachten Spannung ab. Wenn die Spannung zum Piezoventil erhöht wird, biegt sich der Piezostrahl und schließt gegen die Düse, wodurch der Druck unter dem Zwerchfell zunimmt. Wenn der Druck unter dem Zwerchfell zunimmt oder abnimmt, bewegt sich das Gleitventil oder das Pubpet -Ventil nach oben oder unten. Ein Hall -Effect -Sensor überträgt die Position des Schleifventils oder des Popet -Ventils zur Kontrolle der internen Elektronik zurück.

(5) Kommoden-Masoneilan SVI-IL-AP

Der Kommoden-Masoneilan SV1-II-AP-Smart-Ventil-Positionierer funktioniert wie in der Abbildung gezeigt. When SV1-II-AP intelligent valve positioner is correctly installed to the control valve, the input control signal (circuit power) and the gas supply is connected, the positioner receives the electrical control signal (4-20mA signal or digital signal) from the controller or other equipment, the microprocessor in the electronic module reads the input control signal (the valve position set value) and compares it with the travel/turn signal of the valve position sensor, and the deviation between Die beiden werden als nichtlineare Abweichung berechnet. The deviation of the two according to the non-linear PID algorithm for processing, output to the electromagnetic coil of the I / P electrical converter (nozzle baffle structure), causing changes in the air gap between the nozzle baffle, which in turn becomes the corresponding pre-positioning gas signal p, and then amplified by the pneumatic amplifier gas, so that the pneumatic output p, change, output to the pneumatic Aktuator, um den Stellantrieb / Ventilstamm in die festgelegte Position zu fahren. Wenn die tatsächliche Ventilposition mit der festgelegten Ventilposition übereinstimmt, stabilisiert sich das System und der Stellantrieb bewegt sich nicht mehr. Bei einer doppelwirkenden pneumatischen Ausgabe kann die pneumatische Komponente auch mit einem umgekehrten Ausgangsverstärker (Ausgang P,) ausgestattet werden, um einen doppelwirkenden Ausgang zum pneumatischen Antrieb des Zylindertyps zu bilden.

(6) Siemens stehende PS2

Das Arbeitsprinzip von Siemens Sipart PS2 ist in Abb. 9 dargestellt. Wenn der Positionierer mit der Stromversorgung und dem Steuersignal verbunden ist, wird das Rückkopplungssignal X aus dem Ventilstamm in ein Spannungssignal umgewandelt und nach der AD -Umwandlung an den Mikroprozessor gesendet. Das Controller -Ausgangssignal X wird ebenfalls per AD umgewandelt und an den Mikroprozessor gesendet. Der Mikroprozessor berechnet die Abweichung zwischen den beiden Signalen und Ausgängen +ΔY oder -δY, um die Öffnung und Schließung des piezoelektrischen Ventils zu steuern. Der Betrieb der Subcontrol-Schleife wird innerhalb des Mikroprozessors realisiert, der Ausgang des Subcontroller ist digital und das Ausgangssignal wird direkt als Eingang des piezoelektrischen Schaltventils verwendet, das durch Pulsbreitenmodulation (Zeitbestandskontrolle) gesteuert wird. Wenn die Kontrollabweichung groß ist, gibt der Positionierer ein kontinuierliches Signal aus; Wenn die Abweichung nicht groß ist, gibt sie ein Impulssignal aus; Wenn die Abweichung sehr klein ist, gibt sie ein kleineres Impulssignal aus; Wenn die Abweichung den Bereich der Ventilsteuergenauigkeit erreicht, gibt es keine Ausgabe des Kontrollbefehls und die Positionierung wird beibehalten.

(7) METSO-NELES ND9000

METSO-NELES ND9000 funktioniert wie in der Abbildung gezeigt. Wenn der Positionierer mit der Stromversorgung und der Luftquelle angeschlossen ist, liest der Mikrocontroller (μC) die Eingangssignale sowie die Ventilpositionssensorsignale (A), die Drucksensorsignale (PS, P1, PZ) und das Signal des Gleitventils (SPS). Wenn der Mikrocontroller einen Unterschied zwischen den Eingangssignalen und den Ventilpositionssensorsignalen erkennt, führt der Mikrocontroller Berechnungen durch, basierend auf den eingebauten Algorithmen, und ändert dann den Spulenstrom des Vorverstärkers (PR), um den Leitdruck des Schleifventils (SV) zu ändern. Wenn der Leitdruck des Schleifventils abnimmt, bewegt sich das Gleitventil und der Druck an beiden Enden des Zylinders ändert sich entsprechend. Das Schleifventil öffnet sich, damit die Druckluft das Antriebsende des Zylinders betreten und das Gas am anderen Ende vertreiben können. Der Zunahme des Luftdrucks bewegt den Zwerchfellkolben und der Aktuator- und Rückkopplungshebel drehen im Uhrzeigersinn. Nachdem der Ventilpositionssensor den Drehwinkel des Rückkopplungshebels erkannt hat, berechnet der Kontrollalgorithmus im Mikrocontroller einen neuen Leitstrom und passt weiter an, bis zwischen der neuen Position des Aktuators und dem Eingangssignal keinen Unterschied zwischen der neuen Position des Aktuators und dem Eingangssignal besteht.

