May 21, 2025
I. Tinjauan Posisi Cerdas
Posisi katup cerdas terdiri dari bagian pengkondisian sinyal, mikroprosesor, bagian kontrol konversi-pneumatik listrik dan deteksi posisi katup dan perangkat umpan balik, dll. Sinyal input dapat berupa sinyal 4 ~ 20mA atau sinyal digital.
Bagian pengkondisian sinyal mengubah sinyal input dan sinyal umpan balik posisi katup menjadi sinyal digital yang dapat diterima oleh mikroprosesor. Mikroprosesor akan menjadi dua sinyal digital untuk pemrosesan, perbandingan, penilaian pembukaan katup dan sinyal input sesuai dengan, dan sinyal kontrol output ke bagian kontrol konversi gas listrik, dikonversi menjadi sinyal pneumatik ke aktuator pneumatik, untuk mempromosikan aksi regulator. Deteksi posisi katup dan perangkat umpan balik mendeteksi perpindahan batang aktuator dan mengubahnya menjadi sinyal listrik untuk umpan balik ke sirkuit pengkondisian sinyal.
Posisi katup cerdas biasanya memiliki tampilan kristal cair dan tombol operasi manual, tampilan digunakan untuk menampilkan berbagai informasi status dari pemosisian katup, tombol operasi manual digunakan untuk memasukkan data konfigurasi dan operasi manual.
Smart Valve Positioner Mikroprosesor sebagai inti, dibandingkan dengan banyak posisi katup analog, memiliki keunggulan berikut:
① Posisi Katup Cerdas Kurang Pindah Mekanik Mekanik Lebih sedikit, sinyal input, perbandingan sinyal umpan balik adalah perbandingan digital, tidak mudah dipengaruhi oleh lingkungan, stabilitas kerja yang baik, tidak ada kesalahan mekanis yang disebabkan oleh dampak zona mati, sehingga akurasi dan keandalan penentuan posisi tinggi.
② Posisi katup cerdas umumnya berisi modul fungsi karakteristik linier, logaritmik, dan terbuka yang digunakan secara umum, dapat diatur langsung melalui tombol atau komputer host, setter data genggam, sehingga karakteristik aliran modifikasi nyaman.
③ Penyesuaian nol dan penyesuaian rentang tidak saling mempengaruhi, sehingga proses penyesuaiannya sederhana dan cepat. Banyak varietas Posisi Katup Cerdas tidak hanya dapat secara otomatis nol dan penyesuaian rentang, dan secara otomatis dapat mengenali spesifikasi aktuator yang dipasang, seperti volume ruang gas, peran formulir, dll., Penyesuaian otomatis, sehingga katup berada dalam kondisi kerja terbaik.
④ Selain fungsi diagnostik diri umum, posisi katup cerdas dapat menghasilkan sinyal umpan balik yang sesuai dengan tindakan aktual dari katup pengatur, yang dapat digunakan untuk pemantauan jarak jauh dari status kerja katup pengatur untuk menerima sinyal digital dari jenis cerdas. Positioner katup, dengan kemampuan komunikasi dua arah, dapat digunakan secara lokal atau jarak jauh menggunakan komputer host atau operator genggam untuk konfigurasi Positioner katup, debugging, diagnostik.
Sinyal kontrol Positioner Katup Cerdas adalah 4 ~ 20mA, yang biasanya berasal dari sistem PLC, sistem DCS, regulator PID atau operator genggam. Untuk instrumentasi konvensional, regulator PID umumnya akses ke sinyal pengukuran objek yang dikendalikan, objek yang dikendalikan, sensor pengukuran, katup kontrol dan regulator PID untuk membentuk loop kontrol loop tertutup, output posisi katup cerdas dari sinyal umpan balik posisi katup umumnya tidak dikirim ke regulator PID; Kontrol posisi katup oleh manipulator tangan, manipulator tangan dapat diakses secara bersamaan dengan sinyal kontrol otomatis dan output posisi katup cerdas dari sinyal umpan balik posisi katup. Posisi katup dikendalikan oleh manipulator tangan.
