Hoe werkt een pneumatische ventielpositionair?
2024-10-28
Wat is een Pneumatische Valve Positioner?Een pneumatische ventielpositionair is een instrument dat wordt gebruikt om de stam van een regelklep te positioneren op basis van een luchtdruksignaal van 3 tot 15 PSI dat wordt ontvangen van een regelaar of handmatig laadstation.
De Pneumatische Valve Positioner wordt gebruikt om de luchtdruk te verhogen of te verlagen om een actuator te activeren, wat zorgt voor een betrouwbare en nauwkeurige bediening van de regelklep.
Hoe werkt een pneumatische ventielpositionair?Pneumatische kleppositionairs werken volgens het principe van krachtbalans.
In dit principe van krachtabalancering heeft de kamer drie poorten voor instrumentluchtinvoer, besturingssignaaluitgang en uitlaat.T
De druk op de hendelarm wordt door middel van een externe sensor door een flexibel diafragma gewijzigd of geregeld.Wanneer de sensor op het rechter uiteinde van de hendel drukt, gaat het linker uiteinde van de hendel omhoog, waardoor de luchttoevoerklep wordt geopend.
Als gevolg hiervan neemt zowel de druk in de kamer als het besturingssignaal op de uitgangsbuis toe, waardoor het bediende apparaat beweegt.
Als de luchtdruk in de kamer toeneemt,het diafragma wordt tegen de druk van de sensor naar boven gedwongen totdat het systeem weer in evenwicht is bij de hogere druk en de luchttoevoerklep sluit.
Wat is het doel van een pneumatische ventielpositionair?The main role or purpose of a positioner in a control valve is to create an interface between the PLC and the actuator to accurately regulate the position of the spool to open and close the regulating valve.
Een positioner die in een besturingsklep voor een specifiek circuit wordt gebruikt, fungeert als een vertaler en zet de PLC-taal om in de overeenkomstige actuatortaal.
Dit betekent dat de positioner een bepaald gelijkstroomsignaal van 4 tot 20 mA omzet in een evenredig luchtdruksignaal van 3 tot 15 PSI.
Het werkingsprincipe van de pneumatische ventielpositionair wordt hier uiteengezet.
De pneumatische positioner bevat een interne IP-sensor.
(Noun: IP-sensor)I-P-sensoren worden gebruikt in een breed scala aan industriële automatiseringstoepassingen, met name waar een nauwkeurige besturing van pneumatische aandrijvingen vereist is.De IP-sensoren worden veel gebruikt in industriële automatisering, met name in toepassingen die een nauwkeurige besturing van pneumatische aandrijvingen vereisen.Bijvoorbeeld in de papier-, chemische, raffinage- en voedselverwerkende industrie.I-P-sensoren worden gebruikt om standaard elektrische signalen van besturingssystemen om te zetten in overeenkomstige drukwaarden om nauwkeurige controle van kleppen te bereiken, flessen en andere apparatuur.)
Het werkingsprincipe van deze sensoren is in het algemeen gebaseerd op het elektromagnetische of piezo-elektrische effect.met een vermogen van niet meer dan 50 W,, wat op zijn beurt een drukuitgang oplevert.
De prestatieparameters van IP-sensoren omvatten responssnelheid, lineariteit, herhaalbaarheid en stabiliteit, die allemaal belangrijke factoren zijn die bij de selectie en toepassing van IP-sensoren in aanmerking moeten worden genomen.Bovendien, moet de I-P-sensor ook een goede aanpassingsvermogen en vermogen tegen interferentie hebben om een langdurige stabiele werking te garanderen.
In het algemeen zet deze I-P-sensor een gegeven 4mA gelijkstroomsignaal om in een 3 PSI pneumatisch signaal en een 20mA gelijkstroomsignaal in een 15 PSI pneumatisch signaal.
Deze pneumatische signalen zijn evenredig in het intermediaire bereik, dus noemen we de luchtdruk van 3 tot 15 PSI een pneumatisch signaal.
Het bedieningsklep wordt bediend door een PLC:
Dus nu kunnen we begrijpen dat om de PLC om de controle klep te openen met 50%, de PLC moet een 12 mA DC stroom signaal naar de elektro-pneumatische klep positioner,en vervolgens zet de positioner het ontvangen 12 mA stroomsignaal om in een overeenkomend 9 PSI pneumatisch signaal, en dit pneumatische signaal wordt rechtstreeks naar de aandrijving gestuurd.
De luchtbron van het instrument is vereist als een andere invoer van de ventielpositionator.De luchtbron voor het instrument wordt gefilterd en gereguleerd door middel van een luchtfilter en regulator om schone lucht te leveren aan de klep positioner. (In werkelijke werkomstandigheden wordt de pneumatische ventielpositionair gebruikt omdat de invoerlucht onzuiverheden bevat of niet schoon lucht is,wat een veel voorkomende reden is waarom de pneumatische klep positioner is vatbaar voor storingen- Ja.
Door gebruik te maken van voldoende luchtdruk van het instrument kan de kleppositionair het gewenste druksignaal omzetten in de juiste hoeveelheid aandrijvingsbeweging.
De positioner moet ook feedback ontvangen om de kleppenstomp precies te positioneren om binnen het gewenste bereik te openen en te sluiten.Deze feedback wordt verzonden van de besturingsklep naar de positioner via een mechanisch apparaatOp deze manier bepaalt de positioner de hoeveelheid druk die nodig is om de stam op de aandrijver te bewegen.
Wat is een klep positioner?Een kleppositionair is een apparaat dat een besturingsklep naar een gewenste instellingspunt stuurt.
Een invoersignaal en een terugkoppelingssignaal zijn de twee ingangen van de kleppositionator.
Het invoersignaal is het besturingssignaal dat het instellingspunt voor de positioner geeft, terwijl het terugkoppelingssignaal de huidige positie van de besturingsklep aangeeft.T
Het ingangssignaal wordt geleverd door de blazen van het pneumatische besturingssysteem.De balk draait en beweegt de buffer verbonden met de mondstuk.Naarmate de positie van de buffer verandert, verandert de druk op de mondstuk dienovereenkomstig en wordt de pneumatische relais aangestuurd.
In deze fase hebben we een druk-druktransducer als input.De terugkoppeling bevestigt dat de besturingsklep reageert op het invoersignaal en dat de kleppositie overeenstemt met het gegeven invoersignaal.Hier zorgen mechanische componenten voor het feedbacksignaal van de besturingsklep naar de positioner.
De cam is bevestigd aan een arm die draait met de klepreis. Het feedbacksignaal werkt ook op de balk, waardoor een reactie kracht ontstaat met het invoersignaal in de blazen.
Als het invoersignaal naar het apparaat toeneemt, zullen de blazen weer op de balk werken en de kleppen dicht bij het mondstuk bewegen.de klep beweegt en de feedback van de cam werkt aan de andere kant van de balk en verplaatst de flapper weg van de mondstuk.
De beam wordt het optellende element genoemd. Zowel input als feedback werken op de optellende beam en worden voortdurend met elkaar vergeleken.
Als de krachten gelijk zijn, blijft de verhouding tussen de spuitstuk en de klapper stabiel en blijft de uitgangsdruk van de eenheid constant.
Als een van de krachten verandert, wordt de kleppositie opnieuw aangepast aan de verandering van de spuitstuk en de uitgangsdruk totdat de twee krachten weer in evenwicht zijn.Als de positioner correct is gekalibreerd, komt de kleppositie overeen met het gegeven bedieningssignaal.
Laten we een voorbeeld geven:Voer een regelsignaal in met behulp van 3 tot 15 PSI.
Beheerssignaal
Opening van de klep
Valvepositie
Luchtdruk
Signaal
3 PSI
4 mA
Volledig open
0%
9 PSI
12mA
Half geopend
50%
15 PSI
20 mA
Volledig gesloten
100%
Verwijzend naar bovenstaande tabel.1) Bij een regelsignaal van 3 PSI is de klep 0%.2) Bij een controlesignaal van 9 PSI beweegt de klep 50%.3) Bij een regelsignaal van 15 PSI is de klep 100% van de tijd volledig gesloten.De positioner maakt het besturingsklep in staat de wrijving van de klep en de proceskrachten te overwinnen die afwijkingen van de kleppositie kunnen veroorzaken.
Naast de stempositie zijn er nog vele andere voordelen van het gebruik van een besturingsklep positioner.Hoogprecisie positioners worden vaak gebruikt om te bereiken throttling controle van zuiger actuatoren om onverenigbare besturingssignalen te accommoderen. Zorg voor een correcte sluiting van de regelkleppen, realiseer de splitsing van de regelklasse en verander de winstkenmerken van de regelkleppen.
