SAMSON电气阀门定位器改善控制阀性能

图4  3780 Positinoer

    HART定位器同模拟定位器的主要区别是：

    1）定位器在接收4~20mA 模拟信号的同时，还可接收到在4~20mA 模拟信号上叠加的一个带有HART 传输协议的交流信号。

    2）模拟的4~20mA 信号用于控制阀位，定位器可以用模拟信号发生器进行阀位调校。

    3）HART 信号主要用于定位器的设定和组态以及阀门的故障诊断（取决于定位器功能）。

    4.PROFIBUS 和Fieldbus 定位器

    主要特点是：

    1）信号的传输是通过PROFIBUS 或Fieldbus 协议的区域总线进行的。

    2）定位器不能直接接受4~20mA 的模拟信号。

    3）定位器中含有符合相关协议的输入，输出及PID 控制模块。

    4）检查和调校定位器；必须用能与定位器进行通讯和含有应用软件的设备进行。

    定位器的基本功能

    1. 比例动作和定位作用

    比例动作：根据输入的信号，使阀门的阀位与输入信号相对应。定位作用：当输入信号固定时，阀位不受工艺条件的变化而变化。

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    2. 功率放大

    针对气动输入信号而言，定位器可将输入的气信号；通过定位器中的气动功率放大器进行放大，使微小的信号就可以控制阀门动作。

    3. 提高阀门的控制精度

    由于定位器是根据输入信号与阀门位置的偏差对输出信号进行调整的，一旦输入信号与阀门位置有偏差，定位器将自动调整输出信号以改变阀位，直到阀位与输入信号相对应为止，这样大大提高了阀门的控制精度。

    4. 克服摩擦力

    由于定位器本身的定位闭环控制，当摩擦力变化时（指阀杆的填料、执行器的密封等部分的摩擦力）；定位器可以根据由摩擦力造成的位置偏差，自动增加或减少输出到执行器的压力，以克服摩擦力对阀门开度造成的影响。

    5. 改变作用方式

    通过定位器我们可以改变阀门的作用方式。

    根据阀门的作用方式我们可按表1来设定定位器的正、反作用。

    6.改变阀门特性曲线

    阀门的流量特性，除了在阀门制造时通过改变阀芯/座的形状来实现外；我们还可以在定位器中，通过改变反馈量（模拟定位器）和设定参数（数字定位器）来改变阀门的流量特性。SAMSON 定位器中只有数字定位器（3730-2/3，3780，3785，3787）和在角行程应用时的3767模拟定位器；可以通过定位器改变阀门的流量特性。用定位器改变阀门流量特性的实质是：通过改变定位器输入信号和阀位的关系来改变阀门的开度，实现不同的阀门流量特性。我们通过表2看一下通过阀芯形状实现等百分比特性和通过定位器实现等百分比特性有何不同呢？

 从表2我们可以发现：当利用阀芯形状改变调节阀的流量特性时，无论线性和等百分比特性的阀门，它们的开度（行程指示牌）同输入的信号是相对应的。（但实际阀门内部的开度是不同的）而通过定位器实现等百分比特性的阀门开度；相对线性特性而言，其输入信号同阀位的关系有明显的不同，而且它们关系与阀门的结构和类型以及阀门固有的流量特性有关。如果阀门的固有流量特性是线性特性，我们就可以利用定位器很方便地改变它们的特性，反之我们要慎重行事。