May 21, 2025
I. Tổng quan về định vị thông minh
Bộ định vị van thông minh bao gồm phần điều hòa tín hiệu, bộ vi xử lý, bộ phận điều khiển chuyển đổi khí nén điện và phát hiện vị trí van và thiết bị phản hồi, v.v ... Tín hiệu đầu vào có thể là tín hiệu 4 ~ 20mA hoặc tín hiệu số.
Phần điều hòa tín hiệu chuyển đổi tín hiệu đầu vào và tín hiệu phản hồi vị trí van thành tín hiệu số có thể chấp nhận được cho bộ vi xử lý. Bộ vi xử lý sẽ là hai tín hiệu kỹ thuật số để xử lý, so sánh, đánh giá của mở van và tín hiệu đầu vào tương ứng và tín hiệu điều khiển đầu ra với phần điều khiển chuyển đổi khí điện, được chuyển thành tín hiệu khí nén thành bộ truyền động khí nén, để thúc đẩy hành động của bộ điều chỉnh. Phát hiện vị trí van và thiết bị phản hồi phát hiện sự dịch chuyển thân của bộ truyền động và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện để phản hồi đến mạch điều hòa tín hiệu.
Trình định vị van thông minh thường có màn hình tinh thể lỏng và nút hoạt động thủ công, màn hình được sử dụng để hiển thị thông tin trạng thái khác nhau của bộ định vị van, nút hoạt động thủ công được sử dụng để nhập dữ liệu cấu hình và hoạt động thủ công.
Bộ vi xử lý vị trí van thông minh làm lõi, so với nhiều định vị van analog, có những lợi thế sau:
Các bộ phận di chuyển cơ học của Van thông minh ít hơn, tín hiệu đầu vào, so sánh tín hiệu phản hồi là so sánh kỹ thuật số, không dễ bị ảnh hưởng bởi môi trường, độ ổn định công việc tốt, không có lỗi cơ học do tác động của vùng chết, do đó độ chính xác và độ tin cậy định vị cao.
Trình định vị van thông minh thường chứa mô-đun chức năng đặc tính tuyến tính, logarit và nhanh được sử dụng thường xuyên, có thể được đặt trực tiếp qua nút hoặc máy tính chủ, bộ thiết lập dữ liệu cầm tay, do đó, các đặc tính dòng chảy của sửa đổi là thuận tiện.
Điều chỉnh và điều chỉnh phạm vi không ảnh hưởng đến nhau, vì vậy quá trình điều chỉnh rất đơn giản và nhanh chóng. Nhiều loại định vị van thông minh không chỉ có thể tự động điều chỉnh bằng không và phạm vi, và có thể tự động nhận ra các thông số kỹ thuật của bộ truyền động được trang bị, chẳng hạn như thể tích buồng khí, vai trò của biểu mẫu, v.v., điều chỉnh tự động, do đó van trong điều kiện làm việc tốt nhất.
Ngoài chức năng tự chẩn đoán chung, bộ định vị van thông minh có thể xuất tín hiệu phản hồi tương ứng với hoạt động thực tế của van điều chỉnh, có thể được sử dụng để theo dõi từ xa trạng thái làm việc của van điều chỉnh để chấp nhận tín hiệu kỹ thuật số của loại thông minh. Valve Paceer, với khả năng giao tiếp hai chiều, có thể được sử dụng cục bộ hoặc từ xa bằng máy tính chủ hoặc toán tử cầm tay để cấu hình định vị van, gỡ lỗi, chẩn đoán.
Tín hiệu điều khiển của định vị van thông minh là 4 ~ 20mA, thường đến từ hệ thống PLC, hệ thống DCS, bộ điều chỉnh PID hoặc toán tử cầm tay. Đối với thiết bị thông thường, bộ điều chỉnh PID thường được truy cập vào tín hiệu đo của đối tượng được điều khiển, đối tượng được điều khiển, cảm biến đo, van điều khiển và bộ điều chỉnh PID để tạo thành vòng điều khiển vòng kín, đầu ra định vị van thông minh của tín hiệu phản hồi vị trí van thường không được gửi đến bộ điều chỉnh PID; Kiểm soát định vị van bằng bộ điều khiển tay, bộ điều khiển tay có thể được truy cập cùng lúc với các tín hiệu điều khiển tự động và đầu ra định vị van thông minh của tín hiệu phản hồi vị trí van. Bộ định vị van được điều khiển bởi người điều khiển tay.