En er zijn 3 hoofdsoorten ventielpositionairs: 1) Pneumatische ventielpositionairs; 2) elektro-pneumatische (EP) ventielpositionairs; en 3) digitale ventielpositionairs.Dit artikel hier gaat voornamelijk over de pneumatische klep positioner gerelateerde werk.
Waar bevindt zich de kleppositionair?Montageplaats van de pneumatische ventielpositioneer:
- Bij rechte slagregelkleppen wordt de kleppositionair gewoonlijk aan de buitenzijde of bovenkant van de pneumatische aandrijving gemonteerd.
- Bij hoekslagregelkleppen wordt de kleppositionair gewoonlijk dicht bij het einde van de as gemonteerd.De positioner is mechanisch verbonden met de klepstam of spindel.
Bekijk meer
Begrip van de in dit artikel beschreven valvenpositionairs
2024-10-23
Valve positioner (Valve Controller) is een apparaat dat wordt gebruikt om de positie van een regelklep nauwkeurig te regelen en te regelen.het past de opening van de klep aan op het gewenste instelpunt, zodat de procesparameters (bijv. druk, temperatuur, doorstroming, enz.) binnen vooraf bepaalde niveaus blijven.en worden veel gebruikt in olie en gas, chemische, farmaceutische, waterbehandeling en andere industrieën.
De stand van een pneumatische bedieningsklep is lineair gerelateerd aan de luchtdruk die op de aandrijver wordt uitgeoefend, omdat mechanische veren de wet van Hooke volgen.waarin staat dat de hoeveelheid veerbeweging (x) recht evenredig is met de aangebrachte kracht (F=kx)De kracht die door een pneumatische aandrijver wordt uitgeoefend, is afhankelijk van de luchtdruk en het zuiger-diafragma-oppervlak (F=PA) en de veer drukken of rekken op zijn beurt.produceren van een gelijke en tegengestelde reactie krachtHet eindresultaat is dat de aandrijflijndruk lineair wordt omgezet in stambeweging (x=PA/k).
1- Controleaansluiting.
Deze lineaire en herhaalbare relatie tussen de druk van het pneumatische signaal en de stand van de stam is alleen geldig als, en alleen als,het bedieningsdiafragma/stempel en de veer zijn de enige krachten die op de stam werkenAls een andere kracht op het mechanisme werkt, zal de relatie tussen de signaaldruk en de stampositie niet langer ideaal zijn.
Helaas zijn er veel andere krachten die op de stam werken, naast de aandrijfkrachten en de veerreactie krachten.en de reactie kracht op de spoel veroorzaakt door de drukverschil in de spoel gebied is een andereDeze krachten combineren zich om de stam te herplaatsen, zodat de beweging van de stam niet nauwkeurig gerelateerd is aan de aandrijvende vloeistofdruk.
Een veel voorkomende oplossing voor dit dilemma is het toevoegen van een kleppositionair aan de besturingsklep. A valve positioner is a motion control device designed to actively compare the stem position to a control signal and adjust the actuator diaphragm or piston pressure until the correct stem position is achieved:
De kleppositionator zelf is in wezen een besturingssysteem: de stampositie van de klep is de procesvariabele (PV), het commandosignaal naar de positionator is het instelpunt (SP),en het signaal van de positioner naar de klepactuator is de gemanipuleerde variabele (MV) of outputWanneer de procescontroller dus een commando-signaal naar de met positioner uitgeruste klep stuurt,de positioner ontvangt dat commando-signaal en past zoveel of zo weinig luchtdruk toe op de aandrijver als nodig is om de gewenste stampositie te bereikenZo zal de positioner vechten tegen iedere andere kracht die op de klepstam werkt om een duidelijke, nauwkeurige positionering van de klepstam te bereiken in overeenstemming met het commando-signaal.Een goed functionerende positioner zorgt ervoor dat het bedieningsklep behoort aan het commando-signaal.
2. Voorbeeld van pneumatische ventielpositionair
De volgende afbeelding toont een pneumatische positioner van het model Fisher 3582 gemonteerd op een regelklep.
Aan de linkerkant van deze positioner is een deel van het feedbackmechanisme te zien: een metalen beugel die aan de stamconnector is bevestigd en aan een arm wordt bevestigd die zich uitstrekt vanaf de zijkant van de positioner.Elke besturingskleppositionair moet zijn uitgerust met een of ander middel om de positie van de stam te detecteren., anders zou de positioner de positie van de stam niet kunnen vergelijken met het commando-signaal.
Een modernere positioner, de Fisher DVC6200 (opnieuw in een grijze doos met een drukmeter aan de rechterkant), verschijnt op de volgende foto:
Net als de eerdere Model 3582 positioner gebruikt deze DVC6000 een feedback linking aan de linkerkant om de positie van de klepstam te detecteren.De nieuwere DVC6200 maakt gebruik van een magnetische Hall effect sensor om de positie van een magneet geboeid aan de stam te voelenDit niet-mechanische positie-feedbackontwerp elimineert tegenwerking, slijtage, interferentie en andere potentiële problemen die verband houden met mechanische verbindingen.Betere feedback is van cruciaal belang voor een betere positie van de klep.
De besturingselementen zijn meestal ontworpen om hoge luchtstromen te genereren en af te voeren, zodat de positioner ook functioneert als een volumebooster850.de positioner zorgt niet alleen voor een nauwkeuriger positionering van de stam, maar ook snellere stamsnelheden (kortere tijdsvertragingen) dan kleppenactuatoren die rechtstreeks door de I/P-sensor worden aangedreven.
3Valve in positie.
Een ander voordeel van het toevoegen van een kleppositionair aan een pneumatische besturingsklep is dat de klep beter verzegelt.Dit voordeel is op het eerste gezicht niet duidelijk en vereist daarom enige uitleg..
In de eerste plaats moet worden begrepen dat in een regelklep alleen het contact tussen de spoel en de stoel niet voldoende is om een nauwkeurige sluiting te garanderen.De spoel moet hard tegen de stoel worden gedrukt om alle stroom door de klep volledig te sluiten.Iedereen die ooit het handvat van een lekkende kraan heeft getrokken, begrijpt dit principe intuïtief:een bepaalde hoeveelheid contactkracht is vereist tussen de stekker en de stoel om de twee delen licht te vervormenDe technische term voor dit mechanische vereiste is zittingbelasting.
Stel je een diafragma-aangedreven, rechtdoorlopende pneumatische openingscontrole klep voor met een bankinstelling van 3 tot 15 psi.het diafragma genereert net genoeg kracht om de voorbelasting van de aandrijflijn te overwinnen, maar niet genoeg om de spoel van de stoel te verplaatsen.
Met andere woorden, bij een diafragmadruk van 3 psi zal de spoel contact maken met de stoel, maar er zal weinig kracht zijn om een strak afsluitverzegeling te bieden.Als dit bedieningsventiel rechtstreeks wordt aangedreven door een I/P-sensor die is gekalibreerd van 3 tot 15 PsiOm de spoel voor een strakke afdichting volledig te kunnen plaatsen, moet de klep op de klep van de klep worden geplaatst en de klep op de klep van de klep worden geplaatst.alle luchtdruk moet worden verwijderd uit het diafragma om ervoor te zorgen dat er geen diafragma kracht tegen de veerDit is niet mogelijk voor een I/P met een kalibratiebereik van 3-15 Psi.
Stel je nu voor dat dezelfde klep is uitgerust met een positioner die een 3 tot 15 Psi signaal ontvangt van de I/P en gebruikt als een commando (set point) voor de stam positie,met zoveel of zo weinig druk op het diafragma als nodig is om de gewenste stampositie te bereikenDe correcte manier om de positioner te kalibreren is dat de stam pas begint te heffen wanneer het signaal iets hoger is dan 0%,wat betekent dat bij 0% (4mA) de positioner zal proberen om de klep te dwingen tot een licht negatieve stam positieIn een poging deze onmogelijke eis te bereiken, zal de uitgang van de positioner een lage verzadiging bereiken, zonder druk uit te oefenen op het bedieningsdiafragma,resulteert in de volledige veerkracht van de klepstam op de klepstoelEen vergelijking van de twee scenario's is weergegeven in de onderstaande tabel:
Terwijl positioneringsapparaten nuttig zijn voor met veer uitgeruste klepactuatoren, zijn ze absoluut noodzakelijk voor bepaalde andere soorten actuatoren.Beschouw de volgende dubbelwerkende pneumatische zuigeractuator zonder veren:
Zonder een veer om een terughoudende kracht te leveren om de klep terug te brengen naar de "fail-safe"-positie, is er geen Hooke's Law-relatie tussen de toegepaste luchtdruk en de stampositie.De positioner moet afwisselend luchtdruk uitoefenen op beide oppervlakken van de zuiger om de stam te verhogen en te verlagen.
