智能閥門的具體工作原理

　　西門子公司的SIPARTPS2系列智能閥門非常典型，具有代表性，

 

　　SIPARTPS2的智能閥門具體工作原理如下：

 

　　由閥桿位置傳感器拾取閥門的實際開度信號，通過A/D轉換變為數字編碼信號，與閥門的輸入(設定)信號的數字編碼在CPU中進行對比，計算二者偏差值，如偏差值超出定位精度，則CPL輸出指令使相應的開／關壓電閥動作，即當設定信號大于閥位反饋時，升壓壓電閥V-l打開，輸址氣源壓力P1增大，執行機構氣室壓力增加是閥門開度增加，減小二者偏差；如設定信號小于閥位反饋則排氣壓電閥V-2打開，通過消音器排氣減小輸出氣源壓力P1，執行機構氣室壓力減小是閥門開度減小，二者偏差減小。正是通過CPU控制壓電閥來調節輸出氣源壓力的大小使輸入信號與閥位達到新的平衡。

 

　　SIPARTPS2智能閥門對輸出氣源壓力調節的新穎之處

 

　　1)輸出壓力調節采用PID脈寬調制(PWM)技術，迅速準確。由于CPU對壓電閥的控制采用一個五步開關程序來控制，可以精確、快速地控制輸出氣源壓力增減。其控制算法一般采用數字PID調節方式，CPU根據輸入信號與閥位產生偏差的大小和方向進行PID計算，輸出一個PWM脈寬調制脈沖信號來控制壓電閥開、閉動作。

 

　　由于脈沖的寬度對應于閥門輸出氣源壓力的增量，從而可以迅速、準確地改變氣源壓力輸出Pl。當偏差較大時，閥門輸出一個連續信號，快速連續、大幅度地改變P1的大小，當偏差較小時，閥門輸出一個較小脈寬的脈沖信號，斷續、小幅改變Pl的大小，當偏差很小(進入死區)時，則無脈沖輸出，閥位穩定工作。

 

　　2)新型壓電閥器件的采用，保證了控制高精度。因為壓電閥的主導元件是一個壓電柔韌開關閥，也稱作硅微控制閥，因為其質量小，開關慣性非常小，可以執行很高的開關頻率，因而作為一個高頻率的脈沖閥，對輸出氣路壓力P1進行控制，驅動執行機構，可以達到很高的閥門定位精度。

 

　　3)閥位反饋元件定位精度高，壽命長。閥位反饋元件是一個結構簡單、高精度、高可靠性的導電塑料電位器，將智能閥門的直線或轉角位移轉換為電阻信號，因而可以精確地檢測閥位，并且可以方便地對閥門進行零位，滿度及閥門流量特性曲線的定位。