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閥門定(dìng)位器的分類
2020/10/19
閥門定位器(qì)(valvepositioner)閥門(mén)定位器按結(jié)構分(fèn):氣動(dòng)閥門定位器、電氣閥(fá)門定位器及智能閥門定位器,是調節閥的主要附件,通常與氣動調節閥(fá)配套使用,它接受調節(jiē)器(qì)的輸出信號,然後以(yǐ)它的輸出信號去控製氣動調節閥,當調節閥動作(zuò)後,閥杆的位移又(yòu)通過機械裝置反饋到閥(fá)門定(dìng)位(wèi)器,閥位狀況通過電信號傳(chuán)給上位(wèi)係統。
閥門定位器按其結(jié)構形(xíng)式和工作原理可以分成氣動閥門定位(wèi)器、電-氣閥門定位器和智(zhì)能式閥門定位器。
閥門定位器能夠增大調節閥的(de)輸(shū)出功率,減少調節信號的傳遞(dì)滯後的情況發生,加(jiā)快(kuài)閥杆的移動速度,能夠提高閥門的線性度,克服閥杆的摩擦力並(bìng)消除不平衡力的影響,從而保 證調節(jiē)閥的(de)正確定位。
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閥門定(dìng)位器的分類
1、閥門定位器按輸入信號分為氣動閥門定位器、電氣閥門定(dìng)位器(qì)和智能閥門定位器。
(1)氣動閥門定位器的輸入信號是標準氣信號,例如,20~100kPa氣(qì)信(xìn)號,其輸出信號也是標準的氣信號。
(2)電氣閥門定位器的輸入信號是標準電流或電(diàn)壓信號,例如,4~20mA電流信號或1~5V電壓(yā)信號等(děng),在電氣閥門定位器內(nèi)部將電信號轉換為電磁力,然後輸出氣信號到撥動控製閥(fá)。
(3)智能電氣閥門(mén)定位器它將控製室(shì)輸出的電(diàn)流信(xìn)號轉換成驅動(dòng)調節閥的氣信號(hào),根據調節閥工作(zuò)時閥杆摩(mó)擦(cā)力,抵消介質壓力波動而產生的不平衡力,使閥門開度對應於控製(zhì)室輸出的電流信號。並且可以進行智能組態設(shè)置相應的參數,達到改善控製閥性能的目的(de)。
2、按(àn)動作的方向可分為單向閥門定位器和雙向閥(fá)門定位器。單向閥門定位(wèi)器(qì)用於活塞式執行機(jī)構時,閥(fá)門定位器隻有一個方向起作用,雙向閥門定位(wèi)器作用在活塞式執行機構(gòu)氣缸的兩側,在兩個方向起作用。
3、按閥門定位(wèi)器輸出和輸入信號的增(zēng)益符號分為正作(zuò)用閥(fá)門定位器和反作用閥門定(dìng)位器。正作用閥門定位器的輸入信號增加時,輸出信號也增加,因此,增(zēng)益為正。反作用(yòng)閥門定位(wèi)器的輸入信(xìn)號增加時,輸出信號減小,因此,增益為負。
4、按閥(fá)門定位器輸(shū)入信(xìn)號是模擬信號或數字信號,可分為普通閥門定位器和現場總線電氣閥門定位器。普通閥門定位器的(de)輸入信號是(shì)模擬氣(qì)壓或電流、電壓信號,現場總線電氣閥門定位器的輸入信號是現場總線的數字信號。
5、按閥門定位器是否帶CPU可分為普通電氣閥門定位器和智(zhì)能電氣閥門(mén)定位(wèi)器。普通電氣閥門定(dìng)位器沒有CPU,因此,不具有智能,不能處理有關的智能運算。智能電氣閥門定位器帶CPU,可處(chù)理有關智能運算,例如,可(kě)進行前向通道的非線性補償等,現場總線電氣閥門定位器還可帶PID等功能模塊,實現相應的運算(suàn)。
