Intelligente Ventilpositionierer der Grundprinzipien und vergleichende

Intelligenter Ventilpositionierer besteht aus Signalkonditionierungsteil, Mikroprozessor, elektrisch-pneumatischer Umwandlungssteuerung und Ventilpositionserkennung und Rückkopplungsvorrichtung usw.Das Eingangssignal kann 4 ~ 20mA-Signal oder digitales Signal sein.

Der Signalkonditionierungsteil wandelt das Eingangssignal und das Rückkopplungssignal zur Ventilposition in ein für den Mikroprozessor akzeptables digitales Signal um.Der Mikroprozessor wird die beiden digitalen Signale für die Verarbeitung, Vergleich, Beurteilung der Ventilöffnung und des Eingangssignales entspricht, und das Ausgangssteuerungssignal dem Steuerungsteil der elektrisch-gasförmigen Umwandlung,mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 W, um die Tätigkeit der Regulierungsbehörde zu fördern.Die Ventilposition-Erkennung und Rückkopplungseinrichtung erkennt die Stammverschiebung des Aktoransatzes und wandelt sie in ein elektrisches Signal um, das zur Rückkopplung an die Signalkonditionierungskette verwendet wird.

Intelligente Ventilpositionierer verfügen in der Regel über ein Flüssigkristalldisplay und eine manuelle Bedienung, das Display wird verwendet, um verschiedene Statusinformationen des Ventilpositioniers anzuzeigen,Handbetriebsknopf wird zur Eingabe von Konfigurationsdaten und Handbetrieb verwendet.

Der Smart Valve Positioner Microprocessor als Kern hat im Vergleich zu vielen analogen Ventilpositionern folgende Vorteile:

• Intelligente Ventilpositionierer mechanische bewegliche Teile weniger, das Eingangssignal, Rückkopplungssignal Vergleich ist digitaler Vergleich, nicht leicht von der Umwelt beeinflusst, gute Arbeitsstabilität,Es gibt keinen mechanischen Fehler, der durch den Aufprall der toten Zone verursacht wurde., so dass die Positionierungsgenauigkeit und Zuverlässigkeit hoch ist.
• Intelligenter Ventilpositionierer enthält im Allgemeinen ein häufig verwendetes lineares, logarithmisches und schnell geöffnetes Merkmalfunktionsmodul, das direkt über die Taste oder den Hostcomputer eingestellt werden kann,Handheld-Datensetzgerät, so dass die Durchflussmerkmale der Modifikation bequem sind.
• Die Null- und die Reichweitenanpassung beeinflussen einander nicht, so dass der Anpassungsprozess einfach und schnell erfolgt.Viele Arten von intelligenten Ventilpositionierer können nicht nur automatisch Null- und Bereichsanpassung, und kann automatisch die Spezifikationen der angebrachten Aktoren erkennen, wie z. B. das Gaskammervolumen, die Rolle der Form usw., automatische Einstellung, so dass das Ventil im besten Arbeitszustand ist.
• Zusätzlich zur allgemeinen Selbstdiagnostikfunktion kann der intelligente Ventilpositionierer das Rückkopplungssignal erzeugen, das der tatsächlichen Wirkung des Reglerventils entspricht.mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 W,. Der Ventilpositionierer mit Zwei-Wege-Kommunikationsfunktionen kann lokal oder aus der Ferne mit einem Hostcomputer oder einem Handheld-Bediener für die Konfiguration, Debugging und Diagnose des Ventilpositioniers verwendet werden.

Das Steuersignal des intelligenten Ventilpositionierers beträgt 4~20mA, das normalerweise von einem PLC-System, einem DCS-System, einem PID-Regulator oder einem Handbedienungsanbieter kommt.Der PID-Regler hat in der Regel Zugang zum Messsignal des gesteuerten Objekts., das gesteuerte Objekt, Messsensoren, Steuerventile und PID-Regulator, um eine geschlossene Steuerschleife zu bilden,Intelligenter Ventilpositionierer, bei dem das Rückkopplungssignal für die Ventilposition in der Regel nicht an den PID-Regler gesendet wird■ Steuerung des Ventilpositionierers durch den Handmanipulator,Der Handmanipulator kann gleichzeitig auf die automatischen Steuerungssignale und den intelligenten Ventilpositionierer-Ausgang des Rückkopplungssignals der Ventilposition zugegriffen werden.Der Ventilpositionierer wird mit einem Handmanipulator gesteuert.

