Intelligente klep positioner van de basisprincipes en vergelijkende

I. Overzicht van intelligente positioner

Intelligente kleppositioner bestaat uit signaalconditioneringsgedeelte, microprocessor, elektrisch-pneumatische conversieregeling en kleppositie detectie en feedbackapparaat, enz. Het ingangssignaal kan 4 ~ 20 mA signaal of digitaal signaal zijn.

Het signaalconditioneringsdeel converteert het ingangssignaal en het feedbacksignaal van de kleppositie in een digitaal signaal dat acceptabel is voor de microprocessor. De microprocessor zal de twee digitale signalen zijn voor verwerking, vergelijking, oordeel van de klepopening en het inputsignaal komt overeen met en uitvoerbesturingssignaal met het elektrische gasconversie -regelkast, omgezet in pneumatische signalen naar pneumatische actuatoren, om de werking van de regulator te promoten. De kleppositiedetectie en feedbackapparaat detecteert de stengelverplaatsing van de actuator en zet deze om in een elektrisch signaal voor feedback naar het signaalconditioneringscircuit.

Intelligente kleppositioner heeft meestal een vloeistofkristallen display en handmatige werkknop, het display wordt gebruikt om verschillende statusinformatie van de kleppositioner weer te geven, de handmatige werkknop wordt gebruikt om configuratiegegevens en handmatige werking in te voeren.

Smart Valve Positioner Microprocessor als kern, vergeleken met veel analoge kleppositioner, heeft de volgende voordelen:

① Intelligente kleppositioner Mechanische beweegbare onderdelen minder, het ingangssignaal, de vergelijking van feedbacksignaal is digitale vergelijking, niet gemakkelijk beïnvloed door de omgeving, goede werkstabiliteit, er is geen mechanische fout veroorzaakt door de impact van de dode zone, dus de positioneringsnauwkeurigheid en betrouwbaarheid is hoog.

② Intelligente kleppositioner bevat over het algemeen veelgebruikte lineaire, logaritmische en snel-open karakteristieke functiemodule, kan rechtstreeks worden ingesteld via de knop of de hostcomputer, handheld datasetter, dus de stromingskarakteristieken van de modificatie zijn handig.

③ Nulaanpassing en bereikaanpassing beïnvloeden elkaar niet, dus het aanpassingsproces is eenvoudig en snel. Veel soorten intelligente kleppositioners kunnen niet alleen automatisch nul- en bereikaanpassing en kunnen automatisch de gepaste actuatorspecificaties herkennen, zoals het volume van de gaskamer, de rol van de vorm, enz., Automatische aanpassing, zodat de klep in de best werkende staat is.

④ Naast de algemene zelfdiagnostische functie kan de intelligente kleppositioner het feedbacksignaal uitvoeren dat overeenkomt met de werkelijke werking van de regulerende klep, die kan worden gebruikt voor het op afstand monitoring van de werkstatus van de regulerende klep om het digitale signaal van het intelligente type te accepteren. Vlep Positioner, met tweerichtingscommunicatiemogelijkheden, kan lokaal of op afstand worden gebruikt met behulp van een hostcomputer of handheld-operator voor kleppositie-configuratie, foutopsporing, diagnostiek.

Het besturingssignaal van de intelligente kleppositioner is 4 ~ 20MA, dat meestal afkomstig is van PLC -systeem, DCS -systeem, PID -regulator of handheld -operator. Voor conventionele instrumentatie is de PID-regulator in het algemeen toegang tot het meetsignaal van het gecontroleerde object, het gecontroleerde object, meetsensoren, regelkleppen en PID-regulator om een ​​gesloten-lus controlelus te vormen, intelligente klep positionersuitgang van het feedbacksignaal van de kleppositie wordt in het algemeen niet naar de PID-regulator verzonden; Controle van de kleppositioner door de handmanipulator, de handmanipulator is tegelijkertijd toegankelijk voor de automatische besturingssignalen en intelligente kleppositionersuitgang van het feedbacksignaal van de kleppositie. De kleppositioner wordt geregeld door handmanipulator.