6、按反饋信號的檢測方法也可進行分類。例如,用機械連杆(gǎn)方式檢測閥位(wèi)信(xìn)號的閥門定位器:用霍(huò)爾(ěr)效應檢測位(wèi)移的(de)方法檢測閥杆位(wèi)移的閥門定位器:用電磁(cí)感應方法(fǎ)檢(jiǎn)測閥(fá)杆位移(yí)的閥門定(dìng)位器等。
02
定位器的作用原理
閥門定位器是(shì)控製閥的主要附(fù)件.它將閥杆位移信號作為輸入的反饋測量信號,以控製器輸出信號作為設定信號,進行比較,當兩者有偏差時,改變其(qí)到(dào)執行機構的輸出信號,使執行機構動作,建立了閥(fá)杆位移量與控製器輸出信號之間的一一對應關係。因(yīn)此,閥門定位器組成以閥杆(gǎn)位移為(wéi)測量信號,以控製(zhì)器輸出為設定信號的反饋控製(zhì)係統。該(gāi)控製係統的操(cāo)縱變量是閥門定位器去執行機構的輸出信號。
(1)用於對調節質量要求高的(de)重要調節係統,以提高調節閥(fá)的定位精(jīng) 確及可 靠性。
(2)用於閥門兩端(duān)壓差大(△p>1MPa)的(de)場合。通過提高氣(qì)源壓力增大執行機構的(de)輸出力,以克(kè)服液體對閥(fá)芯產生的不平衡力,減小行(háng)程誤差(chà)。
(3)當被調介質為高溫、高壓、低溫、有毒、易燃、易爆時,為了防止對(duì)外泄漏,往往將填料壓得很緊,因此閥杆與填料(liào)間的摩擦力較大,此時用定位器可克服時滯。
(4)被調介質為粘性流體或含有固體懸浮物時,用定(dìng)位器可以克服(fú)介質對閥杆移動的阻力。
(5)用於大口徑(Dg>100mm)的調節閥,以(yǐ)增大執行機(jī)構的輸出推(tuī)力。
(6)當調節器與執行器距離在60m以(yǐ)上時(shí),用定(dìng)位器可克(kè)服控製信號的(de)傳(chuán)遞滯後,改善閥門的動作反應速度。
(7)用來改善調節閥的流量特性。
(8)一個調節器(qì)控製兩個執行器(qì)實行分程(chéng)控製時,可用兩個定位器,分別接受低輸入信號和高輸入信號,則一個執行器低(dī)程動作,另一個高程動(dòng)作,即構成(chéng)了分程(chéng)調(diào)節。
調試步驟:
1、定位器麵板設置:
2、內部接線(4根)反饋和指令線。
3、調試前的重要參(cān)數切換方式(shì):
(1)切換就地、遠方。按住MODE鍵不要(yào)鬆開(kāi),再點擊↑ ↓鍵可以進行切換。
(2)用(1)的方式進入(rù)1.1(遠(yuǎn)方控製)1.2(就地控製)
(3)若要實現快開,則先按住↑鍵再按鍵 ↓鍵;實現快關,則先按住 ↓鍵再按住↑鍵,方可完成操作。
(4)用(1)的方式(shì)進入1.3,出(chū)現單(dān)詞(cí)SENS-POS,其(qí)意思是顯示調節定位器後連杆與後旋鈕弧度(dù)保持在對稱的範圍內。
4、調試步驟
(1)P1.0:將↑↓鍵(jiàn)同時按(àn),然後點擊”ENTER”鍵,出現(xiàn)單詞“LINEAR”調節角行程和直行程。
(2)P1.1:按住MODE鍵,點擊↑ ↓鍵,進入P1.1菜單。常按ENTER鍵(jiàn)3S,然後麵板顯示倒數計(jì)時為0後鬆開,就出現自整(zhěng)定,直到出現完成“COMPIETE”單詞。
(3)P1.4:退出(EXIT)會顯示“保存”和“不保存”,按住“ENTER”3S,則保存調試,若不保存,直接按(àn)↑鍵,退出到“放棄”單詞,然後再按住“ENTER”3S,退出。
(4)P2.3出現REVERSE單詞,顯示的是調節閥門和定位器的正反作用。
(5)P3.2出現CW/CCW單詞,調節的是DCS和就地定位器指令的正反作用。
(6)P3.3出(chū)現EXIT單詞,意思為(wéi)退出。
(7)P8.2出(chū)現(xiàn)DIGEET單詞,則調節的是DCS和就地定位器(qì)反饋的正反作用。
以上參數為重要參數調(diào)試步驟,詳情請查看說明書!
