เครื่องวางวาล์ว ตามโครงสร้างของเครื่องวางวาล์วแบบพนูเมติก เครื่องวางวาล์วแบบไฟฟ้า - พนูเมติก และเครื่องวางวาล์วแบบฉลาด เป็นอุปกรณ์เสริมหลักของวาล์วควบคุมโดยปกติใช้พร้อมกับซองควบคุมอากาศ, มันรับสัญญาณออกของตัวควบคุม แล้วส่งสัญญาณออกของตัวควบคุม วาล์วควบคุมแบบลม เมื่อวาล์วควบคุมถูกทํางานการขยับของต้นวาล์วถูกให้อาหารกลับไปที่เครื่องวางวาล์วผ่านอุปกรณ์กล, และสถานะของตําแหน่งของวาล์วถูกส่งผ่านสัญญาณไฟฟ้าไปยังตําแหน่งบนของระบบ.
1หลักการทํางานของ valve positioner
The working principle of the valve positioner is to control the pneumatic control valve by receiving the output signal from the regulator and utilizing the principle of torque balance to realize the precise control of the valve position.
เครื่องวางตําแหน่งวาล์วเป็นอุปกรณ์เสริมหลักของวาล์วควบคุม ปกติใช้พร้อมกับวาล์วควบคุมแบบปนูเมติกมันยอมรับสัญญาณออกของผู้กํากับและจากนั้นควบคุมวาล์วควบคุมอากาศด้วยสัญญาณออกของมัน. เมื่อการทํางานของวาล์วควบคุม, การย้ายของรางวาล์วและผ่านการตอบสนองของอุปกรณ์เครื่องจักรกลสถานะตําแหน่งของวาล์วผ่านสัญญาณไฟฟ้าไปยังระบบชั้นบน. หลักการทํางานของ valve positioner ประกอบไปด้วยหลัก ๆ ขั้นตอนต่อไปนี้:
- การแปลงสัญญาณ: การออกสัญญาณไฟฟ้าจากตัวควบคุม (4 ~ 20mA) จะถูกแปลงเป็นสัญญาณแก๊ส (20Kpa ~ 100Kpa) ผ่านเครื่องแปลงไฟฟ้าที่ทํางานบนกล่อง
- ความสมดุลของทอร์ค: ความดันของสัญญาณมีผลต่อกลม, ส่งผลให้มีการเคลื่อนไหวของเลเวอร์, ซึ่งในทางกลับกันมีผลต่อความดันกลับของกระบอกส่วนหนึ่งของแหล่งอากาศถูกส่งไปยังห้องอากาศของเปลือกลม, ซึ่งขับเคลื่อนกระดูกวาล์วและสปูลไปข้างล่าง, ลดการเปิดวาล์วช้า ๆ.
- การปรับการตอบสนอง: การเคลื่อนย้ายต้นคลุมวาล์วผ่านเลเวอร์การตอบสนองการตอบสนองการตอบสนองกับเครื่องตั้งตําแหน่งวาล์ว, เชื่อมต่อกับแคม eccentric และสปริงการตอบสนองในการยืดหรือการบดเพื่อบรรลุความสมดุลของทอร์ค, เพื่อให้แวลล์ถูกตั้งไว้ในตําแหน่งที่แน่นอน
กระบวนการนี้สร้างระบบควบคุมวงจรปิด, รับประกันการควบคุมที่แม่นยําและความมั่นคงของตําแหน่งvalve.เครื่องวางตําแหน่งวาล์วมีบทบาทสําคัญในสาขาควบคุมกระบวนการอัตโนมัติอุตสาหกรรมต่าง ๆการปรับปรุงความแม่นยําและความน่าเชื่อถือของวาล์วควบคุม
2. บทบาทของ valve positioner
บทบาทหลักของตัวตั้งตําแหน่งซัฟล์รวมถึงการปรับปรุงลักษณะสแตติกและไดนามิกของซัฟล์ควบคุม ปรับปรุงความเรียบของตําแหน่งซัฟล์การลดความสับสนในการส่งสัญญาณของสัญญาณควบคุม, การเปลี่ยนแปลงลักษณะการไหลของวาล์วควบคุม, ทําให้การควบคุมระยะแยก, และการกลับคืนการปฏิกิริยาของวาล์ว.
