จัดตั้งวาล์วที่ฉลาดของหลักการพื้นฐานและการเปรียบเทียบ

I. ภาพรวมของผู้จัดตำแหน่งอัจฉริยะ

ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะประกอบด้วยชิ้นส่วนการปรับอากาศไมโครโปรเซสเซอร์ส่วนควบคุมการแปลงไฟฟ้าแบบพนันไฟฟ้าและการตรวจจับตำแหน่งวาล์วและอุปกรณ์ตอบรับ ฯลฯ สัญญาณอินพุตอาจเป็นสัญญาณ 4 ~ 20mA หรือสัญญาณดิจิตอล

ชิ้นส่วนการปรับสภาพสัญญาณจะแปลงสัญญาณอินพุตและสัญญาณข้อเสนอแนะตำแหน่งวาล์วเป็นสัญญาณดิจิตอลที่ยอมรับได้กับไมโครโปรเซสเซอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์จะเป็นสัญญาณดิจิตอลสองสัญญาณสำหรับการประมวลผลการเปรียบเทียบการตัดสินการเปิดวาล์วและสัญญาณอินพุตสอดคล้องกับและสัญญาณควบคุมเอาท์พุทไปยังส่วนควบคุมการแปลงก๊าซไฟฟ้า - แปลงเป็นสัญญาณนิวเมติกเป็นแอคชูเอเตอร์นิวเมติกเพื่อส่งเสริมการกระทำของผู้ควบคุม อุปกรณ์ตรวจจับตำแหน่งวาล์วและข้อเสนอแนะตรวจจับการเคลื่อนที่ของลำต้นของแอคทูเอเตอร์และแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าสำหรับการตอบรับไปยังวงจรการปรับสภาพสัญญาณ

ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะมักจะมีการแสดงผลคริสตัลเหลวและปุ่มการทำงานด้วยตนเองจอแสดงผลใช้เพื่อแสดงข้อมูลสถานะต่าง ๆ ของตำแหน่งวาล์วปุ่มการทำงานด้วยตนเองใช้เพื่อป้อนข้อมูลการกำหนดค่าและการทำงานด้วยตนเอง

ไมโครโปรเซสเซอร์ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะเป็นแกนกลางเมื่อเทียบกับตำแหน่งวาล์วอะนาล็อกจำนวนมากมีข้อดีดังต่อไปนี้:

①ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะตำแหน่งเครื่องจักรกลที่เคลื่อนย้ายได้น้อยลงสัญญาณอินพุตการเปรียบเทียบสัญญาณตอบรับคือการเปรียบเทียบแบบดิจิตอลไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อมความมั่นคงในการทำงานที่ดีไม่มีข้อผิดพลาดทางกลไกที่เกิดจากผลกระทบของโซนตายดังนั้นความแม่นยำในการวางตำแหน่งและความน่าเชื่อถือจึงสูง

②ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะโดยทั่วไปมีโมดูลฟังก์ชั่นลักษณะเชิงเส้นเชิงเส้นลอการิทึมและแบบเปิดเร็วที่ใช้กันทั่วไปสามารถตั้งค่าโดยตรงผ่านปุ่มหรือคอมพิวเตอร์โฮสต์ตัวตั้งข้อมูลมือถือดังนั้นคุณสมบัติการไหลของการปรับเปลี่ยนจึงสะดวก

③การปรับค่าเป็นศูนย์และการปรับช่วงไม่มีผลต่อกันและกันดังนั้นกระบวนการปรับนั้นง่ายและรวดเร็ว ตัวเลือกวาล์วอัจฉริยะหลายสายพันธุ์ไม่เพียง แต่การปรับช่วงและช่วงโดยอัตโนมัติและสามารถรับรู้ข้อมูลจำเพาะของแอคทูเอเตอร์ที่ติดตั้งได้โดยอัตโนมัติเช่นปริมาณห้องแก๊สบทบาทของแบบฟอร์ม ฯลฯ การปรับอัตโนมัติเพื่อให้วาล์วอยู่ในสภาพการทำงานที่ดีที่สุด

④นอกเหนือจากฟังก์ชั่นการวินิจฉัยตนเองทั่วไปแล้วตัววาล์วอัจฉริยะสามารถส่งสัญญาณความคิดเห็นที่สอดคล้องกับการกระทำจริงของวาล์วควบคุมซึ่งสามารถใช้สำหรับการตรวจสอบระยะไกลของสถานะการทำงานของวาล์วควบคุมเพื่อยอมรับสัญญาณดิจิตอลของประเภทอัจฉริยะ Valve Positioner พร้อมความสามารถในการสื่อสารแบบสองทางสามารถใช้งานได้ในเครื่องหรือจากระยะไกลโดยใช้คอมพิวเตอร์โฮสต์หรือตัวดำเนินการพกพาสำหรับการกำหนดค่าตำแหน่งวาล์วการดีบักการวินิจฉัยการวินิจฉัย

สัญญาณควบคุมของตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะคือ 4 ~ 20mA ซึ่งมักจะมาจากระบบ PLC, ระบบ DCS, PID Regulator หรือมือถือมือถือ สำหรับเครื่องมือวัดทั่วไปตัวควบคุม PID โดยทั่วไปจะเข้าถึงสัญญาณการวัดของวัตถุที่ควบคุมวัตถุควบคุมเซ็นเซอร์การวัดวาล์วควบคุมและตัวควบคุม PID เพื่อสร้างลูปควบคุมวงปิดวงปิดวาล์วอัจฉริยะของสัญญาณตอบรับตำแหน่งวาล์วโดยทั่วไป การควบคุมตำแหน่งวาล์วด้วยมือหุ่นยนต์ผู้ควบคุมมือสามารถเข้าถึงได้ในเวลาเดียวกันกับสัญญาณควบคุมอัตโนมัติและเอาต์พุตตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะของสัญญาณการตอบกลับตำแหน่งวาล์ว ตำแหน่งวาล์วถูกควบคุมโดยหุ่นยนต์มือ

ii. การเปรียบเทียบผู้จัดตำแหน่งหลายแบรนด์เพื่ออธิบาย

Valve Positioner เป็นอุปกรณ์เสริมหลักของวาล์วควบคุมนิวเมติกวาล์วควบคุมมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงคุณภาพการทำงาน วาล์วตำแหน่งตามสัญญาณอินพุตที่แตกต่างกันสามารถแบ่งออกเป็นตำแหน่งวาล์วนิวเมติก, ตำแหน่งวาล์วไฟฟ้าและตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะ ในปัจจุบันในกระบวนการผลิตขององค์กรเคมีจะใช้ตำแหน่งวาล์วนิวเมติกและตำแหน่งวาล์วไฟฟ้าใช้งานน้อยกว่า 95% ของวาล์วควบคุมถูกใช้เพื่อปรับตำแหน่งวาล์วเปิดวาล์ว Smart Valve Positioner แบ่งออกเป็นแบบอะนาล็อกและดิจิตอลสองประเภท Analog Smart Valve Positioner ได้รับสัญญาณแบบอะนาล็อกหรือสัญญาณแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานสัญญาณอะนาล็อกจะถูกแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลเป็นอินพุตไปยังไมโครโปรเซสเซอร์ประเภทของตำแหน่งนี้ไม่มีฟังก์ชั่นการสื่อสารดิจิตอล Digital Smart Valve Positioner เพื่อรับสัญญาณดิจิตอลสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: ประเภท 1 และ analog smart valve positioner มีความคล้ายคลึงกันนอกเหนือจากสัญญาณอะนาล็อกที่แปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณอินพุตไมโครโปรเซสเซอร์ Type 2 Digital Smart Valve Positioner ได้รับสัญญาณดิจิตอลโดยตรงจาก Fieldbus ซึ่งถูกแปลงเป็นสัญญาณการทำงานสำหรับแอคทูเอเตอร์หลังจากประมวลผลโดยไมโครโปรเซสเซอร์

1 แนวคิดของผู้จัดตำแหน่ง

ตามมาตรฐานระดับชาติ GBIT 22137.1-2008 (เทียบเท่ากับ IEC61514-2000)“ ระบบควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรมที่มีตำแหน่งวาล์วตำแหน่งที่ 1: วิธีการประเมินประสิทธิภาพของวาล์วเอาต์พุตของวาล์ว ตำแหน่ง (ตำแหน่ง) เป็นตัวควบคุมตำแหน่งที่เชื่อมต่อกับองค์ประกอบการควบคุมขั้นสุดท้ายหรือการเคลื่อนย้ายส่วนหนึ่งของแอคชูเอเตอร์ซึ่งสามารถปรับสัญญาณเอาต์พุต y ที่ส่งไปยังแอคชูเอเตอร์โดยอัตโนมัติเพื่อรักษาสัญญาณการเดินทางที่เสียไปล่วงหน้า x ที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณอินพุต W. สัญญาณอินพุต

ตามมาตรฐานระดับชาติ GBIT 2900.56-2008 (เทียบเท่ากับ IEC 60050-2006)“ เทคโนโลยีการควบคุมคำศัพท์ทางไฟฟ้า”, มาตรา 351-32-25 คำจำกัดความ: ตำแหน่ง (ตำแหน่ง) เป็นการรวมกันขององค์ประกอบการควบคุมขั้นสุดท้ายของแอคชูเอเตอร์และองค์ประกอบการควบคุมขั้นสุดท้าย

ตามมาตรฐานแห่งชาติ GBT 17212-1998 (เทียบเท่ากับ IEC 902-1987)“ ข้อกำหนดการวัดและควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรมและคำจำกัดความ” ในคำจำกัดความ P3.3.1.04: Positioner (Positioner) ขึ้นอยู่กับสัญญาณมาตรฐาน ผู้จัดตำแหน่งเปรียบเทียบสัญญาณอินพุตกับการเชื่อมโยงข้อเสนอแนะเชิงกลของแอคทูเอเตอร์จากนั้นให้พลังงานที่จำเป็นในการผลักดันแกนเอาท์พุทแอคชูเอเตอร์จนกว่าการตอบรับตำแหน่งก้านเอาต์พุตจะเทียบเท่ากับค่าสัญญาณ

ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมเครื่องจักรจีน JB/T 7368-2015“ ระบบควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรมที่มีตำแหน่งวาล์ว” ในคำจำกัดความของ 3.1: ตำแหน่งวาล์ว (ตำแหน่งวาล์ว) เป็นวาล์วหรือการเชื่อมต่อเครื่องจักรกลแบบแอคชูเอเตอร์ปรับความดันเอาท์พุทโดยอัตโนมัติ แนวคิดนี้เหมือนกับมาตรฐาน National GB/T 26815-2011 (เทียบเท่ากับ IEC 902-1987)“ คำศัพท์คำศัพท์คำศัพท์ด้านเครื่องมือวัดระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม” คำจำกัดความของวาล์วตำแหน่งในบทความ 2.7.3