DVC6000調試步驟:
打開275/375手(shǒu)操器 從主菜單(Main Menu) 選擇Hart應(yīng)用(HART Application)從On line找到該定位(wèi)器。依次進入Setup&Diag ——Detailed Setup——Mode——Instument Mode (或(huò)者按手操器上快捷鍵直接進入)——警告!in service 模式被送到儀表當中時閥門也許會動(WARNING!Valve may move when in Service mode is sent to the instrument.) 按OK 後進入儀表模式(Instrument Mode)選擇Out of service 後 按ENTER——提示“Instrument mode is already out of service!” 後回到主界麵依(yī)次進入 Setup&Diag——Basic Setup——Auto setup——Setup Wizard:
1、選(xuǎn)擇你所(suǒ)使用的壓力單位(Pressure units (psi))後ENTER ;
2、輸入zui大供氣壓力(Max Supply Press (psi))後ENTER;
3、選擇執行(háng)機構的生產廠家(Actuator Manufcture)後ENTER 以上品牌沒的話選OTHER ;
4、 如果執行機(jī)構單作用帶彈簧選3 、雙作用帶彈簧選4 、雙(shuāng)作用不帶彈簧選2;
5.、選ROTARY 下一步根據閥門ling信號時是開選2 關的話選1 下一步再選(xuǎn)1 下一步選YES自動選擇閥門轉向及其增益大小;
6、選擇是否有加(jiā)速器或者快速釋放閥(Is a Volume Booster or Quick Release Present ? );
7、提示 執行機構的信息正被發送到儀表當中,請稍等(děng)“Actuator information is being sent to the instrument. Please wait…” ;
8、選擇使用出廠默認設置Use Factory defaults for setup?(Yes is recommended for Initial Setup) Yes 後ENTER ;
9、 提示 出(chū)廠默認設置正被發送到儀表當(dāng)中,請稍等“Factory default are being sent to the instrument. Please wait… ” ;
10、繼續自動設置 選擇放大器調整“To continue Auto Setup.select Relay Adjust ”;
11、你是否希望現在進行放(fàng)大器調整?(Do you wish to run Relay Adjustment Calibration now ?) 假如是雙作用選擇Yes 單作用選擇No後ENTER ;
12、選擇(zé)行程(chéng)標定 (To continue.select Auto Calib Travel.)按OK;
13、 你希望現在進行自動行程標定嗎?(Do you wish to run Auto Travel Calib now ?Select YES if initial setup)選(xuǎn)擇Yes 後(hòu)按(àn) ENTER;
14、 警告(gào)!標定將導致儀表的輸出突(tū)然變化 按 OK;
15、選擇交點的調(diào)整(Select Crossover Adjust)Manual/Last Value/Default 正常(cháng)情況下選擇 default 後 ENTER 假如默認(rèn)的調整(zhěng)後精 度比較差 才會選擇Manual手動;
16、 下(xià)麵進入自動行程標定的過程,完成後儀表模式恢複到In service!
