SAMSON推出应用了混合控制技术的阀门定位器

发布时间:2010-07-08  作者:  点击数:2939
   SAMSON公司在新一代的定位器控制技术中采用了混合调节控制方案。利用数字控制技术方便可靠地实现定位器的调节控制,利用模拟控制技术来保证定位器的动作和响应没有丝毫的迟滞。
   在气动调节阀中气动信号压力是直接驱动调节阀动作,通过改变它的大小来调节阀门的位置。但遗憾的是:阀门的位置并不是直接地按气动压力的大小成比例的发生变化,因为控制阀芯位置的气动压力受很多因素(流体对阀芯的冲力、阀芯上的压力差,阀杆和填料间的摩擦力等等)的干扰和影响。因此,只有在特殊的情况下气动信号压力才能作为参考变量来工作。在正常情况下,阀门都需要通过定位器来保证精确地按照控制信号进行定位。

    SAMSON公司生产的(模拟式)气动和电—气定位器满足了高速位置控制的要求,并且有着很高的工作可靠性。另外,它还可以提供实际的位置反馈信号、限位开关信号、分程操作以及执行器强制故障—安全排空动作。然而市场上数字定位器的比例越来越大,这些数字定位器可借助于强大的微处理器通过“按动按键”自动投运。可省去使用者重复进行零点和满量程的调校,省略了费时的信号放大器、执行器大小和调节阀摩擦性能等的匹配调整。数字式定位器可以对自身的工作情况进行监控,并通过自诊断工具对可能出现的问题进行早期的诊断分析和预测,防止调节阀的磨损和损坏对工厂的生产造成影响。数字定位器还可以借助于HART 协议、PROFIBUS 、FOUNDATION 现场总线实现与计算机或控制站的信息通讯。因此,数字式定位器可以保证阀门在有目的、有计划的维护保养中达到最高的设备利用率。
   除了以上优点以外,市场上常见的数字式定位器的信号压力用两个二进制脉冲信号来控制阀门开启和关闭。这一方法存在着缺点,由于这种数/模和模/数转换,以及必要的调节、测量和补偿等算法的计算时间,和为了提高调节稳定性和延长阀门寿命在全开和全关所必需的死区,这些都导致调节控制不精确。
   SAMSON 公司新一代采用混合控制技术的定位器充分结合了数字式定位器强大的信号处理功能和模拟式定位器调节迅速的技术优点,避免了上述的缺点。所有设定、转换、限位、检测、辅助功能、显示和通讯均采用了数字技术,而本质的定位控制回路采用了无延时的模拟技术。PD 控制器借助于I/P 转换器和传统的气动放大器产生气动控制信号(基于可靠的喷嘴—挡板系统),从而控制阀位。需要调节的偏差,即经过数字化计算的给定值(参考变量w)和阀杆行程的实际值之间的差值。而实际值来自于特殊开发的无响应延迟的模拟测量仪表,有着极高的精度。
最后相当重要的一点:混合技术的应用减少了微处理器对于测量调节任务处理量,使得更多的计算和存储空间提供给在线阀门分析和诊断功能来使用。
   定位器用于保证预先选定的阀门位置(受控变量x) 和控制信号(参考变量w) 之间的对应关系。定位器将气动或电动自动化系统(控制器、控制站、过程控制系统)输出的控制信号与调节阀的行程或开启角进行比较,并进而产生一个气动压力信号作为输出变量y。