II. Vergelijking van verschillende merken van positioners om uit te leggen

Kleppositioner als het belangrijkste accessoire van pneumatische regelkleppen, regelkleppen spelen een belangrijke rol bij het verbeteren van de kwaliteit van de werking. Verkleppositieer volgens de verschillende ingangssignalen kan worden onderverdeeld in pneumatische kleppositioner, elektrische kleppositioner en intelligente kleppositioner. Op dit moment worden in het productieproces van chemische ondernemingen de pneumatische kleppositioner en elektrische kleppositioner minder gebruikt, meer dan 95% van de regelklep gebruikt om de Smart Valve Positioner van de klepopening aan te passen. Smart Valve Positioner is verdeeld in analoge en digitale twee categorieën. Analog Smart Valve Positioner ontvangt standaard analoge stroom of spanningssignalen, het analoge signaal wordt omgezet in digitale signalen als invoer naar de microprocessor, dit type positioner heeft geen digitale communicatiefunctie. Digitale Smart Valve Positioner om digitale signalen te ontvangen, kan worden onderverdeeld in twee typen: Type 1 en analoge Smart Valve Positioner is vergelijkbaar, naast analoge signalen die zijn omgezet in digitale signalen als Microprocessor -invoersignalen, maar ook digitale signalen kunnen worden opgelost op de analoge signalen (zoals HART -signalen) en de transmissie van de kabel en de analoge Smart Valve Positioner hetzelfde, maar met de analoge communicatiefunctie; Type 2 Digital Smart Valve Positioner ontvangt direct digitale signalen van de veldbus, die worden omgezet in werksignalen voor de actuator na verwerking door de microprocessor.

1, het concept van de positioner

Volgens de National Standard GBit 22137.1-2008 (gelijk aan IEC61514-2000) "Industrieel procescontrolesysteem met een kleppositioner Deel 1: Pneumatische uitgangsklep Positioner Positioner Prestatie-evaluatiemethode” In 3.1 Definitie: Positioner (Positioner) is verbonden met het uiteindelijke besturingselement of de bewegende delen van de Actuator Positioning Controller, CAN Automatisch aangepast aan de actuator. Positioner (Positioner) is a positioning controller connected to the final control element or moving part of the actuator, which can automatically adjust the output signal Y supplied to the actuator in order to maintain the pre-desired travel signal X associated with the input signal W. The input signal W can be a pneumatic signal (pneumatic positioner), a current or voltage signal (electrical positioner), a pulse signal, or a digital signal.

Volgens de National Standard GBit 2900.56-2008 (gelijkwaardig aan IEC 60050-2006), "Electrotechnical Terminology Control Technology", artikel 351-32-25 Definitie: Positioner (Positioner) is een combinatie van het uiteindelijke besturingselement van de actuator en het uiteindelijke besturingsselement van de actuator mechanische manipulatie van de fysieke eenheid.

Volgens de National Standard GBT 17212-1998 (gelijkwaardig aan IEC 902-1987) "Industriële procesmeting- en besturingsvoorwaarden en -definities" in de P3.3.1.04 Definitie: Positioner (positioner) is gebaseerd op gestandaardiseerde signalen om de positie van het actuator-uitvoerhendelapparaat te bepalen. De positioner vergelijkt het ingangssignaal met de mechanische feedback -koppeling van de actuator en biedt vervolgens de nodige energie om de uitvoerstang van de actuator te duwen totdat de feedback van de uitgangsstaafpositie gelijk is aan de signaalwaarde.

Volgens de Chinese machinesindustrie-standaard JB/T 7368-2015 "Industrieel procescontrolesysteem met kleppositioner" in de definitie van 3.1: kleppositioner (kleppositioner) is een soort klep of actuator mechanische verbinding automatisch aanpassen aan de uitvoerdruk aan de actuator om de actuator aan de actuator aan te passen aan de actuator aan de actuator aan de actuator aan de actuator aan de actuator aan de actuator aan de actuator aan de actuator aan de actuator aan de actuator is om de handelspositie en het ingangssignaal met de accuracy van de gespecificeerde relatie van de positieverhouding aan te passen. Dit concept is hetzelfde als de nationale standaard GB/T 26815-2011 (gelijkwaardig aan IEC 902-1987) "Industrial Automation Instrumentation Terminology Actuator Terminology", de definitie van de kleppositioner in artikel 2.7.3.

According to the national standard GBIT 22137.2-2008 (equivalent to IEC61514-2000) “industrial process control system with valve positioner Part 2: Intelligent Valve Positioner Performance Evaluation Methods” in the definition of Article 3.1: Intelligent Valve Positioner (Intelligent Valve Positioner) is based on microprocessor technology, digital technology for data processing, decision-making and generation. Digitale technologie voor gegevensverwerking, besluitvorming en tweerichtingscommunicatiepositiesensor. Het kan worden uitgerust met extra sensoren en extra functies om de hoofdfuncties te ondersteunen.