調(diào)試(shì)步驟:
1、檢查接線及閥門安(ān)裝情況是否完(wán)整;
2、切(qiē)換到人工模式(Manual);
3、檢查並調整好所(suǒ) 有的結構參數(CONFIGuration);
4、運行全開(kāi)、全關點(STOPS)自動搜索。
5、運行自動調整功能(autoTUNE),得到(dào)新的動態響應參數;
6、檢查是否有錯誤提示;
7、手動操作看看是否可以正常運行;
退出人工狀態,回到自(zì)動控製狀態。
菜(cài)單流程:
接通信號源後,將輸入信號(hào)調節到12mA。係統會進行自檢,然後進入交替(tì)顯示閥(fá)位和(hé)輸入信號(hào)的值。此時係統有可能處於人工或(huò)自動的狀態,取決於上次運行斷電前的狀態。如果(guǒ)屏幕顯示閥位時使用(POS-M)說明處於人工狀態;如果顯示(shì)閥位時使用(POS)說明處於自(zì)動狀態。然後按照流程圖(tú)操作即可完成設定。
調試步驟:
1、條件(jiàn):①穩定的氣源 壓(yā)力(lì)≥0.3MPa(角行程定位器壓力≥0.5MPa)
②4-20mA信號輸入設備
2、調試:
①打開定位器前蓋(gài),打開電源接線盒。
②把穩定氣源接入過濾減壓閥並密(mì)封嚴緊。
③區分正負輸入端接好信號輸入設備。
④打開氣源開關(guān),向下調節調“0”旋鈕,直至排氣壓力表指針不為0,然後反(fǎn)方向緩慢(màn)旋轉調“0”旋鈕,使壓力表指針剛好(hǎo)處(chù)於0位置。
⑤輸入25%(8mA)、50%(12mA)、75%(16mA)、100 %(20mA)信號,觀察指針(zhēn)下降(上升)行程:
A.、若單次行程超過刻度盤的1/4,說明定位器量程過(guò)大,此時應調節量程調節旋鈕(先(xiān)鬆開(kāi)螺絲,然後調節(jiē)下方的旋鈕,向“—”方向調節。根據實際情況確定調節(jiē)的程度,單次微調,邊試邊調)。
B、若單次行程過小或不足刻度盤的1/4,說明定位器(qì)量程過小,操作與A相同,方向相反。
⑥每次調節量程調節旋鈕後,重新進行試驗,若實際行程(chéng)與(yǔ)理論行程差距仍然很(hěn)大,則再調節量程調節旋鈕;若實際行(háng)程與理論行程差距較小,則調節調“0”旋鈕,使 指針移動到對應的(de)刻度上,再輸入信號觀察指針移(yí)動是否正確。
注:通過(guò)量程調節旋鈕和調“0”旋鈕的配合來調節(jiē)量程和行(háng)程,已達到(dào)調試的目的。
注意事(shì)項:
(1)當輸入信號為20mA是,定位器排氣壓力必須>3公斤(球閥5公斤),一般為3.2-4公斤。若壓力不足則調節閥開啟(qǐ)/關閉不嚴,無法正常工作。
(2)氣開閥(fá):當輸入信(xìn)號為0時,排氣壓力必(bì)須為0,否則閥(fá)門沒有完 全關閉。
調試(shì)步驟:
1、調試前準備工(gōng)作
(1)接汽源,再接電源,將電流給到4mA以上;
(2)如定位器沒有調試過,這時顯示屏中應出現P進入組態,先按(àn)“+”再同時按“—”,反之相同,看閥門的zui大點或zui小點(diǎn);
(3)看zui小點應在5-9之間(jiān),不對調(diào)定位器的黑色齒輪。看zui大點應不超過95,調zui小點盡量接近5;
(4) 用“+”、“—”鍵將閥門行(háng)程(chéng)調到50%,調試前準備(bèi)工作完成;
注意:如果定位(wèi)器調試過必須清0,清0步驟為:按手鍵(jiàn)進(jìn)入(新(xīn)出的(de)為50,zui初的(de)為55),再按“+”5秒出現OCAY,再按手鍵5秒,出現(xiàn)C4抬手出現P,進入組態後(hòu)調試步驟同以上2、3、4相同。
2、初(chū)始化的調校(xiào)步驟
A、執行機構的自動初始化
注:自動初始化前一定要正確設定閥門的開關方向!否則初始化無法進行(háng)!