Motorized control valve actuators are another actuator design that absolutely requires some form of positioner system because the motorized unit cannot “sense” the position of its own shaft to move the control valve accuratelyDaarom, a positioner circuit using a potentiometer or LVDT/RVDT transducer to detect the position of the valve stem and a set of transistor outputs to drive the motor is required to enable the electric actuator to respond to analog control signals.
4. Krachtabalance Pneumatische positioner
Een eenvoudig ontwerp van de krachtabalancerde pneumatische ventielpositionair wordt hieronder weergegeven:
Het besturingssignaal voor deze klep is een pneumatisch signaal van 3 tot 15 psi van een I/P-sensor of een pneumatische regelaar (geen van beide wordt in het diagram weergegeven).Deze druk van het stuursignaal oefent een opwaartse kracht uit op de krachtstraalDe toename van de tegendruk in de spuitstuk zorgt ervoor dat de pneumatische versterking relais meer luchtdruk naar de klep actuator,die op zijn beurt de klepstam optilt (de klep opent)Als de klepstam opsteekt, strekt de veer die de aandrijver met de klepstam verbindt zich verder uit, waardoor extra kracht aan de rechterzijde van de aandrijver wordt uitgeoefend.Wanneer deze extra kracht wordt in evenwicht gebracht met de kracht van de blaasblazers, stabiliseert het systeem zich op een nieuw evenwichtspunt.
Net als bij alle krachtabalanceringssystemen is de beweging van de stuwknop beperkt door de balanskracht, zodat de beweging in de praktijk verwaarloosbaar is.evenwicht wordt bereikt door een kracht die een andere kracht in evenwicht brengt, zoals twee teams mensen die aan een touw trekken: zolang de krachten van de twee teams gelijk zijn in grootte en tegengestelde richting, zal het touw niet afwijken van zijn oorspronkelijke positie.
Het onderstaande schema toont de PMV 1500 Force Balance Positioner voor het plaatsen van een draaiklep-aandrijver met de deksel aan (boven) en onder (onder):
Een pneumatisch besturingssignaal van 3 tot 15 psi komt de blaasbalg binnen en duwt op de horizontale krachtstraal (zwart) af.De pneumatische pilootklep aan de linkerkant van de krachtstraal detecteert elke beweging en verhoogt de luchtdruk op het diafragma dat de klep bedient als er een neerwaartse beweging wordt gedetecteerd, en geeft luchtdruk af aan de aandrijving indien een opwaartse beweging wordt gedetecteerd:
Wanneer de druklucht via de pilootklep de klepactuator binnenkomt, begint de draaiklep in de open richting te draaien.De roterende beweging van de as wordt omgezet in lineaire beweging in de positioner met behulp van een cam: de cam is een schijf met een onregelmatige straal die is ontworpen om een lineaire verplaatsing te produceren uit een hoekverplaatsing:
Een rolvolger aan het einde van de goudkleurige balk beweegt zich langs de omtrek van de cam.De cam beweging wordt omgezet in een rechte slag kracht door compressie van de spoel veer direct tegen de kracht van de pneumatische blaasbalg op de kracht balkWanneer de kambeweging voldoende is om de veer voldoende te comprimeren om de extra kracht van de pneumatische blaas te compenseren,de krachtstraal keert terug naar de evenwichtspositie (zeer dicht bij de startpositie) en de klep stopt met bewegen.
Als je de laatste foto goed bekijkt, zie je de nulskroef van de positioner: een draadstaaf die zich onder de gouden balk uitstrekt.Deze schroef past de compressie van de bias veer zodat de positioner eenheid? denkt? de cam is in een andere positieBijvoorbeeld, het draaien van deze draadstaaf in de wijzerslag (als te zien vanaf het geslepen einde van de schroevendraaier) comprimeert de veer verder, waardoor de donkere staaf met meer kracht naar boven wordt geduwd,met hetzelfde effect als een lichte tegen de klok in draaiende richting van de kamDit zorgt ervoor dat de positioner actie onderneemt en de cam in de wijzerslag draait om te compenseren, waardoor deze dichter bij de 0% stampositie komt.
Hoewel de cam en de volger in dit positioneringsmechanisme eigenlijk bewegen in reactie op de stambeweging,het kan nog steeds worden beschouwd als een krachtbalansmechanisme, aangezien het dwarslid dat aan de pilootklep is bevestigd, niet aanzienlijk beweegtDoor de krachten op de balk in evenwicht te brengen, is de pilootklep altijd in evenwichtige positie.
5. Dynamisch balancerende pneumatische positioner
Er bestaan ook ontwerpen van pneumatische kleppositionairs die de beweging van de klepstam tegenwerken aan de beweging (niet de kracht) van een ander element.De volgende afkortingsdiagram toont hoe een eenvoudige beweging gebalanceerde positioner werkt:
In dit mechanisme zorgt een toename van de signaaldruk ervoor dat de straal naar de spuitstuk vooruitgaat, wat resulteert in een hogere terugdruk van de spuitstuk,die op zijn beurt ervoor zorgt dat de pneumatische versterking relais meer luchtdruk aan de klep actuator te leverenAls de klepstam opsteekt, wordt door de opwaartse beweging van het rechter uiteinde van de balk de voorgaande vooruitgang van de balk naar de spuit gecompenseerd.de balk zal in een gekantelde positie zijn waar de beweging van de blaasbalg wordt afgewogen door de beweging van de stam.
De volgende foto toont een close-up van het mechanisme van de FISHER model 3582 Pneumatic Balance Positioner:
In het hart van het mechanisme is een D-vormige metalen ring die de beweging van de blaas en de stam in een buffer beweging vertaalt.de blaasbalg (onder de rechterbovenhoek van de D-ring) breidt uitWanneer de positioner is ingesteld voor directwerkende werking, duwt deze schommelbeweging de beugel dichter bij de spuitstuk, waardoor de beugel in de richting van de spuitstuk kan bewegen.die de tegendruk verhoogt en meer gecomprimeerde lucht aan de ventielactuator levert:
Naarmate de stam beweegt, draait de feedbackhefboom de cam aan de bodem van de D-ring.De rol follower op deze cam vertaalt de beweging van de klep stam in een andere schommelende beweging op de balkAfhankelijk van hoe de cam is bevestigd aan de feedback as, kan deze beweging ervoor zorgen dat de klep flap verder weg van de spuitstuk of dichter bij het te rocken.De camrichting moet worden gekozen om aan de werking van de aandrijver te voldoen: rechtstreeks (lucht strekt de klepstam uit) of omgekeerd (lucht trekt de klepstam terug).
Het D-ringmechanisme is heel ingenieus, omdat het een gemakkelijke spanningsverstelling mogelijk maakt door de hoek van de buffer (stopper) -assemblage op verschillende punten langs de omtrek van de ring aan te passen.Als de bufferinstallatie dicht bij horizontaal is geplaatst, zal het het meest gevoelig zijn voor de beweging van de blaasbalken en het minst gevoelig voor de beweging van de stam, waardoor de klep verder moet bewegen om de kleine beweging van de blaasbalken (lange slaglengte) te evenaren.als de klep dicht bij de verticale richting is geplaatst, zal het maximaal gevoelig zijn voor de beweging van de stam en minimaal gevoelig voor de beweging van de blaasbalg, wat resulteert in een zeer kleine kleppenloop (dwz.de blazen moeten aanzienlijk uitbreiden om de kleine hoeveelheid stengelbeweging in evenwicht te brengen).
6Digitale valve positioner
Het doel van een ventielpositionair is ervoor te zorgen dat de positie van een mechanische klep altijd overeenkomt met het opgedragen signaal.de klep positioner zelf is eigenlijk een gesloten lus besturingssysteem: de aandrijving zo min of zo veel mogelijk wordt aangedrukt om altijd de opgedragen stempositie te bereiken.en andere fysische componenten om deze gesloten-loopcontrole te bereiken.
Digitale kleppositionairs (zoals het Fisher DVC6000-model) gebruiken elektronische sensoren om de stammpositie te detecteren,een microprocessor voor het vergelijken van de gedetecteerde stampositie met een besturingssignaal door middel van wiskundige subtractie (fout = positie - signaal), en vervolgens een pneumatische signaalomvormer en een relais om luchtdruk naar de klepactuator te sturen.
