閥門定位器*技術(shù)研究

上海自動(dòng)化儀表股份有限公司技術(shù)中心、自儀七廠承擔(dān)的新產(chǎn)品研究項(xiàng)目“閥門定位器*技術(shù)研究”，于2011年11月25日由上海自動(dòng)化儀表股份有限公司規(guī)劃發(fā)展部組織和主持進(jìn)行技術(shù)總結(jié)鑒定。

智能電-氣閥門定位器作為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主控部 件，直接影響閥門的控制品質(zhì)。在現(xiàn)代化的電站、石油、 化工、冶金等過(guò)程控制場(chǎng)合，作為執(zhí)行單元的閥門控制越來(lái)越向髙效、 安全、節(jié)能、環(huán)保、精于管理等方向發(fā)展。因此， 市場(chǎng)對(duì)與之配套的主控產(chǎn)品-- 閥門定位器的*性要求顯得非 常迫切。作為氣 動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主控 部件，定位器的性能直接影響閥門的控制品質(zhì)。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)對(duì)儀表的要求不僅僅局限于控制信息的交換，還涉及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行管理信息。因此，跟蹤、學(xué)習(xí)、掌握主流產(chǎn)品的*技術(shù)，開(kāi)發(fā)具有自己特色的先 進(jìn)閥門定位器，服務(wù)國(guó)內(nèi)閥門生產(chǎn)企業(yè)，特別是公司內(nèi)部企業(yè)一自儀七廠的閥門主控部件，具有廣闊前景。

課題組分析西門子、FISHER、ABB等國(guó)外主要同類型產(chǎn)品的特點(diǎn)，綜合考慮后，對(duì)閥門定位器*技術(shù) 進(jìn)行研究，這些*技術(shù)包括：

1、顯示技術(shù)的研究 —定位器的顯_示，設(shè)計(jì)有兩套顯示窗口：機(jī)械指針顯示和LCD屏顯示。

機(jī)械指針顯示,*獨(dú)立于電子部分，不受電子器件及環(huán)境溫度的影響，因此能*可靠地指示閥門當(dāng)前位置。它取自氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程軸，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)，帶動(dòng)指針，動(dòng)態(tài)地反映當(dāng)前閥芯位置。機(jī)械顯示窗口，同時(shí)設(shè)計(jì)有可預(yù)先調(diào)節(jié)的兩個(gè)靜態(tài)指針，可用于指示閥門的全開(kāi)、全閉位置。這樣，通過(guò)兩個(gè)靜態(tài)指針及一個(gè)動(dòng)態(tài)指針，形象并可靠地反映閥芯位置。

LCD屏顯示，不同于目前市場(chǎng)使用產(chǎn)品的筆段或 字符顯示，而是采用128*64的點(diǎn)陣顯示。具有如下優(yōu) 點(diǎn)：

運(yùn)行畫面：

⑴閥位值采用大字體，凸顯閥位狀態(tài)。

(2)    給定值增加顯示當(dāng)前控制電流信號(hào)，便于在流 量特性擬合下的對(duì)照性。

(3)    給定值、閥位值可選行程和流量的百分比值顯 示方式，有對(duì)應(yīng)的特征標(biāo)志

(4)    提供閥位、偏差指示模擬條，方便反映當(dāng)前閥 位狀態(tài)

(5)    在閥位模擬條上，有反映閥門的氣開(kāi)/氣關(guān)及 上下限位置指示

運(yùn)行管理：可用圖標(biāo)方式反映定位器歷史狀況信息，閥門運(yùn)行的區(qū)域分布狀況等信息資料。

組態(tài)畫面:提供中文顯示的菜單畫面，對(duì)需要操作 的條目選擇更加方便。

2、合理結(jié)構(gòu)及氣路研究

殼體材料：采用表面波浪型的塑料外殼內(nèi)噴金屬漆，在不降低產(chǎn)品的抗電磁干擾性的前提下，增加產(chǎn)品外形的美觀性、加工的便利及降低成本。

操作按鈕：

不開(kāi)盒蓋下的本地操作模式。采用磁簧按鍵，操作按鍵置于殼體表面，與內(nèi)部*隔離，在提供用戶極大的方便性下，不影響產(chǎn)品的防護(hù)性，同時(shí)對(duì)今后隔爆產(chǎn)品的研發(fā)提供可操作性。

內(nèi)部結(jié)構(gòu):行程傳動(dòng)軸的優(yōu)化,提髙防護(hù)能力。齒輪耦合模數(shù)的細(xì)化，提髙中點(diǎn)調(diào)整精度。優(yōu)化齒輪耦合、分離結(jié)構(gòu)，增加行程傳感器中點(diǎn)調(diào)整的可操作性。 優(yōu)化氣路結(jié)構(gòu)，將先導(dǎo)閥、背壓穩(wěn)定閥、氣路放大器、單 向閥組成整體模塊，提髙產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可裝配性，同 時(shí)增加氣路流通量。

3、診斷技術(shù)的研究

儀表除了實(shí)時(shí)地對(duì)運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境提供自診斷外，還儲(chǔ)存閥門動(dòng)作的歷史數(shù)據(jù)。采用棒狀圖畫面，反映閥門在各區(qū)間的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)某區(qū)間的運(yùn)行狀態(tài)，提供顯示。考慮安裝壓力傳感器的接口，為今后定位器的輸出壓力檢測(cè)服務(wù)。壓力檢測(cè)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥門的泄露檢測(cè)、控制品質(zhì)的提升等提供必要的手段。

4、控制品質(zhì)的研究

動(dòng)態(tài)過(guò)程中,當(dāng)閥門填料變化弓丨起摩擦力變化，流體介質(zhì)特性變化，如溫度，壓力，擾動(dòng)等因素引起控制品質(zhì)的改變時(shí)，能自適應(yīng)調(diào)整控制方案，使工藝流程可靠穩(wěn)定。

靜態(tài)初始化過(guò)程中的優(yōu)化處理，優(yōu)化對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 靈敏度、遲滯性、閥門填料松緊性的診斷工作，并通過(guò)發(fā)生各等級(jí)階躍信號(hào)，優(yōu)化控制策略的參數(shù)。

動(dòng)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中的優(yōu)化處理，動(dòng)態(tài)運(yùn)行中，監(jiān)視運(yùn)行品質(zhì)，對(duì)產(chǎn)生的超調(diào)、震蕩即時(shí)優(yōu)化控制策略的參數(shù)，監(jiān)視脈沖控制的響應(yīng)性及變化率，記憶并補(bǔ)償脈寬控制參數(shù)，達(dá)到控制品質(zhì)的穩(wěn)、準(zhǔn)、快的要求。

產(chǎn)品在顯示技術(shù)、按鍵方式、內(nèi)部機(jī)-電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu) 等方面申請(qǐng)了實(shí)用新型。產(chǎn)品具有較完善和* 的功能。目前，產(chǎn)品樣機(jī)經(jīng)測(cè)試中心測(cè)試通過(guò)。課題組 將盡快完善設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)定型工作，早曰 投放市場(chǎng)。