Ii. So sánh các thương hiệu định vị khác nhau để giải thích
Van định vị là phụ kiện chính của van điều khiển khí nén, các van điều khiển đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng hoạt động. Bộ định vị van theo các tín hiệu đầu vào khác nhau có thể được chia thành định vị van khí nén, định vị van điện và định vị van thông minh. Hiện tại, trong quá trình sản xuất của các doanh nghiệp hóa học, định vị van khí nén và định vị van điện sử dụng ít hơn, hơn 95% van điều khiển được sử dụng để điều chỉnh định vị van thông minh mở van. Vị trí van thông minh được chia thành hai loại tương tự và kỹ thuật số. Bộ định vị van thông minh tương tự nhận được tín hiệu dòng tương tự hoặc điện áp tương tự, tín hiệu tương tự được chuyển đổi thành tín hiệu kỹ thuật số làm đầu vào cho bộ vi xử lý, loại định vị này không có chức năng giao tiếp kỹ thuật số. Bộ định vị Van thông minh kỹ thuật số để nhận tín hiệu kỹ thuật số, có thể được chia thành hai loại: Loại 1 và định vị van thông minh tương tự là tương tự, ngoài các tín hiệu tương tự được chuyển đổi thành tín hiệu kỹ thuật số dưới dạng tín hiệu đầu vào của bộ vi xử lý, nhưng cũng có thể được áp dụng trên các tín hiệu tương tự Trình định vị van thông minh kỹ thuật số loại 2 trực tiếp nhận tín hiệu kỹ thuật số từ FieldBus, được chuyển đổi thành tín hiệu hoạt động cho bộ truyền động sau khi xử lý bởi bộ vi xử lý.
1, khái niệm của người định vị
Theo tiêu chuẩn quốc gia GBIT 22137.1-2008 (tương đương với IEC61514-2000) Hệ thống điều khiển quy trình công nghiệp với định vị van Phần 1: Phương pháp đánh giá hiệu suất của Van Pneumatic Valve Performance Phương pháp đánh giá hiệu suất. Vị trí (vị trí) là bộ điều khiển định vị được kết nối với phần tử điều khiển cuối cùng hoặc phần di chuyển của bộ truyền động, có thể tự động điều chỉnh tín hiệu đầu ra y được cung cấp cho bộ truyền động để duy trì tín hiệu di chuyển được mong muốn trước X liên quan đến tín hiệu đầu vào W. tín hiệu điện tử.
Theo tiêu chuẩn quốc gia GBIT 2900.56-2008 (tương đương với IEC 60050-2006), Công nghệ kiểm soát thuật ngữ điện tử của Hồi, Điều 351-32-25 Định nghĩa: Người định vị (định vị) là sự kết hợp của yếu tố điều khiển cuối cùng của bộ truyền động và bộ điều khiển cuối cùng.
Theo tiêu chuẩn quốc gia GBT 17212-1998 (tương đương với IEC 902-1987) Đo lường và điều khiển quy trình công nghiệp Điều khoản và định nghĩa trong định nghĩa của P3.3.1.04 Người định vị so sánh tín hiệu đầu vào với liên kết phản hồi cơ học của bộ truyền động và sau đó cung cấp năng lượng cần thiết để đẩy thanh đầu ra bộ truyền động cho đến khi phản hồi vị trí thanh đầu ra tương đương với giá trị tín hiệu.
Theo tiêu chuẩn ngành công nghiệp máy móc Trung Quốc JB/T 7368-2015 Hệ thống điều khiển quy trình công nghiệp với định vị van trong định nghĩa 3.1: Van định vị (định vị van) là một loại van hoặc bộ truyền động kết nối cơ học tự động điều chỉnh áp suất đầu ra với bộ điều khiển để đảm bảo vị trí của bộ điều khiển. Khái niệm này giống như tiêu chuẩn quốc gia GB/T 26815-2011 (tương đương với IEC 902-1987) Tiêu thuật thuật ngữ thiết bị truyền động công nghiệp công nghiệp, định nghĩa của định vị van trong Điều 2.7.3.