Ii. Perbandingan berbagai merek posisi untuk menjelaskan
Posisi katup sebagai aksesori utama katup kontrol pneumatik, katup kontrol memainkan peran penting dalam meningkatkan kualitas operasi. Posisi katup sesuai dengan sinyal input yang berbeda dapat dibagi menjadi posisi katup pneumatik, posisi katup listrik dan posisi katup cerdas. Saat ini, dalam proses produksi usaha kimia, posisi katup pneumatik dan posisi katup listrik lebih sedikit, lebih dari 95% katup kontrol digunakan untuk menyesuaikan posisi smart valve pembukaan katup. Smart Valve Positioner dibagi menjadi dua kategori analog dan digital. Posisi katup pintar analog menerima sinyal arus analog atau tegangan standar, sinyal analog dikonversi menjadi sinyal digital sebagai input ke mikroprosesor, jenis posisi ini tidak memiliki fungsi komunikasi digital. Digital smart valve positioner to receive digital signals, can be subdivided into two types: Type 1 and analog smart valve positioner is similar, in addition to analog signals converted to digital signals as microprocessor input signals, but also digital signals can be superimposed on the analog signals (such as HART signals), and the transmission of signals on the cable and the analog smart valve positioner the same, but with the digital communication function; Tipe 2 Digital Smart Valve Positioner langsung menerima sinyal digital dari fieldbus, yang dikonversi menjadi sinyal kerja untuk aktuator setelah diproses oleh mikroprosesor.
1, konsep posisi
Menurut National Standard GBIT 22137.1-2008 (setara dengan IEC61514-2000) “Sistem Kontrol Proses Industri dengan Posisi Katup Bagian 1: Metode Evaluasi Kinerja Posisi Katup Pneumatik ke Evaluasi Kinerja” dalam Definisi Posisi. Positioner (Positioner) adalah pengontrol penentuan posisi yang terhubung ke elemen kontrol akhir atau bagian bergerak dari aktuator, yang secara otomatis dapat menyesuaikan sinyal output y yang dipasok ke aktuator untuk mempertahankan sinyal perjalanan yang telah diinginkan x yang terkait dengan sinyal input W. Sinyal input W dapat berupa sinyal pneumatik (posisi pneumatik), sinyal elektrik atau tegangan saat ini.
Menurut National Standard GBIT 2900.56-2008 (setara dengan IEC 60050-2006), "Teknologi Kontrol Terminologi Elektroteknik", Pasal 351-32-25 Definisi: Positioner (Positioner) adalah kombinasi dari elemen kontrol akhir dari aktuator dan elemen kontrol akhir dari manipulasi mekanik aktuator dari unit fisika.
Menurut National Standard GBT 17212-1998 (setara dengan IEC 902-1987) “Pengukuran Proses Industri dan Istilah dan Definisi Kontrol” dalam definisi P3.3.1.04: Positioner (Positioner) didasarkan pada sinyal standar untuk menentukan posisi perangkat tuas output akuator. Positioner membandingkan sinyal input dengan hubungan umpan balik mekanis dari aktuator dan kemudian menyediakan energi yang diperlukan untuk mendorong batang output aktuator sampai umpan balik posisi batang output setara dengan nilai sinyal.
Menurut Standar Industri Mesin China JB/T 7368-2015 “Sistem Kontrol Proses Industri Dengan Posisi Katup” dalam definisi 3.1: Positioner katup (Positioner katup) adalah sejenis katup atau koneksi mekanik aktuator secara otomatis menyesuaikan tekanan output ke aktuator untuk memastikan bahwa posisi katup dan sinyal input dengan akurasi dari spesifikasi tersebut. Konsep ini sama dengan Standar Nasional GB/T 26815-2011 (setara dengan IEC 902-1987) “Terminologi Terminologi Instrumentasi Otomasi Industri,” Definisi Posisi Katup dalam Pasal 2.7.3.
Menurut National Standard GBIT 22137.2-2008 (setara dengan IEC61514-2000) “Sistem Kontrol Proses Industri dengan Posisi Katup Bagian 2: Metode Evaluasi Kinerja Katup Cerdas” dalam definisi Pasal 3.1: Posisi Katup Cerdas (Posisi Katup Cerdas) didasarkan pada Teknologi Mikroprosesor, Teknologi Digital, Hasil Data. Teknologi digital untuk pemrosesan data, pembuatan keputusan dan sensor posisi komunikasi dua arah. Ini dapat dilengkapi dengan sensor tambahan dan fungsi tambahan untuk mendukung fungsi utamanya.
Menurut National Standard GBIT 26815-2011 (setara dengan IEC902-1987) “Terminologi Aktuator Instrumentasi Otomasi Industri” dalam definisi 2.7.7: Posisi katup cerdas (Posisi Katup Cerdas) didasarkan pada teknologi mikroprosesor, dapat menerima sinyal analog atau sinyal digital yang ditransmisikan. Penggunaan teknologi digital untuk pemrosesan data, dengan fungsi komunikasi dua arah dari posisi.
