中國(guó)防雷型智能閥門(mén)定位器橫空出世

中國(guó)第一款防雷型智能閥門(mén)定位器橫空出世

作為中國(guó)過(guò)程自動(dòng)化儀表新技術(shù)的領(lǐng)先提供商，深圳萬(wàn)訊自控股份有限公司日前研制出中國(guó)第一款防雷型智能閥門(mén)定位器，并正式面向市場(chǎng)發(fā)售。該款閥門(mén)定位器技術(shù)領(lǐng)先國(guó)內(nèi)，達(dá)到了國(guó)際技術(shù)水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)閥門(mén)定位器具有防雷功能的技術(shù)空白，并獲得防雷技術(shù)專(zhuān)利。

低功耗、高可靠性的網(wǎng)絡(luò)化智能閥門(mén)定位器已經(jīng)成為氣動(dòng)執(zhí)行器控制調(diào)節(jié)閥的重要部件。提出一種運(yùn)用多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)計(jì)方案,并據(jù)此開(kāi)發(fā)智能閥門(mén)定位器。

深圳萬(wàn)訊自控股份有限公司日前研制出中國(guó)第一款防雷型智能閥門(mén)定位器。

在電廠調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,氣動(dòng)執(zhí)行器是特別常用的終端控制元件。為了適應(yīng)電廠的安全生產(chǎn)和自動(dòng)控制技術(shù)水平的不斷發(fā)展,氣動(dòng)執(zhí)行器在精確性、靈敏性和穩(wěn)定性等方面的性能也需要不斷提高。文章通過(guò)許昌龍崗發(fā)電有限責(zé)任公司對(duì)常規(guī)機(jī)械式閥門(mén)定位器的改造實(shí)例,使得新型智能閥門(mén)定位器在提升氣動(dòng)執(zhí)行器的各方面性能上表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。同時(shí),重點(diǎn)介紹了帶有三斷自鎖裝置的新型智能定位器的工作原理、調(diào)試方法、功能特點(diǎn)等。

智能閥門(mén)定位器是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)智能化的必備附件,為了滿(mǎn)足現(xiàn)代工業(yè)過(guò)程控制的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需要,開(kāi)發(fā)研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能閥門(mén)定位器已迫在眉睫。產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用了壓電技術(shù)、電磁效應(yīng)原理、pid和模糊控制理論、氣動(dòng)放大原理、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信等關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了控制室與現(xiàn)場(chǎng)信息的雙向傳輸,提高了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在工業(yè)過(guò)程控制中的調(diào)節(jié)精度、可靠性和效率。hvp智能閥門(mén)定位器填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,受到廣大用戶(hù)的一致好評(píng)?？梢灶A(yù)見(jiàn),在未來(lái)幾年內(nèi),智能閥門(mén)定位器必將成為該領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。

2017年12月 設(shè)備管理 分析氣動(dòng)智能閥門(mén)定位器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 吳凱飛謝力民（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院，浙江杭州310000） 摘要：現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)、加工過(guò)程中，閥門(mén)成為了非常重 要的元件，并且在很多方面都會(huì)產(chǎn)生特別大的影響。氣動(dòng)智能 閥門(mén)是比較常見(jiàn)的應(yīng)用類(lèi)型，同時(shí)在功能上較為突出。近年 來(lái)，氣動(dòng)智能閥門(mén)定位器的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)，開(kāi)始得到業(yè)界內(nèi)的廣泛 關(guān)注。文章就此展開(kāi)討論，并提出合理化建議。 關(guān)鍵詞：氣動(dòng)；閥門(mén)；智能；定位器 隨著時(shí)間的推移，氣動(dòng)智能閥門(mén)定位器，需要不斷的做出 優(yōu)化處理，要進(jìn)一步的對(duì)工業(yè)生產(chǎn)、加工的多項(xiàng)需求做出良好 的適應(yīng)。定位器本身表現(xiàn)出的精確程度較高，為了在今后的工 作中不斷得到更好的成績(jī)，需要在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，加強(qiáng)數(shù) 據(jù)和信息的有效分析；努力在相關(guān)的測(cè)試工作中，投入較多的 努力，完善定位器的科學(xué)性設(shè)計(jì)。 1氣動(dòng)智能閥門(mén)定位器的