Theo tiêu chuẩn quốc gia GBIT 22137.2-2008 (tương đương với IEC61514-2000) Hệ thống kiểm soát quy trình công nghiệp với định vị van Phần 2: Phương pháp đánh giá hiệu suất của Van thông minh trong định nghĩa của Điều 3.1 Công nghệ kỹ thuật số để xử lý dữ liệu, tạo ra quyết định và cảm biến vị trí giao tiếp hai chiều. Nó có thể được trang bị các cảm biến bổ sung và các chức năng bổ sung để hỗ trợ các chức năng chính của nó.
Theo tiêu chuẩn quốc gia GBIT 26815-2011 (tương đương với IEC902-1987) Thiết bị tự động hóa công nghiệp thuật ngữ thiết bị truyền động của bộ truyền động trong định nghĩa 2.7.7: định vị van thông minh (định vị van thông minh) dựa trên công nghệ vi xử lý. Việc sử dụng công nghệ kỹ thuật số để xử lý dữ liệu, với chức năng giao tiếp hai chiều của người định vị.
2, các thành phần khí nén của định vị van thông minh
Các thành phần khí nén của định vị van thông minh như một thành phần chính, độ tin cậy, điện trở rung và mức tiêu thụ điện và các chỉ số khác sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của máy. Các thành phần khí nén định vị van thông minh thường bao gồm hai phần: bộ chuyển đổi I / P và bộ khuếch đại công suất. Bộ chuyển đổi I / P là một thiết bị nhỏ để chuyển đổi tín hiệu hiện tại thành tín hiệu khí nén, thường sử dụng hai công nghệ: một dựa trên nguyên tắc của hiệu ứng áp điện nghịch đảo của công nghệ; Cái khác dựa trên nguyên tắc của điện từ và cơ chế vách ngăn của công nghệ. Do lưu lượng đầu ra của bộ chuyển đổi I / P là rất nhỏ, vì vậy cần được trang bị bộ khuếch đại công suất để khuếch đại công suất của tín hiệu khí nén, thường sử dụng bộ khuếch đại khí nén hoặc van trượt khí nén.
ABB TZIDC, Fisher DVC6200, Samson 3730 Van thông minh trong bộ chuyển đổi I / P như một ví dụ, tương ứng, dựa trên nguyên tắc điện từ và cơ chế vách ngăn của bộ chuyển đổi I / P, dựa trên nguyên tắc của PIEZOEZOELICETER.
(1) Bộ chuyển đổi I/P ABB TZIDC
Nguyên tắc làm việc của bộ chuyển đổi I/P ABB TZIDC được hiển thị trong Hình 1, bộ chuyển đổi I/P của Van ABB TZIDC sẽ là tín hiệu dòng điện tiêu chuẩn 4 ~ 20mA thành tín hiệu áp suất 0,2 ~ 1,0bar (3 ~ 15psi) (1Bar = 100kPa). Cuộn dây nhận được tín hiệu dòng điện tiêu chuẩn 4 ~ 20mA, nam châm điều khiển cánh tay đòn để tạo ra sự biến đổi vi mô của tấm vách ngăn, khoảng cách giữa tấm vách ngăn và vòi phun không khí thay đổi tín hiệu áp suất của không khí là đầu ra của đầu ra. tín hiệu điện.
(2) Bộ chuyển đổi I/P của Fisher DVC6200
Nguyên tắc hoạt động của bộ chuyển đổi I/P của Fisher DVC6200 được hiển thị trong Hình 2. Mô-đun chuyển đổi I/P của người định vị nhận được tín hiệu đầu vào DC tiêu chuẩn từ thiết bị điều khiển và không khí không có thiết bị điều khiển bằng điện Tấm và khoảng cách giữa vòi phun cho điện trở không khí thay đổi. Khi tăng lưu lượng tín hiệu ổ đĩa qua cuộn dây điện từ, thu hút hành động chùm tia cân bằng, cân bằng đĩa trục vách ngăn để làm cho nó gần với vòi phun (thay đổi khoảng cách giữa tấm vách ngăn và vòi phun), dẫn đến tăng áp suất của ống dẫn ra; Và ngược lại, khi tín hiệu ổ đĩa bị giảm, thông qua cuộn dây điện từ để làm cho tấm chùm tia / tấm đệm cân bằng cách xa vòi phun, do đó áp suất lưng giảm và đầu ra của khí nén đầu ra của bộ khuếch đại khí nén giảm.