Volgens de National Standard GBIT 26815-2011 (gelijkwaardig aan IEC902-1987) "Industrial Automation Instrumentation Terminology Actuator Terminology" in de definitie van 2.7.7: Intelligent Valve Positioner (Intelligente Valve Positioner) is gebaseerd op microprocessor-technologie, kan analoge signalen ontvangen of digitale signalen worden verkregen door het veld Bus. Het gebruik van digitale technologie voor gegevensverwerking, met een tweerichtingscommunicatiefunctie van een positioner.

2, pneumatische componenten van Smart Valve Positioner

Pneumatische componenten van de slimme kleppositioner als een sleutelcomponent, de betrouwbaarheid, trillingsweerstand en stroomverbruik en andere indicatoren hebben direct invloed op de prestaties van de machine. Intelligente kleppositioner Pneumatische componenten zijn over het algemeen samengesteld uit twee delen: I / P -converter en vermogensversterker. I / P -converter is een klein apparaat om het huidige signaal om te zetten in een pneumatisch signaal, meestal met behulp van twee technologieën: één is gebaseerd op het principe van het omgekeerde piëzo -elektrische effect van technologie; De andere is gebaseerd op het principe van elektromagnetisme en het spuitmondbeschat van technologische mechanisme. Vanwege de I / P -omvormer is de uitgangsstroom erg klein, dus moet worden uitgerust met een stroomversterker om het vermogen van het pneumatische signaal te versterken, in het algemeen met behulp van een pneumatische versterker of pneumatische schuifklep.

ABB TZIDC, Fisher DVC6200, Samson 3730 Intelligente Valve Positioner in de I / P -converter als een voorbeeld, respectievelijk, gebaseerd op het elektromagnetische principe en het Nozzle Baffle -mechanisme van de I / P -converter, is gebaseerd op het principe van het inverse piezo -elektrische effect van de I / P -converter (Piezoel -elektrische Valve) is niet relatief eenvoudig, is niet beschreven.

(1) ABB TzIDC I/P Converter

ABB TZIDC I/P Converter Working Principle wordt getoond in figuur 1, ABB TZIDC -kleppositioner I/P -converter zal 4 ~ 20 mA standaardstroomsignaal zijn in 0,2 ~ 1,0 bar (3 ~ 15psi) (1Bar = 100 kpa) druksignaal. Wanneer de spoel het standaardstroomsignaal van 4 ~ 20 mA ontvangt, drijft de magneet de hendelarm aan om micro-verplaatsing van de baffle-plaat te produceren, de opening tussen de baffle-plaat en de luchtmondstuk verandert, zodat het achterdruksignaal van het luchtmondstuk verandert en vervolgens wordt geamplificeerd door de amplifier-uitvoer het luchtdruksignaal van 0,2 ~ 1,0bar (3 ~ 15psi). het elektrische signaal.

(2) Fisher DVC6200 I/P -converter

The principle of operation of the Fisher DVC6200 I/P converter is shown in Figure 2. The I/P converter module of the positioner receives the standard DC current input signal from the control device, and clean, oil-free instrument air through the constant throttle orifice (constant air resistance) to the nozzle, the current signal interacts with the coil and magnet to generate force, driving the balance beam to rotate, the balance beam connected to the Baffle plaat en de opening tussen het mondstuk voor de variabele luchtweerstand. Wanneer u de aandrijfsignaalstroom door de elektromagnetische spoel verhoogt, trekt u de balansstraalactie aan, balanceerstriviplaat in balans om het dicht bij het mondstuk te maken (wijzig de afstand tussen de baffle -plaat en het mondstuk), wat resulteert in een toename van de spuitverhogingen van de spuit van het pneumatische druk; En vice versa, wanneer het aandrijfsignaal wordt verminderd, door de elektromagnetische spoel om de balansstraal / schotplaat ver weg van het mondstuk te laten, zodat de tegendruk afneemt en de output van pneumatisch de output van de pneumatische versterker afneemt.

(3) Samson 3730 I/P Converter

De I/P-converter van de Samson 3730 werkt zoals weergegeven in figuur 3. De elektrische converter van de Samson 3730 bestaat uit een I/P-convertermodule op basis van het kracht-balanceringsprincipe van werking en een stroomafwaartse booster. Wanneer een DC -stroomsignaal wordt uitgeoefend op de plunjerspoel, die zich in het magnetische veld van een permanente magneet bevindt, is de kracht op de balansbalk evenredig met het inkomende stroomsignaal en de resulterende reactiekracht verplaatst het schot van het mondstuk. Wanneer de luchtbron door het vaste beperkingsgat, is de afstand tussen de schotplaat en het mondstuk veranderd, waardoor het spuitmond de achterkant de druk is veranderd, op dit moment werkt de tegendruk van het mondstuk op het versterker diafragma om de signaalluchtdrukveranderingen te regelen, zodat de versterker verschillende stroomsnelheid en druksignalen uitvoert.