Als Hauptzubehör von pneumatischen Steuerventilen spielen Steuerventile eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Betriebsqualität.Ventilpositionierer nach den verschiedenen Eingangssignalen kann in pneumatische Ventilpositionierer unterteilt werden, elektrischer Ventilpositionierer und intelligenter Ventilpositionierer.mehr als 95% des Steuerventils werden zur Einstellung des Smart Valve Positioners zur Ventilöffnung verwendet. Smart Valve Positioner ist in analoge und digitale zwei Kategorien unterteilt. Analog Smart Valve Positioner empfängt Standard-analoge Strom oder Spannungssignale,das analoge Signal wird als Eingang zum Mikroprozessor in digitale Signale umgewandelt, diese Art von Positionierer hat keine digitale Kommunikationsfunktion.Typ 1 und analoge Smart Valve Positioner ist ähnlich, zusätzlich zu analogen Signalen, die als Mikroprozessor-Eingangssignale in digitale Signale umgewandelt werden, aber auch digitale Signale können auf die analogen Signale (wie HART-Signale) überlagert werden,und die Übertragung der Signale auf dem Kabel und dem analogen Smart Valve Positioner gleich, aber mit digitaler Kommunikationsfunktion; Typ 2 Digitale intelligente Ventilpositionierer empfängt direkt digitale Signale vom Feldbus,mit einer Breite von mehr als 20 mm,.

Gemäß der nationalen Norm GBIT 22137.1-2008 (Äquivalent zur IEC 61514-2000)Verfahren zur Bewertung der Leistung des Pneumatik-Ausgangsventilpositionierers" in 3.1 Definition: Positionierer (Positionierer) ist an das Endsteuerungsgerät oder die beweglichen Teile der Steuerung für die Position der Aktoren angeschlossen.kann das an den Aktor zugeführte Ausgangssignal Y automatisch einstellen. Positionierer (Positionierer) ist ein Positionierungssteuergerät, das an das Endsteuerungselement oder den beweglichen Teil des Aktoren angeschlossen ist,mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 100 W,Das Eingangssignal W kann ein pneumatisches Signal (pneumatischer Positionierer), ein Strom- oder Spannungssignal (elektrischer Positionierer), ein Pulssignal oder ein digitales Signal sein.

Gemäß der nationalen Norm GBIT 2900.56-2008 (entspricht IEC 60050-2006) "Technologie zur Steuerung elektrotechnischer Terminologie", Artikel 351-32-25 Definition:Positionierer ist eine Kombination aus dem Endsteuerungselement des Aktoren und dem Endsteuerungselement des Aktoren, die mechanische Manipulation der physikalischen Einheit.

Gemäß der nationalen Norm GBT 17212-1998 (entspricht IEC 902-1987) "Begriffe und Definitionen für die Messung und Kontrolle von Industrieprozessen" in der P3.3.1.04 Definition: Der Positionierer (Positionierer) basiert auf standardisierten Signalen zur Bestimmung der Position des Ausgangshebelgeräts des Aktors. The positioner compares the input signal with the mechanical feedback linkage of the actuator and then provides the necessary energy to push the actuator output rod until the output rod position feedback is equivalent to the signal value.

Nach der chinesischen Maschinenindustrie-Norm JB/T 7368-2015 "industrielles Prozesssteuerungssystem mit Ventilpositionierer" in der Definition 3.1: Valve Positioner (Valve Positioner) is a kind of valve or actuator mechanical connection automatically adjust the output pressure to the actuator to ensure that the valve position and the input signal with the accuracy of the specified relationship of the position controller. Dieses Konzept ist identisch mit der nationalen Norm GB/T 26815-2011 (entspricht IEC 902-1987)" die Definition des Ventilpositionierers in Artikel 2.7.3.

Gemäß der nationalen Norm GBIT 22137.2-2008 (Äquivalent zur IEC 61514-2000)Methoden zur Bewertung der Leistung eines intelligenten Ventilpositionierers" in der Definition des Artikels 3.1: Der intelligente Ventilpositionierer (Intelligent Valve Positioner) basiert auf Mikroprozessortechnologie, digitaler Technologie für die Datenverarbeitung, Entscheidungsfindung und Erzeugung.Digitale Technologie für die Datenverarbeitung, Entscheidungsgenerierung und Zwei-Wege-Positionssensor für die Kommunikation.