(3) Bộ chuyển đổi I/P Samson 3730
Bộ chuyển đổi I/P của Samson 3730 hoạt động như trong Hình 3. Bộ chuyển đổi điện của Samson 3730 bao gồm mô-đun chuyển đổi I/P dựa trên nguyên tắc cân bằng lực và tăng cường hạ nguồn. Khi tín hiệu dòng DC được áp dụng cho cuộn pít -tông, nằm trong từ trường của nam châm vĩnh cửu, lực trên chùm cân bằng tỷ lệ thuận với tín hiệu dòng điện đến và lực phản ứng kết quả sẽ di chuyển vách ngăn ra khỏi vòi phun. Khi nguồn không khí thông qua lỗ hạn chế cố định, khoảng cách giữa tấm vách ngăn và vòi phun đã thay đổi, làm cho áp suất trở lại của vòi phun đã thay đổi tương ứng, tại thời điểm này, áp suất lưng của vòi hoạt động trên cơ hoành khuếch đại để điều khiển áp suất không khí tín hiệu thay đổi, do đó bộ khuếch đại đầu ra các tín hiệu tốc độ dòng chảy khác nhau.
3, nguyên tắc làm việc của người định vị van thông minh
Hiện đang được sử dụng trong thị trường nội địa của các thương hiệu nước ngoài của định vị van thông minh là: ABBTZIDC, Fisher DVC 6200, Samson 3730, Flowserve Logix 520MD, Dresser-MasoneIlansv1-1-AP, Siemens SIPart PS2, MetSo-ND9000, NELES ND9000, IPS-FOXBOROSDR960 và SDR991, AZIBIL (YAMATAKE) SVP700. Sau đây được thảo luận bên dưới nguyên tắc hoạt động của chín thương hiệu (mô hình tương ứng) định vị van thông minh.
(1) ABB TZIDC
Nguyên tắc hoạt động của ABB TZIDC được hiển thị trong Hình 4. Người định vị bao gồm một mô-đun điện tử, mô-đun I/P với van 3 chiều 3 vị trí và cảm biến vị trí. CPU bộ vi xử lý là thành phần cốt lõi của mô-đun điện tử, mô-đun I/P với van 3 chiều 3 chiều là thành phần cốt lõi của chuyển đổi áp suất khí nén và khí nén và cảm biến vị trí cung cấp vị trí van đáng tin cậy, cho phép người định vị thực hiện điều khiển thông minh. Khi định vị van được cung cấp năng lượng, bộ định vị được xử lý bởi bộ chuyển đổi AD theo tín hiệu đầu vào và tín hiệu cảm biến vị trí để CPU gọi và chương trình phát hiện và điều chỉnh tự động được lưu trữ trong EEPROM được điều chỉnh tự động bởi độ lệch của giá trị đặt và tín hiệu phản hồi vị trí. Mô -đun I/P nhận tín hiệu điện từ mô -đun điện tử và chuyển đổi tín hiệu điện từ định vị thành tín hiệu khí nén để điều khiển bộ truyền động khí nén. Mô -đun I/P nhận tín hiệu điện từ mô -đun điện tử và chuyển đổi các tín hiệu điện từ bộ định vị thành tín hiệu khí để điều khiển bộ truyền động khí nén.
(2) Fisher DVC 6200
Nguyên tắc hoạt động của Fisher DVC 6200 Như được hiển thị trong Hình 5, vỏ bộ điều khiển van kỹ thuật số này chứa các cảm biến di chuyển, hộp nối, đầu vào khí nén và kết nối đầu ra và mô -đun chính, mô -đun chính có thể dễ dàng thay thế trong trường mà không ngắt kết nối dây hoặc đường ống. Mô -đun chính chứa các thành phần như bộ chuyển đổi I/P, bộ khuếch đại khí nén, lắp ráp phản hồi vị trí khuếch đại khí nén, lắp ráp bảng mạch in (PWB) và ba cảm biến áp suất. Vị trí của bộ khuếch đại có thể được phát hiện bằng cách thăm dò một nam châm trên chùm khuếch đại với một máy dò trên bảng mạch in. Các cảm biến du lịch được sử dụng để đọc phản hồi vòng nhỏ.
