机械阀门定位器和智能阀门定位器课件.
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2017/9/27
机械式阀门定位器
该阀门定位器的 气动控制部分是 机械式，靠给定 信号控制的电磁 铁和弹簧共同作 用来控制阀门的 开度。
其工作方式如下： 压缩空气经固定节流口进入喷嘴的背压室， 并通过喷嘴与挡板的间隙排出，力矩马达 的线圈得到4~20ma电信号后，在磁场作用 下衔铁以支点板弹簧为中心，从左到右方 向旋转，使挡板与喷嘴的间隙减小，喷嘴 的背压随之升高，控制阀的阀芯由于供气 压力室压力升高而向上移动，阀门打开， 同时阀门反馈杆带动活塞薄膜杆转动，使 反馈弹簧的张力增加，增大挡板与喷嘴的 间隙，以便使阀门开度达到平衡。
智能定位器的特点： (1)控制精度高,基本误差小(小于全行程0��� 5%)。 (2)免维护运行。 (3)响应速度快(��� 2-5s)。 (4)死区可调范围宽(0.1%~10%)。 (3)安装简单,节省时间,并能可靠运行。 (4)具有零位和行程范围的手动和自动调节功能。 (5)可以实现简捷的操作和编程。 (6)定位器中固化的参数只要相应的组态就可以提 供许多功能。 (7)在线自适应程序意味着即使在不利的工况条件 下也能高质量地实现控制。 (8)具有通信功能,可以在现场或DCS机柜间用手控 器进行调整。
2017/9/27
定位器的作用及原理：
原理：反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入
信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相 等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定 状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。当输入信 号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的 平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化 引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于 喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执 行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位 到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。 在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线)，可 以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节 阀性能的提升。
智能阀门定位器
智能定位器的组成： ���智能阀门定位器由微处理器、压电式阀、阀位
检测与反馈部件、壳件与盖板及电气接线盒组成
智能定位器的原理： ���微处理器接收输入信号及阀位反馈信号,根据两
端的偏差大小和方向进行控制,向压电阀发出指令, 使其开闭动作。压电阀依据控制指令对应于气动 放大器输出压力的增量,同时驱动放大器输出并反 馈至控制回路,再次与微处理器的运算结果进行比 较。通过输出信号到执行机构,控制阀门行程。阀 位检测和反馈部件把检测到的阀门位置信号反馈 给微处理器。
阀门定位器问题
3、校准时间长 该阀门定位器属于非智能阀门定位器，不能 进行自动校准，只能用手动校准，一次校 准时间通常在半个小时左右，甚至更长， 同时需要频繁的开启和关闭阀门，导致恢 复生产的时间延长。 4、不适应环境 该阀门定位器适应的环境温度是 -20℃~60 ℃ ，而双减站内温度通常会达到 70℃ 以上， 这样也会造成定位器故障。
智能定位器的安装调试：
接通电源和气源。依据执行机构的运动方向使定 位器走完全程,并使反馈杆的中心线在上下公差带 内。智能定位器安装时对电源和气源有较高要求, 必须保证电源稳定可靠,气源是干燥清洁的压缩空 气。在新装置开车时,定位器故障大多都是安装原 因造成
智能定位器优点
1、由于智能定位器采用智能处理器，仪表气 通过电磁阀实现全电气控制，避免了因机 械部件磨损、老化而引起的定位器故障， 同时也提高了其响应速度。 2、智能定位器可以自动进行初始化校准，只 要阀位符合校准要求，再按手册执行菜单 操作，就可以进行自动校准，要整个校准 过程可以在5分钟以内完成，大大缩短了恢 复生产的时间，而且阀给定与反馈信号的 差值一般不会超过2%。
普通阀门定位器与智能阀门定位器的主要区别 2.输入输出方式不同