Gemäß der nationalen Norm GBIT 26815-2011 (entspricht IEC902-1987) "Industrial Automation Instrumentation Terminology Actuator Terminology" in der Definition von 2.7.7: Der intelligente Ventilpositionierer (Intelligent Valve Positioner) basiert auf Mikroprozessortechnologie und kann analoge Signale oder digitale Signale empfangen, die über den Feldbus übertragen werden.Die Nutzung der digitalen Technologie für die Datenverarbeitung, mit Zwei-Wege-Kommunikationsfunktion eines Positionierers.

Pneumatische Komponenten des intelligenten Ventilpositionsgeräts als Schlüsselkomponente, seine Zuverlässigkeit,Schwingungswiderstand und Stromverbrauch und andere Indikatoren beeinflussen die Leistung der Maschine unmittelbar. Intelligente Ventilpositionierer pneumatische Komponenten bestehen im Allgemeinen aus zwei Teilen: I / P-Wandler und Leistungsverstärker.Ein I / P-Konverter ist ein kleines Gerät, um das Stromsignal in ein pneumatisches Signal umzuwandeln., wobei im allgemeinen zwei Technologien verwendet werden: eine beruht auf dem Prinzip des umgekehrten piezoelektrischen Effekts der Technologie;Der andere basiert auf dem Prinzip des Elektromagnetismus und dem Mechanismus der Technologie der Düse. Aufgrund der I / P-Wandler Ausgangsfluss ist sehr klein, so müssen mit einem Leistungsverstärker ausgestattet werden, um die Leistung des pneumatischen Signals zu verstärken,mit einer Breite von mehr als 20 mm,.

ABB TZIDC, Fisher DVC6200, Samson 3730 intelligente Ventilpositionierer im I / P-Wandler als Beispiel, bzw.basierend auf dem elektromagnetischen Prinzip und dem Düsen-Baffle-Mechanismus des I / O-Wandlers, basierend auf dem Prinzip der inversen piezoelektrischen Wirkung des I / P-Wandlers (piezoelektrische Ventil) ist relativ einfach, wird hier nicht beschrieben.

Das Arbeitsprinzip des ABB TZIDC I/P-Wandlers wird in Abbildung 1 dargestellt. Der I/P-Wandler des ABB TZIDC Ventilpositionierers wird 4 ~ 20mA Standardstromsignal in 0,2 ~ 1 umwandeln.0bar (3 ~ 15psi) (1bar = 100kPa) DrucksignalWenn die Spule das Standardstromsignal von 4 bis 20 mA empfängt, treibt der Magnet den Hebelarm an, um eine Mikroverschiebung der Spannplatte zu erzeugen.die Lücke zwischen der Baffle-Platte und der Luftdüse ändert sich, so dass sich das Rückdrucksignal der Luftdüse ändert und dann durch den Verstärker verstärkt das Luftdrucksignal von 0,2 ~ 1,0 bar ((3 ~ 15 psi) erzeugt.Das Ausgangssignal des I/O-Wandlers ist proportional zum elektrischen Signal.

Das Funktionsprinzip des Fisher DVC6200 I/P-Wandlers ist in Abbildung 2 dargestellt.und sauber, Ölfreie Instrumentluft durch die konstante Gasöffnung (konstante Luftwiderstand) zur Düse, das Stromsignal interagiert mit der Spule und dem Magnet, um Kraft zu erzeugen,Bewegung des Gleichgewichtsbalkens, der mit der Baffle-Platte verbundene Gleichgewichtsstrahl und die Lücke zwischen der Düse für den variablen Luftwiderstand.Anziehung der Balance-Beam-Aktion, das Gleichgewichtsbalkenantriebs-Baffle-Platte nahe an der Düse zu halten (Wechsel der Entfernung zwischen der Baffle-Platte und der Düse),die zu einer Erhöhung des Rückdrucks der Düse führt, die an den pneumatischen Verstärker gesendet wird, erhöht sich das pneumatische Signal, und letztendlich steigt die Leistung des Ventilpositionierers beim Luftdruck; und umgekehrt, wenn das Antriebssignal reduziert wird,durch die elektromagnetische Spule, um den Gleichgewichtsbalken / die Abstandsplatte weit von der Düse entfernt zu machen, so daß der Rückdruck abnimmt und die Leistung des pneumatischen Verstärkers abnimmt.