Zoals u kunt zien op het diagram, is de interne structuur van een digitale valve positioner erg complex.maar twee besturingsalgoritmen werken in tandem om de juiste kleppositie te behouden: men controleert en controleert de druk die op de aandrijving wordt uitgeoefend (om variaties in de toevoerdruk te compenseren die van invloed kunnen zijn op de positie van de klep),en de andere controleert en controleert de positie van de klepstam zelf, die cascaderende regelsignalen naar de drukregelaarstuur stuurt.
Een commando-signaal (van een proceslusregelaar, PLC of ander besturingssysteem) vertelt de positioner de positie van de klepstam.De eerste controller (PI) in de positioner berekent hoeveel luchtdruk de aandrijver nodig heeft om de vereiste stam positie te bereikenDe volgende controller (PID) stuwt de I/P (current-to-pressure) omvormer aan als nodig is om die druk te bereiken.de twee regelaars in de positioner zullen samenwerken om de klep te dwingen naar de juiste positie.
Een digitale ventiel positioner biedt niet alleen een superieure positie controle in vergelijking met een mechanische ventiel positioner, but its array of sensors and digital communication capabilities provide a higher level of diagnostic data for maintenance personnel and supervisory control systems (if programmed to monitor and act on that data).
De diagnostische gegevens die door de digitale ventielpositioneer worden verstrekt, omvatten:
--Luchttoevoerdruk
--Luchtdruk van de actuator
--Omgevingstemperatuur
--Positie- en drukfout
-Totale stamboordverplaatsing (vergelijkbaar met een kilometerteller voor auto's)
Bovendien kan de microprocessor die in de digitale ventielpositionair is ingebed, zelftests uitvoeren, zelfkalibreren,en andere routineprocedures die van oudsher worden uitgevoerd door instrumententechnici op mechanische kleppenpositionairs. The digital valve positioner also captures measurements such as total stem travel to predict when the packing will wear out and automatically sends out maintenance alerts to notify the operator and/or instrument technician when the stem packing needs to be replaced!
7Valve position sensor storing.
Sommige smart ventielpositionaars controleren naast de stempositie ook de luchtdruk van de aandrijver.en hebben dus een nuttige eigenschap van het handhaven van een zekere mate van klep controle in het geval van een stengel positie sensor falenAls de microprocessor een storing van het positiefeedbacksignaal (buiten bereik) detecteert, kan hij worden geprogrammeerd om alleen op basis van druk het ventiel te blijven bedienen:
Dit betekent dat de luchtdruk aan de klepactuator wordt aangepast op basis van de in het verleden geregistreerde druk/positiefunctie.Het functioneert niet meer alleen als een positioner., maar kan nog steeds functioneren als een versterker (in vergelijking met de doorstroming van een typische I/P) en zorgt voor een redelijke controle van de klep,Waarbij elke andere (niet-intelligente) ventielpositionair de situatie daadwerkelijk verergert wanneer het de terugkoppeling van de stampositie verliest.
Bij elke zuiver mechanische positioner, als de stengel positie feedback koppeling is losgelaten, zal de besturingsklep meestal satureren en ofwel volledig openen of volledig sluiten.Dit is niet het geval bij de beste "smart" positioners.!
8. Druk van de aandrijver en positie van de stam
Waarschijnlijk is de belangrijkste diagnostische gegevens die door een digitale klep positioner worden verstrekt de vergelijking van de aandrijflijndruk met de stampositie, meestal grafisch weergegeven.De druk van de actuator is een directe weerspiegeling van de kracht die door de actuator op de stam wordt uitgeoefend, aangezien de relatie tussen zuiger- of diafragma kracht en druk eenvoudig F=PA is, waarbij gebied (A) een constante is.de vergelijking van actuator luchtdruk naar stam positie is eigenlijk een uitdrukking van de kracht en de positie van de klepDeze zogenaamde klepcharakterisatie is zeer nuttig bij het identificeren en corrigeren van problemen zoals overmatige wrijving van de verpakking, interferentie met de klepinternen en problemen met de pasvorm van de spoel/zetel.
Hier is een schermopname getoond die klepcharakterisatie toont (afgenomen van Emerson's ValveLink-softwareproduct,een onderdeel van de AMS-suite) van het gedrag van een met lucht geopende Fisher E-body rechtstreekse regelklep:
Deze grafiek toont twee grafieken van de aandrijfsdruk ten opzichte van de stampositie, één in rood en één in blauw.
De rode grafiek toont de reactie van de klep in de open richting, wanneer de klep open is (opwaarts), is extra druk vereist om de wrijving van de verpakking te overwinnen.
De blauwe grafiek toont de klep gesloten, met minder druk die nu op het diafragma wordt uitgeoefend om de veercompressie toe te staan om de wrijving van het pakket te overwinnen wanneer de klep sluit (down) om te rusten.
De scherpe bochten aan de uiteinden van dit diagram geven de positie aan waarin de kleppenstang haar eindpositie bereikt en zich niet verder kan bewegen ondanks verdere veranderingen van de aandrijvingsdruk.
Volgens Hooke's wet, die het gedrag van de springklep beschrijft, is elke grafiek ongeveer lineair.met de op de veer uitgeoefende kracht evenredig aan de verplaatsing (compressie) van die veer: F=kx. Elke afwijking van de afzonderlijke lineaire grafieken geeft aan dat er andere krachten dan de veercompressie en de luchtdruk op de stam werken.Daarom zien we een verticale verschuiving in de twee percelen: de wrijving bij het verpakken is een andere kracht die naast de veercompressie en de door de luchtdruk op het aandrijfsdiafragma uitgeoefende kracht op de stam werkt.De grootte van deze verschuiving is relatief kleinHoe groter de wrijving van de klep, hoe groter de verticale verschuiving van de twee grafieken.
De scherpe daling aan het linker uiteinde van de grafiek waar de klepstop met de klepstoel in contact komt, wordt het stoelprofiel genoemd.Het profiel van de stoel bevindt zich aan het eind van de tabel waar de klep gesloten is en bevat veel nuttige informatie over de fysieke toestand van de klepstop en de stoelEen onregelmatig stoelprofiel kan een diagnose stellen van stoelcorrosie, slijtage of vele andere aandoeningen.
De contouren van de stoel kunnen in detail worden onderzocht door in te zoomen op het onderste linker uiteinde van de tekening van de klepkenmerken.De volgende figuur toont het profiel van de stoel van een Fisher E-body rechtdoorstroomklep in intacte staat.:
Indien het onderhoudspersoneel van een installatie zorgvuldig genoeg is om de kleppenkenmerken van de bedieningskleppen te registreren nadat deze zijn gemonteerd of opnieuw zijn gebouwd,de oorspronkelijke kenmerken van een bepaalde bedieningsklep kunnen op een later tijdstip worden vergeleken met de kenmerken van dezelfde bedieningsklep, waardoor slijtage kan worden bepaald zonder dat de klep moet worden gedemonteerd voor inspectie.
Interessant is dat deze relatie tussen aandrijflijndruk (kracht) en stampositie ook van toepassing is op de digitale ventielpositionairs die in sommige moderne gemotoriseerde kleppen worden gebruikt.de kracht die op de kleppenstam wordt uitgeoefend, is rechtstreeks gerelateerd aan de motorstroom, die gemakkelijk kan worden gemeten en geïnterpreteerd door de digitale ventielpositioneer.
Als gevolg hiervan kan hetzelfde type diagnostische gegevens grafisch worden weergegeven, zelfs wanneer verschillende actuatortechnologieën worden gebruikt, om het gemakkelijker te maken de diagnose van kleppenproblemen te stellen.Deze diagnose geldt zelfs voor geautomatiseerde open/sluitkleppen die niet worden gebruikt in de versperring en is met name van toepassing op de, aansluit- en doorstuurventielen, waarbij de stoelbinding belangrijk is voor een nauwe afsluiting.
Bekijk meer
Gewone storingen en diagnose van de kleppositionair
2024-10-25
Klepstandsteller, volgens de structuur kan worden onderverdeeld in: pneumatische klepstandsteller, elektropneumatische klepstandsteller en intelligente klepstandsteller, is het belangrijkste accessoire van de regelklep, meestal gebruikt in combinatie met de pneumatische regelklep, het accepteert het uitgangssignaal van de regelaar, en vervolgens het uitgangssignaal om de pneumatische regelklep te besturen, wanneer de regelklep wordt bediend, wordt de verplaatsing van de klepsteel via het mechanische apparaat teruggevoerd naar de klepstandsteller en wordt de status van de kleppositie verzonden via het elektrische signaal naar de De status van de kleppositie wordt via een elektrisch signaal naar het bovenste positiesysteem verzonden.
