智能閥門定位器

執(zhí)行器作為控制系統(tǒng)的終端主近代元件，被廣泛地用于過程自動化控制中。氣動執(zhí)行器由于具有本質(zhì)安全防爆、結(jié)構(gòu)簡單可靠、維修方便等突出的優(yōu)點，一直是執(zhí)行器的主流產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、石化、輕紡等行業(yè)。為了提高氣動執(zhí)行器的性能，閥門定位器是其*的配套產(chǎn)品。

     目前，國內(nèi)廣泛使用的電/氣閥門定位器一般是采用模擬信號和力平衡原理生產(chǎn)的傳統(tǒng)氣動儀表。近年來，隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，國外許多公司相繼推出了數(shù)字化、通信化、智能化以及支持現(xiàn)場總線的智能閥門定位器,大大提高了閥門定位器的控制性能,這是閥門定位器發(fā)展的主流。

     為此，我們在研究分析幾家國外公司智能閥門定位器產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，綜合各家產(chǎn)品的*技術(shù)及優(yōu)點，投入科研力量開發(fā)了具有自主版權(quán)的ZPZD1000型智能閥門定位器。

      二、模塊

     ZPZD1000型智能閥門定位器內(nèi)含CPU和智能控制模塊、包括主模塊、操作面板模塊、模擬反饋與報警模塊、通信模塊。主模塊執(zhí)行閥控制功能，接受來自控制系統(tǒng)（如DCS、PLC等）的4~20mA模擬閥位設(shè)定信號，檢測當(dāng)前的閥位，執(zhí)行閥位控制軟件，控制氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。帶LCD顯示和按鍵的本地操作面板模塊，支持菜單式人機(jī)界面，可進(jìn)行參數(shù)組態(tài)和功能調(diào)用。模擬反饋與報警模塊可向控制系統(tǒng)提供4~20mA的閥位反饋信號和上下限報警信號。通過模塊可通過RS-232或RS-485通信實現(xiàn)遠(yuǎn)程配置和遠(yuǎn)程監(jiān)控。主模塊上的二級制電源模塊可使儀表僅由4~20mA信號線供電，二線制功能可節(jié)省工業(yè)自動化系統(tǒng)中的線纜數(shù)量和布線工作，并且使傳統(tǒng)閥門定位器的技術(shù)更新不需要增加或修改線纜，非常方便。

       三、工作原理

     智能閥門定位器與傳統(tǒng)閥門定位器在工作原理上有所不同。傳統(tǒng)閥門定位器接受來自控制系統(tǒng)的4~20mA模擬信號，直接驅(qū)動力矩電動機(jī)產(chǎn)生電磁力作用于主杠桿上；閥位變化經(jīng)由閥位反饋桿、凸輪、副杠桿和反饋彈簧傳遞到主杠桿上；受主杠桿上的力平衡影響的擋板噴嘴機(jī)構(gòu)經(jīng)由氣動放大器控制氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣與排氣，使閥位到達(dá)設(shè)定點。也就是說，傳統(tǒng)閥門定位器是利用機(jī)構(gòu)力平衡原理來實現(xiàn)閥位控制的。

     智能閥門定位器則采用新的電子化、數(shù)字化的工作原理。智能閥門定位器接受來自控制系統(tǒng)的4~20mA閥位設(shè)定信號，進(jìn)行高度的A/D采樣轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字設(shè)定值變量；閥位變化經(jīng)由閥位反饋機(jī)構(gòu)得到閥位電信號，同樣進(jìn)行高度的A/D采樣轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字設(shè)定值變量和閥位變量，兩者經(jīng)過智能控制軟件的SP-PV處理模塊的計算處理，得到閥位控制信號，經(jīng)由I/P控制與驅(qū)動去控制I/P模塊（電/氣轉(zhuǎn)換模塊）的動作，從而控制氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室的進(jìn)氣與排氣，使閥位到達(dá)設(shè)定點。也就是說，智能閥門定位器是利用數(shù)字平衡（或電平衡）原理來實現(xiàn)閥位控制的。