上海范氏自動(dòng)化控制設(shè)備有限公司 ·· 概況 avp3000alphaplus是一種配置了微處理器的智能型電－氣 定位器，能夠直接在目前的4～20madc控制儀表上使用。 這是一種使用上要比傳統(tǒng)的電－氣定位器更為方便，單 一規(guī)格就能夠供各種型號(hào)規(guī)格閥門(mén)使用的智能型電－氣定位 器。此外，提高了調(diào)節(jié)閥的控制性能以及用于監(jiān)控調(diào)節(jié)閥的 動(dòng)作（帶開(kāi)度信號(hào)變送功能時(shí)）等，能夠最大限度地發(fā)揮效果。 具有通訊能力，自動(dòng)配置程序和自診斷功能，可以大大 提高生產(chǎn)率和工廠生產(chǎn)的效益。 特點(diǎn) 1、自動(dòng)設(shè)定 自動(dòng)設(shè)定使定位器進(jìn)入自動(dòng)調(diào)整狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)下列設(shè)定： 零點(diǎn)/滿(mǎn)度 最佳的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作速度 對(duì)應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺寸大小 對(duì)應(yīng)填料的摩擦系數(shù) 2、智能通信器 智能通信器可對(duì)各類(lèi)儀表進(jìn)行功能設(shè)定，包括信號(hào)量程設(shè)定，設(shè)定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用，閥的作用等，而這一切只需通過(guò) 菜單進(jìn)行即可。 3、氣路維護(hù) 作為智能儀表，

針對(duì)hart協(xié)議產(chǎn)品的要求,開(kāi)發(fā)基于hart協(xié)議低功耗的智能定位器,給出具體的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),特別是針對(duì)閥門(mén)定位器的低功耗特性作出分析。

由于使用常規(guī)pid控制策略或模糊控制策略控制閥門(mén)定位器的方法存在達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)間長(zhǎng)和抗干擾能力差等問(wèn)題,現(xiàn)提出基于灰色預(yù)測(cè)的模糊—pid控制方法。運(yùn)用灰色預(yù)測(cè)對(duì)模型更為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)功能,結(jié)合模糊控制和pid控制的優(yōu)點(diǎn),經(jīng)過(guò)仿真,該方法具有很強(qiáng)的快速響應(yīng)能力和抗干擾能力。在實(shí)踐中也證明了該智能閥門(mén)定位器的優(yōu)越性。

本文首先簡(jiǎn)述常規(guī)定位器的不足,然后介紹智能閥門(mén)定位器的原理及其在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用,最后介紹智能閥門(mén)定位器在化工生產(chǎn)中的問(wèn)題以及解決的辦法.在化工生產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)用智能閥門(mén)定位器可以提高控制的精確性以及穩(wěn)定性,從而保證其應(yīng)用更廣泛.另一方面,智能閥門(mén)定位器具有獨(dú)立的模塊基座,可以通過(guò)切換模塊進(jìn)行重新組合,采用二線(xiàn)制輸入輸出信號(hào),提高其安全性.隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及化工業(yè)的增長(zhǎng),智能閥門(mén)定位器將會(huì)有很好的發(fā)展前景.

普通閥門(mén)定位器與智能閥門(mén)定位器的主要區(qū)別 1.控制閥流量特性的實(shí)現(xiàn)方式不同 智能定位器的反饋部分采用線(xiàn)性反饋，所需控制閥流量特性是在設(shè)定回路實(shí)現(xiàn)的。普通 定位器的反饋部分是不同形狀的凸輪，通過(guò)改變凸輪形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)所需控制閥流量特性。詳見(jiàn) 5.3節(jié)。 2.輸入輸出方式不同 通常，智能閥門(mén)定位器是智能電氣閥門(mén)定位器。與一般電氣閥門(mén)定位器比較，智能電氣 閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)的4～20ma或1～5v電信號(hào)，它需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后作為微 處理器的輸入信號(hào)。而一般電氣閥門(mén)定位器輸入信號(hào)雖然是4—20ma或l～5v電信號(hào)，但 它不需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，可直接送電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁力，實(shí)現(xiàn)力平衡。智能閥門(mén)定位器的輸出 信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，它通常送壓電閥組，通過(guò)壓電閥組的開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)送控制閥膜頭的氣壓，一 般電氣閥門(mén)定位器的輸出信號(hào)是經(jīng)氣動(dòng)放大器放大后的氣信號(hào)。 3.采用的控