Klepstandsteller als de meest nauwkeurige onderdelen van de gehele regelklep, de incidentie van storingen is ook het meest. Zodra de storing optreedt, zal dit de werking van het hele systeem beïnvloeden, dus voor het onderhoudspersoneel in het veld, om meer te weten te komen over enkele van de kennis op dit gebied, is zeer noodzakelijk!
Veel voorkomende fouten in de pneumatische klepstandsteller
Fisher DVC6200 pneumatische klepstandsteller
1. Er is een ingangssignaal, maar de uitgang is erg klein of helemaal nietKlepstandsteller als gevolg van de fijnafstelling van de veerweg, te veel afgesteld, wat resulteert in het desolderen van de koppelmotorspoel, laswerkzaamheden aan de leiding kunnen optreden.Koppel de interne draad van de motorspoel kapot of door overstroom verbrand: met een multimeter Ω-blok om de spoelweerstand te meten, zou normaal ongeveer 250 Ω moeten zijn, als de afwijking van 250 Ω te groot is om de spoel te vervangen.Het signaallijncontact is slecht: controleer de aansluitingen, elimineer het losse verschijnsel.Signaallijn omgedraaid: controleer de bedrading van de (+) (-) aansluitingen om te zien of deze omgedraaid is.De positie van de mondstukstopper is niet correct: stel de parallelliteit opnieuw af, zie de uitvoerwijzigingen.Bevestigingsschroeven mondstuk los: draai de bevestigingsschroeven van het mondstuk vast om aan de slagvereisten te voldoen.Versterkerstoring: controleer of de versterker defect is of vervangen wordt.Gasweerstandsblokkering: Ф0.12 door de naald om het vuil te verwijderen kan zijn.Verstopping van het uitlaatgat: het midden van de klepstandsteller, er is een uitlaatgat van het mondstuk. Als u niet op de verstopping let, stopt de klepstandsteller met werken.Vervorming of breuk van de veer die is verbonden met de keerplaathefboom; open het deksel van de klepstandsteller en plaats deze terug.De permanente magneet is in de verkeerde positie geplaatst. Verander de magnetische pool van de permanente magneet en kijk of de klep werkt.Feedbackhendel uit: stel de parallelliteit opnieuw af, zie de klepwerking.Feedback-hendelbereik vaste pinafwijking: pas de pin aan om aan de slagvereisten te voldoen.Instelventiel met handwiel: controleer de stand van het handwiel en stel het opnieuw af naar de middenstand.Losse nok of onjuiste positie: draai de nok vast of stel de nokpositie opnieuw af.Onvoldoende stijfheid van de veer aangesloten op de hendel van het schot: verander de (+) (-) polariteitsbedrading, pas de afstand tussen het schot en het mondstuk aan om aan de slagvereisten te voldoen (deze keer is het noodzakelijk om de werkingsmodus van de regelaar te wijzigen ).
2. Oscillatie van de uitgangsdrukVuil in de versterker: Verwijder vuil uit de versterker.Luchtlekkage van de uitlaatpijpleiding of membraankop: elimineer het fenomeen van luchtlekkage, zodat de klepwerking soepel is.Membraankop membraanveroudering: het verouderende membraan vervangen kan.De positie van de permanente magneet is niet correct: pas de parallelliteit van de permanente magneet opnieuw aan om de instabiliteit van het magnetische circuit te elimineren.Schroeven van de vaste feedbackhendel zitten los: draai de vaste schroeven vast om kleptrillingen te elimineren.Ingangssignaal AC-component is groot: elimineer de AC-component of parallel aan de ingangszijde van een condensator. Filter de AC-interferentie uit.Tegendrukluchtweg bevat vuil: verwijder vuil, probleemoplossing.Ventielstang radiaal losmaken: revisie van het regelventiel kan.
3. Geen invoer en uitvoerTegendruk gedeeltelijk verstopt: verwijder het vastzittende vuil.Onjuiste positie van de “automatische en handmatige schakelschakelaar” Draai de “automatische en handmatige schakelschakelaar” met de klok mee naar de “automatische” positie.
4. Slechte precisieDe afstelling van het mondstuk en de tandwielplaat is niet goed: pas de parallelliteit of de bevestigingsschroeven van het mondstuk opnieuw aan om aan de nauwkeurigheidseisen te voldoen.Tegendruk luchtlekkage; luchtlekkage elimineren.Radiale verplaatsing van de regelklep: revisie van de regelklep.Onjuiste afstelling van de nulschroef: stel de nulschroef opnieuw af om aan de nauwkeurigheidseisen te voldoen.Feedbackhendel en vaste pinpositie zijn niet correct: pas de pinpositie opnieuw aan volgens de slagvereisten.
Veelvoorkomende fouten in de elektropneumatische klepstandsteller
Fisher 3582i elektropneumatische klepstandsteller
1. Nul, bereik is niet toegestaanVanwege het installatieproces van de klepstandsteller is debuggen niet toegestaan of zijn trillingen op de locatie, temperatuurveranderingen en veranderingen in de slag van de regelklepsteel, veranderingen in de positie van de feedbackhendel en andere redenen, zodat de minimale opening en maximale opening van de regelklep en het signaal van de controlekamer niet mogelijk zijn. consistent. Het gevolg is dat het uitgangssignaal van de klepstandsteller de regelklep niet volledig open en dicht kan maken, wat resulteert in grote lekkage, beperkte en andere verschijnselen. In de klepstandsteller moet de kalibratie ter plaatse eerst ervoor zorgen dat de werking van de regelklep goed is, het feedbacksysteem stevig is geïnstalleerd, de actie goed is en vervolgens via het standaardsignaal moet worden aangepast. Zodat de slag van de regelklep en het stuursignaal consistent zijn.
2. Verstopping van het gasklepgatGestolen materiaal verstopt het gasgat. Geen uitgangssignaal van de klepstandsteller, wat resulteert in geen actie van de regelklep.
3. Vuil tussen sproeier en keerplaatOnder invloed van de veldomgeving zal de klepstandsteller na een tijdje gebruik aan een stoflaag worden bevestigd, wat de tegendruk van het mondstukschot beïnvloedt, waardoor de output van de klepstandsteller wordt beïnvloed. Dit zal een onstabiele toestand van de regelklep veroorzaken en oscillatie veroorzaken.
4. Slechte afdichtingLangdurig gebruik van verschillende bevestigingsmoeren, afdichtingspakkingen zijn gevoelig voor losraken, verouderingsverschijnselen, resulterend in lekkage van de locator. Zodat de regelklep niet volledig open en gesloten kan zijn, is de kleppositie onstabiel, wat resulteert in regeling van de oscillatie.
5. Defecte feedbackstaafLangdurige werking van de bevestigingsmoer van de feedbackstaaf wordt geleidelijk losgemaakt of valt er zelfs af, waardoor de feedbackstaaf losse, scheve en vaste delen van de kaart raken en eraf vallen. Zodat de regelklepwerking langzaam is, frequente schommelingen, regelkleplimiet of zelfs verlies van controle. De begrenzingsveer op de feedbackplaat valt eraf, of de feedbackstaaf komt eruit, wat resulteert in een slecht contact tussen de feedbackstaaf en de feedbackplaat, wat resulteert in hysteresis, wat resulteert in frequente werking van de regelklep. Maak het moeilijk om de gecontroleerde parameters te stabiliseren, vooral wanneer de regelklepactie een nauwkeurige temperatuurregeling vereist om een grotere impact te produceren.
6. Losse bevestigingsmoerDe installatie van de bevestigingsmoer van de klepstandsteller is niet veilig om los te komen, wat ertoe leidt dat de klepstandsteller scheef staat, wat de werking van de feedbackhendel beïnvloedt, wat resulteert in het fenomeen van kaartaanraking. Zorg ervoor dat de werking van de regelklep niet stabiel is, wat resulteert in limiet- en andere verschijnselen. De bevestigingsschroeven van verschillende veren in de klepstandsteller worden losgemaakt in de trillingsomgeving, waardoor de voorspanning van de veer verandert en de spanning en toestand van de veer wordt beïnvloed. Zodat het nulbereik van de klepstandsteller verandert, is de klepstandsteller niet lineair, wat ertoe leidt dat de regelklep niet volledig open en gesloten kan zijn, de werking van de regelklep is niet lineair.
