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智能閥門的組成和原理

2022-06-06標簽:智能閥門

  智能閥門是一種具有HART通信協議的智能閥門定位器,由三部分組成:微處理器電子控制的模件,包括HART通信模塊和就地用戶界面開關;電/氣動轉換器模件的壓電閥;閥位傳感器。
 
  智能閥門的工作原理
 
  整個控制回路由兩線、4~20mA信號控制。HART模件送出和接收疊加在4~20mA信號上的數字信息,實現與微處理器的雙向數字通信。模擬量的4~20mA信號傳給微處理器,與閥位傳感器的反饋進行比較,微處理器根據偏差的大小和方向進行控制計算(一級控制),向壓電閥發出電控指令使其進行開、閉動作。
 
  壓電閥依據控制指令脈沖的寬度對應于氣動放大器輸出壓力的增量,同時氣動放大器的輸出又被反饋給內控制回路,再次與微處理器的運算結果進行比較運算(二級控制),通過兩級控制輸出信號到執行機構,執行機構內空氣壓力的變化控制著閥門行程。當控制偏差很大時,壓電閥發出寬幅脈沖信號,使定位器輸出一個連續信號,大幅度的改變至執行機構的信號壓力驅動閥門快速動作;隨著閥門接近要求的位置,命令要求的位置與測得位置的差值變小,壓電閥輸出一個較小脈寬的脈沖信號,斷續、小幅度的改變至執行機構的信號壓力,使執行機構接近新命令位置的動作平緩。當閥門到達要求的位置(進入死區)時,壓電閥無脈沖輸出,定位器輸出保持為零,使閥門穩定在某一位置不動。
 
  智能閥門的調校
 
  通過就地用戶界面DIP設置開關,可完成定位器的增益、正反作用、定位器特性以及是否允許自動調校等基本設置;在不增加工具的條件下,能夠進行自動或手動校準定位器;并且可以通過就地用戶界面手動控制按鈕,實現手動控制調節閥。
 
  1、自動調校
 
  將“Quick_cal”DIP開關置于“自動”,按住定位器就地界面板上的“Quick_cal”按鈕約三秒鐘,定位器會全關閥門并登記0%位置,然后,打開閥門到停并登記100%位置,反復進行兩遍,在這一過程中,定位器要測量兩個方向的定位速度,以確定最小的定位增量(第二遍過程中在50%略停檢測閥位中點偏移),其間面板上狀態指示燈會按“Y-R-G-G”的順序閃亮,表明校準正在進行中。當指示燈回到從綠燈開始的變化順序時,校準自動完成。
 
  2、手動調校
 
  將“Quick_cal”DIP開關置于“慢進”,校準過程會在一開始時關閉閥門,零點位置自動定在閥座處,量程則需用戶手動設定;當面板上狀態指示燈按“Y-R-R-G”順序閃亮,使用“慢進↑”按鈕,手動把閥門調到約100%位置,然后同時按兩個“慢進”按鈕,閥門會進行開關行程,當面板上狀態指示燈再次按“Y-R-R-G”順序閃亮時,使用“慢進↑”按鈕,再次調節智能閥門到精確的100%,然后再次同時按兩個“慢進”按鈕,登記100%位置,在之后完成校準的過程中,再不需要操作。當指示燈回到從綠燈開始的順序時,完成校準。
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