2, komponen pneumatik dari posisi katup pintar
Komponen pneumatik dari Smart Valve Positioner sebagai komponen kunci, keandalannya, ketahanan getaran dan konsumsi daya dan indikator lainnya akan secara langsung mempengaruhi kinerja mesin. Komponen pneumatik Posisi Katup Cerdas umumnya terdiri dari dua bagian: konverter I / P dan penguat daya. Konverter I / P adalah perangkat kecil untuk mengubah sinyal saat ini menjadi sinyal pneumatik, umumnya menggunakan dua teknologi: satu didasarkan pada prinsip efek piezoelektrik terbalik dari teknologi; Yang lain didasarkan pada prinsip elektromagnetisme dan mekanisme pencabutan teknologi nozzle. Karena aliran output konverter I / P sangat kecil, jadi perlu dilengkapi dengan penguat daya untuk memperkuat kekuatan sinyal pneumatik, umumnya menggunakan penguat pneumatik atau katup geser pneumatik.
ABB TZIDC, Fisher DVC6200, Samson 3730 Posisi Katup Cerdas dalam Konverter I / P sebagai contoh, masing -masing, berdasarkan pada prinsip elektromagnetik dan mekanisme penyekat nozzle dari konverter I / P yang tidak jelas (pai piezoelektrik yang tidak ada di dalamnya.
(1) ABB TZIDC I/P Converter
ABB TZIDC I/P Konverter Prinsip kerja ditunjukkan pada Gambar 1, konverter I/P ABB TZIDC Valve akan menjadi 4 ~ 20MA sinyal arus standar menjadi 0,2 ~ 1,0bar (3 ~ 15psi) (1bar = 100kPa) sinyal tekanan. Ketika koil menerima sinyal arus standar 4 ~ 20mA, magnet menggerakkan lengan tuas untuk menghasilkan pembagian mikro dari pelat baffle, celah antara pelat penyekat dan perubahan nozzle udara, sehingga sinyal tekanan punggung dari nozzle, dan kemudian di-output. sebanding dengan sinyal listrik.
(2) Fisher DVC6200 I/P Converter
Prinsip pengoperasian konverter I/P Fisher DVC6200 ditunjukkan pada Gambar 2. Modul konverter I/P dari positioner menerima sinyal input arus DC standar dari perangkat kontrol, dan pembunuhan yang terhubung dengan coil dengan coil yang terhubung ke koil dengan koil yang berkomplot, ke arah nosel, ke arah. pelat baffle dan celah antara nozzle untuk resistansi udara variabel. When increase the drive signal flow through the electromagnetic coil, attract the balance beam action, balance beam drive baffle plate to make it close to the nozzle (change the distance between the baffle plate and the nozzle), resulting in an increase in the back pressure of the nozzle that is sent to the pneumatic amplifier pneumatic signal increases, and ultimately the output of the valve positioner increases in pneumatic pressure; dan sebaliknya, ketika sinyal penggerak berkurang, melalui koil elektromagnetik untuk membuat pelat balok / bacanan keseimbangan jauh dari nosel, sehingga tekanan belakang menurun, dan output pneumatik output dari penguat pneumatik berkurang.
(3) Samson 3730 I/P Converter
Konverter I/P dari Samson 3730 beroperasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Konverter listrik dari Samson 3730 terdiri dari modul konverter I/P berdasarkan prinsip operasi-balancing force dan booster hilir. Ketika sinyal arus DC diterapkan pada kumparan plunger, yang terletak di medan magnet magnet permanen, gaya pada balok keseimbangan sebanding dengan sinyal arus yang masuk, dan gaya reaksi yang dihasilkan menggerakkan baffle menjauh dari nozzle. Ketika sumber udara melalui lubang pembatasan tetap, jarak antara pelat penyekat dan nozzle telah berubah, membuat tekanan balik nosel telah berubah sesuai dengan itu, pada saat ini, tekanan belakang nozzle bekerja pada penguat diafragma untuk mengontrol perubahan tekanan udara sinyal, sehingga amplifier mengeluarkan sinyal laju aliran dan tekanan tekanan yang berbeda.