3, het werkende principe van de intelligente kleppositioner

Momenteel gebruikt op de binnenlandse markt van buitenlandse merken van Intelligente Valve Positioner zijn: ABBTZIDC, Fisher DVC 6200, Samson 3730, FlowServe Logix 520md, Dresser-Masoneilansv1-1-AP, Siemens Sipart PS2, MetSo-ND9000, IPS-Foxborosdr960 en Sdr991, Azibil (Shanwu) SVP7. NELES ND9000, IPS-FOXBOROSDR960 en SDR991, AZIBIL (YAMATAKE) SVP700. Hieronder worden onder het werkingsprincipe van de Nine Brands (Correspondering Modellen) Smart Valve Positioner besproken.

(1) ABB TZIDC

Het werkingsprincipe van de ABB TZIDC wordt getoond in figuur 4. De positioner bestaat uit een elektronische module, een I/P-module met een 3-positie 3-weg klep en een positiesensor. De Microprocessor CPU is de kerncomponent van de elektronische module, de I/P-module met een 3-positie 3-weg klep is de kerncomponent van de stroom- en pneumatische drukconversie, en de positiesensor biedt een betrouwbare kleppositie, waardoor de positioner intelligente controle kan uitvoeren. Wanneer de kleppositioner wordt geleverd met vermogen, wordt de positioner verwerkt door de AD -omzetter volgens het ingangssignaal en het positiesensorsignaal voor de CPU om te bellen, en het automatische detectie- en afstemmingsprogramma opgeslagen in de EEPROM wordt automatisch aangepast door de afwijking van de ingestelde waarde en het positie feedback -signaal. De I/P -module ontvangt het elektrische signaal van de elektronische module en converteert het elektrische signaal van de positioner in het pneumatische signaal om de pneumatische actuator aan te drijven. De I/P -module ontvangt elektrische signalen van de elektronische module en converteert de elektrische signalen van de positioner in gassignalen om de pneumatische actuator aan te drijven.

(2) Fisher DVC 6200

Fisher DVC 6200 -werkingsprincipe Zoals weergegeven in figuur 5, bevat deze digitale klepcontrollerbehuizing reissensoren, aansluitdozen, pneumatische ingang en uitvoerverbindingen en een hoofdmodule, de hoofdmodule kan gemakkelijk in het veld worden vervangen zonder de velddraden of pijpleidingen te ontkoppelen. De hoofdmodule bevat componenten zoals een I/P -converter, pneumatische versterker, pneumatische versterker positie feedback -assemblage, printplaat (PWB) en drie druksensoren. De positie van de versterker kan worden gedetecteerd door een magneet op de versterkerstraal te onderzoeken met een detector op de printplaat. De reissensoren worden gebruikt voor feedbackwaarden met kleine lus.

Fisher DVC 6200 digitale klepcontrollers zijn lus-aangedreven instrumenten die een kleppositie-regeling bieden die evenredig zijn aan het ingangssignaal van de controlekamer. Het ingangssignaal wordt door een gedraaide paarkabel naar een aansluitdoos geleid, in een ingedrukte printplaat -montage -submodule, waar het wordt gelezen, berekend en omgezet door een microprocessor in een analoog I/P -aandrijfsignaal om een ​​I/P -converter aan te sturen.

Naarmate het ingangssignaal toeneemt, neemt het aandrijfsignaal naar de IP -converter toe en neemt de uitgangsluchtdruk van de IP -omzetter toe. De uitgangsluchtdruk van de I/P-converter wordt verzonden naar de submodule van de pneumatische versterker, die ook is verbonden met de luchtdrukbron en het pneumatische signaal van de IP-omzetter versterkt. De pneumatische versterker ontvangt het versterkte pneumatische signaal en biedt twee luchtdrukuitgangen. Naarmate de ingangsluchtdruk toeneemt (4 ~ 20 mA signaal), zal de luchtdruk bij uitgang A altijd toenemen, terwijl de luchtdruk bij uitgang B altijd zal afnemen. De luchtdruk bij uitgangspoort A wordt gebruikt in dubbelwerkende en single-acting positief werkende toepassingen, en de luchtdruk bij uitgangspoort B kan worden gebruikt in omgekeerde, dubbelwerkende en single-acting-toepassingen. Een toename van de luchtdruk bij uitlaat A zal de actuator duwen naar beneden drijven. De actuatorpositie wordt gedetecteerd door een contactloze feedbacksensor van de reis. De actuator blijft naar beneden gaan totdat deze de juiste actuatorpositie bereikt.