通常，智能阀门定位器是智能电气阀门定位器。与一 般电气阀门定位器比较，智能电气阀门定位器的输入 信号是标准的4～20mA或1～5V电信号，它需要经模 数转换后作为微处理器的输入信号。而一般电气阀门 定位器输入信号虽然是4—20mA或l～5V电信号，但 它不需要经模数转换，可直接送电磁线圈产生电磁力， 实现力平衡。智能阀门定位器的输出信号是数字信号， 它通常送压电阀组，通过压电阀组的开关来调节送控 制阀膜头的气压，一般电气阀门定位器的输出信号是 经气动放大器放大后的气信号。
3、该定位器由于有LED显示窗，可以清楚地 显示阀门当前的位置情况，同时也可以显 示当前的故障情况，方便维护人员对阀门 故障的判断和处理，为恢复生产节省了时 间。
普通阀门定位器与智能阀门定位器的主要区别 1、控制阀流量特性的实现方式不同 智能定位器的反馈部分采用线性反馈，所需控 制阀流量特性是在设定回路实现的。普通定位 器的反馈部分是不同形状的凸轮，通过改变凸 轮形状来实现所需控制阀流量特性。
序号
名称
序号
名称
3
4
凸轮
凸轮随动杆
12
13
喷嘴
挡板
5Hale Waihona Puke Baidu
6 7 8 9 10 11
力矩马达线圈
量程调节滑块 衔铁 反馈弹簧连杆 量程调节旋钮 反馈弹簧 支点板弹簧
14
15 16 17 19 22 23
零点调节滑块
零点调节旋钮 负载弹簧 供气阀 控制阀阀芯 供气压力室 喷嘴被压室
阀门定位器问题
1、灵敏度不高 该阀门定位器由于使用机械机构，传动效果 不好，导致阀门动作滞后，不能很好的起 到对被调量的调节作用。 2、定位不精确 阀门定位器的给定与反馈差值应小于 5% ， 而该定位器用过一段时间后，给定与反馈 的差值经常会大于 5% ，使生产人员得不到 实际的阀门开度，从而可能会造成误操作， 影响生产。
机械定位器与智能定位器的 优缺点
2017/9/27
定位器的作用及原理：
作用：阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一， 其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀 动作的气信号。它具有阀门定位功能，既克服阀杆 摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平 衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节 器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其 调节品质。随着智能仪表技术的发展，微电子技术 广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与 性能。
机械式阀门定位器
该阀门定位器的 气动控制部分是 机械式，靠给定 信号控制的电磁 铁和弹簧共同作 用来控制阀门的 开度。
其工作方式如下： 压缩空气经固定节流口进入喷嘴的背压室， 并通过喷嘴与挡板的间隙排出，力矩马达 的线圈得到4~20ma电信号后，在磁场作用 下衔铁以支点板弹簧为中心，从左到右方 向旋转，使挡板与喷嘴的间隙减小，喷嘴 的背压随之升高，控制阀的阀芯由于供气 压力室压力升高而向上移动，阀门打开， 同时阀门反馈杆带动活塞薄膜杆转动，使 反馈弹簧的张力增加，增大挡板与喷嘴的 间隙，以便使阀门开度达到平衡。
智能定位器的特点： (1)控制精度高,基本误差小(小于全行程0��� 5%)。 (2)免维护运行。 (3)响应速度快(��� 2-5s)。 (4)死区可调范围宽(0.1%~10%)。 (3)安装简单,节省时间,并能可靠运行。 (4)具有零位和行程范围的手动和自动调节功能。 (5)可以实现简捷的操作和编程。 (6)定位器中固化的参数只要相应的组态就可以提 供许多功能。 (7)在线自适应程序意味着即使在不利的工况条件 下也能高质量地实现控制。 (8)具有通信功能,可以在现场或DCS机柜间用手控 器进行调整。
2017/9/27
定位器的作用及原理：
原理：反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入
信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相 等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定 状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。当输入信 号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的 平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化 引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于 喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执 行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位 到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。 在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线)，可 以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节 阀性能的提升。