เพิ่มความเร็วการกระทําของตัวขับเคลื่อน ปรับปรุงลักษณะไดนามิกของระบบควบคุม ปรับลักษณะการไหลของวาล์วควบคุมทําให้เครื่องขับเคลื่อนพิสตันและการกระทําสองตําแหน่งของเครื่องขับเคลื่อนชักยาวเป็นการกระทําที่สัดส่วน, การใช้เครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วไฟฟ้า/ปนูเมติก สามารถใช้ในการทํางานของตัวขับเคลื่อนปนูเมติกที่มีสัญญาณกระแส 0-10mADC หรือ 4-20mADCเครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วไฟฟ้า/ลม มีเครื่องแปลงไฟฟ้า/ลม, ซึ่งสามารถใช้ในการทํางานของตัวขับเคลื่อนปนูเมทิก. เครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วไฟฟ้า / ปนูเมทิกมีบทบาทคู่ของเครื่องแปลงไฟฟ้า / ปนูเมทิกและเครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วปนูเมทิก
เครื่องวางตําแหน่งวาล์วเป็นอุปกรณ์เสริมหลักของวาล์วควบคุม ปกติใช้กับวาล์วควบคุมแบบปนูเมติกมันยอมรับสัญญาณออกจากตัวควบคุมและจากนั้นควบคุมวาล์วควบคุมปนูเมติกกับสัญญาณออก. เมื่อการทํางานของวาล์วควบคุม, การย้าย stem วาล์วผ่านเครื่องยนต์การตอบสนองทางกลสถานะตําแหน่งของวาล์วผ่านสัญญาณไฟฟ้าไปยังระบบชั้นบน. การออกแบบนี้ทําให้ valve positioner เพิ่มกําลังผลิตของ valve การกําหนด, ลดการส่ง hysteresis, เร่งความเร็วการเคลื่อนไหว stem วาล์ว,ปรับปรุงความเป็นเส้นตรง, และเอาชนะการขัดขัดและการมีอิทธิพลของแรงความไม่สมดุล, ดังนั้นการประกันตําแหน่งที่ถูกต้องของวาล์วควบคุม.
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง บทบาทของตัววางตําแหน่งวาล์วรวมถึง:
- ปรับปรุงลักษณะสแตตติกของวาล์วควบคุม ปรับปรุงความเรียบของตําแหน่งวาล์ว
- ปรับปรุงลักษณะไดนามิกของวาล์วควบคุม ลดความช้าในการส่งสัญญาณการปรับ
- เปลี่ยนลักษณะการไหลของวาล์วควบคุม
- เพื่อทําการควบคุมระยะแยก, นั่นก็คือเครื่องควบคุมสําหรับทํางานของวาล์วควบคุมสองตัว
- ดังนั้นการกระทําของวาล์วจะย้อนกลับผลตอบสนอง
- การปรับปรุงลักษณะไดนามิกของระบบควบคุมโดยการเพิ่มความเร็วการทํางานของตัวขับเคลื่อน
- แก้ไขลักษณะการไหลของวาล์วควบคุม
- เพื่อให้ตัวขับพิสตันและตัวขับพิสตันชักยาว
- การใช้งานของไฟฟ้า / ก๊าซ valve positioner คุณสามารถใช้ 0 ~ 10mADC หรือ 4 ~ 20mADC สัญญาณปัจจุบันในการทํางาน actuator pneumatic,เครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วไฟฟ้า / ก๊าซ พร้อมเครื่องแปลงไฟฟ้า / ก๊าซ และเครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วปนิวเมติก.
3. การจัดหมวดหมู่ของเครื่องวางตําแหน่งวาล์ว
เครื่องวางวาล์วสามารถแบ่งออกเป็น เครื่องวางวาล์วแบบพนูเมติก เครื่องวางวาล์วแบบไฟฟ้า และ เครื่องวางวาล์วแบบฉลาด
- เครื่องตั้งตําแหน่งพนูเมติกรับสัญญาณแก๊สมาตรฐาน เช่น 20 ~ 100kPa สัญญาณแก๊ส สัญญาณการออกของมันยังเป็นสัญญาณแก๊สมาตรฐานเครื่องตั้งตําแหน่งประเภทนี้ทํางานตามหลักการของสมดุลเวลา, นั่นก็คือ ความดันบนสัญญาณถูกปรับโดยสปริง
- เครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วไฟฟ้ารับสัญญาณกระแสมาตรฐานของ 4 ~ 20mA, เปลี่ยนสัญญาณเข้าเป็นแรงแม่เหล็กไฟฟ้าภายใน, แล้วออกสัญญาณก๊าซในการขับเคลื่อนส่วนการควบคุมปนูเมติกของเครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วไฟฟ้าเป็นกลไก, โดยพึ่งพาการแสดงสัญญาณที่ให้ไว้ในการควบคุมโซเลนอยด์และสปริงร่วมกันในการควบคุมช่องเปิดวาล์ว
- เครื่องวางตําแหน่งวาล์วที่ฉลาด ไม่ต้องการการแก้ไขด้วยมือ สามารถตั้งค่าปริมาตรต่าง ๆ ได้อย่างฉลาด การปรับเปลี่ยนอัตโนมัติมันผ่านไมโครโปรเซสเซอร์ที่จะรับสัญญาณและส่งคําสั่งไปยังบาน piezoelectric, วาล์ว piezoelectric ตามคําแนะนําในการขับเคลื่อนเครื่องเสริมเสียง, เพื่อให้วาล์วการกระทําจนถึงสัญญาณและผลตอบสนองสมดุลข้อดีของตัวตั้งตําแหน่งวาล์วที่ฉลาดรวมถึงความแม่นยําการปรับสูง, ความรู้สึกตอบสนอง, สามารถปรับโดยอัตโนมัติ, debugging ง่าย, แต่ราคาค่อนข้างสูง, ความสะอาดของแหล่งก๊าซต้องการความสะอาดระดับสูง,และสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ําอาจทําให้จอแสดงผลไม่รู้สึก.