(8) IPS-Foxboro SDR960 und SDR991

Die IPS-Foxboro SDR960 und SDR991 funktionieren wie in der Abbildung gezeigt. Sie sind intelligente Ventilpositionierer mit 4-20 Ma- oder HART-Signalen, die der Elektronik intern über einen Spannungswandler geliefert werden. Die analogen Eingangssignale werden über A/D -Konverter und -Schalter mit dem digitalen Controller verbunden. Smart Ventil -Positionierer mit Profibus PA oder Foundation Fieldbus werden über einen Bus verbunden und die digitalen Signale werden über ein Schnittstellenkit mit dem digitalen Controller verbunden. Das Ausgangssignal des digitalen Controllers treibt den elektrischen Wandler (I/P-Modul) an, der wiederum den Vorverstärker und den einzelnen (oder doppelten) pneumatischen Leistungsverstärker steuert. Der pneumatische Leistungsverstärker gibt ein pneumatisches Signal (y) an den Stellantrieb aus, das mit einer Luftversorgung von 1,4 bis 6,0 bar geliefert werden muss. Das Positionsrückkopplungssignal (x) des Stellantriebs wird über den Positionssensor an die Steuereinheit gesendet.

Der Smart-Valil-Positionierer ist mit folgenden Zubehör auf Anfrage erhältlich: Druckmessgerät, Druckschalter, 4-20-mA-Rückkopplungsausgang, Alarmmodul und mechanische Grenzschalter.

(9) Azibil SVP700

Azibil (Yamatake) SVP700 -Betriebsprinzip Wie in der Abbildung gezeigt, ist dies eine Konfiguration des intelligenten Microprozessor -intelligenten Ventilpositionierers. Die SVP700 -Serie von Positionierern besteht hauptsächlich aus Mikroprozessor, digitalem Steuermodul, Netzteilmodul, AD -Wandlermodul, pneumatischen Komponenten (E / P -Elektroverkehrer und pneumatischen Verstärker) und den Komponenten des Ventilpositionssensors. Der Steuerventilstamm ist mit dem Stellverteidiger-Rückkopplungshebel verbunden, und die Ventilpositionfahrung wird zur Messung durch den Rückkopplungshebel an den nichtkontakten Magnetoresor übertragen. At the same time, the valve positioner receives 4~20mA DC control signal, compares the valve position obtained by the algorithm according to the configuration with the measured valve position signal and performs the operation to derive the positioning drive signal and passes it to the EPM drive device, and then outputs the pneumatic signal through the conversion of the pneumatic components (I/P electrical converter and pneumatic amplifier) ​​to the Pneumatischer Aktuator zur Steuerung der Ventilposition.

Das Arbeitsprinzip jedes Typs von Ventilpositionierern ist ähnlich. Diese neun Marken von Positionierern sind ausländische Produkte, aber in der Tat ist der Konfigurationsmodus des Inlandspositionierers im Grunde genommen gleich.

4, intelligenter Ventil -Positionierer Teil des Vergleichs der technischen Indikatoren

(1) Vergleich der Indikatoren

Durch die Abfrage der oben genannten neun ausländischen Marken mit technischen Informationen intelligenter Ventilpositionierer sind die Ergebnisse in Anhang 1 zusammengefasst.

(2) Parameterbeschreibung

Pneumatische Komponenten. Der Leistungsverstärker verwendet ein pneumatisches Schleifventil oder einen pneumatischen Verstärker. Nur Flowserves Logix 520MD und Siemens 'Sipart PS2 -Positionierer verwenden Piezoventile, die am piezoelektrischen Prinzip als elektrisches Umwandlungselement hergestellt wurden.

Luftversorgungsdruck (zum Beispiel Einzelakten). Der Luftdruck (z. B. Einzelakten) von Smart-Ventil-Positionierern liegt im Grunde genommen zwischen 20 und 102 psi (1,4 bis 7,0 bar), mit Ausnahme von Emerson-Fishers DVC 6200, der einen Luftdruck von bis zu 10 bar hat.

Luftqualität. Die Qualität der für die oben genannten Smart Ventil positiv verwendeten Instrumentenluft entspricht den Anforderungen von ISO 8573-1 „Druckluft Teil 1 Verunreinigungen und Sauberkeitsniveaus“ oder ISA7.0.01 „Instrumentenluftqualitätsstandards“. Je größer der Wert der maximalen festen Partikelklasse der Druckluft ist, desto größer ist die Größe der in der Druckluft enthaltenen festen Partikel. Je größer der Wert der Ölgehaltsklasse von Druckluft ist, desto größer ist der Gesamtölgehalt (Öl -Aerosol, Ölflüssigkeit und Öldampf) von Druckluft. Je größer der Wert des Drucktau -Punkt -Punktes der Druckluft ist, desto größer ist der Wassergehalt der Druckluft. Speziell wie folgt beschrieben.