7. Wijziging van de positie van de permanente magneetAls gevolg van externe krachten, zodat de positie van de twee magneten verandert, verandert de positie van het magnetische veld, is de spoelkracht onbalans, is de uitgang van de klepstandsteller niet lineair, wat resulteert in de aanpassing van de klepactie niet lineair. Magneetadsorptie van onzuiverheden zoals ijzeren pinnen, enz., De vorming van kaartcontact om de beweging van de keerplaat te belemmeren, zodat de uitgang van de klepstandsteller niet is toegestaan, zodat de werking van de regelklep inconsistent is met het stuursignaal.
Veel voorkomende fouten in de intelligente klepstandsteller
Valmet Neles ND9206he1t Intelligente klepstandsteller
1. Langzame uitvoersnelheid van klepstandstellerReden: 1) Lekkage van de invoergaskamer; 2) constant gasklepgatblokkeringsfenomeen; 3) lekkage van gasbronpijpleidingen; 4) de keerplaat is ingesneden of slecht geplaatst.Te nemen maatregelen: 1) vervang het beschadigde membraan; 2) maak het gasklepgat schoon; 3) de lekkage opsporen en aanpakken; 4) Vervang de keerplaat of stel deze opnieuw af.
2. Klepstandsteller geen uitgangsdruk (ingangssignaal na het schot werkt niet)Reden: 1) Bedradingsfout op positief en negatief niveau; 2) Gasbron vijf druk; 3) Ontkoppeling van de magneto-elektrische componentspoel.Te nemen maatregelen: 1) herbedrading; 2) voer de gespecificeerde druk van de gasbron in; 3) Sluit de spoelontkoppeling aan.
3. Klepstandsteller geen uitgangsdruk (ingangssignaal schotactie)Reden: 1) de opening tussen het mondstukschot is te groot; 2) het schotoppervlak is bekrast; 3) de nulstand is niet goed afgesteld; 4) blokkade van de luchtwegen van de versterker; 5) verstopping van het gasklepgat van het mondstuk; 6) De nulveer is te zacht.Te nemen maatregelen: 1) draai de bevestigingsschroef los, bij de invoer van het maximale signaal, om de opening tussen het mondstukschot aan te passen, zodat de manometerwaarde van 0,1 ~ 0,11 MPa, na het vastdraaien van de schroef, eenmaal negatief wordt gecontroleerd ; 2) vervang het schot; 3) voer het minimumsignaal in, draai de nulschroef om het trekframe naar links te draaien, draai de nulveer vast totdat de actuator begint te werken; 4) controleer het luchtcircuit; 5) A: gebruik een dunne staaldraad om te baggeren B: Vervang het filterelement van het drukreduceerventiel van het luchtfilter; 6) Vervang de nulstelveer.
4. De uitgangsdruk van de klepstandsteller neemt niet af nadat het ingangsstroomsignaal verandert.Reden: 1) de installatiepositie is niet geschikt, zodat de opening tussen het mondstuk en het schot te klein is; 2) het eindvlak of keerschot van het mondstuk en de contactdelen van het mondstuk hebben goederen gestolen, wat resulteert in een verkleining van de werkelijke opening; 3) de afstelling wordt niet vastgedraaid na de schroef op de mondstukbasis, zodat de opening verandert; 4) het gat met constante luchtstroom wordt uitgeschakeld, waardoor het gasklepgat groter wordt.Te nemen maatregelen: 1) stel de opening tussen het mondstuk en het keerschot opnieuw af; 2) verwijder het mondstukeindvlak of het keerschot en de mondstukcontactdelen van de buit; 3) draai de schroeven aan de onderkant van het mondstuk vast; 4) Controleer de constante gasklepopening en installeer de defecte onderdelen opnieuw.
5. Geen verkeerde uitlijningReden: 1) Nulstelschroeven zijn losgeraakt; 2) Membraanlekkage van de invoergaskamer; 3) reisaanpassing nadat de bevestigingen loskomen; 4) losraken van de nok.Maatregelen: 1) Draai de nulschroef vast en stel het nulpunt opnieuw af; 2) draai de versterkerschroef vast en vervang het beschadigde membraan;3) draai het slagafstelstuk weer vast; 4) draai de nok vast.
6. Het fenomeen van verkeerde uitlijning van de uitgangsuitgangReden: 1) lekkage van de invoerluchtkamer; 2) nok los; 3) Draaiplaat hoofdhendel, schroeven veerplaat los.Te nemen maatregelen: 1) vervang de kapotte onderdelen of draai de lekkage van de afdichting vast; 2) draai de nok opnieuw vast; 3) draai de schroeven weer vast.
Bekijk meer
Begrip van valvenpositioners: een essentieel onderdeel in industriële automatisering.
2024-10-18
Inhoud
1. Valve positioner (klepcontroller)
1.1 Structuur
1.2 Typen van de kleppositionator
1.3 Het beginsel van werking
1.4 Beginsel van de ventielpositionator
1.5 Toepasselijke rassen
2. Pneumatische klep positioner
2.1 Werkingsbeginsel
2.2 Structuurbeginsel
2.3 Hoofdfuncties
3Elektropneumatische positioner
3.1 Valvenpositionair in de basiscomponenten voor zelfregeling
3.2 Samenstelling van de kleppositionering
3.3 Werkingsbeginsel van de kleppositionair
4Debuggen.
5. Fout samenvatting6Conclusies
1. De kleppositionair (klepcontroller)ventielpositionair volgens de structuur: pneumatische ventielpositionair, elektrische ventielpositionair en intelligente ventielpositionair, is het belangrijkste accessoire van de besturingsventiel,met een vermogen van meer dan 10 W,, aanvaardt het het uitgangssignaal van de regelaar en vervolgens het uitgangssignaal om de pneumatische bedieningsklep te bedienen, wanneer de bedieningsklep werkt,de verplaatsing van de klepstam en door de mechanische Wanneer de regulerende klep wordt bediend, wordt de verplaatsing van de klepstam via het mechanische apparaat teruggestuurd naar de kleppositionair en wordt de status van de kleppositie via het elektrische signaal naar het bovenste systeem doorgegeven.
1.1 Structuur
Valve positioner kan volgens de structurele vorm en het werkingsprincipe worden onderverdeeld in pneumatische valve positioner, elektrische - gas valve positioner en intelligente valve positioner.
Valve positioner kan het uitgangsvermogen van de regulerende klep te verhogen, verminderen van de transmissie lag van het regulerende signaal, versnellen van de bewegende snelheid van de klep stam,verbetering van de lineariteit van het klep, de wrijving van de klepstam te overwinnen en de invloed van de onevenwichtige kracht te elimineren, teneinde de correcte plaatsing van de regelaar te waarborgen.
Fisher DVC6200 Valve Positioner
1.2 Typen van de kleppositionator1.2.1 De kleppositionair is verdeeld in een pneumatische kleppositionair, een elektrische kleppositionair en een intelligente kleppositionair volgens het invoersignaal.
(1) het invoersignaal van de pneumatische kleppositionator is een standaardgassignaal, bijvoorbeeld 20 ~ 100 kPa gassignaal, het uitgangssignaal is ook een standaardgassignaal.(2) Het invoersignaal van de elektrische ventiel positioner is standaard stroom of spanning signaal, bijvoorbeeld 4~20mA stroomsignaal of 1~5V spanningssignaal, enz. Binnen de elektrische kleppen positioner wordt het elektrische signaal omgezet in elektromagnetische kracht,en dan is het uitgangsgassignaal wordt uitgebracht aan de schakelaar controle klep. (3) Intelligente elektrische ventielpositionair omzet het huidige signaal uit de bedieningsruimte in het gassignaal om de bedieningsventiel aan te drijven,en volgens de wrijvingskracht van de kleppenstomp wanneer de regelaan werkt om de door de schommeling van de gemiddelde druk gegenereerde onevenwichtigheden te compenseren, zodat de openingsgraad van de klep overeenkomt met de huidige signaaluitgang van de bedieningskamer.En intelligente configuratie kan worden ingesteld om de overeenkomstige parameters te stellen om het doel te bereiken van het verbeteren van de prestaties van de besturingsklep.
1.2.2 kan volgens de werkingsrichting worden onderverdeeld in eenzijdige en tweezijdige valvenpositionair; eenzijdige valvenpositionair voor een zuiger actuator;de klep positioner alleen een richting van actie, bidirectionele valve positioner rol in de zuiger type actuator aan beide zijden van de cilinder, in beide werkingsrichtingen.