Der I/P-Wandler des Samson 3730 funktioniert wie in Abbildung 3 dargestellt.Der elektrische Umrichter des Samson 3730 besteht aus einem I/O-Umrichtermodul, das auf dem Kraftgleichgewichtungsprinzip basiert, und einem nachgelagerten BoosterWenn ein Gleichstromsignal auf die Kolbenspirale, die sich im Magnetfeld eines Permanentmagneten befindet, angewendet wird, ist die Kraft auf den Gleichgewichtsstrahl proportional zum eingehenden Stromsignal.und die resultierende Reaktionskraft bewegt die Baffle weg von der Düse. Wenn die Luftquelle durch das feste Beschränkungsloch gelangt, hat sich der Abstand zwischen der Baffle-Platte und der Düse geändert, so daß sich der Rückdruck der Düse entsprechend geändert hat.der Rückdruck der Düse wirkt auf das Verstärkerdiaphragma, um die Signaladruckänderungen zu steuern, so dass der Verstärker unterschiedliche Durchfluss- und Drucksignale ausgibt.

Derzeit auf dem heimischen Markt von ausländischen Marken von intelligenten Ventilpositionierer verwendet werden: ABBTZIDC, Fisher DVC 6200, Samson 3730, Flowserve logix 520MD, Dresser-MasoneilanSV1-1-AP,Siemens SIPART PS2, Metso-Neles ND9000, IPS-FoxboroSDR960 und SDR991, azibil (Shanwu) SVP7. Neles ND9000, IPS-FoxboroSDR960 und SDR991, azibil (Yamatake) SVP700.Nachfolgend wird das Funktionsprinzip der neun Marken (entsprechende Modelle) des intelligenten Ventilpositionierers erörtert:.

Das Funktionsprinzip des ABB TZIDC ist in Abbildung 4 dargestellt. Der Positionierer besteht aus einem elektronischen Modul, einem I/O-Modul mit einem 3-Positions-Dreiwegventil und einem Positionssensor.Die Mikroprozessor-CPU ist der Kernbestandteil des elektronischen Moduls, ist das I/P-Modul mit einem 3-Positions-Dreiwegventil der Kernbestandteil der Umwandlung von Strom und Luftdruck, und der Positionssensor stellt eine zuverlässige Ventilposition her,mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 100 W,. Wenn der Ventilpositionierer mit Strom versorgt wird, wird der Positionierer vom AD-Wandler gemäß dem Eingangssignal und dem Positionssensorsignal für die CPU verarbeitet,und das im EEPROM gespeicherte automatische Erkennungs- und Abstimmungsprogramm wird automatisch durch die Abweichung des eingestellten Wertes und das Positionsfeedbacksignal angepasstDas I/O-Modul empfängt das elektrische Signal vom elektronischen Modul und wandelt das elektrische Signal des Positionierers in das pneumatische Signal um, um den pneumatischen Aktor zu antreiben.Das I/P-Modul empfängt elektrische Signale aus dem elektronischen Modul und wandelt die elektrischen Signale aus dem Positionierer in Gassignale um, um den pneumatischen Aktoren anzutreiben.

Betriebsprinzip des Fisher DVC 6200 wie in Abbildung 5 dargestellt, dieses digitale Ventilsteuergehäuse enthält Fahrsensoren, Verbindungskisten, pneumatische Eingangs- und Ausgangsanbindungen und ein Hauptmodul,Das Hauptmodul kann leicht im Feld ausgetauscht werden, ohne die Feldleitungen oder -leitungen zu trennen.Das Hauptmodul enthält Komponenten wie einen I/P-Wandler, einen pneumatischen Verstärker, eine Positionsaufnahme für den pneumatischen Verstärker, eine Leiterplatte (PWB) und drei Drucksensoren.Die Position des Verstärkers kann ermittelt werden, indem man einen Magneten auf dem Verstärkerstrahl mit einem Detektor auf der Leiterplatte untersuchtDie Reisesensoren werden für Rückkopplungsmessungen in kleinen Schleifen verwendet.

Digitale Ventilsteuerungen von Fisher DVC 6200 sind Schleifenbetriebsinstrumente, die die Steuerung der Ventilposition proportional zum Eingangssignal aus dem Kontrollraum ermöglichen.Das Eingangssignal wird durch ein verdrehtes Paar Kabel zu einer Verbindungskiste geleitet, in ein Baugruppen-Untermodul für Leiterplatten, wo es von einem Mikroprozessor gelesen, berechnet und in ein analogues I/P-Antriebssignal umgewandelt wird, um einen I/P-Wandler anzutreiben.