Op dit punt stabiliseert de printplaat van de printplaat het I/P -aandrijfsignaal. Dit zal het schot positioneren om verdere toename van de spuitdrukdruk te voorkomen.

Naarmate het ingangssignaal afneemt, neemt het aandrijfsignaal naar de IP -omzetter af en neemt de uitgangsluchtdruk naar de I/P -omzetter af. De pneumatische versterker vermindert de luchtdruk bij uitlaat A en verhoogt de luchtdruk bij uitlaat B. De actuator blijft omhoog gaan totdat deze de I/P -omzetter bereikt. De actuator blijft omhoog gaan totdat deze de juiste actuatorpositie bereikt. Op dit positiepunt stabiliseert de printplaat van de printplaat het I/P -aandrijfsignaal. Dit zal het schot positioneren om verdere toename van de spuitdrukdruk te voorkomen.

(3) Samson 3730

Samson 3730 -werkingsprincipe zoals getoond in de figuur, de positioner bestaat voornamelijk uit een elektronische eenheid met microprocessor, analoge elektrische converter, uitgangspneumatische versterker en kleppositie een lineaire conversie van de weerstandspositie. Positioner geïnstalleerd in de pneumatische regelklep, het invoerregelsignaal is nauwkeurige positionering van de klep. De positioner bestuurt het systeem of de controller naar het DC -ingangsregelsignaal (zoals 4 ~ 20 mA) als een gegeven waarde W, regelklepstampositie via de feedbackhendel naar de kleppositiesensor, omgezet in een elektrisch signaal dat wordt toegevoegd aan de analoge PD -controller als een gereguleerde parameter of feedback x, zal de positioner worden vergeleken tussen de twee en volgens een bepaalde law -outputsignaal y -actuator om de valve -actuator aan te passen. Wanneer er een controleafwijking is, wordt de uitgang van de PD -controller gewijzigd zodat de uitgang van de elektrische converter wordt gewijzigd en wordt de pneumatische actuator van de regelklep onder druk gezet of verlicht door de pneumatische versterker. Deze verandering in uitgangssignaal verplaatst de kleppositie naar een positie die overeenkomt met het invoerbesturingssignaal. Door een debietsetter met een vast setpoint kan een constant volume lucht worden geëvacueerd voor positieve drukzuivering in de kleppositionersbehuizing en zorgt voor een snelle, probleemloze respons van de pneumatische versterker. De pneumatische versterker en drukzitter ontvangen de luchttoevoer en de drukvormer biedt een constante stroomopwaartse druk op de I/P -convertermodule onafhankelijk van de luchttoevoerdruk.

(4) Flowser Logix 520md

De Flowser Logix 520md werkt zoals getoond in Fig. Het is een digitale intelligente positioner met een geïntegreerd HART -communicatieprotocol. De positioner bestaat uit drie hoofdonderdelen: een op microprocessor gebaseerde elektronische besturingsmodule, een op piëzo-elektrische klep gebaseerde elektrische convertermodule en een kleppositiesensor.

De gehele besturingslus van de Logix 520md-positioner kan 4-20MA-signalen (met Hart-overlay) of digitale signalen ontvangen. Logix 520md maakt gebruik van twee algoritmen om de signalen, een interne lus (pilootversterkercontrole) en een externe lus (stengelpositiecontrole) te verwerken. De STEM -positie -sensor geeft een meting van de werkelijke positie van de stengel, en als er een afwijking is, stuurt het besturingsalgoritme van de positioner een signaal naar de interne lusregeling op basis van de afwijking en de interne lus past snel de schuifkleppositie aan. De actuatordruk verandert en de klepstam begint te bewegen. De STEM -beweging vermindert de afwijking tussen het uiteindelijke opdracht en de stengelpositie, en dit proces gaat door totdat de afwijking nul wordt.

Het interne circuit regelt de positie van de schuifklep via een aandrijfmodule. De bestuurdersmodule bestaat uit een Hall -effectsensor met temperatuurcompensatie en een piëzo -klepdrukregelaar. De piëzo -drukregelaar regelt de luchtdruk onder het diafragma door een piëzo -straal te buigen. De piëzo -elektrische bundel buigt af met de spanning die wordt toegepast door de binnenringelektronica. Wanneer de spanning naar de piëzo -klep wordt verhoogd, buigt de piëzo -straal en sluit zich af tegen het mondstuk waardoor de druk onder het diafragma toeneemt. Naarmate de druk onder het diafragma toeneemt of afneemt, beweegt de schuifklep of poppetklep respectievelijk omhoog of omlaag. Een Hall -effectsensor verzendt de positie van de schuifklep of poppetklep terug naar de interne elektronica voor regeling.

