Comprensione dei posizionatori di valvola: una componente essenziale nell'automazione industriale.

Il posizionatore di valvola, in base alla struttura: posizionatore di valvola pneumatico, posizionatore di valvola elettrico e posizionatore di valvola intelligente, è l'accessorio principale della valvola di controllo, solitamente utilizzato in combinazione con la valvola di controllo pneumatica, accetta il segnale di uscita del regolatore e quindi il suo segnale di uscita per controllare la valvola di controllo pneumatica, quando la valvola di controllo agisce, lo spostamento dello stelo della valvola e attraverso il meccanismo Quando la valvola di regolazione è azionata, lo spostamento dello stelo della valvola viene rinviato al posizionatore di valvola attraverso il dispositivo meccanico e lo stato della valvola viene trasmesso al sistema superiore attraverso il segnale elettrico.

Il posizionatore di valvola, in base alla sua forma strutturale e al principio di funzionamento, può essere suddiviso in posizionatore di valvola pneumatico, posizionatore di valvola elettrico-gas e posizionatore di valvola intelligente.

Il posizionatore di valvola può aumentare la potenza di uscita della valvola di regolazione, ridurre il ritardo di trasmissione del segnale di regolazione, accelerare la velocità di movimento dello stelo della valvola, migliorare la linearità della valvola, superare l'attrito dello stelo della valvola ed eliminare l'influenza della forza squilibrata, in modo da garantire il corretto posizionamento della valvola di regolazione.

Posizionatore di valvola Fisher DVC6200

1.2.1 Il posizionatore di valvola è suddiviso in posizionatore di valvola pneumatico, posizionatore di valvola elettrico e posizionatore di valvola intelligente in base al segnale di ingresso.

(1) Il segnale di ingresso del posizionatore di valvola pneumatico è un segnale di gas standard, ad esempio, un segnale di gas da 20 ~ 100 kPa, il suo segnale di uscita è anche un segnale di gas standard. (2) Il segnale di ingresso del posizionatore di valvola elettrico è un segnale di corrente o tensione standard, ad esempio, un segnale di corrente da 4~20 mA o un segnale di tensione da 1~5 V, ecc. All'interno del posizionatore di valvola elettrico, il segnale elettrico viene convertito in forza elettromagnetica e quindi il segnale di gas di uscita viene inviato per controllare la valvola a levetta. (3) Il posizionatore di valvola elettrico intelligente converte il segnale di corrente in uscita dalla sala di controllo nel segnale di gas per azionare la valvola di controllo e, in base alla forza di attrito dello stelo della valvola quando la valvola di controllo è in funzione, per compensare la forza di squilibrio generata dalla fluttuazione della pressione del mezzo, in modo che il grado di apertura della valvola corrisponda al segnale di corrente in uscita dalla sala di controllo. E la configurazione intelligente può essere impostata per impostare i parametri corrispondenti per raggiungere lo scopo di migliorare le prestazioni della valvola di controllo.

1.2.2 In base alla direzione di azione, può essere suddiviso in posizionatore di valvola unidirezionale e posizionatore di valvola bidirezionale. Posizionatore di valvola unidirezionale per attuatore di tipo a pistone, il posizionatore di valvola ha solo una direzione di azione, il ruolo del posizionatore di valvola bidirezionale nell'attuatore di tipo a pistone su entrambi i lati del cilindro, in entrambe le direzioni di azione.

1.2.3 In base al simbolo di guadagno del segnale di uscita e di ingresso del posizionatore di valvola, è suddiviso in posizionatore di valvola ad azione diretta e posizionatore di valvola ad azione inversa. Il segnale di ingresso del posizionatore di valvola ad azione diretta aumenta, anche il segnale di uscita aumenta, quindi il guadagno è positivo. Il segnale di ingresso del posizionatore di valvola a reazione aumenta, il segnale di uscita diminuisce, quindi il guadagno è negativo.

1.2.4 In base al fatto che il segnale di ingresso del posizionatore di valvola sia un segnale analogico o un segnale digitale, può essere suddiviso in posizionatore di valvola ordinario e posizionatore di valvola elettrico fieldbus. Il segnale di ingresso del posizionatore di valvola ordinario è pressione dell'aria analogica o segnali di corrente, tensione, il segnale di ingresso del posizionatore di valvola elettrico fieldbus è il segnale digitale fieldbus.