ตามมาตรฐานแห่งชาติ GBIT 22137.2-2008 (เทียบเท่ากับ IEC61514-2000)“ ระบบควบคุมกระบวนการอุตสาหกรรมที่มีตำแหน่งวาล์วส่วนที่ 2: วิธีการประเมินประสิทธิภาพของวาล์วอัจฉริยะ” ในคำจำกัดความของข้อ 3.1: ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะ เทคโนโลยีดิจิตอลสำหรับการประมวลผลข้อมูลการสร้างการตัดสินใจและเซ็นเซอร์ตำแหน่งการสื่อสารสองทาง สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์เพิ่มเติมและฟังก์ชั่นเพิ่มเติมเพื่อรองรับฟังก์ชั่นหลัก

ตามมาตรฐานแห่งชาติ GBIT 26815-2011 (เทียบเท่ากับ IEC902-1987) "คำศัพท์คำศัพท์คำศัพท์คำศัพท์การใช้งานอัตโนมัติของอุตสาหกรรมระบบอัตโนมัติ" ในคำจำกัดความของ 2.7.7: ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะ การใช้เทคโนโลยีดิจิตอลสำหรับการประมวลผลข้อมูลด้วยฟังก์ชั่นการสื่อสารสองทางของผู้จัดตำแหน่ง

2, ส่วนประกอบนิวเมติกของ Smart Valve Positioner

ส่วนประกอบนิวเมติกของตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะเป็นองค์ประกอบสำคัญความน่าเชื่อถือความต้านทานการสั่นสะเทือนและการใช้พลังงานและตัวชี้วัดอื่น ๆ จะส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเครื่อง โดยทั่วไปแล้วส่วนประกอบของวาล์วอัจฉริยะจะประกอบด้วยสองส่วน: ตัวแปลง I / P และแอมพลิฟายเออร์พลังงาน I / P Converter เป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่จะแปลงสัญญาณปัจจุบันเป็นสัญญาณนิวเมติกโดยทั่วไปโดยใช้สองเทคโนโลยี: หนึ่งนั้นขึ้นอยู่กับหลักการของผลกระทบแบบ piezoelectric ผกผันของเทคโนโลยี อื่น ๆ ขึ้นอยู่กับหลักการของแม่เหล็กไฟฟ้าและกลไกการสร้างความยุ่งเหยิงของหัวฉีดของเทคโนโลยี เนื่องจากการไหลของเอาท์พุทตัวแปลง I / P มีขนาดเล็กมากดังนั้นจึงต้องติดตั้งแอมพลิฟายเออร์กำลังเพื่อขยายกำลังของสัญญาณนิวเมติกโดยทั่วไปโดยใช้แอมพลิฟายเออร์นิวเมติกหรือวาล์วสไลด์นิวเมติก

ABB TZIDC, Fisher DVC6200, SAMSON 3730 ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะในตัวแปลง I / P เป็นตัวอย่างตามลำดับตามหลักการแม่เหล็กไฟฟ้าและกลไกของหัวฉีดของ I / P Converter

(1) ABB TZIDC I/P Converter

ABB TZIDC I/P แปลงหลักการทำงานแสดงในรูปที่ 1, ABB TZIDC Valve Positioner I/P Converter จะเป็นสัญญาณปัจจุบัน 4 ~ 20MA มาตรฐานเป็นสัญญาณความดัน 0.2 ~ 1,0BAR (3 ~ 15PSI) (1BAR = 100KPA) เมื่อขดลวดได้รับสัญญาณปัจจุบัน 4 ~ 20mA แม่เหล็กจะขับแขนคันโยกเพื่อสร้างไมโครการเคลื่อนที่ของแผ่นแผ่นกั้นช่องว่างระหว่างแผ่นแผ่นกั้นและหัวฉีดอากาศจะเปลี่ยนสัญญาณแรงดันกลับของหัวฉีด สัดส่วนกับสัญญาณไฟฟ้า

(2) Fisher DVC6200 I/P Converter

หลักการของการทำงานของตัวแปลงฟิชเชอร์ DVC6200 I/P แสดงในรูปที่ 2 โมดูลตัวแปลง I/P ของผู้วางตำแหน่งจะได้รับสัญญาณอินพุตปัจจุบัน DC มาตรฐานจากอุปกรณ์ควบคุมและทำความสะอาดอากาศที่ปราศจากน้ำมัน แผ่นและช่องว่างระหว่างหัวฉีดสำหรับความต้านทานอากาศแปรปรวน เมื่อเพิ่มการไหลของสัญญาณไดรฟ์ผ่านขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าดึงดูดการกระทำของลำแสงสมดุลแผ่นด่างคานไดรฟ์แผ่นกั้นเพื่อให้ใกล้กับหัวฉีด (เปลี่ยนระยะห่างระหว่างแผ่นแผ่นกั้นและหัวฉีด) ทำให้เกิดแรงดันด้านหลังของหัวฉีดที่เพิ่มขึ้น และในทางกลับกันเมื่อสัญญาณไดรฟ์ลดลงผ่านขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อสร้างแผ่นความสมดุล / แผ่นแผ่นกั้นที่อยู่ห่างจากหัวฉีดเพื่อให้แรงดันย้อนกลับลดลง