3, Prinsip Kerja Posisi Katup Cerdas
Saat ini digunakan di pasar domestik merek-merek asing dari Positioner katup cerdas adalah: Abbtzidc, Fisher DVC 6200, Samson 3730, Flowserve Logix 520MD, Dresser-Masoneilansv1-1-AP, Siemens Sipart PS2, Metso-neles ND9000, IPS-FOX-FOXDR96. Neles ND9000, IPS-FOXBOROSDR960 dan SDR991, Azibil (Yamatake) SVP700. Berikut ini dibahas di bawah ini prinsip pengoperasian sembilan merek (model yang sesuai) Positioner katup pintar.
(1) ABB TZIDC
Prinsip pengoperasian ABB TZIDC ditunjukkan pada Gambar 4. Posisi terdiri dari modul elektronik, modul I/P dengan katup 3 arah 3-arah dan sensor posisi. CPU mikroprosesor adalah komponen inti dari modul elektronik, modul I/P dengan katup 3-arah 3-posisi adalah komponen inti dari konversi tekanan arus dan pneumatik, dan sensor posisi menyediakan posisi katup yang andal, yang memungkinkan posisier untuk melakukan kontrol cerdas. Ketika pemosisian katup dipasok dengan daya, positioner diproses oleh konverter AD sesuai dengan sinyal input dan sinyal sensor posisi untuk dipanggil CPU, dan program deteksi dan tuning otomatis yang disimpan dalam EEPROM secara otomatis disesuaikan dengan penyimpangan nilai yang ditetapkan dan sinyal umpan balik posisi. Modul I/P menerima sinyal listrik dari modul elektronik, dan mengubah sinyal listrik dari posisi menjadi sinyal pneumatik untuk menggerakkan aktuator pneumatik. Modul I/P menerima sinyal listrik dari modul elektronik dan mengubah sinyal listrik dari posisi menjadi sinyal gas untuk menggerakkan aktuator pneumatik.
(2) Fisher DVC 6200
Fisher DVC 6200 Prinsip Operasi Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5, perumahan pengontrol katup digital ini berisi sensor perjalanan, kotak persimpangan, koneksi input pneumatik dan output dan modul utama, modul utama dapat dengan mudah diganti di lapangan tanpa melepaskan kabel lapangan atau pipa. Modul utama berisi komponen seperti konverter I/P, penguat pneumatik, perakitan umpan balik posisi penguat pneumatik, perakitan papan sirkuit cetak (PWB), dan tiga sensor tekanan. Posisi penguat dapat dideteksi dengan menyelidiki magnet pada balok penguat dengan detektor pada papan sirkuit yang dicetak. Sensor perjalanan digunakan untuk pembacaan umpan balik loop kecil.
Pengontrol katup digital Fisher DVC 6200 adalah instrumen bertenaga loop yang menyediakan kontrol posisi katup yang sebanding dengan sinyal input dari ruang kontrol. Sinyal input dialihkan melalui kabel pasangan memutar ke kotak persimpangan, menjadi submodul rakitan papan sirkuit cetak, di mana ia dibaca, dihitung, dan dikonversi oleh mikroprosesor menjadi sinyal drive I/P analog untuk mengendarai konverter I/P.
Ketika sinyal input meningkat, sinyal drive ke konverter IP meningkat, dan tekanan udara output dari konverter IP meningkat. Tekanan udara output dari konverter I/P dikirim ke sub-modul penguat pneumatik, yang juga terhubung ke sumber tekanan udara dan memperkuat sinyal pneumatik dari konverter IP. Amplifier pneumatik menerima sinyal pneumatik yang diamplifikasi dan memberikan dua output tekanan udara. Ketika tekanan udara input meningkat (sinyal 4 ~ 20mA), tekanan udara pada output A akan selalu meningkat, sedangkan tekanan udara pada output B akan selalu berkurang. Tekanan udara pada port output A digunakan dalam aplikasi akting-akting dan akting-akting tunggal, dan tekanan udara pada port output B dapat digunakan dalam aplikasi terbalik, akting ganda dan akting tunggal. Peningkatan tekanan udara di outlet A akan mendorong aktuator pushrod ke bawah. Posisi aktuator terdeteksi oleh sensor umpan balik perjalanan non-kontak. Aktuator terus bergerak ke bawah sampai mencapai posisi aktuator yang benar.
Pada titik ini, perakitan papan sirkuit cetak akan menstabilkan sinyal drive I/P. Ini akan memposisikan baffle untuk mencegah peningkatan tekanan nozzle lebih lanjut.