Mit zunehmendem Eingangssignal steigt das Antriebssignal zum IP-Wandler und der Ausgangsluftdruck des IP-Wandlers.der Ausgangsluftdruck des I/O-Wandlers wird an das Untermodul des pneumatischen Verstärkers geleitet, die ebenfalls an die Luftdruckquelle angeschlossen ist und das pneumatische Signal des IP-Wandlers verstärkt.Der Luftverstärker empfängt das verstärkte Luftsignal und liefert zwei Luftdruck-AusgängeWenn der Eingangsluftdruck steigt (Signal 4~20mA), steigt der Luftdruck am Ausgang A immer, während der Luftdruck am Ausgang B immer sinkt.Der Luftdruck am Ausgangspunkt A wird in doppelt wirkenden und einwirkenden positiv wirkenden Anwendungen verwendet, und der Luftdruck am Ausgangsport B kann in Rückwärts-, Doppel- und Einwirkungsanwendungen verwendet werden.Die Antriebsposition wird durch einen berührungslosen Reisefeedback-Sensor erfasst.Der Aktor bewegt sich weiter nach unten, bis er die richtige Aktorposition erreicht hat.

An diesem Punkt stabilisiert die Leiterplatte das I/O-Antriebssignal, wodurch die Abdeckung positioniert wird, um einen weiteren Anstieg des Düsendrucks zu verhindern.

Wenn das Eingangssignal abnimmt, sinkt auch das Antriebssignal zum IP-Wandler und der Ausgangsluftdruck zum I/P-Wandler.Der pneumatische Verstärker senkt den Luftdruck am Ausgang A und erhöht den Luftdruck am Ausgang BDer Aktor bewegt sich weiter nach oben, bis er den I/P-Wandler erreicht.die Leiterplatte stabilisiert das I/P-AntriebssignalAuf diese Weise wird die Abdeckung so positioniert, dass ein weiterer Anstieg des Düsendrucks verhindert wird.

Samson 3730 Funktionsprinzip wie in der Abbildung dargestellt, besteht der Positionierer hauptsächlich aus einer elektronischen Einheit mit Mikroprozessor, analogen elektrischen Umrichter,Ausgang pneumatischer Verstärker und Ventilposition eine lineare Umwandlung des Widerstands des Ventilpositionssensors. Positionierer im pneumatischen Steuerventil installiert, wird das Eingangssteuerungssignal eine genaue Positionierung des Ventils sein.Der Positionierer steuert das System oder die Steuerung an das DC-Eingangssteuerungssignal (z. B. 4 ~ 20mA) als gegebenen Wert w, Steuerung der Ventilstammposition durch den Rückkopplungshebel zum Ventilpositionssensor, umgewandelt in ein elektrisches Signal, das als regulierter Parameter oder Rückkopplung x dem analogen PD-Steuergerät hinzugefügt wird,Der Positioner wird zwischen den beiden und nach einem bestimmten Gesetz Ausgangssignal y zum pneumatischen Aktoren verglichen werden, um die Ventilposition anzupassenWenn eine Abweichung von der Steuerung vorliegt,Der PD-Regler wird so verändert, dass die Leistung des elektrischen Wandlers verändert wird und der pneumatische Aktor des Steuerventils durch den pneumatischen Verstärker unter Druck gesetzt oder entlastet wird.Diese Änderung des Ausgangssignals verlagert die Ventilposition in eine Position, die dem Eingangssteuerungssignal entspricht.Ein Durchflussmessgerät mit einem festen Einstellpunkt ermöglicht die Ableitung eines konstanten Luftvolumens für die Positivdruckreinigung im Ventilpositionergehäuse und sorgt für eine schnelle, fehlerfreie Reaktion des pneumatischen Verstärkers.und der Drucksetter sorgt unabhängig vom Luftzufuhrdruck für einen konstanten Vorstromdruck des I/P-Wandlermoduls.

Der Flowser logix 520MD funktioniert wie in Abbildung 2 dargestellt. Es handelt sich um einen digitalen intelligenten Positionierer mit integriertem HART-Kommunikationsprotokoll. Der Positionierer besteht aus drei Hauptteilen:mit einer Leistung von mehr als 50 W und, ein piezoelektrisches Ventil-basiertes elektrisches Umrichtermodul und ein Ventilpositionssensor.