(3) Samson 3730 I/P Converter

ตัวแปลง I/P ของ Samson 3730 ทำงานดังแสดงในรูปที่ 3 ตัวแปลงไฟฟ้าของ Samson 3730 ประกอบด้วยโมดูล I/P Converter ตามหลักการการปรับสมดุลของการดำเนินงานและบูสเตอร์ดาวน์สตรีม เมื่อสัญญาณปัจจุบัน DC ถูกนำไปใช้กับขดลวดลูกสูบซึ่งตั้งอยู่ในสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวรแรงบนลำแสงสมดุลจะเป็นสัดส่วนกับสัญญาณปัจจุบันที่เข้ามาและแรงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะเคลื่อนที่ออกจากหัวฉีด เมื่อแหล่งอากาศผ่านรู จำกัด คงที่ระยะห่างระหว่างแผ่นแผ่นกั้นและหัวฉีดเปลี่ยนไปทำให้แรงดันกลับหัวฉีดเปลี่ยนไปตามลำดับความดันด้านหลังของหัวฉีดจะทำหน้าที่กับไดอะแฟรมแอมพลิฟายเออร์เพื่อควบคุมการเปลี่ยนแปลงแรงดันอากาศของสัญญาณ

3, หลักการทำงานของตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะ

ปัจจุบันใช้ในตลาดในประเทศของแบรนด์ต่างประเทศของตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะ ได้แก่ : ABBTZIDC, Fisher DVC 6200, Samson 3730, Flowserve Logix 520MD, Dresser-MasoneilansV1-1-AP, Siemens Sipart PS2 Neles ND9000, IPS-Foxborosdr960 และ SDR991, Azibil (Yamatake) SVP700 ต่อไปนี้มีการกล่าวถึงด้านล่างหลักการของการดำเนินงานของเก้าแบรนด์ (รุ่นที่สอดคล้องกัน) ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะ

(1) ABB TZIDC

หลักการของการทำงานของ ABB TZIDC แสดงในรูปที่ 4 ผู้จัดตำแหน่งประกอบด้วยโมดูลอิเล็กทรอนิกส์โมดูล I/P ที่มีวาล์ว 3 ตำแหน่ง 3 ตำแหน่งและเซ็นเซอร์ตำแหน่ง CPU ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นองค์ประกอบหลักของโมดูลอิเล็กทรอนิกส์โมดูล I/P ที่มีวาล์ว 3 ตำแหน่ง 3 ตำแหน่งเป็นองค์ประกอบหลักของการแปลงแรงดันกระแสไฟฟ้าและลมและเซ็นเซอร์ตำแหน่งให้ตำแหน่งวาล์วที่เชื่อถือได้ซึ่งช่วยให้ตำแหน่งการควบคุมอัจฉริยะ เมื่อ Valve Positioner มาพร้อมกับกำลังไฟผู้จัดวางจะถูกประมวลผลโดยตัวแปลงโฆษณาตามสัญญาณอินพุตและสัญญาณเซ็นเซอร์ตำแหน่งสำหรับ CPU ในการโทรและโปรแกรมตรวจจับและปรับจูนอัตโนมัติที่เก็บไว้ใน EEPROM จะถูกปรับโดยอัตโนมัติโดยค่าเบี่ยงเบนของค่าที่ตั้งไว้ โมดูล I/P ได้รับสัญญาณไฟฟ้าจากโมดูลอิเล็กทรอนิกส์และแปลงสัญญาณไฟฟ้าจากตำแหน่งเป็นสัญญาณนิวเมติกเพื่อขับแอคชูเอเตอร์นิวเมติก โมดูล I/P ได้รับสัญญาณไฟฟ้าจากโมดูลอิเล็กทรอนิกส์และแปลงสัญญาณไฟฟ้าจากผู้วางตำแหน่งเป็นสัญญาณแก๊สเพื่อขับแอคชูเอเตอร์นิวเมติก

(2) Fisher DVC 6200

Fisher DVC 6200 หลักการดำเนินการดังแสดงในรูปที่ 5 ตัวควบคุมวาล์วดิจิตอลนี้มีเซ็นเซอร์การเดินทางกล่องเชื่อมต่อการเชื่อมต่อแบบนิวเมติกและการเชื่อมต่อเอาต์พุตและโมดูลหลักโมดูลหลักสามารถแทนที่ได้อย่างง่ายดายในสนามโดยไม่ต้องถอดสายไฟหรือท่อส่งออก โมดูลหลักมีส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นตัวแปลง I/P, แอมพลิฟายเออร์นิวเมติก, แอมป์แอมพลิฟายเออร์แอมพลิฟายเออร์นิวเมติก, ชุดประกอบการพิมพ์วงจรพิมพ์ (PWB) และเซ็นเซอร์ความดันสามตัว ตำแหน่งของแอมพลิฟายเออร์สามารถตรวจพบได้โดยการตรวจสอบแม่เหล็กบนลำแสงแอมพลิฟายเออร์ด้วยเครื่องตรวจจับบนแผงวงจรที่พิมพ์ เซ็นเซอร์การเดินทางใช้สำหรับการอ่านข้อเสนอแนะแบบลูปขนาดเล็ก

ฟิชเชอร์ DVC 6200 ตัวควบคุมวาล์วดิจิตอลเป็นเครื่องมือขับเคลื่อนแบบวนรอบที่ให้การควบคุมตำแหน่งวาล์วสัดส่วนกับสัญญาณอินพุตจากห้องควบคุม สัญญาณอินพุตจะถูกกำหนดเส้นทางผ่านสายเคเบิลคู่บิดไปยังกล่องทางแยกลงในชุดแอสเซมบลีของแผงวงจรที่พิมพ์ออกมาซึ่งมีการอ่านคำนวณและแปลงโดยไมโครโปรเซสเซอร์เป็นสัญญาณไดรฟ์ I/P แบบอะนาล็อกเพื่อขับรถแปลง I/P