Bộ điều khiển van kỹ thuật số Fisher DVC 6200 là các dụng cụ chạy bằng vòng lặp cung cấp điều khiển vị trí van tỷ lệ thuận với tín hiệu đầu vào từ phòng điều khiển. Tín hiệu đầu vào được định tuyến qua cáp cặp xoắn vào hộp nối, vào mô hình phân nhóm lắp ráp bảng mạch in, trong đó nó được đọc, tính toán và chuyển đổi bởi bộ vi xử lý thành tín hiệu ổ I/P tương tự để điều khiển bộ chuyển đổi I/P.
Khi tín hiệu đầu vào tăng, tín hiệu ổ đĩa đến bộ chuyển đổi IP tăng và áp suất không khí đầu ra từ bộ chuyển đổi IP tăng. Áp suất không khí đầu ra từ bộ chuyển đổi I/P được gửi đến mô-đun phụ khuếch đại khí nén, cũng được kết nối với nguồn áp suất không khí và khuếch đại tín hiệu khí nén từ bộ chuyển đổi IP. Bộ khuếch đại khí nén nhận tín hiệu khí nén khuếch đại và cung cấp hai đầu ra áp suất không khí. Khi áp suất không khí đầu vào tăng (tín hiệu 4 ~ 20mA), áp suất không khí ở đầu ra sẽ luôn tăng, trong khi áp suất không khí ở đầu ra B sẽ luôn giảm. Áp suất không khí ở cổng đầu ra A được sử dụng trong các ứng dụng tác dụng hai tác dụng và tác dụng một lần và áp suất không khí ở cổng đầu ra B có thể được sử dụng trong các ứng dụng ngược, tác dụng kép và tác dụng đơn. Sự gia tăng áp suất không khí ở đầu ra A sẽ điều khiển bộ đẩy bộ truyền động xuống dưới. Vị trí bộ truyền động được phát hiện bởi một cảm biến phản hồi du lịch không tiếp xúc. Bộ truyền động tiếp tục di chuyển xuống cho đến khi nó đạt đến vị trí bộ truyền động chính xác.
Tại thời điểm này, lắp ráp bảng mạch in sẽ ổn định tín hiệu ổ I/P. Điều này sẽ định vị vách ngăn để ngăn chặn sự gia tăng hơn nữa trong áp suất vòi phun.
Khi tín hiệu đầu vào giảm, tín hiệu ổ đĩa đến bộ chuyển đổi IP giảm và áp suất không khí đầu ra đến bộ chuyển đổi I/P giảm. Bộ khuếch đại khí nén làm giảm áp suất không khí ở đầu ra A và tăng áp suất không khí ở đầu ra B. Bộ truyền động tiếp tục di chuyển lên trên cho đến khi đến bộ chuyển đổi I/P. Bộ truyền động tiếp tục di chuyển lên trên cho đến khi nó đạt đến vị trí bộ truyền động chính xác. Tại điểm vị trí này, lắp ráp bảng mạch in sẽ ổn định tín hiệu ổ I/P. Điều này sẽ định vị vách ngăn để ngăn chặn sự gia tăng hơn nữa trong áp suất vòi phun.
(3) Samson 3730
Nguyên tắc hoạt động của Samson 3730 Như được hiển thị trong hình, người định vị chủ yếu bao gồm một bộ phận điện tử với bộ vi xử lý, bộ chuyển đổi điện tương tự, bộ khuếch đại khí nén đầu ra và vị trí van Một chuyển đổi tuyến tính điện trở của cảm biến vị trí van. Người định vị được cài đặt trong van điều khiển khí nén, tín hiệu điều khiển đầu vào sẽ được định vị chính xác của van. Bộ định vị sẽ điều khiển hệ thống hoặc bộ điều khiển đến tín hiệu điều khiển đầu vào DC (chẳng hạn như 4 ~ 20mA) dưới dạng giá trị W, Van điều khiển Vị trí thân cây thông qua đòn bẩy phản hồi đến cảm biến vị trí van, được chuyển đổi thành tín hiệu điện được thêm vào bộ điều khiển PD. Khi có độ lệch điều khiển, đầu ra của bộ điều khiển PD được thay đổi sao cho đầu ra của bộ chuyển đổi điện được thay đổi và bộ truyền động khí nén của van điều khiển được điều áp hoặc giảm bớt thông qua bộ khuếch đại khí nén. Sự thay đổi tín hiệu đầu ra này di chuyển vị trí van đến một vị trí tương ứng với tín hiệu điều khiển đầu vào. Một bộ đặt tốc độ dòng chảy với một điểm đặt cố định cho phép một khối lượng không đổi được sơ tán để thanh lọc áp suất dương trong vỏ định vị van và đảm bảo phản ứng nhanh, không gặp sự cố của bộ khuếch đại khí nén. Bộ khuếch đại khí nén và bộ đặt áp suất nhận được nguồn cung cấp không khí và bộ đặt áp suất cung cấp áp suất ngược dòng không đổi cho mô -đun chuyển đổi I/P độc lập với áp suất cung cấp không khí.