1) Partikelgrößenindikatoren

Der DVC 6200 von Emerson-Fisher kann den Index der Klasse 7 erreichen. Der Index von Kommoden-Masoneilan kann die Klasse 6 der Klasse 6 erreichen. Der ND9000-Index von Metso-Neles kann die Klasse 5 der Klasse 5 erreichen, während Siemens 'Sipartps2 und IPS-Foxboro-SDR960 und SDR991 nur Klasse-2-Index haben. Sipartps2 von Siemens und SDR960 und SDR991 von IPS-Foxboro haben nur 2 Niveaus, was bedeutet, dass Siemens und IPS-Foxboro-Positionierer eine zu hohe Partikelgrößenqualität der Instrumentenluft benötigen und wenn die Qualität der Instrumentenluft abnimmt, die Leistung und die Regulierung der Positionen sind, wird betroffen. Andere Marken von Positionier -Partikelgrößenindikatoren befinden sich hauptsächlich in der 4 -Ebene (einschließlich) oder mehr.

2) Ölgehalt

Siemens 'Sipart PS2 -Ölgehaltindex ist Level 2, was bedeutet, dass der Positionierer für den Instrument -Luftölgehalt zu hoch ist und andere Marken von Positionierern den Ölgehalt von Level 3 oder höher sind.

3) Taupunkt

Im Vergleich dazu haben die ersten drei Positionierer einen niedrigen Taupunktbedarf, während Siemens 'Sipart PS2 -Positionierer einen hohen Taupunktbedarf aufweist.

Die Produktionsanlage verwendet eine große Anzahl intelligenter Ventilpositionierer und eine langfristige Arbeitsbedingung. Wenn der Positionierer für die Anforderungen an die Instrumentengasqualität zu hoch ist, ist im abnormalen Zustand (Rückgang der Instrumentengasqualität) anfällig für Verstopfung, Wasser und andere Phänomene, was den normalen Betrieb des Ventils beeinflusst. Wenn der Positionierer wichtiger Ventile die Kontrollfunktion verliert, führt zu tödliche Verletzungen. Durch den tatsächlichen Feldgebrauch haben SV1-II-AP von Emerson-Fisher DVC 6200Dresser-Masoneilan, Samsons 3730 und ABBs TZIDC und andere Positionierer eine stabile Leistung, eine präzise Kontrolle und niedrige Ausfallrate. Während Siemens -Positionierer eine hohe Ausfallrate haben, leicht in das Wasser zu gelangen, geringe Präzision.

Maximale Ausgangskapazität (zum Beispiel Einzelakten). Die maximale Ausgangskapazität des Ventilpositionierers beeinflusst direkt die Geschwindigkeit der Ventilwirkung (Schaltzeit). Tabelle 1 zeigt, dass: DVC 6200 von Emerson-Fisher 29,5 Nm3/h Instrumentengas bei einem Quelldruck von 5,5 Bunden (80psi) ausgibt; Kommode-Masoneilan's Sv1-I-AP gibt 660 l/min (39,6 Nm3/h) Instrumentengas bei einem Quellendruck von 6,2 Bunden (90psi) aus. Nm3/h) Instrumentenluft; Der Logix520 des Flowsers gibt 20,8 nm3/h -Instrumentenluft bei einem Luftdruck von 4,1 bar (60 psi) aus. Andere Marken von Positionierern geben etwa 10 nm3/h Instrumentenluft bei einem Luftdruck von 6,0 bar (90psi) aus.

Luftverbrauch. Der Positionierer selbst verbraucht während des Betriebs eine bestimmte Menge an Instrumentenluft. Tabelle 1 zeigt, dass der Konsum von Instrumentenluft durch den Positionierer sehr niedrig ist, aber Emerson-Fisher's DVC 6200 und Dresser-Masoneilans SV1-I-AP-Positionierer konsumieren mehr Luft als andere Positionierer.

Betriebsbeschränkungstemperatur (nicht spezifisch ausgewählt). Alle Marken von Positionierern in diesem Dokument verfügen über operative Umgebungstemperaturen im Bereich von -40 bis 80 ° C unter nicht spezieller Selektion (Bedingungen).

LCD -Anzeige. Ventilpositionierer Im Steuerungsprozess müssen Feldinspektoren manchmal die Ventilventilposition beobachten, nur die DVC 6200 von Emerson-Fisher hat keine LCD-Anzeigefunktion.

Schutzbewertungen. Alle oben genannten Ventilpositionierer sind mit IP66 bewertet.