เมื่อสัญญาณอินพุตเพิ่มขึ้นสัญญาณไดรฟ์ไปยังตัวแปลง IP จะเพิ่มขึ้นและแรงดันอากาศเอาต์พุตจากตัวแปลง IP จะเพิ่มขึ้น ความดันอากาศเอาท์พุทจากตัวแปลง I/P จะถูกส่งไปยังโมดูลย่อยแอมพลิฟายเออร์นิวเมติกซึ่งเชื่อมต่อกับแหล่งความดันอากาศและขยายสัญญาณลมจากตัวแปลง IP แอมพลิฟายเออร์นิวเมติกจะได้รับสัญญาณนิวเมติกที่ขยายออกและให้เอาต์พุตแรงดันอากาศสองตัว เมื่อความดันอากาศอินพุตเพิ่มขึ้น (สัญญาณ 4 ~ 20mA) ความดันอากาศที่เอาท์พุท A จะเพิ่มขึ้นเสมอในขณะที่ความดันอากาศที่เอาท์พุท B จะลดลงเสมอ ความดันอากาศที่พอร์ตเอาท์พุท A ใช้ในแอพพลิเคชั่นที่ออกฤทธิ์เชิงบวกสองครั้งและการออกฤทธิ์เชิงบวกและความดันอากาศที่พอร์ตเอาท์พุท B สามารถใช้ในการย้อนกลับการใช้งานสองครั้งและการออกฤทธิ์เดี่ยว การเพิ่มขึ้นของแรงดันอากาศที่เต้าเสียบ A จะผลักดันให้แอคทูเอเตอร์ดันลดลง ตรวจพบตำแหน่งแอคทูเอเตอร์โดยเซ็นเซอร์ตอบรับการเดินทางแบบไม่ติดต่อ แอคทูเอเตอร์ยังคงเลื่อนลงไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงตำแหน่งแอคชูเอเตอร์ที่ถูกต้อง

ณ จุดนี้ชุดประกอบแผงวงจรที่พิมพ์จะทำให้สัญญาณไดรฟ์ I/P มีเสถียรภาพ สิ่งนี้จะจัดวางแผ่นกั้นเพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของความดันหัวฉีดเพิ่มเติม

เมื่อสัญญาณอินพุตลดลงสัญญาณไดรฟ์ไปยังตัวแปลง IP จะลดลงและความดันอากาศเอาต์พุตไปยังตัวแปลง I/P จะลดลง แอมพลิฟายเออร์นิวเมติกลดความดันอากาศที่เต้าเสียบ A และเพิ่มความดันอากาศที่เต้าเสียบ B แอคชูเอเตอร์ยังคงเลื่อนขึ้นไปข้างหน้าจนกว่าจะถึงตัวแปลง I/P แอคทูเอเตอร์ยังคงเลื่อนขึ้นไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงตำแหน่งแอคทูเอเตอร์ที่ถูกต้อง ณ จุดนี้ชุดประกอบแผงวงจรที่พิมพ์จะทำให้สัญญาณไดรฟ์ I/P เสถียร สิ่งนี้จะจัดวางแผ่นกั้นเพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นของความดันหัวฉีดเพิ่มเติม

(3) แซมซั่น 3730

Samson 3730 หลักการของการทำงานดังที่แสดงในรูปที่ตำแหน่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ที่มีไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแปลงไฟฟ้าแบบอะนาล็อกแอมพลิฟายเออร์นิวเมติกเอาท์พุทและตำแหน่งวาล์วการแปลงความต้านทานเชิงเส้นของเซ็นเซอร์ตำแหน่งวาล์ว ตำแหน่งที่ติดตั้งในวาล์วควบคุมนิวเมติกสัญญาณควบคุมอินพุตจะเป็นตำแหน่งที่แม่นยำของวาล์ว ผู้ให้ตำแหน่งจะควบคุมระบบหรือคอนโทรลเลอร์ไปยังสัญญาณควบคุมอินพุต DC (เช่น 4 ~ 20mA) เป็นค่าที่กำหนดไว้ตำแหน่งของวาล์วก้านควบคุมผ่านคันโยกข้อเสนอแนะไปยังเซ็นเซอร์ตำแหน่งวาล์วซึ่งแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่เพิ่มเข้ากับตัวควบคุม PD แบบอะนาล็อก เมื่อมีการเบี่ยงเบนการควบคุมเอาต์พุต PD คอนโทรลเลอร์จะเปลี่ยนไปเพื่อให้เอาต์พุตตัวแปลงไฟฟ้าเปลี่ยนไปและแอคชูเอเตอร์นิวเมติกของวาล์วควบคุมจะถูกกระตุ้นหรือโล่งใจผ่านแอมพลิฟายเออร์นิวเมติก การเปลี่ยนแปลงในสัญญาณเอาต์พุตจะย้ายตำแหน่งวาล์วไปยังตำแหน่งที่สอดคล้องกับสัญญาณควบคุมอินพุต ตัวตั้งค่าอัตราการไหลที่มีจุดตั้งค่าคงที่ช่วยให้ปริมาณอากาศคงที่การอพยพสำหรับการล้างแรงดันบวกในตัวเรือนตำแหน่งวาล์วและทำให้มั่นใจได้ว่าการตอบสนองที่รวดเร็วและไม่มีปัญหาของแอมพลิฟายเออร์นิวเมติก แอมพลิฟายเออร์นิวเมติกและเครื่องตั้งค่าความดันได้รับการจัดหาอากาศและเครื่องตั้งค่าความดันให้แรงดันต้นน้ำคงที่ไปยังโมดูลตัวแปลง I/P ซึ่งเป็นอิสระจากแรงดันอากาศ