(4) Flowser Logix 520md
Flowser Logix 520MD hoạt động như trong hình. Nó là một trình định vị thông minh kỹ thuật số với giao thức truyền thông HART tích hợp. Người định vị bao gồm ba phần chính: mô-đun điều khiển điện tử dựa trên bộ vi xử lý, mô-đun chuyển đổi điện dựa trên van áp điện và cảm biến vị trí van.
Toàn bộ vòng điều khiển của định vị logix 520MD có thể nhận được tín hiệu 4-20mA (với lớp phủ HART) hoặc tín hiệu kỹ thuật số. Logix 520MD sử dụng hai thuật toán để xử lý các tín hiệu, vòng lặp bên trong (điều khiển khuếch đại thí điểm) và vòng lặp bên ngoài (điều khiển vị trí thân). Cảm biến vị trí thân cung cấp một phép đo vị trí thực tế của thân cây và nếu có bất kỳ độ lệch nào, thuật toán điều khiển của người định vị sẽ gửi tín hiệu đến điều khiển vòng bên trong dựa trên độ lệch và vòng bên trong nhanh chóng điều chỉnh vị trí van trượt. Áp suất của bộ truyền động thay đổi và thân van bắt đầu di chuyển. Chuyển động thân cây làm giảm độ lệch giữa lệnh cuối cùng và vị trí thân cây và quá trình này tiếp tục cho đến khi độ lệch trở nên bằng không.
Mạch bên trong điều khiển vị trí của van trượt thông qua mô -đun ổ đĩa. Mô -đun trình điều khiển bao gồm cảm biến hiệu ứng Hall với bù nhiệt độ và bộ điều chỉnh áp suất van piezo. Bộ điều chỉnh áp suất Piezo kiểm soát áp suất không khí dưới cơ hoành bằng cách uốn cong chùm piezo. Các chùm áp điện làm lệch hướng với điện áp được áp dụng bởi các thiết bị điện tử vòng bên trong. Khi điện áp đến van piezo được tăng lên, chùm tia piezo uốn cong và đóng lại chống lại vòi phun làm cho áp suất dưới màng ngăn tăng lên. Khi áp suất dưới cơ hoành tăng hoặc giảm, van trượt hoặc van poppet di chuyển lên hoặc xuống, tương ứng. Cảm biến hiệu ứng Hall truyền vị trí của van trượt hoặc van Poppet trở lại các thiết bị điện tử bên trong để điều khiển.
(5) Dresser-Masoneilan SVI-IL-AP
Phimerer-Masoneilan SV1-II-AP Van thông minh Van thông minh hoạt động như trong hình. Bộ định vị van thông minh SV1-II-AP được cài đặt chính xác vào van điều khiển, tín hiệu điều khiển đầu vào (công suất mạch) và nguồn cung cấp khí được kết nối, bộ định vị sẽ nhận tín hiệu điều khiển điện (tín hiệu 4-20mA hoặc tín hiệu bộ điều khiển và bộ điều khiển. giữa hai được tính là độ lệch phi tuyến. Độ lệch của cả hai theo thuật toán PID phi tuyến tính để xử lý, đầu ra vào cuộn dây điện từ của bộ chuyển đổi điện I / P (cấu trúc vách ngăn) Bộ truyền động khí nén để điều khiển bộ truyền động / van đến vị trí đã đặt. Khi vị trí van thực tế giống như vị trí van đã đặt, hệ thống sẽ ổn định và bộ truyền động sẽ không còn di chuyển nữa. Trong trường hợp sản lượng khí nén tác động kép, thành phần khí nén cũng có thể được trang bị bộ khuếch đại đầu ra ngược (đầu ra P,) để tạo thành đầu ra tác động kép cho bộ truyền động khí nén loại hình trụ.