1.2.5 In base al fatto che il posizionatore di valvola con CPU può essere suddiviso in posizionatore di valvola elettrico ordinario e posizionatore di valvola elettrico intelligente. Il posizionatore di valvola elettrico ordinario non ha una CPU, quindi non ha l'intelligenza, non può gestire l'operazione intelligente. Il posizionatore di valvola elettrico intelligente con CPU, può gestire la relativa operazione intelligente, ad esempio, può essere la compensazione non lineare del canale in avanti, ecc., il posizionatore di valvola elettrico fieldbus può anche essere con PID e altri moduli funzionali per ottenere l'operazione corrispondente.

1.2.6 in base al metodo di rilevamento del segnale di feedback può anche essere classificato.

Ad esempio, il posizionatore di valvola con rilevamento meccanico del collegamento dei segnali di posizione della valvola: il posizionatore di valvola con rilevamento dell'effetto Hall dello spostamento di rilevamento dello stelo: metodo di induzione elettromagnetica di rilevamento dello spostamento dello stelo del posizionatore di valvola e così via.

Il posizionatore di valvola è l'accessorio principale della valvola di controllo. Prenderà il segnale di spostamento dello stelo come segnale di misura di feedback in ingresso, il segnale di uscita del controller come segnale di impostazione, per il confronto, quando i due hanno una deviazione, cambiano il segnale di uscita all'attuatore, in modo che l'attuatore agisca, la creazione di una corrispondenza uno-a-uno tra la quantità di spostamento dello stelo e il segnale di uscita del controller. Pertanto, il posizionatore di valvola è costituito da un sistema di controllo a feedback con lo spostamento dello stelo come segnale di misura e l'uscita del controller come segnale di impostazione. La variabile di manipolazione del sistema di controllo è il segnale di uscita del posizionatore di valvola all'attuatore.

(1) Utilizzato in importanti sistemi di regolazione con elevati requisiti sulla qualità della regolazione per migliorare la precisione di posizionamento e l'affidabilità delle valvole di regolazione.

(2) Utilizzato in applicazioni in cui la differenza di pressione tra le due estremità della valvola è elevata (△p>1MPa). Aumentare la forza di uscita dell'attuatore aumentando la pressione della sorgente di gas per superare la forza squilibrata generata dal liquido sul distributore e ridurre l'errore di corsa.

(3) Quando il mezzo regolato è ad alta temperatura, alta pressione, bassa temperatura, tossico, infiammabile, esplosivo, al fine di prevenire perdite esterne, l'imballaggio viene spesso premuto molto strettamente, quindi l'attrito tra lo stelo della valvola e l'imballaggio è maggiore, in questo momento con il posizionatore può superare il ritardo temporale.

(4) Il mezzo regolato è un fluido viscoso o contiene sospensioni solide, il posizionatore può superare la resistenza del mezzo al movimento dello stelo.

(5) Utilizzato per valvole di regolazione di grosso calibro (Dg>100mm) per aumentare la spinta di uscita dell'attuatore.

(6) Quando la distanza tra il regolatore e l'attuatore è superiore a 60 m, il posizionatore può essere utilizzato per superare il ritardo nella trasmissione del segnale di controllo e migliorare la velocità di reazione dell'azione della valvola.

(7) Utilizzato per migliorare le caratteristiche di flusso della valvola di regolazione.

(8) Un regolatore per controllare due attuatori per implementare il controllo a intervalli, è possibile utilizzare due posizionatori, rispettivamente, per accettare il segnale di ingresso basso e il segnale di ingresso alto, quindi un'azione a basso intervallo dell'attuatore, un'altra azione ad alto intervallo, cioè, costituisce una regolazione a intervalli.

Gli attuatori comunemente usati sono attuatori pneumatici, attuatori elettrici, corsa rettilinea, corsa angolare. Utilizzato per aprire e chiudere automaticamente e manualmente vari tipi di valvole, pannelli eolici, ecc.

Posizionatore pneumatico di valvola Masoneilan Svi II

Il posizionatore pneumatico di valvola è uno degli accessori e raccordi importanti della valvola di controllo pneumatica e svolge il ruolo di posizionamento della valvola.