(4) Flowser Logix 520MD

Flowser Logix 520MD ทำงานดังแสดงในรูปที่มันเป็นตำแหน่งอัจฉริยะดิจิตอลที่มีโปรโตคอลการสื่อสาร HART แบบรวม ผู้จัดตำแหน่งประกอบด้วยสามส่วนหลัก: โมดูลควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์, โมดูลเครื่องแปลงไฟฟ้าที่ใช้วาล์วแบบเพียโซอิเล็กทริกและเซ็นเซอร์ตำแหน่งวาล์ว

ลูปควบคุมทั้งหมดของ Logix 520MD positioner สามารถรับสัญญาณ 4-20mA (พร้อมฮาร์ตซ้อนทับ) หรือสัญญาณดิจิตอล Logix 520MD ใช้อัลกอริทึมสองตัวเพื่อประมวลผลสัญญาณการวนรอบภายใน (การควบคุมแอมพลิฟายเออร์นักบิน) และลูปภายนอก (การควบคุมตำแหน่งต้นกำเนิด) เซ็นเซอร์ตำแหน่งต้นกำเนิดให้การวัดตำแหน่งที่แท้จริงของลำต้นและหากมีการเบี่ยงเบนใด ๆ อัลกอริทึมการควบคุมของตำแหน่งจะส่งสัญญาณไปยังการควบคุมลูปภายในตามการเบี่ยงเบนและลูปภายในจะปรับตำแหน่งวาล์วสไลด์อย่างรวดเร็ว ความดันแอคทูเอเตอร์เปลี่ยนไปและก้านวาล์วเริ่มเคลื่อนที่ การเคลื่อนไหวของลำต้นจะลดความเบี่ยงเบนระหว่างคำสั่งสุดท้ายและตำแหน่งต้นกำเนิดและกระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าการเบี่ยงเบนจะกลายเป็นศูนย์

วงจรภายในควบคุมตำแหน่งของวาล์วสไลด์ผ่านโมดูลไดรฟ์ โมดูลไดรเวอร์ประกอบด้วยเซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์ที่มีการชดเชยอุณหภูมิและตัวควบคุมแรงดันวาล์วแบบเพียโซ ตัวควบคุมแรงดันเพียโซควบคุมความดันอากาศภายใต้ไดอะแฟรมโดยการงอลำแสงเพียโซ ลำแสงแบบเพียโซอิเล็กทริกเบี่ยงเบนไปกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้โดยอิเล็กทรอนิกส์วงแหวนด้านใน เมื่อแรงดันไฟฟ้าไปยังวาล์ว Piezo เพิ่มขึ้นลำแสง Piezo จะก้มและปิดหัวฉีดที่ทำให้เกิดแรงดันภายใต้ไดอะแฟรมเพิ่มขึ้น เมื่อความดันภายใต้ไดอะแฟรมเพิ่มขึ้นหรือลดลงวาล์วสไลด์หรือวาล์ววาล์วจะเลื่อนขึ้นหรือลงตามลำดับ เซ็นเซอร์เอฟเฟกต์ฮอลล์ส่งตำแหน่งของวาล์วสไลด์หรือวาล์วก๊อปกลับไปที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในเพื่อควบคุม

(5) Dresser-Masoneilan SVI-IL-AP

Dresser-Masoneilan SV1-II-AP Smart Valve Positioner ทำงานตามที่แสดงในรูป เมื่อการติดตั้งตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะ SV1-II-AP ถูกติดตั้งอย่างถูกต้องไปยังวาล์วควบคุมสัญญาณควบคุมอินพุต (กำลังไฟวงจร) และแหล่งจ่ายก๊าซเชื่อมต่อตำแหน่งตำแหน่งจะได้รับสัญญาณควบคุมไฟฟ้า (สัญญาณ 4-20MA หรือสัญญาณดิจิตอล) จากตัวควบคุมหรืออุปกรณ์การเคลื่อนที่ ระหว่างทั้งสองคำนวณเป็นส่วนเบี่ยงเบนแบบไม่เชิงเส้น การเบี่ยงเบนของทั้งสองตามอัลกอริทึม PID ที่ไม่ใช่เชิงเส้นสำหรับการประมวลผลเอาท์พุทไปยังขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าของตัวแปลงไฟฟ้า I / P (โครงสร้างของหัวฉีด) ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของช่องว่างอากาศระหว่างหัวฉีด แอคทูเอเตอร์นิวเมติกเพื่อขับแอคทูเอเตอร์ / วาล์วก้านไปยังตำแหน่งที่ตั้งไว้ เมื่อตำแหน่งวาล์วจริงเหมือนกับตำแหน่งวาล์วที่ตั้งไว้ระบบจะเสถียรและแอคชูเอเตอร์จะไม่เคลื่อนไหวอีกต่อไป ในกรณีของเอาต์พุตนิวเมติกที่ออกฤทธิ์สองครั้งส่วนประกอบนิวเมติกยังสามารถติดตั้งแอมพลิฟายเออร์เอาท์พุทย้อนกลับ (เอาต์พุต P,) เพื่อสร้างเอาต์พุตที่ออกฤทธิ์สองครั้งไปยังแอคชูเอเตอร์นิวเมติกประเภทกระบอกสูบ