(1)正確移動執(zhí)行(háng)機構,離開中心位置,開始初始化。
直行程選擇:
角行程選擇:
用“+”,“—”鍵切換;
(2)短按功能鍵,切(qiē)換到第 二(èr)參數:
顯示:
或
,用“+”,“—”鍵切換(huàn);
注:這一(yī)參數必(bì)須與杠杆比率開關的設定值相匹(pǐ)配。
(3)用功能鍵切換到參數三(sān),顯示如下:
如果你希望在初始化階段完成後,計(jì)算的整個衝程量用mm 表示,這一步必須設置。為此,你需要(yào)在顯示屏上(shàng)選擇與刻度杆上驅動釘設定值(zhí)相同的值。
(4)用功能鍵切換參數四,顯示如下:
(5)下按“+”鍵超(chāo)過 5 秒,初始化開始:
初始化進行時,“RUN1”至(zhì)“RUN5”一個接一個出現(xiàn)於顯示屏下行。
注:初始化過程依據執(zhí)行機(jī)構,可持續 15 分鍾。
有下列顯示時(shí),初始化完成。
在你短促下壓功能鍵(jiàn)後,出現顯示:
通過下按功(gōng)能鍵超過 5 秒,退出組態方式。約(yuē)5 秒後,軟鍵顯示將出現。鬆開功能鍵後,裝置將在Manual 方式,按功能鍵將方式切換為AUTO,此時可(kě)以遠控操作。
B、執行器手動初始化(huà)
利用這一功能,不需硬性驅動執行機構到終點位置(zhì)即可進行初始化(huà)。杆的(de)開始和終止位置可手工設定。初始(shǐ)化剩下的(de)步(bù)驟(控製參數zui佳化)如同(tóng)自動(dòng)初始(shǐ)化一(yī)樣(yàng)自動進行。
直行程執行機構手動初始化的順序步驟。
(1)對直行程執行(háng)機構實行初(chū)始(shǐ)化。通(tōng)過手工驅(qū)動保 證覆蓋全部衝程,即顯示電位計設定處於P5.0 和P95.0 的允(yǔn)許範圍中間
(2)下按功能鍵(jiàn) 5 秒以上,你將進入組態方式(shì)。
直行程選(xuǎn)擇:
角行(háng)程選擇:
用“+”,“—”鍵切換;
(3)短按(àn)功能(néng)鍵,切換到第 二參數:
顯示:
或
用“+”,“—”鍵切換(huàn);
注:這一值必須與傳送速率選擇器的設定相對應。(33°或90°)
(4)用功能鍵切換到參數三,顯示如下:
如果你希望初始化過程結束時,測定(dìng)的全衝程用mm 表示,你需要在顯示器中(zhōng)選擇與驅動銷釘在杆刻(kè)度(dù)上設定的值相同,或對介(jiè)質調整來說下一個更高的值。
(5)通過(guò)下按功能,選擇(zé)參數五:
①先按(àn)住“—”再同時(shí)按住“+”鍵(jiàn),快關閥門(顯示在6.5左右),否則調節(jiē)黑色旋鈕調節,使其在範圍內;
注:如果按此操作顯示的數是減(jiǎn)小的,請先調整執行器的開(kāi)關方向;
②然後先按住“+”再同時按住“—”鍵(jiàn),快開閥門。開展後觀察顯示應(yīng)在95以內,否則調節黑色旋鈕,使(shǐ)其(qí)在正常範圍內,然後下按功能鍵(jiàn)確(què)認;
③先按(àn)住“—”再同(tóng)時按住“+”鍵快關閥門,顯示應在5到9之間,然後按(àn)下功能鍵確認;
④初始化(huà)自動開始。
