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智能型气动调节阀定位器技术探讨

2017-08-05 行业新闻
 气动阀门定位器在不同阶段有着不同的技术特点,初期的气动阀门定位器是利用力的平衡原理,这种定位器工作时易磨损、速度较慢、精度较低,在安装过程中需要经历一个复杂而冗长的过程,不能保证达到预期的控制效果。而且这种阀门定位器缺乏灵活性,不能根据各程序的需要进行灵活的调节,给相关工作带来了极大的不便。随着时代的发展,新型的阀门定位器应运而生,在技术上逐渐替代了传统阀门定位器,使其性能得到极大的提高。目前,我国机械制造业中对阀门定位器的应用还处于转型阶段,智能电气阀门定位器并没有得到普及,传统结构的电气阀门定位器依然占有较大比例。为了满足现阶段我国大规模工业化需求,我国正积极进行智能电气阀门定位器的研发和应用推广工作,这对提高我国工业机械的综合生产能力有很大的帮助。从某种意义上讲,智能电气阀门定位器代表了工业发展的新方向,我国必须跟上这一发展主流。
  
  智能电气阀门定位器的技术难点主要包括:超功耗电源电路的设计、超低功耗MSP430单片机系统的设计以及取样电路的设计3大部分。电源电路是控制电路设计中不可忽视的环节之一,电源电路设计的合理与否直接影响整个控制系统的耗电量及运行效率。在设计单片机系统时,首先要根据单片机的特性,合理优化整个系统,将多个环节衔接起来,从整体考虑如何优化设计,结合整个软件系统将设计进行到底。新型的阀门定位器之所以优越于传统的气动阀门定位器,耗能小是最主要的优点。因此在取样电路的设计中也要充分考虑能耗的大小,应用单电源以减少耗能。尤其是在取样电路的设计过程中,低端电流检测极易引入外来的电阻,对控制系统具有较大的破坏性,如何解决这一问题具有较高的技术难度,需要技术人员投入一定的精力进行攻关。4智能电气阀门定位器的应用优势
  
  智能定位器的调试
  
  智能电气阀门定位器在控制过程中利用智能阀门的特性可以实现高效率的调节,从而确保和增加生产及加工的精确性和稳定性,实现机械设备更好的运转。调节阀是控制体系中的终端,其一旦发生故障,将对整个装置的安全性能产生巨大影响,影响设备的稳定运行。而运用智能阀门定位器就可以方便、快捷地改善调节阀的整体性能和流量特性,并通过和DCS系统以及总线设备进行实时数字信息的传递或通讯,以保障装置的稳定性和安全性,确保生产的顺利进行。下面以智能电气阀门定位器在气动执行器中的应用为例进行简要说明。
  
  调试准备
  
  检查定位器与执行器是否准确连接,并接线正确,定位器是否提供1.4×105~7×105Pa的工作气源和18~35V电压源或4~20mA电流源。在操作过程中,通过3个按键检查执行器在全部调整范围内是否可以自由移动,然后移动执行器使杆达到水平位置,这时显示屏将显示一个48%~52%之间的值,这样定位器就能够较为准确地测定杆的位移,进而调整定位器连杆。
    
  复制初始化数据,定位器更换
  
  当某台定位器出现故障,需要更换,而工艺系统又不允许对定位器进行初始化时,可以使用这一功能对定位器进行调试。采用一台未经初始化的定位器与当前执行器进行连接,用HART通信器从需要更换的定位器中采集数据,并复制到新定位器上,待工艺系统停运时,再对该定位器进行初始化,这样数据没有丢失,工艺系统可以正常运行。
  自动或手动进行初始化
  
  气动执行器,其初始化的过程实际上是定位器微处理器采集执行器数据的过程,从理论上讲,是定位器与执行器相匹配的过程。在数据采集过程中,定位器能自动测定和设置执行器的作用方向、行程时间以及大多数的执行参数,少数参数需要技术人员根据实际需要进行手动设置。
  
  定位器的综合适应能力
  
  如何保证智能电气阀门定位器在极端高温或低温环境以及震动强烈的管道或强辐射、强磁的环境中能够正常工作,是智能电气阀门定位器未来的发展方向。针对这方面的问题,国内研究人员开发了将阀位传感器与智能定位器进行分离式安装的技术,在一定程度上起到了稳定智能电气阀门定位器工作状态的作用。但在目前的技术水平下,虽然可以保证极端环境下智能电气阀门定位器的正常工作,但也大大降低了智能阀门的使用寿命。这种技术并不能从根本上解决智能电气阀门定位器在恶劣作业环境中的高损耗问题。因此,作为衡量智能电气阀门定位器性能的重要指标,提高智能电气阀门定位器对极端环境的适应能力至关重要。
  
  智能电气阀门定位器的出现提高了生产力水平,促进了生产关系的协调发展。随着社会经济的飞速发展,科技的不断进步,包括CPU在内的新型器件的不断更新和应用,推动了智能电器阀门定位器的性能的提升,其精度和应用范围也不断扩大,前景广阔。针对我国工业生产的现实要求,在实际应用中还应选择控制效果更好,能够充分匹配调节回路,能够适应特殊环境要求且使用寿命较长的智能电气阀门定位器。