(6) ซีเมนส์ Sipart PS2

หลักการทำงานของซีเมนส์ SIPART PS2 แสดงในรูปที่ 9 เมื่อผู้จัดตำแหน่งเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟและสัญญาณควบคุมสัญญาณตอบรับ x จากก้านวาล์วจะถูกแปลงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าและส่งไปยังไมโครโปรเซสเซอร์หลังจากการแปลงโฆษณา สัญญาณเอาต์พุตคอนโทรลเลอร์ x จะถูกแปลงด้วยโฆษณาและส่งไปยังไมโครโปรเซสเซอร์ ไมโครโปรเซสเซอร์คำนวณความเบี่ยงเบนระหว่างสัญญาณทั้งสองและเอาต์พุต +Δyหรือ-Δyเพื่อควบคุมการเปิดและปิดวาล์ว piezoelectric การทำงานของลูป subcontrol นั้นเกิดขึ้นภายในไมโครโปรเซสเซอร์เอาต์พุตของ subcontroller เป็นดิจิตอลและสัญญาณเอาต์พุตถูกใช้โดยตรงเป็นอินพุตของวาล์วสวิตช์ piezoelectric ซึ่งควบคุมโดยการปรับความกว้างพัลส์ (การควบคุมตามสัดส่วนเวลา) เมื่อค่าเบี่ยงเบนการควบคุมมีขนาดใหญ่ผู้จัดตำแหน่งจะส่งสัญญาณต่อเนื่อง เมื่อความเบี่ยงเบนไม่ใหญ่มันจะส่งสัญญาณชีพจร เมื่อการเบี่ยงเบนมีขนาดเล็กมากมันจะส่งสัญญาณชีพจรที่เล็กกว่า เมื่อความเบี่ยงเบนถึงช่วงของความแม่นยำในการควบคุมวาล์วจะไม่มีเอาต์พุตของคำสั่งควบคุมและการจัดตำแหน่งจะยังคงอยู่

(7) Metso-Neles ND9000

Metso-Neles ND9000 ทำงานตามที่แสดงในรูป เมื่อผู้วางตำแหน่งเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟและแหล่งอากาศไมโครคอนโทรลเลอร์ (μC) จะอ่านสัญญาณอินพุตเช่นเดียวกับสัญญาณเซ็นเซอร์ตำแหน่งวาล์ว (A) สัญญาณเซ็นเซอร์ความดัน (PS, P1, PZ) และสัญญาณเซ็นเซอร์ตำแหน่งวาล์วสไลด์ (SPS) เมื่อไมโครคอนโทรลเลอร์ตรวจจับความแตกต่างระหว่างสัญญาณอินพุตและสัญญาณเซ็นเซอร์ตำแหน่งวาล์วไมโครคอนโทรลเลอร์จะทำการคำนวณตามอัลกอริทึมในตัวจากนั้นเปลี่ยนกระแสคอยล์ของวาล์ว preamplifier (PR) เมื่อความดันชี้นำของวาล์วสไลด์ลดลงวาล์วสไลด์จะเคลื่อนที่และความดันที่ปลายทั้งสองของกระบอกสูบจะเปลี่ยนไปตามลำดับ วาล์วสไลด์จะเปิดขึ้นเพื่อให้อากาศอัดเข้าสู่ปลายไดรฟ์ของกระบอกสูบและขับแก๊สที่ปลายอีกด้าน การเพิ่มขึ้นของความดันอากาศจะเคลื่อนย้ายลูกสูบไดอะแฟรมและคันแอคชูเอเตอร์และคันโยกตอบรับจะหมุนตามเข็มนาฬิกา หลังจากเซ็นเซอร์ตำแหน่งวาล์วตรวจพบมุมการหมุนของคันโยกข้อเสนอแนะอัลกอริทึมการควบคุมในไมโครคอนโทรลเลอร์จะคำนวณกระแสไฟฟ้าแนวทางใหม่และยังคงปรับตัวต่อไปจนกว่าจะไม่มีความแตกต่างระหว่างตำแหน่งใหม่ของแอคชูเอเตอร์และสัญญาณอินพุต

(8) IPS-Foxboro SDR960 และ SDR991

IPS-Foxboro SDR960 และ SDR991 ทำงานดังแสดงในรูป พวกเขาเป็นตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะที่มีสัญญาณ 4-20 Ma หรือ Hart ซึ่งส่งมอบให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในผ่านตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า สัญญาณอินพุตแบบอะนาล็อกเชื่อมต่อกับตัวควบคุมดิจิตอลผ่านตัวแปลง A/D และสวิตช์ ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะที่มี Profibus PA หรือ Foundation Fieldbus เชื่อมต่อผ่านบัสและสัญญาณดิจิตอลเชื่อมต่อกับตัวควบคุมดิจิตอลผ่านชุดอินเตอร์เฟส สัญญาณเอาท์พุทของตัวควบคุมดิจิตอลจะขับเคลื่อนตัวแปลงไฟฟ้า (โมดูล I/P) ซึ่งจะควบคุมตัวพิมพ์ใหญ่และตัวขยายพลังงานลมเดี่ยว (หรือสองเท่า) แอมพลิฟายเออร์พลังงานนิวเมติกส่งสัญญาณนิวเมติก (Y) ไปยังแอคชูเอเตอร์ซึ่งจะต้องจัดหาอากาศ 1.4 ถึง 6.0 บาร์ (20 ถึง 90 psi) สัญญาณตอบรับตำแหน่ง (x) ของแอคทูเอเตอร์ถูกส่งไปยังชุดควบคุมผ่านเซ็นเซอร์ตำแหน่ง

ตัวเลือกตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะพร้อมใช้งานพร้อมอุปกรณ์เสริมต่อไปนี้ตามคำขอ: มาตรวัดความดันสวิตช์ความดันเอาต์พุตข้อเสนอแนะ 4-20MA โมดูลเตือนและสวิตช์ขีด จำกัด เชิงกล

(9) Azibil SVP700

Azibil (Yamatake) หลักการ SVP700 ของการดำเนินการดังแสดงในรูปนี่คือการกำหนดค่าของตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะไมโครโปรเซสเซอร์ SVP700 series ของตำแหน่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยไมโครโปรเซสเซอร์, โมดูลควบคุมดิจิตอล, โมดูลแหล่งจ่ายไฟ, โมดูลตัวแปลงโฆษณา, ส่วนประกอบลม (ตัวแปลงไฟฟ้า I / P และแอมพลิฟายเออร์นิวเมติก) และส่วนประกอบเซ็นเซอร์ตำแหน่งวาล์ว ก้านวาล์วควบคุมเชื่อมต่อกับคันโยกข้อเสนอแนะตำแหน่งและการเดินทางตำแหน่งวาล์วจะถูกส่งไปยังเซ็นเซอร์ magnetoresistive ที่ไม่สัมผัสสำหรับการวัดผ่านคันโยกตอบรับ ในเวลาเดียวกันตัววาล์วตำแหน่งจะได้รับสัญญาณควบคุม 4 ~ 20mA DC เปรียบเทียบตำแหน่งวาล์วที่ได้จากอัลกอริทึมตามการกำหนดค่ากับสัญญาณตำแหน่งวาล์วที่วัดได้และดำเนินการเพื่อรับสัญญาณไดรฟ์ตำแหน่งและส่งไปยังอุปกรณ์ไดรฟ์ EPM แอคชูเอเตอร์นิวเมติกเพื่อควบคุมตำแหน่งวาล์ว

หลักการทำงานของตำแหน่งวาล์วแต่ละประเภทคล้ายกัน ผู้จัดตำแหน่งทั้งเก้าแบรนด์เหล่านี้เป็นผลิตภัณฑ์ต่างประเทศ แต่ในความเป็นจริงโหมดการกำหนดค่าตำแหน่งในประเทศนั้นเหมือนกัน

4, ตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะส่วนหนึ่งของการเปรียบเทียบตัวบ่งชี้ทางเทคนิค

(1) การเปรียบเทียบตัวชี้วัด

ผ่านการสืบค้นของข้อมูลทางเทคนิคของวาล์วอัจฉริยะเหนือเก้าแบรนด์ข้างต้นซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของตัวชี้วัดทางเทคนิคสรุปผลลัพธ์จะแสดงในเอกสารแนบ 1

(2) คำอธิบายพารามิเตอร์

ส่วนประกอบลม แอมพลิฟายเออร์กำลังใช้วาล์วสไลด์นิวเมติกหรือแอมพลิฟายเออร์นิวเมติก เฉพาะ Logix 520MD ของ Flowserve และ Siemens 'Sipart PS2 ที่ใช้วาล์ว piezo ที่ทำบนหลักการ piezoelectric เป็นองค์ประกอบการแปลงไฟฟ้า

ความดันอากาศ (ตัวอย่างเช่นการออกฤทธิ์เดี่ยว) ความดันอากาศ (ตัวอย่างเช่นการออกฤทธิ์เดี่ยว) ของตำแหน่งสมาร์ทวาล์วโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 1.4 ถึง 7.0 บาร์ (20 ถึง 102 psi) ยกเว้น DVC 6200 ของ Emerson-Fisher ซึ่งมีแรงดันอากาศสูงถึง 10 บาร์

คุณภาพอากาศ คุณภาพของอากาศเครื่องมือที่ใช้สำหรับตำแหน่งวาล์วอัจฉริยะข้างต้นตรงตามข้อกำหนดของ ISO 8573-1“ การปนเปื้อนส่วนที่ 1 และระดับความสะอาด” หรือ ISA7.0.01“ มาตรฐานคุณภาพอากาศ” ค่าที่ใหญ่ขึ้นของระดับอนุภาคของแข็งสูงสุดของอากาศอัดมากเท่าไหร่ขนาดของอนุภาคของแข็งที่มีอยู่ในอากาศอัดก็ยิ่งใหญ่ขึ้น ค่าปริมาณน้ำมันที่มีปริมาณน้ำมันมากขึ้นเท่าใดปริมาณน้ำมันทั้งหมด (ละอองน้ำมันน้ำมันของเหลวน้ำมันและไอน้ำมัน) ของอากาศอัด ยิ่งค่าของการจัดอันดับจุดน้ำค้างแรงดันของอากาศอัดมากเท่าใดปริมาณน้ำของอากาศที่ถูกบีบอัดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น อธิบายโดยเฉพาะดังนี้

1) ตัวบ่งชี้ขนาดอนุภาค

DVC 6200 ของ Emerson-Fisher สามารถเข้าถึงดัชนี Class 7, SV1-I-AP ของ Dresser-Masoneilan สามารถไปถึงดัชนี Class 6, Metso-Neles 'ND9000 สามารถเข้าถึงดัชนี Class 5