Die gesamte Steuerungsschleife des Logix 520MD-Positionierers kann entweder 4-20mA-Signale (mit HART-Überlagerung) oder digitale Signale empfangen. Logix 520MD verwendet zwei Algorithmen zur Signalverarbeitung,mit einer Leistung von mehr als 100 W und einer Leistung von mehr als 100 W,Der Stammpositionssensor ermittelt die tatsächliche Position des Stammes, und wenn eine Abweichung vorliegt,Der Steueralgorithmus des Positionierers sendet ein Signal an die interne Schleife, basierend auf der AbweichungDer Antriebsdruck ändert sich und der Ventilstamm beginnt sich zu bewegen.Die Stammbewegung verringert die Abweichung zwischen dem Endbefehl und der Stammposition, und dieser Prozess geht weiter, bis die Abweichung Null wird.

Der innere Stromkreis steuert die Position des Schiebelventils über ein Antriebsmodule, das aus einem Hall-Effektsensor mit Temperaturkompensation und einem Piezoventildruckregler besteht..Der Piezo-Druckregulierungsgerät steuert den Luftdruck unter dem Zwerchfell, indem er einen Piezo-Strahl biegt.Wenn die Spannung zum Piezoventil erhöht wird, biegt und schließt sich der Piezostrahl gegen die Düse und erhöht so den Druck unter dem Zwerchfell.das Schieberöhrchen oder das Poppetventil bewegt sich nach oben oder untenEin Hall-Effekt-Sensor überträgt die Position des Schiebetäubers oder des Poppet-Täubers an die interne Elektronik zur Steuerung.

Der Dresser-Masoneilan SV1-II-AP-Smart Valve Positioner funktioniert wie in der Abbildung dargestellt.das Eingangssteuerungssignal (Schaltkreislaufleistung) und die Gasversorgung angeschlossen sind, der Positionierer empfängt das elektrische Steuersignal (4-20mA-Signal oder digitales Signal) vom Steuergerät oder anderen Geräten,Der Mikroprozessor im elektronischen Modul liest das Eingangssteuerungssignal (den eingestellten Wert der Ventilposition) und vergleicht es mit dem Fahr-/Rundungssignal des Ventilpositionssensors., wobei die Abweichung zwischen den beiden als nichtlineare Abweichung berechnet wird.Ausgang auf die elektromagnetische Spirale des elektrischen I / P-Wandlers (Düsen-Baffelstruktur), wodurch sich die Luftlücke zwischen der Düse und der Spannspalte ändert, die wiederum zum entsprechenden Vorpositionungsgassignal p wird und dann durch das pneumatische Verstärkergas verstärkt wird,so dass die pneumatische Leistung p, Änderung, Ausgang an den pneumatischen Aktor, um den Aktor/Ventilstamm in die eingestellte Position zu bringen.Das System stabilisiert sich und der Aktor bewegt sich nicht mehr.Bei doppelwirkender pneumatischer Ausgabe kann die pneumatische Komponente auch mit einem Umkehr-Ausgangsverstärker (Ausgang p,) zur Bildung einer doppelt wirkenden Ausgabe zum Zylinder-Pneumatikantrieb.

Das Funktionsprinzip des Siemens SIPART PS2 ist in Abbildung 9 dargestellt.das Rückkopplungssignal x vom Ventilstamm wird in ein Spannungssignal umgewandelt und nach AD-Umwandlung an den Mikroprozessor gesendet.Das Controller-Ausgangssignal x wird ebenfalls durch AD umgewandelt und an den Mikroprozessor gesendet.Der Mikroprozessor berechnet die Abweichung zwischen den beiden Signalen und Ausgängen +Δy oder -Δy zur Steuerung des Öffnens und Schließens des piezoelektrischen Ventils. Die Bedienung der Untersteuerungsschleife erfolgt innerhalb des Mikroprozessors, die Ausgabe des Untersteuerers ist digital,und das Ausgangssignal wird direkt als Eingang des piezoelektrischen Schaltventils verwendet, die durch eine Pulsbreitenmodulation (Zeitproportionalsteuerung) gesteuert wird.Es gibt ein Pulssignal.Wenn die Abweichung sehr gering ist, gibt es ein kleineres Impulssignal; wenn die Abweichung den Genauigkeitsbereich der Ventilsteuerung erreicht, gibt es keinen Ausgang des Steuerbefehls.und die Positionierung wird beibehalten.