Il posizionatore pneumatico di valvola funziona secondo il principio dell'equilibrio della coppia, quando la pressione del segnale P1 attraverso il soffietto 2 aumenta, fa ruotare la leva principale 3 attorno al punto di perno, in modo che l'arresto dell'ugello 9 si avvicini all'ugello, la contropressione dell'ugello amplificata dall'amplificatore unidirezionale 8, attraverso la pressione della camera a membrana dell'attuatore aumenta, in modo che lo stelo della valvola si muova verso il basso. E azionare la leva di feedback che ruota attorno al punto di perno, anche la camma di feedback ha fatto una rotazione antioraria, attraverso il rullo per far ruotare la leva secondaria 4 attorno al punto di perno e l'estensione della molla di feedback, la tensione della molla sulla leva principale 3 e la pressione del segnale utilizzata nel soffietto per raggiungere l'equilibrio della coppia, lo strumento raggiunge lo stato di equilibrio. La posizione della valvola dell'attuatore viene mantenuta a un certo grado di apertura e una certa pressione del segnale corrisponde a un certo grado di apertura della valvola. La suddetta modalità di azione è ad azione diretta, se si desidera cambiare la modalità di azione, basta capovolgere la camma, la direzione A nella direzione B, ecc., può essere. Il cosiddetto posizionatore ad azione diretta è che la pressione del segnale aumenta, anche la pressione di uscita aumenta; il cosiddetto posizionatore ad azione inversa è che la pressione del segnale aumenta, la pressione di uscita diminuisce. Un attuatore ad azione diretta può realizzare l'azione di un attuatore ad azione inversa purché sia dotato di un posizionatore ad azione inversa; al contrario, un attuatore ad azione inversa può realizzare l'azione di un attuatore ad azione diretta purché sia dotato di un posizionatore ad azione inversa.

Posizionatore pneumatico di valvola

Il posizionatore pneumatico di valvola riceve segnali elettrici deboli come 4-20 mA dal controller o dal sistema di controllo e fornisce segnali d'aria all'attuatore pneumatico per controllare la posizione della valvola.

Viene utilizzato in combinazione con la valvola di controllo pneumatica per formare un circuito di controllo a ciclo chiuso. Il segnale di corrente continua fornito dal sistema di controllo viene convertito in un segnale d'aria per azionare la valvola di regolazione e controllare l'azione della valvola di regolazione. Allo stesso tempo, in base al grado di apertura della valvola di controllo per il feedback, in modo che la posizione della valvola possa essere posizionata correttamente in base al segnale di controllo in uscita dal sistema.

Il posizionatore pneumatico di valvola e l'attuatore pneumatico costituiscono insieme un'unità di controllo automatico e una varietà di valvole di controllo collegate al debug e all'installazione, combinate con valvole di controllo pneumatiche. Utilizzato in vari campi di controllo dei processi di automazione industriale.

Posizionatore elettro-pneumatico di valvola Fisher 3582i

Poiché DCS viene ora utilizzato sempre più sul campo, molti dei controller vengono utilizzati nel controller del sistema di controllo centrale, quindi il controllo centrale verso la scena sono segnali elettrici da 4-20 mA verso la scena e la necessità di un'azione della valvola più rapida.

Sebbene il posizionatore di valvola dallo sviluppo iniziale del posizionatore di valvola gas/gas, posizionatore di valvola elettrico/gas al posizionatore di valvola digitale attuale, posizionatore di valvola bus regionale, ma i loro principi di base e le funzioni principali non sono cambiati in modo significativo.

Con lo sviluppo della tecnologia di strumentazione, il campo della strumentazione pneumatica è stato gradualmente occupato dalla strumentazione elettrica e dal controllo computerizzato, e ora solo in alcune occasioni speciali si utilizza ancora la strumentazione pneumatica, come la strumentazione nell'accessorio della valvola “posizionatore" dal posizionatore di valvola pneumatica originale (P / P) gradualmente dal posizionatore di valvola elettrico / gas (E / P) invece. Il “posizionatore" è stato anche gradualmente sostituito dai posizionatori di valvola elettrico/pneumatico (E/P) dai posizionatori di valvola pneumatici originali.