氣動(dòng)放大器部件是閥門(mén)定位器實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵部件之一,為了滿(mǎn)足控制過(guò)程的智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展需要,開(kāi)發(fā)研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣動(dòng)放大器部件已迫在眉睫。本文介紹了一種新型智能閥門(mén)定位器氣動(dòng)放大器部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及控制原理。經(jīng)我司開(kāi)發(fā)批量生產(chǎn)驗(yàn)證,此型式氣動(dòng)放大器部件能耗很低,適用于msp430系列芯片控制的智能閥門(mén)定位器。是未來(lái)智能閥門(mén)定位器發(fā)展主流方向之一。

智能閥門(mén)定位器是智能電氣調(diào)節(jié)閥的控制核心,其中的閥位控制算法是實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥閥桿位置精確定位和閥門(mén)開(kāi)度精確調(diào)節(jié)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的五接點(diǎn)開(kāi)關(guān)算法具有算法簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快的特點(diǎn),但是存在參數(shù)調(diào)整困難,無(wú)法適應(yīng)不同閥芯、不同行程調(diào)節(jié)閥精確定位的控制要求。為此將傳統(tǒng)五節(jié)點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制與pid控制算法相結(jié)合,研究實(shí)現(xiàn)了一種閥位自適應(yīng)控制算法。通過(guò)系統(tǒng)初始化程序?qū)崿F(xiàn)了控制參數(shù)的初始整定并在閥位控制過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了pid控制參數(shù)的自適應(yīng)微調(diào)。閥門(mén)定位控制試驗(yàn)結(jié)果表明:該閥位自適應(yīng)控制算法實(shí)現(xiàn)了閥位的準(zhǔn)確控制,閥位定位精度滿(mǎn)足±1%fs的設(shè)計(jì)要求。

本技術(shù)公開(kāi)了一種能夠反饋信號(hào)的安全型智能閥門(mén)定位器，安裝在氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，包括： 主控板以及與所述主控板相連的lks適配器、i/p模塊以及位置傳感器；所述lks適配器用于 連接控制室電腦；所述i/p模塊與所述主控板之間設(shè)置有安全開(kāi)關(guān)，用于診斷線(xiàn)路中電流是 否超載荷，且所述i/p模塊的輸出端與所述氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，用于控制氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所 述位置傳感器包括有開(kāi)關(guān)位置反饋模塊，所述開(kāi)關(guān)位置反饋模塊的輸入端與所述i/p模塊相 連，輸出端與所述主控板相連，通過(guò)上述方式，本技術(shù)能夠在室內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)戶(hù)外閥門(mén)的遠(yuǎn) 程操控，并且能夠?qū)崟r(shí)對(duì)戶(hù)外閥門(mén)進(jìn)行自動(dòng)診斷，并將戶(hù)外閥門(mén)所處狀態(tài)通過(guò)信號(hào)反饋至電 腦，操作安全便捷。 技術(shù)要求 1.一種能夠反饋信號(hào)的安全型智能閥門(mén)定位器，安裝在氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，其特征在于，包 括：主控板以及與所述主控板相連的lks適配器、i/p模塊以及位置傳感器； 所述

針對(duì)目前高性能智能閥門(mén)定位器嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口的局面,采用壓電比例閥作為電氣轉(zhuǎn)換和功放器件,研制了一種新型電子式智能閥門(mén)定位器。設(shè)計(jì)中采用了硬件超低功耗、自適應(yīng)pid控制算法等關(guān)鍵核心技術(shù),與同類(lèi)產(chǎn)品相比,具有功耗低、控制性能好、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。其新穎的驅(qū)動(dòng)模式,屬于國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。