1.2.3 Volgens het uitslag- en invoersignaal van de ventielpositionair wordt het signalenvergrotingssymbool onderverdeeld in een positief werkende ventielpositionair en een omgekeerde ventielpositionair.Positieve valve positioner-invoersignaal stijgtAls het signaal van de reactie klep positioner toeneemt, neemt het signaal af, dus is de winst negatief.
1.2.4 De ingangssignaal van de kleppositionair is een analoog of digitaal signaal en kan worden onderverdeeld in een gewone kleppositionair en een elektrische veldbuskleppositionair.Gewoon inlaatsignaal van de kleppositionator is analoge luchtdruk of stroom, spanningssignalen, veldbus elektrische klep positioner inputsignaal is het veldbus digitaal signaal.
1.2.5 Afhankelijk van de vraag of de kleppositionair met CPU kan worden onderverdeeld in een gewone elektrische kleppositionair en een intelligente elektrische kleppositionair.Gewone elektrische klep positioner heeft geen CPUIntelligente elektrische klep positioner met CPU, kan bijvoorbeeld de relevante intelligente operatie te behandelen,kan een niet-lineaire compensatie van het kanaal naar voren zijn, enz., kan de veldbus elektrische klep positioner ook met PID en andere functionele modules om de bijbehorende werking te bereiken.
1.2.6 kunnen ook worden ingedeeld volgens de detectiemethode voor feedbacksignalen.
Bijvoorbeeld de kleppositionator met mechanische verbindingsdetectie van kleppositiesignalen: de kleppositionator met Hall-effectdetectie van verplaatsingdetectie van stamverplaatsing:Elektromagnetische inductiemethode voor het detecteren van de verplaatsing van de stam van de kleppositionair enz..
1.3 Het beginsel van werkingDe valve positioner is het belangrijkste accessoire van de besturingsklep. Het zal het verplaatsingssignaal als het input feedback meetsignaal, het controller output signaal als een ingestelde signaal, voor vergelijking,En wanneer de twee afwijken., het uitgangssignaal aan de actuator wijzigen, zodat de actuator actie, het vaststellen van een één-op-één correspondentie tussen de hoeveelheid stamverplaatsing en de controller uitgangssignaal.Daarom, bestaat de kleppositionator uit een feedbackregelsysteem met de stamverplaatsing als meetsignaal en de regelautoutput als instellingssignaal.De manipulatie-variabele van het besturingssysteem is de klep positioner naar actuator output signaal.
1.4 Beginsel van de ventielpositionator(1) Wordt gebruikt in belangrijke regelsystemen met hoge eisen aan de regelkwaliteit om de positie-nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de regelkleppen te verbeteren.
(2) Wordt gebruikt in toepassingen waarbij het drukverschil tussen de twee uiteinden van de klep groot is (△p>1MPa).Verhoog de uitgangskracht van de aandrijver door de druk van de gasbron te verhogen om de onevenwichtige kracht van de vloeistof op de spoel te overwinnen en de verplaatsingsfout te verminderen.
(3) Wanneer het gereguleerde medium hoge temperatuur, hoge druk, lage temperatuur, giftig, ontvlambaar, explosief is, wordt de verpakking dikwijls zeer strak geperst om uitwendig lekken te voorkomen.dus de wrijving tussen de klepstam en het verpakken is groter, kan op dit moment met de positioner de tijdsvertraging overwinnen.
(4) Als het gereguleerde medium een viskeuze vloeistof is of vaste suspensie bevat, kan de positioner de weerstand van het medium tegen de beweging van de stam overwinnen.
(5) Wordt gebruikt voor regelaar van groot kaliber (Dg> 100 mm) om de uitstootstoot van de aandrijver te verhogen.
(6) Wanneer de afstand tussen de regelaar en de actuator meer dan 60 m bedraagt,de positioner kan worden gebruikt om de vertraging in de transmissie van het besturingssignaal te overwinnen en de reactiesnelheid van de klepwerking te verbeteren.
(7) Wordt gebruikt om de stroomkenmerken van het reguleringsklep te verbeteren.
(8) Een regelaar voor het bedienen van twee aandrijvingen voor de toepassing van de splitsing van het bereik, twee positioners kunnen worden gebruikt om respectievelijk het lage-invoersignaal en het hoge-invoersignaal te accepteren,een actuator met een lage actieradius, een andere actie van grote omvang, d.w.z. een verdeling van de omvang van de verordening.
1.5 Toepasselijke rassen
Meestal gebruikt actuatoren zijn pneumatische actuatoren, elektrische actuatoren, rechte slag, hoek slag.
2. Pneumatische klep positioner
Masoneilan Svi II Pneumatische kleppositionair
2.1 Werkingsbeginsel
Pneumatische kleppositionair is een van de belangrijke accessoires en toebehoren van pneumatische besturingsklep, en speelt de rol van de kleppositionering.
De pneumatische kleppositionair werkt volgens het principe van het koppelbalans, wanneer de signaaldruk P1 door de blaasbalg 2 toeneemt,maak de hoofdhefboom 3 rond het draaipunt van de rotatie, zodat de druk van de stop van de spuitstuk 9 dicht bij de spuitstuk, de terugdruk van de spuitstuk versterkt door de eenrichtingsversterker 8, door de accu-membraankamer toeneemt,zodat de klep stengel beweging naar beneden. En rijden de feedback hefboom draaien rond het draaipunt, de feedback cam maakte ook tegen de klok in draaien, door de roller om de plaatsvervangend hefboom 4 draaien rond het draaipunt,en de terugkoppeling veer rekken, de veerspanning op de hoofdhefboom 3 en de signaaldruk die in de blaas wordt gebruikt om het evenwicht van het koppel te bereiken, bereikt het instrument de evenwichtstoestand.De kleppositie van de aandrijver wordt op een bepaalde openingsgraad gehandhaafd, en een bepaalde signaaldruk komt overeen met een bepaalde openingsgraad van de klep.A richting B richtingDe zogenaamde positief werkende positioner is dat wanneer de signaaldruk toeneemt, de uitgangsdruk ook toeneemt;de zogenaamde omgekeerde-werkende positioner is dat de signaaldruk toeneemtEen positief werkende actuator kan de werking van een negatief werkende actuator verwezenlijken zolang hij is uitgerust met een negatief werkende positioner; integendeel, een positief werkende actuator kan de werking van een negatief werkende actuator verwezenlijken zolang hij is uitgerust met een negatief werkende positioner.een negatief werkende actuator kan de werking van een positief werkende actuator realiseren zolang deze is uitgerust met een negatief werkend positioner.
Pneumatische kleppositionair
2.2 StructuurbeginselPneumatische ventielpositionair ontvangt zwakke elektrische signalen zoals 4-20mA van de controller of het besturingssysteem en levert luchtsignalen aan de pneumatische actuator om de ventielpositie te regelen.
Het wordt gebruikt in combinatie met een pneumatische besturingsklep om een gesloten besturingslus te vormen.Het gelijkstroomsignaal van het besturingssysteem wordt omgezet in een luchtsignaal om de reguleringsklep aan te drijven en de werking van de reguleringsklep te regelen. tegelijkertijd volgens de openingsgraad van de regelklep voor terugkoppeling, zodat de valppositie correct kan worden geplaatst volgens het signaal van het systeem.
2.3 Hoofdfuncties
De pneumatische kleppenpositionair en de pneumatische actuator vormen samen een automatische bedieningsunit en een verscheidenheid aan bedieningskleppen die zijn aangesloten op de debugging en installatie.met een vermogen van niet meer dan 50 WGebruikt in verschillende industriële automatiseringsprocesbesturingsgebieden.
3.Elektropneumatische kleppositionator
Fisher 3582iElektropneumatische kleppositionator
Aangezien DCS nu steeds vaker in het veld wordt gebruikt, worden veel van de besturingssystemen gebruikt in de centrale besturingssysteemcontroller,Dus de centrale besturing naar de scène zijn 4-20mA elektrische signalen naar de scène en de noodzaak van de klep actie sneller.
Hoewel de klep positioner van de initiële gas / gas klep positioner, elektrische / gas klep positioner ontwikkeling naar de huidige digitale klep positioner, regionale bus klep positioner,maar hun basisprincipes en belangrijkste functies zijn niet significant veranderd.