Metso-Neles ND9000 funktioniert wie in der Abbildung dargestellt.Der Mikrocontroller (μC) liest die Eingangssignale sowie die Ventilpositionssensorsignale (a), die Drucksensorsignale (Ps, P1, Pz) und das Positionssensorsignal (SPS).Wenn der Mikrocontroller einen Unterschied zwischen den Eingangssignalen und den Ventilpositionssensorsignalen erkenntDer Mikrocontroller führt Berechnungen anhand der eingebauten Algorithmen durch und ändert dann den Spulenstrom des Vorverstärkerventils (PR), um den Leitdruck des Schieberventils (SV) zu ändern.Wenn der Führungsdruck des Schieberäums abnimmt, bewegt sich das Gleitventil und der Druck an beiden Enden des Zylinders ändert sich entsprechend.Das Gleitventil öffnet sich, damit Druckluft in das Antriebsende des Zylinders gelangen kann und das Gas am anderen Ende ausstößtDie Erhöhung des Luftdrucks bewegt den Piston des Zwerchfells, der Aktor und der Rückkopplungshebel drehen sich im Uhrzeigersinn.Der Steuerungsalgorithmus im Mikrocontroller berechnet einen neuen Leitstrom und passt ihn so lange an, bis zwischen der neuen Position des Aktoren und dem Eingangssignal kein Unterschied mehr besteht..

Die IPS-Foxboro SDR960 und SDR991 funktionieren wie in der Abbildung gezeigt.mit einer Leistung von mehr als 10 W und einer Leistung von mehr als 100 W,Die analogen Eingangssignale werden über A/D-Wandler und Schalter mit dem digitalen Steuergerät verbunden.Intelligente Ventilpositionierer mit Profibus PA oder Foundation Fieldbus werden über einen Bus verbunden und die digitalen Signale werden über ein Schnittstellen-Kit mit dem digitalen Steuergerät verbundenDas Ausgangssignal der digitalen Steuerung treibt den elektrischen Wandler (I/P-Modul) an, der wiederum den Vorverstärker und den ein- (oder doppeltwirkenden) pneumatischen Leistungsverstärker steuert.Der pneumatische Leistungsverstärker leitet ein pneumatisches Signal (y) an den Aktor aus.Das Positionsfeedbacksignal (x) des Aktoren wird über den Positionssensor an die Steuerungsanlage gesendet.

Der Smart Valve Positioner ist auf Anfrage mit folgenden Zubehörteilen erhältlich: Druckmessgerät, Druckschalter, 4-20mA Rückkopplungsausgang, Alarmmodul und mechanische Grenzschalter.

azibil (Yamatake) SVP700 Betriebsprinzip wie in der Abbildung dargestellt, dies ist eine Konfiguration des intelligenten Mikroprozessors.SVP700-Serie Positioner besteht hauptsächlich aus Mikroprozessor, digitales Steuermodul, Stromversorgungsmodul, AD-Wandlermodul, pneumatische Komponenten (E/A-Wandler und pneumatische Verstärker) und die Komponenten des Ventilpositionssensors.Der Steuerventilstamm ist mit dem Positioner-Feedbackhebel verbunden, und die Ventilposition wird durch den Rückkopplungshebel an den berührungslosen magnetoresistiven Sensor zur Messung übertragen.der Ventilpositionierer empfängt 4~20mA Gleichstrom-Steuersignal, 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, und leitet dann das pneumatische Signal durch die Umwandlung der pneumatischen Komponenten (I/P-Wandler und pneumatischer Verstärker) in den pneumatischen Aktor zur Steuerung der Ventilposition aus.

Das Funktionsprinzip der einzelnen Arten von Ventilpositionierern ist ähnlich.

Durch die Abfrage der oben genannten neun ausländischen Marken von intelligenten Ventilpositionierer technischen Informationen, ein Teil der technischen Indikatoren sind zusammengefaßt, die Ergebnisse sind in Abbildung 1 gezeigt.

Pneumatische Komponenten: Der Leistungsverstärker verwendet ein pneumatisches Gleitventil oder einen pneumatischen Verstärker.Nur die Logix 520MD von Flowserve und die SIPART PS2-Positioner von Siemens verwenden Piezoventile nach dem piezoelektrischen Prinzip als elektrisches Umwandlungselement.

Der Luftdruck (z. B. Einwirkung) von intelligenten Ventilpositionierern beträgt grundsätzlich 1,4 bis 7,0 bar (20 bis 102 psi).mit Ausnahme von Emerson-Fisher DVC 6200, der einen Luftdruck von bis zu 10 bar aufweist.