智能阀门定位器
智能定位器的组成： ���智能阀门定位器由微处理器、压电式阀、阀位
检测与反馈部件、壳件与盖板及电气接线盒组成
智能定位器的原理： ���微处理器接收输入信号及阀位反馈信号,根据两
端的偏差大小和方向进行控制,向压电阀发出指令, 使其开闭动作。压电阀依据控制指令对应于气动 放大器输出压力的增量,同时驱动放大器输出并反 馈至控制回路,再次与微处理器的运算结果进行比 较。通过输出信号到执行机构,控制阀门行程。阀 位检测和反馈部件把检测到的阀门位置信号反馈 给微处理器。
阀门定位器问题
3、校准时间长 该阀门定位器属于非智能阀门定位器，不能 进行自动校准，只能用手动校准，一次校 准时间通常在半个小时左右，甚至更长， 同时需要频繁的开启和关闭阀门，导致恢 复生产的时间延长。 4、不适应环境 该阀门定位器适应的环境温度是 -20℃~60 ℃ ，而双减站内温度通常会达到 70℃ 以上， 这样也会造成定位器故障。
智能定位器的安装调试：
接通电源和气源。依据执行机构的运动方向使定 位器走完全程,并使反馈杆的中心线在上下公差带 内。智能定位器安装时对电源和气源有较高要求, 必须保证电源稳定可靠,气源是干燥清洁的压缩空 气。在新装置开车时,定位器故障大多都是安装原 因造成
智能定位器优点
1、由于智能定位器采用智能处理器，仪表气 通过电磁阀实现全电气控制，避免了因机 械部件磨损、老化而引起的定位器故障， 同时也提高了其响应速度。 2、智能定位器可以自动进行初始化校准，只 要阀位符合校准要求，再按手册执行菜单 操作，就可以进行自动校准，要整个校准 过程可以在5分钟以内完成，大大缩短了恢 复生产的时间，而且阀给定与反馈信号的 差值一般不会超过2%。
普通阀门定位器与智能阀门定位器的主要区别 2.输入输出方式不同
通常，智能阀门定位器是智能电气阀门定位器。与一 般电气阀门定位器比较，智能电气阀门定位器的输入 信号是标准的4～20mA或1～5V电信号，它需要经模 数转换后作为微处理器的输入信号。而一般电气阀门 定位器输入信号虽然是4—20mA或l～5V电信号，但 它不需要经模数转换，可直接送电磁线圈产生电磁力， 实现力平衡。智能阀门定位器的输出信号是数字信号， 它通常送压电阀组，通过压电阀组的开关来调节送控 制阀膜头的气压，一般电气阀门定位器的输出信号是 经气动放大器放大后的气信号。
3、该定位器由于有LED显示窗，可以清楚地 显示阀门当前的位置情况，同时也可以显 示当前的故障情况，方便维护人员对阀门 故障的判断和处理，为恢复生产节省了时 间。
普通阀门定位器与智能阀门定位器的主要区别 1、控制阀流量特性的实现方式不同 智能定位器的反馈部分采用线性反馈，所需控 制阀流量特性是在设定回路实现的。普通定位 器的反馈部分是不同形状的凸轮，通过改变凸 轮形状来实现所需控制阀流量特性。
序号
名称
序号
名称
3
4
凸轮
凸轮随动杆
12
13
喷嘴
挡板
5Hale Waihona Puke Baidu
6 7 8 9 10 11
力矩马达线圈
量程调节滑块 衔铁 反馈弹簧连杆 量程调节旋钮 反馈弹簧 支点板弹簧
14
15 16 17 19 22 23
零点调节滑块
零点调节旋钮 负载弹簧 供气阀 控制阀阀芯 供气压力室 喷嘴被压室
阀门定位器问题
1、灵敏度不高 该阀门定位器由于使用机械机构，传动效果 不好，导致阀门动作滞后，不能很好的起 到对被调量的调节作用。 2、定位不精确 阀门定位器的给定与反馈差值应小于 5% ， 而该定位器用过一段时间后，给定与反馈 的差值经常会大于 5% ，使生产人员得不到 实际的阀门开度，从而可能会造成误操作， 影响生产。
机械定位器与智能定位器的 优缺点
2017/9/27
定位器的作用及原理：
作用：阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一， 其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀 动作的气信号。它具有阀门定位功能，既克服阀杆 摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平 衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节 器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其 调节品质。随着智能仪表技术的发展，微电子技术 广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与 性能。