Ketika sinyal input menurun, sinyal drive ke konverter IP berkurang dan tekanan udara output ke konverter I/P berkurang. Penguat pneumatik mengurangi tekanan udara di outlet A dan meningkatkan tekanan udara di outlet B. Aktuator terus bergerak ke atas hingga mencapai konverter I/P. Aktuator terus bergerak ke atas sampai mencapai posisi aktuator yang benar. Pada titik posisi ini, perakitan papan sirkuit cetak akan menstabilkan sinyal drive I/P. Ini akan memposisikan baffle untuk mencegah peningkatan tekanan nozzle lebih lanjut.
(3) Samson 3730
SAMSON 3730 PRINSIP OPERASI Seperti yang ditunjukkan pada gambar, positioner terutama terdiri dari unit elektronik dengan mikroprosesor, konverter listrik analog, penguat pneumatik output dan posisi katup konversi linear resistansi dari sensor posisi katup. Positioner yang dipasang di katup kontrol pneumatik, sinyal kontrol input akan menjadi posisi yang akurat dari katup. Positioner akan mengontrol sistem atau pengontrol ke sinyal kontrol input DC (seperti 4 ~ 20mA) sebagai nilai w yang diberikan, posisi batang katup melalui tuas umpan balik ke sensor posisi katup, dikonversi menjadi sinyal listrik yang ditambahkan ke pengontrol PD analog sebagai parameter atau umpan balik yang diatur oleh POSISTER untuk dibandingkan antara dua dan menurut posisi lubut tertentu. Ketika ada penyimpangan kontrol, output pengontrol PD diubah sehingga output konverter listrik diubah dan aktuator pneumatik dari katup kontrol ditekan atau dibebaskan melalui penguat pneumatik. Perubahan sinyal output ini memindahkan posisi katup ke posisi yang sesuai dengan sinyal kontrol input. Setter laju aliran dengan setpoint tetap memungkinkan volume udara yang konstan dievakuasi untuk pembersihan tekanan positif di perumahan posisi katup dan memastikan respons penguat pneumatik yang cepat dan bebas masalah. Penguat pneumatik dan setter tekanan menerima pasokan udara, dan penetapan tekanan memberikan tekanan hulu yang konstan ke modul konverter I/P yang terlepas dari tekanan pasokan udara.
(4) Flowser Logix 520MD
Flowser Logix 520MD berfungsi seperti yang ditunjukkan pada Gambar. Ini adalah posisi cerdas digital dengan protokol komunikasi HART terintegrasi. Positioner terdiri dari tiga bagian utama: modul kontrol elektronik berbasis mikroprosesor, modul konverter listrik berbasis katup piezoelektrik dan sensor posisi katup.
Seluruh loop kontrol Logix 520MD Positioner dapat menerima sinyal 4-20MA (dengan hamparan HART) atau sinyal digital. Logix 520MD menggunakan dua algoritma untuk memproses sinyal, loop internal (kontrol penguat pilot) dan loop eksternal (kontrol posisi batang). Sensor posisi batang memberikan pengukuran posisi batang aktual, dan jika ada penyimpangan, algoritma kontrol positioner mengirimkan sinyal ke kontrol loop internal berdasarkan deviasi, dan loop internal dengan cepat menyesuaikan posisi katup geser. Tekanan aktuator berubah dan batang katup mulai bergerak. Gerakan batang mengurangi penyimpangan antara perintah akhir dan posisi batang, dan proses ini berlanjut sampai penyimpangan menjadi nol.
Sirkuit internal mengontrol posisi katup geser melalui modul drive. Modul driver terdiri dari sensor efek aula dengan kompensasi suhu dan regulator tekanan katup piezo. Regulator tekanan piezo mengontrol tekanan udara di bawah diafragma dengan menekuk balok piezo. Balok piezoelektrik membelokkan tegangan yang diterapkan oleh elektronik cincin dalam. Ketika tegangan ke katup piezo meningkat, balok piezo membungkuk dan ditutup terhadap nosel yang menyebabkan tekanan di bawah diafragma meningkat. Ketika tekanan di bawah diafragma meningkat atau berkurang, katup geser atau katup kecil bergerak ke atas atau ke bawah, masing -masing. Sensor efek aula mentransmisikan posisi katup geser atau katup kecil kembali ke elektronik internal untuk dikontrol.