(6) Siemens Sipart PS2
Nguyên tắc làm việc của Siemens SIPart PS2 được hiển thị trong Hình 9. Khi người định vị được kết nối với nguồn điện và tín hiệu điều khiển, tín hiệu phản hồi x từ thân van được chuyển thành tín hiệu điện áp và được gửi đến bộ vi xử lý sau khi chuyển đổi AD. Tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển x cũng được chuyển đổi bởi AD và được gửi đến bộ vi xử lý. Bộ vi xử lý tính toán độ lệch giữa hai tín hiệu và đầu ra +ΔY hoặc -ΔY để kiểm soát việc mở và đóng van áp điện. Hoạt động của vòng lặp phụ được thực hiện trong bộ vi xử lý, đầu ra của trình điều khiển phụ là kỹ thuật số và tín hiệu đầu ra được sử dụng trực tiếp làm đầu vào của van chuyển đổi áp điện, được điều khiển bằng điều chỉnh độ rộng xung (điều khiển theo thời gian). Khi độ lệch điều khiển lớn, người định vị sẽ tạo ra tín hiệu liên tục; Khi độ lệch không lớn, nó sẽ tạo ra tín hiệu xung; Khi độ lệch rất nhỏ, nó sẽ tạo ra tín hiệu xung nhỏ hơn; Khi độ lệch đạt đến phạm vi của độ chính xác điều khiển van, không có đầu ra của lệnh điều khiển và định vị được duy trì.
(7) Metso-neles ND9000
Metso-nele ND9000 hoạt động như trong hình. Khi định vị được kết nối với nguồn điện và nguồn không khí, bộ vi điều khiển (μC) đọc các tín hiệu đầu vào cũng như tín hiệu cảm biến vị trí van (A), tín hiệu cảm biến áp suất (PS, P1, PZ) và tín hiệu cảm biến vị trí van (SPS). Khi bộ vi điều khiển phát hiện sự khác biệt giữa các tín hiệu đầu vào và tín hiệu cảm biến vị trí van, vi điều khiển thực hiện các tính toán dựa trên các thuật toán tích hợp và sau đó thay đổi dòng điện cuộn của van tiền khuếch đại (PR) để thay đổi áp suất hướng dẫn của van trượt (SV). Khi áp suất dẫn của van trượt giảm, van trượt di chuyển và áp suất ở cả hai đầu của xi lanh thay đổi theo đó. Van trượt mở ra để cho phép khí nén đi vào đầu ổ đĩa của xi lanh và trục ra khí ở đầu kia. Sự gia tăng áp suất không khí di chuyển pít -tông cơ hoành, và bộ truyền động và đòn bẩy phản hồi xoay theo chiều kim đồng hồ. Sau khi cảm biến vị trí van phát hiện góc quay của đòn bẩy phản hồi, thuật toán điều khiển trong vi điều khiển tính toán một dòng hướng dẫn mới và tiếp tục điều chỉnh cho đến khi không có sự khác biệt giữa vị trí mới của bộ truyền động và tín hiệu đầu vào.
(8) IPS-Foxboro SDR960 và SDR991
IPS-Foxboro SDR960 và SDR991 hoạt động như trong hình. Chúng là những người định vị van thông minh với tín hiệu 4-20 mA hoặc HART, được cung cấp cho thiết bị điện tử trong nội bộ thông qua bộ chuyển đổi điện áp. Các tín hiệu đầu vào tương tự được kết nối với bộ điều khiển kỹ thuật số thông qua các bộ chuyển đổi và công tắc A/D. Các định vị van thông minh với Profibus PA hoặc Foundation Fieldbus được kết nối thông qua xe buýt và các tín hiệu kỹ thuật số được kết nối với bộ điều khiển kỹ thuật số thông qua bộ giao diện. Tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển kỹ thuật số điều khiển bộ chuyển đổi điện (mô-đun I/P), từ đó điều khiển bộ khuếch đại tiền khuếch đại và bộ khuếch đại công suất khí nén hoạt động đơn (hoặc kép). Bộ khuếch đại công suất khí nén tạo ra tín hiệu khí nén (Y) cho bộ truyền động, phải được cung cấp với nguồn cung cấp không khí 1,4 đến 6.0 (20 đến 90 psi). Tín hiệu phản hồi vị trí (x) của bộ truyền động được gửi đến bộ điều khiển thông qua cảm biến vị trí.