目前,智能閥門(mén)定位器的設(shè)計(jì)存在諸多問(wèn)題,一般情況下,定位器位置反饋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)多采用了機(jī)械結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)具有磨損大、精度低、壽命短等缺點(diǎn),不利于智能閥門(mén)定位器的全面發(fā)展。霍爾式智能閥門(mén)定位器設(shè)計(jì)建立在霍爾傳感器技術(shù)的基礎(chǔ)之上,是一種新型的智能閥門(mén)控制技術(shù),不僅改善了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)磨損大、精度低、壽命短等缺點(diǎn),還實(shí)現(xiàn)了無(wú)接觸精準(zhǔn)測(cè)量,產(chǎn)品定位精度等性能得到了顯著提升。

帶智能閥門(mén)定位器的氣動(dòng)控制閥 這類(lèi)控制閥的結(jié)構(gòu)與普通控制閥相同，因附帶智能閥門(mén)定位器而使控制閥具 有智能化功能智能閥門(mén)定位器與普通閥門(mén)定位器的主要區(qū)別如下 1.控制閥流量特性的實(shí)現(xiàn)方式不同。智能定位器的反饋部分采用線(xiàn)性反饋， 所需控制閥流量特性是在設(shè)定回路實(shí)現(xiàn)的。普通定位器的反饋部分是不同形狀的 凸輪，通過(guò)改變凸輪形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)所需控制 閥流量特性。詳見(jiàn)5.3節(jié)。 2.輸入輸出方式不同。通常，智能閥門(mén)定位器是智能電氣閥門(mén)定位器。與一 般電氣閥門(mén)定位器比較，智能電氣閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)的4～20ma或 1～5v電信號(hào)，它需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后作為微處 理器的輸入信號(hào)。而一般電氣閥門(mén)定位器輸入信號(hào)雖然是4—20ma或l～5v電 信號(hào)，但它不需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，可直接送電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁力，實(shí)現(xiàn)力平衡。智 能閥門(mén)定位器的輸出信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，它通常 送壓電閥組，通過(guò)壓電閥組的開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)送控

本文介紹了智能閥門(mén)定位器的原理和特點(diǎn),總結(jié)了調(diào)試智能閥門(mén)定位器中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法,為帶智能閥門(mén)定位器的調(diào)節(jié)的調(diào)校及故障處理給出了借鑒。

現(xiàn)代社會(huì)是講究科技創(chuàng)新的時(shí)代,傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)逐漸地被新興技術(shù)所取代,這也是社會(huì)進(jìn)步的必然結(jié)果。本文主要講解和傳統(tǒng)閥門(mén)定位器相比較,智能閥門(mén)定位器的工作原理和具備的特點(diǎn),并提出在智能閥門(mén)定位器中出現(xiàn)問(wèn)題的解決方案,為帶智能閥門(mén)定位器的調(diào)節(jié)閥的調(diào)校以及故障處理給出了借鑒的方法。

為了適應(yīng)自動(dòng)控制技術(shù)水平的不斷發(fā)展,氣動(dòng)執(zhí)行器在精確性、靈敏性和穩(wěn)定性等方面也有了較大的提高,但是目前應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)執(zhí)行器在這些方面與進(jìn)口定位器還有差距。比較了國(guó)產(chǎn)常規(guī)定位器和智能定位器在結(jié)構(gòu)和工作原理上的異同,以及在氣動(dòng)執(zhí)行器應(yīng)用上的不同效果,重點(diǎn)介紹了智能定位器的組件、原理。

為了適應(yīng)自動(dòng)控制技術(shù)水平的不斷發(fā)展,氣動(dòng)執(zhí)行器在精確性、靈敏性和穩(wěn)定性等方面也有了較大的提高,但是目前應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)氣動(dòng)執(zhí)行器在這些方面與進(jìn)口定位器還有差距。比較了國(guó)產(chǎn)常規(guī)定位器和智能定位器在結(jié)構(gòu)和工作原理上的異同,以及在氣動(dòng)執(zhí)行器應(yīng)用上的不同效果,重點(diǎn)介紹了智能定位器的特點(diǎn)、組件、原理和調(diào)試方法。通過(guò)華能平?jīng)鲭姀S的應(yīng)用實(shí)例,表明智能定位器具有質(zhì)量可靠、調(diào)試簡(jiǎn)單、故障率低等優(yōu)點(diǎn),能夠滿(mǎn)足工藝系統(tǒng)的要求。