Luftqualität: Die Qualität der für die oben genannten intelligenten Ventilpositionierer verwendeten Instrumentenluft entspricht den Anforderungen der Norm ISO 8573-1 "Verunreinigungs- und Reinheitsniveaus für Druckluft Teil 1" oder ISA7.0.01 "Instrumentalluftqualitätsnormen". Je größer der Wert der maximalen Festkörperklasse der Druckluft ist, desto größer ist die Größe der in der Druckluft enthaltenen Festkörper.Je größer der Wert der Ölgehaltsklasse der Druckluft, je größer der Gesamtölgehalt (Öl-Aerosol, Ölflüssigkeit und Öldampf) der Druckluft ist, desto größer der Wert des Drucktau-Punkts der Druckluft,je größer der Wassergehalt der Druckluft. spezifisch wie folgt beschrieben.

1. Partikelgrößenindikatoren

Der DVC 6200 von Emerson-Fisher kann den Index der Klasse 7 erreichen, der SV1-I-AP von Dresser-Masoneilan den Index der Klasse 6, der ND9000 von Metso-Neles den Index der Klasse 5 erreichen,Während die SIPARTPS2 von Siemens und die SDR960 und SDR991 von IPS-Foxboro nur einen Index der Klasse 2 aufweisenSIPARTPS2 von Siemens und SDR960 und SDR991 von IPS-Foxboro haben nur zwei Ebenen, was bedeutet, daß die Positionierer von Siemens und IPS-Foxboro eine zu hohe Partikelgrößenqualität der Messluft erfordern,und wenn die Luftqualität des Geräts abnimmtAndere Marken von Partikelgrößenindikatoren für Positionierer befinden sich meistens in der Stufe 4 (einschließlich) oder höher.

2. Ölgehalt

Der Ölgehalt von Siemens SIPART PS2 beträgt die Stufe 2, was bedeutet, dass die Anforderungen an den Ölgehalt des Positionierers in der Messluft zu hoch sind.und andere Marken von Positionierern einen Ölgehalt von 3 oder mehr.

3. Taupunkt

Im Vergleich dazu haben die ersten drei Positionierer einen geringen Taupunkt, während der SIPART PS2-Positionierer von Siemens einen hohen Taupunkt benötigt.

Die Produktionsanlage verwendet eine große Anzahl intelligenter Ventilpositionierer und langfristige Arbeitsbedingungen.im abnormalen Zustand (Verfall der Instrumentengasqualität) zu verstopfen istWenn der Positionierer der wichtigen Ventile die Steuerungsfunktion verliert, kann dies zu tödlichen Verletzungen führen.Der Emerson-Fisher DVC 6200, der Dresser-Masoneilan SV1-II-AP, Samson 3730 und ABB TZIDC und andere Positionierer haben eine stabile Leistung, eine präzise Steuerung und eine geringe Ausfallrate, während Siemens Positionierer eine hohe Ausfallrate haben, leicht ins Wasser gelangen,niedrige Präzision.

Maximale Ausgangsleistung (z. B. einmalig) Die maximale Ausgangsleistung des Ventilpositionierers beeinflusst unmittelbar die Ventilwirkungsgeschwindigkeit (Schaltzeit) Tabelle 1 zeigt, dass:Der DVC 6200 von Emerson-Fisher liefert 29.5 Nm3/h Instrumentengas bei einem Quelldruck von 5,5 bar (80 psi); der SV1-I-AP von Dresser-Masoneilan erzeugt 660 L/min (39,6 Nm3/h) Instrumentengas bei einem Quelldruck von 6,2 bar (90 psi).Nm3/h) MessluftDie Logix520 von Flowser liefert 20,8 Nm3/h Instrumentenluft bei einem Luftdruck von 4,1 bar (60 psi).

Luftverbrauch: Der Positionierer selbst verbraucht während des Betriebs eine gewisse Menge an Instrumentenluft.Aber Emerson-Fisher DVC 6200 und Dresser-Masoneilan SV1-I-AP Positionierer verbrauchen mehr Luft als andere Positionierer.

Betriebstemperatur (nicht speziell ausgewählt).Alle Marken von Positioniergeräten in diesem Dokument haben unter nicht speziell ausgewählten Bedingungen Betriebstemperaturen zwischen -40 und 80 °C (Bedingungen).

LCD-Anzeige. Ventilpositionierer im Steuerungsprozess, Feldinspektoren müssen manchmal die Ventilposition des Ventils beobachten, nur der DVC 6200 von Emerson-Fisher hat keine LCD-Anzeigefunktion.

Alle oben genannten Ventilpositionierer sind IP66 eingestuft.