3.1 Valve positioner in de basis zelfregeling componenten - elektrisch / gas converter principeMet de ontwikkeling van de instrumentatietechnologie is het gebied van de pneumatische instrumentatie geleidelijk overgenomen door elektrische instrumentatie en computerbesturing.en nu alleen bij een paar speciale gelegenheden nog steeds gebruik maken van pneumatische instrumentatie, zoals de instrumentatie in het klep accessoire positioner door de originele pneumatische klep (P / P) positioner geleidelijk door de elektrische / gas (E / P) klep positioner in plaats van.De positioner is ook geleidelijk vervangen door elektrische/pneumatische (E/P) kleppositioners van de oorspronkelijke pneumatische kleppositioners.Dus in de elektrische / gas klep positioner input elektrische signalen worden omgezet in gas signalen?Laten we de SAMSON 6111 type elektrische/pneumatische converter als voorbeeld om zijn werkingsprincipe te introduceren (als afbeelding 1):
Foto 1
Pneumatische vermogenversterker (8) in het ontwerp; kies de geschikte veerkracht (8.2), zodat bij het invoersignaal van 0 mA de uitgangsPA in de 100 mbar blijft,de uitgangsdruk door het constante gasgat (8).4) zodat de spuitstuk (7) binnen een bepaalde tegendruk heeft.
SAMSON's elektropneumatische klep positioner 4763 (figuur 2) als voorbeeld, de belangrijkste componenten van de positioner worden getoond in figuur 2.
Foto 2
1. Feedbacklever (1) 2. Feedbackveer (6) 3. Feedbackbalg (7) 4. Pneumatische vermogenversterker (7 beneden) 5. Elektrische/pneumatische omvormer (21)
3.3 Werkingsbeginsel van de ventielpositionator
Afbeelding 3
Invoersignaal ↑ → luchtdruk op punt Pe ↑ → verbindingsstaaf (9) in de terugkoppelingsluchtbox beweegt naar links → compressieveer (6), afschrikkingsplaat (10.2) beweegt dichter bij de spuitstuk (10.1) → uitgangsluchtdruk ↑ → klepstam (voor luchtopende klep) ↑ → compressieveer (6) → verbindingsstaaf (9) in de terugkoppelingsluchtkist beweegt naar rechts → bufferplaat (10.2) verhuist van de spuitstuk (10.1) → uitgangsluchtdruk (Pst) ↓. Wanneer de kracht van de terugslagveer in evenwicht is met de kracht van de terugslagbalgen,de kleppositie wordt gehandhaafd op de positie die overeenkomt met het invoersignaal;.
B) Positionering
Klepstam ↑ als gevolg van verandering van procesomstandigheden → compressie van aandrijfsveer → compressieveer (6) → beweging naar rechts van verbindingsstaaf (9) in de feedbackbalken → baffle (10.2) laat spuitstuk (10.1) → uitgangsluchtdruk ↓ → veerkracht van de aandrijving naar beneden brengt de klep weer op de oorspronkelijke plaats.
4.Debuggen
5. Fout samenvatting
(1) Bij storing van de magnetron wordt aanbevolen de magnetron te vervangen.
(3) Pneumatische versterker buffer nulpunt aanpassing is te hoog, buffer weg van het mondstuk.
(5) Verkeerde luchtleidingverbinding (inclusief versterker).
2Er is geen inlaatsignaal van de klep positioner maar het uitgangssignaal is altijd maximaal.
(2) Verstikking van het mondstuk.
Dit zal leiden tot beschadiging van de membraan kop van de regulator klep, luchtlekken, wat resulteert in een input signaal, maar de regulator klep actie langzaam falen,zodat het reguleringsklep het effect van tijdige regulering niet kan bereiken, behandelingsmethoden om de membraankamer te controleren, het diafragma te vervangen.
6Conclusies
Bekijk meer
Wat is een besturingsklep?
2024-10-17
Het bedieningsventiel bestaat voornamelijk uit twee delen: de actuator en de klepkas (zoals afgebeeld op de onderstaande figuur).die de overeenkomstige stuwkracht genereert volgens de grootte van de invoersignaaldruk, zodat de actuator de bijbehorende verplaatsing veroorzaakt en zo de spoelwerking van de regelklep aanstuurt.die in direct contact is met het medium, en onder aandrijving van de aandrijver kan de doorstroming (temperatuur of druk) worden aangepast door het versperringsgebied van het regelaar te veranderen.
Definitie van regelklep
De International Electrotechnical Commission (IEC) definieert een bedieningsklep als: een eindelement in een industriële procesbesturingssysteem dat is gevormd door een mechanisch bediend apparaat,met een vermogen van meer dan 10 W, maar niet meer dan 150 W,De actuatoren worden gebruikt om te reageren op de signalen die worden verzonden van het besturingselement.
Classificatie van regelkleppen
1. werkdrukklasse
Regelkleppen worden als volgt ingedeeld op basis van de druk van het werkmedium:
Vacuümkleppen: kleppen met een werkdruk die lager is dan de normale atmosferische druk.
Laagdrukkleppen: kleppen met een nominale druk PN 100 MPa.
2. Energie-aankoopmethode
Sturingventielen volgens de verschillende manieren van energieopvang, hoofdzakelijk onderverdeeld in pneumatische sturingventielen, elektrische sturingventielen, hydraulische sturingventielen drie categorieën.Het zijn klepcomponenten + aandrijflijnen., het verschil ligt in het type actuator met pneumatische bedieningsklep met pneumatische bedieningsklep, elektrische bedieningsklep geconfigureerd met elektrische bedieningsklep,hydraulische bedieningskleppen zijn geconfigureerd met hydraulische actuatoren.
Op dit moment is de pneumatische regelklep nog steeds het meest gebruikte regelklepproduct, maar met de snelle veranderingen in de elektronische technologie,Configuratie van elektrische aandrijvingen elektrische besturingsklep vanwege de gemakkelijke toegang tot energie, is meer en meer toepassingen en popularisatie, en er is een trend voorbij de pneumatische besturingsklep.
3. de werkingsmodus van de klep
Regelkleppen vanaf de geboorte tot de ontwikkeling van tien productcategorieën,We hebben meestal volgens de verschillende manieren van handelen zullen tien categorieën van besturingskleppen zijn verdeeld in rechte slag klasse kleppen en hoek stroke klasse kleppen, specifiek ingedeeld zoals aangegeven in de onderstaande tabel:
Categorie van slag
10 belangrijke categorieën van bedieningskleppen
Lineaire bewegingskleppen (opwaarts en naar beneden bewegen van de klepstam)
1Eenvoudig bedieningsklep
2. Dubbele bedieningskleppen
3. Sleeve-controleventiel
4. Hoekventiel
5Driewegklep.
6Diafragma klep
Rotatiebewegingsventiel (Rotatiebeweging van 90 ° van de klepstam)
7. kogelventil
8Vlinder van vlinders
9. Excentrische draaiklep
10. Multifunktioneel bedieningsklep
4. Werktemperatuur
De controleventielen zijn afhankelijk van de werktemperatuur van het medium (T) verschillend, hoofdzakelijk onderverdeeld in de volgende categorieën:1, hoogtemperatuurklep: T > 450 °C-klep2, middeltemperatuurklep: 120 °C ≤ T ≤ 450 °C klep3、Normale temperatuurklep: -40 °C ≤ T ≤ 120 °C klep4、Low-temperature-klep: -100 °C ≤ T ≤ -40 °C klep5、ultralage temperatuurklep: T < 100 °C klep
Meer speciale regelklepproducten>>1. laagtemperatuur, diepkoud medium ultra-laagtemperatuur regelklep: medium temperatuur ≤ -196 °C;2. ultra-kleine stroomregelklep: stroomcoëfficiënt Kv ≤ 0.001;3. kleinschalig zelf bediend drukventiel: regeldruk 0,0002 MPa;4. anti-ontploffingselementen met een hoge temperatuur voor rookgassen (zuurproductie) met een kaliber tot DN3600;5. kleinstroomregelklep voor hoge druk (P4-klep): △ P16 ~ 45Mpa, Kv ≤ 0.08;6. afsluitklep: harddichtingslekkage van 10-7, afsluitdifferentialdruk ≤ PN;7- Noodsluiting: 0,2 seconden instelbaar.8. gemakkelijk te kristalliseren, gemakkelijk te aansluiten, speciale industriële en mijnbouw bedieningskleppen (natriumklep)9. corrosiebestendige kleppen van legering: 904L, legering nr. 20, Hastelloy en andere regelkleppen.10. erosiebestendige kleppen: speciale slijtagebestendige regelkleppen van smelterijen, speciale slijtagebestendige erosie van kolenslijm, erosiebestendige zwarte waterkleppen, slagontladingskleppen;11. synthetische ammoniak-hochdrukklep, ureum-hochdrukklep (P4-klep), melamine-klep;
Sleutelpunt: Pneumatische besturingskleppen, elektrische besturingskleppen.
Bekijk meer