Quindi nel posizionatore di valvola elettrico/gas i segnali elettrici di ingresso vengono convertiti in segnali di gas? Prendiamo come esempio il convertitore elettrico/pneumatico SAMSON 6111 per introdurre il suo principio di funzionamento (come immagine 1):

Amplificatore di potenza pneumatico (8) nel design; scegliere la forza della molla appropriata (8.2), in modo che quando il segnale di ingresso è 0 mA per mantenere l'uscita PA a 100 mbar, in modo che la pressione di uscita attraverso l'orifizio a farfalla costante (8.4) in modo che l'ugello (7) all'interno di una certa contropressione.

Il posizionatore elettro-pneumatico SAMSON 4763 (Immagine 2) come esempio, i componenti principali del posizionatore sono mostrati nell'Immagine 2.

1. Leva di feedback (1) 2. Molla di feedback (6) 3. Soffietto di feedback (7) 4. Amplificatore di potenza pneumatico (7 inferiore) 5. Convertitore elettrico/pneumatico (21)

Segnale di ingresso ↑ → pressione dell'aria al punto Pe ↑ → biella (9) nella scatola dell'aria di feedback si sposta a sinistra → molla di compressione (6), piastra deflettore (10.2) si avvicina all'ugello (10.1) → pressione dell'aria di uscita ↑ → stelo della valvola (per valvola ad aria aperta) ↑ → molla di compressione (6) → biella (9) nella scatola dell'aria di feedback si sposta a destra → piastra deflettore (10.2) si allontana dall'ugello (10.1) → pressione dell'aria di uscita (Pst) ↓. Quando la forza della molla di feedback è in equilibrio con la forza del soffietto di feedback, la posizione della valvola viene mantenuta nella posizione corrispondente al segnale di ingresso.

B) Posizionamento

Stelo della valvola ↑ a causa del cambiamento delle condizioni di processo → compressione della molla dell'attuatore → molla di compressione (6) → movimento verso destra della biella (9) nel soffietto di feedback → deflettore (10.2) lascia l'ugello (10.1) → pressione dell'aria di uscita ↓ → forza della molla verso il basso dall'attuatore restituisce la posizione della valvola al suo posto originale.

Regolare il punto zero: quando il segnale di ingresso è 4 mA, la pressione di uscita del posizionatore di valvola dovrebbe essere 0,2 MPa. Se non è preciso, è possibile regolare la vite di regolazione dello zero sul posizionatore di valvola. Regolare la corsa: quando il segnale di ingresso è 20 mA, la pressione di uscita del posizionatore di valvola dovrebbe essere 1,0 MPa. Se non è preciso, è possibile regolare la vite di regolazione della corsa sul posizionatore di valvola. Dopo la regolazione, controllare ripetutamente se il punto zero e la corsa rientrano nell'intervallo richiesto. Se il puntatore indica ancora che la valvola non è completamente aperta o completamente chiusa, di solito è dovuto alla corsa dell'attuatore della valvola di regolazione non è sufficiente, è necessario allentare la vite di bloccaggio dello stelo della valvola, ruotare lentamente lo stelo della valvola, in modo che la valvola raggiunga la posizione di apertura e chiusura richiesta.

1. Il posizionatore di valvola ha un segnale di ingresso ma nessuna uscita.

(1) Guasto del gruppo solenoide, si consiglia di cambiare il gruppo solenoide.

(3) La regolazione del punto zero del deflettore dell'amplificatore pneumatico è troppo alta, il deflettore lontano dall'ugello.

(5) Collegamento errato della linea dell'aria (compreso l'amplificatore).

2. Non c'è segnale di ingresso dal posizionatore di valvola ma il segnale di uscita è sempre massimo.

(2) Otturazione dell'ugello.

Il circuito dell'aria compressa è lento o la pressione di uscita causerà danni alla testa della membrana della valvola di regolazione, perdite d'aria, con conseguente segnale di ingresso ma il guasto lento dell'azione della valvola di regolazione, in modo che la valvola di regolazione non possa ottenere l'effetto della regolazione tempestiva, metodi di trattamento per controllare la camera della membrana, sostituire il diaframma.

3. Scarsa linearità del posizionatore di valvola.

(1) Ci sono corpi estranei nell'ugello o nel deflettore. (2) La molla di feedback è bloccata. (3) Il meccanismo di collegamento non è installato correttamente. (4) La selezione della camma è errata. (5) Leggera perdita d'aria nel soffietto di feedback.