(5) Dressoir-Masoneilan Svi-il-AP

De dressoir-masoneilan SV1-II-AP slimme kleppositioner werkt zoals weergegeven in de figuur. Wanneer SV1-II-AP intelligente kleppositioner correct wordt geïnstalleerd op de regelklep, is het ingangsregelsignaal (circuitvermogen) en het gasvoorziening verbonden, de positioner ontvangt het elektrische besturingssignaal (4-20 mA signaal of digitaal signaal) van de controller of andere apparatuur, de klepsignaal in de klepsignaal) en de klepsignaal van de Travel/Trappal van het Travel/Trappal van de Verkeersignaal en de Verkeersignaal van de Travel/Turn-Sensor van de Verkeersignaal en de Verkeersignaal van het Travel/Turn-signaal van het Travel/Trappal van het Travel-Signal van het Travel/Turn-Signor. Afwijking tussen de twee wordt berekend als een niet -lineaire afwijking. De afwijking van de twee volgens het niet-lineaire PID-algoritme voor verwerking, uitvoer naar de elektromagnetische spoel van de I / P-elektrische converter (spuitbui-baffle-structuur), waardoor veranderingen in de luchtspleet tussen de spuitbui worden geamplifieerd door de pneumatische uitgang PNEUMATIS pneumatische actuator om de actuator / klepstam naar de ingestelde positie te brengen. Wanneer de werkelijke kleppositie hetzelfde is als de ingestelde kleppositie, stabiliseert het systeem en zal de actuator niet langer bewegen. In het geval van dubbelwerkende pneumatische uitgang, kan de pneumatische component ook worden uitgerust met een omgekeerde uitgangsversterker (uitgang P,) om een ​​dubbelwerkende uitgang naar het cilindertype pneumatische actuator te vormen.

(6) Siemens Sipart PS2

Het werkende principe van Siemens Sipart PS2 wordt getoond in Fig. 9. Wanneer de positioner is verbonden met de voeding en het besturingssignaal, wordt het feedbacksignaal x van de klepstam omgezet in een spanningssignaal en verzonden naar de microprocessor na AD -conversie. Het uitgangssignaal X van de controller wordt ook omgezet door AD en naar de microprocessor verzonden. De microprocessor berekent de afwijking tussen de twee signalen en uitgangen +Δy of -δy om de opening en sluiting van de piëzo -elektrische klep te regelen. De werking van de subcontrolelus wordt gerealiseerd binnen de microprocessor, de uitgang van de subcontroller is digitaal en het uitgangssignaal wordt direct gebruikt als de ingang van de piëzo-elektrische schakelklep, die wordt geregeld door pulsbreedtemodulatie (tijd-proportionele controle). Wanneer de controle -afwijking groot is, voert de positioner een continu signaal uit; Wanneer de afwijking niet groot is, voert deze een pulssignaal uit; Wanneer de afwijking erg klein is, voert deze een kleiner pulsignaal uit; Wanneer de afwijking het bereik van de nauwkeurigheid van de klepregeling bereikt, is er geen uitvoer van het besturingsopdracht en wordt de positionering gehandhaafd.

(7) Metso-Neles ND9000

Meto-Neles ND9000 werkt zoals weergegeven in de figuur. Wanneer de positioner is aangesloten op de voeding en luchtbron, leest de microcontroller (μC) de ingangssignalen en de signalen van de kleppositiesensor (A), de druksensorsignalen (PS, P1, PZ) en het Sensor Sensor -signaal (SPS) (SPS). Wanneer de microcontroller een verschil detecteert tussen de ingangssignalen en de signalen van de kleppositiesensor, voert de microcontroller berekeningen uit op basis van de ingebouwde algoritmen en verandert vervolgens de spoelstroom van de voorversterker (PR) om de begeleidende druk van de schuifklep (SV) te wijzigen. Wanneer de leidende druk van de schuifklep afneemt, beweegt de schuifklep en verandert de druk aan beide uiteinden van de cilinder dienovereenkomstig. De schuifklep opent zodat perslucht het aandrijfuiteinde van de cilinder kan binnenkomen en het gas aan het andere uiteinde kan verdrijven. De toename van de luchtdruk beweegt de membraanzuiger en de actuator en feedbackhendel roteren met de klok mee. Nadat de kleppositiesensor de rotatiehoek van de feedbackhendel detecteert, berekent het besturingsalgoritme in de microcontroller een nieuwe leidende stroom en blijft zich aanpassen totdat er geen verschil is tussen de nieuwe positie van de actuator en het ingangssignaal.