(5) Dresser-Masoneilan Svi-Il-Ap
Posisi katup pintar SV1-II-AP SMRANSER-MASONEILAN bekerja seperti yang ditunjukkan pada gambar. Ketika pemosisian katup cerdas SV1-II-AP dipasang dengan benar ke katup kontrol, sinyal kontrol input (daya sirkuit) dan suplai gas terhubung, penentuan posisi menerima kontrol listrik (sinyal 4-20MA atau sinyal digital) dari pengontrol atau katup yang ditetapkan oleh mikroprosesor dalam modul elektronik yang dibaca dengan sinyal kontrol inputor). Penyimpangan antara keduanya dihitung sebagai penyimpangan nonlinier. Penyimpangan keduanya sesuai dengan algoritma PID non-linear untuk diproses, output ke kumparan elektromagnetik konverter listrik I / P (struktur pendingin nosel), menyebabkan perubahan dalam celah udara antara pneum, yang pada gilirannya pneum yang sesuai dengan pneasi yang sesuai dengan pneasi pneum, dan kemudian diamplifikasi oleh pneuma pneum yang mengamplifikasi pneumiatic yang sesuai dengan pneumac yang sesuai dengan pneumiatic yang sesuai dengan pneumiatic yang sesuai dengan pneumiatic yang sesuai dengan pneumiatic yang sesuai dengan pneumatic yang sesuai Aktuator pneumatik untuk mengarahkan batang aktuator / katup ke posisi yang ditetapkan. Ketika posisi katup aktual sama dengan posisi katup yang ditetapkan, sistem stabil dan aktuator tidak akan lagi bergerak. Dalam kasus output pneumatik akting ganda, komponen pneumatik juga dapat dilengkapi dengan amplifier output terbalik (output p,) untuk membentuk output akting ganda ke aktuator pneumatik tipe silinder.
(6) Siemens Sipart PS2
Prinsip kerja Siemens Sipart PS2 ditunjukkan pada Gambar. 9. Ketika penentuan posisi terhubung ke catu daya dan sinyal kontrol, sinyal umpan balik x dari batang katup dikonversi menjadi sinyal tegangan dan dikirim ke mikroprosesor setelah konversi AD. Sinyal output pengontrol X juga dikonversi oleh AD dan dikirim ke mikroprosesor. Mikroprosesor menghitung penyimpangan antara dua sinyal dan output +Δy atau -Δy untuk mengontrol pembukaan dan penutupan katup piezoelektrik. Pengoperasian loop subkontrol direalisasikan dalam mikroprosesor, output dari subkontroler adalah digital, dan sinyal output secara langsung digunakan sebagai input dari katup switching piezoelektrik, yang dikendalikan oleh modulasi lebar pulsa (kontrol waktu-proporsional). Ketika deviasi kontrol besar, positioner menghasilkan sinyal kontinu; Ketika penyimpangan tidak besar, ia mengeluarkan sinyal pulsa; Ketika penyimpangan sangat kecil, ia mengeluarkan sinyal pulsa yang lebih kecil; Ketika penyimpangan mencapai kisaran akurasi kontrol katup, tidak ada output dari perintah kontrol, dan posisi dipertahankan.
(7) Metso-Neles ND9000
Metso-Neles ND9000 berfungsi seperti yang ditunjukkan pada gambar. Ketika positioner terhubung ke catu daya dan sumber udara, mikrokontroler (μC) membaca sinyal input serta sinyal sensor posisi katup (a), sinyal sensor tekanan (PS, P1, PZ), dan sinyal sensor posisi katup geser (SPS). Ketika mikrokontroler mendeteksi perbedaan antara sinyal input dan sinyal sensor posisi katup, mikrokontroler melakukan perhitungan berdasarkan algoritma bawaan, dan kemudian mengubah arus kumparan katup preamplifier (PR) untuk mengubah tekanan penuntun katup geser (SV). Ketika tekanan penuntun katup geser berkurang, katup geser bergerak dan tekanan di kedua ujung silinder berubah sesuai. Katup geser terbuka untuk memungkinkan udara terkompresi memasuki ujung penggerak silinder dan mengeluarkan gas di ujung yang lain. Peningkatan tekanan udara menggerakkan piston diafragma, dan aktuator dan tuas umpan balik berputar searah jarum jam. Setelah sensor posisi katup mendeteksi sudut rotasi tuas umpan balik, algoritma kontrol dalam mikrokontroler menghitung arus pemandu baru dan terus menyesuaikan sampai tidak ada perbedaan antara posisi baru aktuator dan sinyal input.