⑤初始化的停止是自動出現的。RUN1 到RUN5 順序出現在顯示屏的下行。當初始化已全部完成時,出現如下顯示:
下按功能鍵超過 5 秒,離開杆組態方式。接近5 秒後,軟鍵顯示將出現。鬆開功能鍵後,裝置將在Manual 方式,按功能鍵(jiàn)將方式切換為AUTO,此時可以遠控操作。
注:改變調整(zhěng)門的開關方(fāng)向,需(xū)要調整定位器(qì)的7和38項,兩項同時用“+”、“—”鍵更改,兩項的設置必須要相同。
手動初始化時,出現
下按“+”鍵5秒(miǎo)以上,開始初始化顯示。
調試步驟:
調試步驟:
1、檢查氣(qì)路、電路(lù)是否滿足定位器工作要求;
2、給定12mA信號,將反饋杆調整至水平位置,
並緊固;
3、給定8mA信號,通過0位調節螺(luó)母將0位調節至對應值;
4、給(gěi)定16mA信號,通過量程調(diào)節螺母將量程(chéng)調節至對應值(zhí);
5、給定4mA信號,檢查閥門全關位置,必要時進行微調;
6、給定20mA信號,檢查閥門全開位置;必要時進行微調(diào);
7、給(gěi)定4mA(或20mA)、8mA(或16mA)、12mA、4mA(或 20mA)、16mA(或8mA)、20mA(或4mA)進行刻度驗證,必(bì)要時進行微調。
說明:1、通過量程調節螺母可以改變定位(wèi)器的作用方式。
2、取用8mA和12mA信號,分別調整0位和量程,是因為8mA和12mA均有上下刻度值,可以明顯反(fǎn)應0位(wèi)和量程的位置,而4mA向下下沒有刻度(和20mA向上也沒(méi)有刻度值),不宜采用4mA和20mA來調節0位和量程。
3、定位器調校時,必須保 證閥門(mén)能夠完 全關閉,有時候雖然給定4mA(或(huò)20mA)信號,閥門仍然有開度。
4、氣動閥門定位(wèi)器和電-氣閥門(mén)均屬機械式閥門定位器,因此調校方法類似,不再詳細介紹。
1、閥門定位(wèi)器有輸入信(xìn)號但是沒有輸出信號。
(1)電磁鐵組件發生故障(zhàng),建議換電磁鐵組件。
(2)供氣壓力不對(duì),建議檢查(chá)氣源壓力。
(3)氣(qì)動放大器擋(dǎng)板0點調(diào)節過高,擋板(bǎn)遠離(lí)噴嘴。
(4)氣路堵塞。
(5)氣路連接(jiē)有誤(包括放(fàng)大器)。
(6)電(diàn)/氣定位器輸入信號線正負接反。
2、閥門定位器沒有輸入信號但是輸出信號一直xui大。
(1)氣(qì)動放大器擋(dǎng)板0點調節(jiē)過低,擋板過於壓緊噴嘴。
(2)噴(pēn)嘴堵塞。
(3)輸出壓(yā)力緩(huǎn)慢或不(bú)正常。
會導致調節閥的膜頭受損(sǔn)、漏氣,造成有輸入信號但調節閥動作(zuò)緩慢的故障,使調節閥達不到及時調節的效果(guǒ),處理辦(bàn)法檢查膜室,更換膜片。
3、定位器線性不好
(1)反饋凸輪或彈簧選擇不當或者方向不對。
(2)反饋連(lián)杆(gǎn)機構安裝不好或者在某些位置有卡住的現象。
(3)噴嘴或擋板有異物。
(4)背壓有(yǒu)輕微泄漏現象。
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