(8) IPS-FOXBORO SDR960 en SDR991

De IPS-Foxboro SDR960 en SDR991 werken zoals weergegeven in de figuur. Het zijn intelligente kleppositioners met 4-20 MA of HART-signalen, die intern aan de elektronica worden geleverd via een spanningsconverter. De analoge ingangssignalen zijn verbonden met de digitale controller via A/D -converters en schakelaars. Slimme kleppositioners met Profibus PA of Foundation Fieldbus zijn verbonden via een bus en de digitale signalen zijn verbonden met de digitale controller via een interfacekit. Het uitgangssignaal van de digitale controller drijft de elektrische converter (I/P-module) aan, die op zijn beurt de voorversterker en de enkele (of dubbele) werkende pneumatische stroomversterker regelt. De pneumatische stroomversterker voert een pneumatisch signaal (y) uit op de actuator, die moet worden geleverd met een luchttoevoer van 1,4 tot 6,0 bar (20 tot 90 psi). Het positiefeedbacksignaal (x) van de actuator wordt via de positie -sensor naar de besturingseenheid gestuurd.

De slimme kleppositioner is beschikbaar met de volgende accessoires op aanvraag: SUF-meter, drukschakelaar, 4-20 mA feedbackuitgang, alarmmodule en mechanische limietschakelaars.

(9) Azibil SVP700

Azibil (yamatake) SVP700 -principe van werking zoals weergegeven in de figuur, dit is een configuratie van de intelligente kleppositioner van de microprocessor. SVP700 -serie positioners bestaat voornamelijk uit microprocessor, digitale besturingsmodule, voedingsmodule, AD -convertermodule, pneumatische componenten (I / P elektrische converter en pneumatische versterkers) en de componenten van de kleppositie. De regelklep-stengel is verbonden met de feedbackhendel van de positioner en de kleppositie-reis wordt overgebracht naar de niet-contact magnetoresistieve sensor voor meting via de feedbackhendel. Tegelijkertijd ontvangt de kleppositioner 4 ~ 20 mA DC -besturingssignaal, vergelijkt de kleppositie die is verkregen door het algoritme volgens de configuratie met het gemeten kleppositie -signaal en voert de bewerking uit om het positioneringsaandrijfsignaal af te leiden en voert het door het pneumatisch signaal door de conversie van de pneumatische converteren (i/p -elektrische convertere en pinne -converter pneumatische actuator om de kleppositie te regelen.

Het werkingsprincipe van elk type kleppositioner is vergelijkbaar. Deze negen merken positioners zijn buitenlandse producten, maar in feite is de configuratiemodus voor binnenlandse positioners in principe hetzelfde.

4, Intelligent Valve Positioner onderdeel van de vergelijking van de technische indicatoren

(1) Vergelijking van indicatoren

Door de vraag van de bovengenoemde negen buitenlandse merken van technische informatie van intelligente kleppositioners, worden onderdeel van de technische indicatoren samengevat, de resultaten worden weergegeven in productie 1.

(2) Parameterbeschrijving

Pneumatische componenten. De stroomversterker maakt gebruik van een pneumatische schuifklep of pneumatische versterker. Alleen Flowserve's Logix 520md en Siemens 'sipart PS2 -positioners gebruiken piëzo -kleppen gemaakt op het piëzo -elektrische principe als het elektrische conversie -element.

Luchttoevoerdruk (bijvoorbeeld één werking). De luchtdruk (bijvoorbeeld single-acting) van slimme kleppositioners varieert in principe van 1,4 tot 7,0 bar (20 tot 102 psi), behalve voor de DVC 6200 van Emerson-Fisher, die een luchtdruk van maximaal 10 bar heeft.

Luchtkwaliteit. De kwaliteit van instrumentlucht die wordt gebruikt voor de bovenstaande slimme kleppositioners voldoet aan de vereisten van ISO 8573-1 "Compressed Air Part 1 verontreinigingen en netheidsniveaus" of ISA7.0.01 "Instrument luchtkwaliteitsnormen". Hoe groter de waarde van de maximale vaste deeltjesklasse van de perslucht, hoe groter de grootte van de vaste deeltjes in de gecomprimeerde lucht. Hoe groter de waarde van de olieverhoudsklasse van gecomprimeerde lucht, hoe groter het totale oligehalte (olie -aerosol, olievloeistof en oliedamp) van gecomprimeerde lucht. Hoe groter de waarde van de druk van de drukpunt van de perslucht, hoe groter het watergehalte van de gecomprimeerde lucht. Specifiek beschreven als volgt.