(8) IPS-Foxboro SDR960 dan SDR991
IPS-Foxboro SDR960 dan SDR991 bekerja seperti yang ditunjukkan pada gambar. Mereka adalah posisi katup cerdas dengan sinyal 4-20 mA atau Hart, yang dipasok ke elektronik secara internal melalui konverter tegangan. Sinyal input analog terhubung ke pengontrol digital melalui konverter dan sakelar A/D. Smart Valve Positioner dengan Profibus PA atau foundation fieldbus terhubung melalui bus dan sinyal digital terhubung ke pengontrol digital melalui kit antarmuka. Sinyal output dari pengontrol digital menggerakkan konverter listrik (modul I/P), yang pada gilirannya mengontrol preamplifier dan penguat daya pneumatik akting tunggal (atau ganda). Penguat daya pneumatik menghasilkan sinyal pneumatik (Y) ke aktuator, yang harus dilengkapi dengan pasokan udara 1,4 hingga 6,0 bar (20 hingga 90 psi). Sinyal umpan balik posisi (x) aktuator dikirim ke unit kontrol melalui sensor posisi.
Smart Valve Positioner tersedia dengan aksesori berikut berdasarkan permintaan: pengukur tekanan, sakelar tekanan, output umpan balik 4-20mA, modul alarm dan sakelar batas mekanis.
(9) Azibil SVP700
Azibil (Yamatake) SVP700 Prinsip Operasi Seperti yang ditunjukkan pada gambar, ini adalah konfigurasi dari Microprocessor Intelligent Valve Positioner. Seri SVP700 dari Positioner terutama terdiri dari mikroprosesor, modul kontrol digital, modul catu daya, modul konverter AD, komponen pneumatik (konverter listrik I / P dan amplifier pneumatik) dan komponen sensor posisi katup. Batang katup kontrol terhubung ke tuas umpan balik posisier, dan perjalanan posisi katup ditransmisikan ke sensor magnetoresistif non-kontak untuk pengukuran melalui tuas umpan balik. Pada saat yang sama, posisi katup menerima sinyal kontrol DC 4 ~ 20mA, membandingkan posisi katup yang diperoleh dengan algoritma sesuai dengan konfigurasi dengan sinyal posisi katup yang diukur dan melakukan operasi untuk mendapatkan sinyal penggerak penentuan posisi dan meneruskannya ke perangkat penggerak EPM (dan kemudian meng -pneumatik sinyal pneumatik melalui konversi komponen pneumatic pneumatic pneumatic, pneumatic pneumatic komponen pneumatic pneumatic pneumatic pneumatic, pneumatic pneumatic pneumatic pneumatic pneumatic pneumatic pneumatic pneumatic pneumatic pneumatics Aktuator pneumatik untuk mengontrol posisi katup.
Prinsip kerja masing -masing jenis posisi katup serupa. Sembilan merek penentuan posisi ini adalah produk asing, tetapi pada kenyataannya mode konfigurasi posisi domestik pada dasarnya sama.
4, Posisi Katup Cerdas Bagian dari Perbandingan Indikator Teknis
(1) Perbandingan indikator
Melalui permintaan dari sembilan merek asing di atas dari Intelligent Valve Positioner Technical Information, bagian dari indikator teknis dirangkum, hasilnya ditunjukkan pada Tampilan 1.
(2) Deskripsi parameter
Komponen pneumatik. Penguat daya menggunakan katup geser pneumatik atau penguat pneumatik. Only Flowserve's Logix 520MD dan SIPART PS2 PS2 menggunakan katup piezo yang dibuat pada prinsip piezoelektrik sebagai elemen konversi listrik.
Tekanan pasokan udara (akting tunggal, misalnya). Tekanan udara (misalnya, akting tunggal) dari posisi katup pintar pada dasarnya berkisar antara 1,4 hingga 7,0 bar (20 hingga 102 psi), kecuali untuk DVC 6200 Emerson-Fisher, yang memiliki tekanan udara hingga 10 bar.
Kualitas Udara. Kualitas udara instrumen yang digunakan untuk posisi katup pintar di atas memenuhi persyaratan ISO 8573-1 “Kontaminan dan tingkat kebersihan udara kompres yang terkompresi” atau ISA7.0.01 “Standar Kualitas Udara Instrumen”. Semakin besar nilai kelas partikel padat maksimum dari udara terkompresi, semakin besar ukuran partikel padat yang terkandung dalam udara terkompresi. Semakin besar nilai kelas kadar oli dari udara terkompresi, semakin besar kandungan oli total (aerosol oli, cairan oli dan uap oli) dari udara terkompresi. Semakin besar nilai peringkat titik embun tekanan dari udara terkompresi, semakin besar kadar air udara terkompresi. Secara khusus digambarkan sebagai berikut.