เครื่องวางตําแหน่งวาล์วประเภทต่าง ๆ เหล่านี้แตกต่างกันในโครงสร้าง หลักการทํางานและการใช้งาน แต่เป้าหมายร่วมกันคือการปรับปรุงความละเอียด ความน่าเชื่อถือและความแม่นยําของวาล์วปรับปรุงประสิทธิภาพของวาล์วการควบคุมความเบี่ยงเบนที่เกิดจากการทํางานของอุปกรณ์เครื่องกล และการปรับขนาด เพื่อทําให้การทํางานเรียบร้อยและแม่นยํามากขึ้น
4ข้อดีและข้อเสียของเครื่องวางตําแหน่งวาล์ว
ข้อดีของเครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วหลัก ๆ ได้แก่
- ปรับปรุงพลังงานออก: ระบบวางตําแหน่งซัฟล์สามารถเพิ่มพลังงานออกของซัฟล์ควบคุม ลดความช้าในการส่งสัญญาณการปรับ, เร่งความเร็วการเคลื่อนไหวของต้นซัฟล์,ทําให้การปรับปรุงความเรียบของซับ.
- เพื่อแก้ไขผลกระทบของการขัดแย้งและความไม่สมดุล: เครื่องวางตําแหน่งวาล์วสามารถแก้ไขการขัดแย้งของต้นวาล์วและกําจัดผลกระทบของความไม่สมดุลทําให้การตั้งตําแหน่งของวาล์วควบคุมถูกต้อง.
- ปรับปรุงการเลือกของวาล์วควบคุม: การชดเชยผ่านคุณสมบัติการไหลของวาล์วควบคุมเครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วที่ฉลาดหรือเครื่องควบคุมดิจิตอลชุด สายต่อการชดเชยที่ไม่เป็นเส้นตรงที่มีฟังก์ชันการเชื่อมต่อที่อ่อน, คุณสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติไม่เชิงเส้นได้อย่างง่ายดาย, ดังนั้นการเลือกของวาล์วควบคุมกลายเป็นง่าย.
- ลดค่าใช้จ่ายในการใช้งานและการบํารุงรักษา: วงจรบํารุงรักษาการวินิจฉัยที่ฉลาดผ่านการวินิจฉัยซอฟต์แวร์คือทิศทางการพัฒนาของการแก้ปัญหาของวาล์วปรับปรุงการควบคุมกระบวนการโดยการลดการเบี่ยงเบนกระบวนการ, การตรวจสอบและการตั้งค่าอัตโนมัติ, ประหยัดเวลาอย่างสําคัญ, ลดต้นทุนการใช้งานและการบํารุงรักษา
- ปรับปรุงผลการทํางานของวงจรควบคุม: ระบบตั้งตําแหน่งซัฟล์ การตรวจจับตําแหน่งซัฟล์โดยใช้โหมดที่ไม่ติดต่อ สามารถปรับปรุงผลการทํางานของวงจรควบคุมได้มาก
- เพิ่มความสามารถในการเชื่อมโยง Hysteresis และการสื่อสารทางไกล: ระบบตั้งตําแหน่งวาล์วที่ฉลาดสามารถเพิ่มความสามารถในการเชื่อมโยง Hysteresis ที่ก้าวหน้าเพิ่มความสอดคล้องชุดเมื่อปริมาณต่อเนื่องเวลาวงแหวนที่สองด้วยความสามารถในการสื่อสารระยะไกล สามารถตรวจสอบซองและรายงานสถานการณ์อุปกรณ์ให้กับผู้ใช้
ข้อเสียของเครื่องวางตําแหน่งวาล์วหลัก ๆ ประกอบด้วย:
- ราคาที่สูงขึ้น: ราคาของเครื่องวางตําแหน่งวาล์วที่ฉลาดค่อนข้างสูงความสะอาดของแหล่งก๊าซต้องการปริมาณสูงของสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ํา อาจทําให้จอไม่รู้สึก.
- ระยะเวลาการใช้งานที่ยาวนาน: ความต้องการในการใช้งานและการใช้งานด้วยมือยาวนาน ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อมที่ต่ําต้อย มีความเปราะบางต่ออุณหภูมิ, ความสั่นสะเทือนภายนอก, ใช้งานง่าย
- ไม่เหมาะสําหรับการใช้งานทั้งหมด: เนื่องจากความรู้สึกต่อระดับความสะอาดของแหล่งก๊าซและสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ําเครื่องตั้งตําแหน่งวาล์วที่ฉลาดอาจไม่เหมาะสําหรับกรณีการใช้งานทั้งหมด.
โดยสรุป, เครื่องวางตําแหน่งซัฟล์มีข้อดีที่สําคัญในการปรับปรุงผลงานของซัฟล์ควบคุมและความมั่นคงของระบบควบคุม แต่มีข้อจํากัดบางอย่างที่ต้องเลือกและใช้ตามกรณีการใช้งานและความต้องการเฉพาะเจาะจง.