1) Indicatoren van deeltjesgrootte

De DVC 6200 van Emerson-Fisher kan Klasse 7-index bereiken, de SV1-I-AP van Dresser-Masoneilan kan klasse 6-index bereiken, de ND9000 van MetSo-Neles kan klasse 5-index bereiken, terwijl Siemens 'SIPARTPS2 en IPS-FOXBORO'S SDR960 en SDR991 ALLEEN KLASSE 2 INDEX HEBBEN. SIPARTPS2 van Siemens en SDR960 en SDR991 van Ips-Foxboro hebben slechts 2 niveaus, wat betekent dat Siemens en Ips-Foxboro's positioners een te hoge kwaliteit van de deeltjesgrootte van het instrumentlucht vereisen, en wanneer de kwaliteit van de instrumentlucht afneemt, neemt de prestaties en regulering van de positioners te beïnvloeden. Andere merken van positioner deeltjesgrootte -indicatoren zijn meestal in het 4 -niveau (inclusief) of meer.

2) Olie -gehalte

Siemens 'sipart PS2 -olie -inhoudsindex is niveau 2, wat betekent dat de positioner van de vereisten van het instrument luchtolie -gehalte te hoog is en andere positioners van positioners in het oliedicle van niveau 3 of hoger zijn.

3) Dauwpunt

Ter vergelijking: de eerste drie positioners hebben een lage dauwpuntvereiste, terwijl de sipart PS2 -positioner van Siemens een eis met hoge dauwpunt heeft.

De productieplant gebruikt een groot aantal intelligente kleppositioners en langdurige werkomstandigheden. Wanneer de positioner van de vereisten van de instrumentgaskwaliteit te hoog is, is in de abnormale toestand (daling van de instrumentgaskwaliteit) vatbaar voor verstopping, water en andere fenomenen, die de normale werking van de klep beïnvloeden. Wanneer de positioner van belangrijke kleppen de controlefunctie verliest, zal dodelijk letsel veroorzaken. Door het daadwerkelijke veldgebruik hebben de DVC 6200Dresser-Masoneilan van Emerson-Fisher SV1-II-AP, Samson's 3730 en ABB's TZIDC en andere positioners stabiele prestaties, nauwkeurige controle en lage faalpercentage; Terwijl Siemens -positioners een hoog faalpercentage hebben, gemakkelijk om het water binnen te gaan, lage precisie.

Maximale uitgangscapaciteit (bijvoorbeeld single-acting bijvoorbeeld). De maximale uitgangscapaciteit van de kleppositioner beïnvloedt direct de snelheid van de klepwerking (schakeltijd). Tabel 1 laat zien dat: Emerson-Fisher's DVC 6200 uitvoert 29,5 nm3/u instrumentgas met een brondruk van 5,5 bar (80psi); De SV1-I-AP van dressoir-masoneilan uitvoert 660L/min (39.6nm3/h) instrumentgas bij een brondruk van 6,2 bar (90psi). Nm3/h) instrumentlucht; Logix520 van Flower voert 20,8 nm3/u instrumentlucht uit bij een luchtdruk van 4,1 bar (60 psi). Andere merken positioners voeren ongeveer 10 nm3/u van instrumentlucht uit bij een luchtdruk van 6,0 bar (90psi).

Luchtverbruik. De positioner zelf verbruikt een bepaalde hoeveelheid instrumentlucht tijdens de werking. Tabel 1 laat zien dat het verbruik van instrumentlucht door de positioner erg laag is, maar Emerson-Fisher's DVC 6200 en de SV1-I-AP-positioners van Dresser-Masonilan consumeren meer lucht dan andere positioners.

Bedieningsbeperkte temperatuur in de omgeving (niet specifiek geselecteerd). Alle merken positioners in dit document hebben operationele omgevingstemperaturen variërend van -40 tot 80 ° C onder niet -specifieke selectie (voorwaarden).

LCD -display. Kleppositieer In het controleproces moeten veldinspecteurs soms de positie van de klepventiel waarnemen, alleen Emerson-Fisher's DVC 6200 heeft geen LCD-weergavefunctie.

Beschermingsbeoordelingen. Alle bovenstaande kleppositioners zijn IP66 beoordeeld.