1) Indikator ukuran partikel
DVC 6200 Emerson-Fisher dapat mencapai Indeks Kelas 7, SV1-I-AP Dresser-Masoneilan dapat mencapai indeks Kelas 6, ND9000 Metso-Neles dapat mencapai indeks kelas 5, sementara SIPARTPS2 Siemens dan IPS-Foxboro SDR960 dan SDR991 hanya memiliki indeks kelas 2. SIPARTPS2 dari Siemens dan SDR960 dan SDR991 dari IPS-Foxboro hanya memiliki 2 level, yang berarti bahwa penentuan posisi Siemens dan IPS-Foxboro membutuhkan kualitas ukuran partikel yang terlalu tinggi dari udara instrumen, dan ketika kualitas udara instrumen berkurang, kinerja dan regulasi penentuan posisi akan terpengaruh. Merek -merek lain dari indikator ukuran partikel positioner sebagian besar berada di level 4 (termasuk) atau lebih.
2) Kandungan minyak
Indeks kandungan minyak SIPART PS2 Siemens adalah Level 2, yang berarti bahwa posisi pada persyaratan kandungan minyak udara instrumen terlalu tinggi, dan merek posisier lainnya berada dalam kandungan minyak level 3 atau lebih.
3) titik embun
Sebagai perbandingan, tiga posisi pertama memiliki persyaratan titik embun rendah, sementara posisi SIPART PS2 Siemens memiliki persyaratan titik embun yang tinggi.
Pabrik produksi menggunakan sejumlah besar posisi katup cerdas, dan kondisi kerja jangka panjang. Ketika posisi pada persyaratan kualitas gas instrumen terlalu tinggi, dalam keadaan abnormal (penurunan kualitas gas instrumen) rentan terhadap penyumbatan, air dan fenomena lainnya, yang mempengaruhi operasi normal katup. Ketika posisi katup penting kehilangan fungsi kontrol akan menghasilkan cedera fatal. Melalui penggunaan lapangan yang sebenarnya, SV1-II-AP Emerson-Fisher 6200dresser-Masoneilan, Samson 3730 dan TZIDC ABB dan posisi lainnya memiliki kinerja yang stabil, kontrol yang tepat dan tingkat kegagalan yang rendah; Sementara posisi Siemens memiliki tingkat kegagalan yang tinggi, mudah dimasukkan air, presisi rendah.
Kapasitas output maksimum (akting tunggal, misalnya). Kapasitas output maksimum dari posisi katup secara langsung mempengaruhi kecepatan aksi katup (waktu switching). Tabel 1 menunjukkan bahwa: output DVC 6200 Emerson-Fisher 29.5nm3/jam gas instrumen pada tekanan sumber 5.5bar (80psi); Output SV1-I-AP Dresser-Masoneilan 660L/Min (39.6NM3/H) gas instrumen pada tekanan sumber 6.2bar (90psi). Nm3/h) udara instrumen; Output Logix520 Flowser 20,8 Nm3/jam Udara instrumen pada tekanan udara 4,1 bar (60 psi). Merek -merek lain dari posisi output sekitar 10nm3/jam udara instrumen pada tekanan udara 6.0bar (90psi).
Konsumsi Udara. Positioner itu sendiri akan mengkonsumsi sejumlah udara instrumen selama operasi. Tabel 1 menunjukkan bahwa konsumsi udara instrumen Positioner sangat rendah, tetapi DVC 6200 Emerson-Fisher dan posisi SV1-I-AP Dresser-Masoneilan mengkonsumsi lebih banyak udara daripada posisi lainnya.
Suhu pembatasan ambien operasi (tidak dipilih secara khusus). Semua merek penentuan posisi dalam dokumen ini memiliki suhu ruang operasi mulai dari -40 hingga 80 ° C di bawah seleksi non -khusus (kondisi).
Tampilan LCD. Posisi katup dalam proses kontrol, inspektur lapangan kadang-kadang perlu mengamati posisi katup katup, hanya DVC 6200 Emerson-Fisher yang tidak memiliki fungsi tampilan LCD.
Peringkat Perlindungan. Semua posisi katup di atas dinilai IP66.