Bộ định vị van thông minh có sẵn với các phụ kiện sau theo yêu cầu: đồng hồ đo áp suất, công tắc áp suất, đầu ra phản hồi 4-20mA, mô-đun báo động và công tắc giới hạn cơ học.
(9) Azibil SVP700
Nguyên tắc hoạt động của Azibil (Yamatake) SVP700 Như được hiển thị trong hình, đây là cấu hình của bộ định vị van thông minh của bộ vi xử lý. SVP700 Sê -ri của định vị chủ yếu bao gồm bộ vi xử lý, mô -đun điều khiển kỹ thuật số, mô -đun cung cấp năng lượng, mô -đun chuyển đổi AD, các thành phần khí nén (bộ chuyển đổi điện I / P và bộ khuếch đại khí nén) và các thành phần cảm biến vị trí van. Thân bộ điều khiển được kết nối với đòn bẩy phản hồi của người định vị và việc di chuyển vị trí van được truyền đến cảm biến từ tính không tiếp xúc để đo qua đòn bẩy phản hồi. Đồng thời, bộ định vị van nhận tín hiệu điều khiển 4 ~ 20mA DC, so sánh vị trí van thu được bằng thuật toán theo cấu hình với tín hiệu vị trí van đo được và thực hiện hoạt động để dẫn đến tín hiệu của ổ đĩa PREPTANT. Bộ truyền động khí nén để kiểm soát vị trí van.
Nguyên tắc làm việc của từng loại định vị van là tương tự nhau. Chín thương hiệu định vị này là các sản phẩm nước ngoài, nhưng trên thực tế, chế độ cấu hình định vị trong nước về cơ bản là giống nhau.
4, Bộ định vị van thông minh một phần của các chỉ số kỹ thuật so sánh
(1) So sánh các chỉ số
Thông qua truy vấn của chín thương hiệu nước ngoài của thông tin kỹ thuật định vị van thông minh, một phần của các chỉ số kỹ thuật được tóm tắt, kết quả được thể hiện trong Phụ lục 1.
(2) Mô tả tham số
Thành phần khí nén. Bộ khuếch đại công suất sử dụng van trượt khí nén hoặc bộ khuếch đại khí nén. Chỉ có các định vị PS2 Logix 520MD và Siemens của SiPart sử dụng các van piezo được thực hiện trên nguyên tắc áp điện làm phần tử chuyển đổi điện.
Áp lực cung cấp không khí (ví dụ như tác dụng đơn). Áp suất không khí (ví dụ, tác dụng đơn) của các định vị van thông minh về cơ bản dao động từ 1,4 đến 7,0 bar (20 đến 102 psi), ngoại trừ DVC 6200 của Emerson-Fisher, có áp suất không khí lên đến 10 bar.
Chất lượng không khí. Chất lượng của không khí dụng cụ được sử dụng cho các định vị van thông minh ở trên đáp ứng các yêu cầu của ISO 8573-1, các chất gây ô nhiễm không khí nén phần 1 và mức độ sạch sẽ của các tiêu chuẩn chất lượng không khí của thiết bị. Giá trị của lớp hạt rắn tối đa càng lớn của không khí nén, kích thước của các hạt rắn lớn hơn có trong không khí nén. Giá trị của lớp hàm lượng dầu của không khí nén càng lớn, tổng hàm lượng dầu (aerosol dầu, chất lỏng dầu và hơi dầu) của không khí nén càng lớn. Giá trị của đánh giá điểm sương áp của không khí nén càng lớn, hàm lượng nước của không khí nén càng lớn. Mô tả cụ thể như sau.
1) Các chỉ số kích thước hạt
DVC 6200 của Emerson-Fisher có thể đến Lớp 7 INDEX, SV1-I-I-AP của Dresser-Masoneilan có thể đạt đến Chỉ số lớp 6, ND9000 của Metso-Neles có thể đạt đến Chỉ số lớp 5, trong khi SIPartPS2 và SPR991 của SIEMENS chỉ có chỉ số 2. SIPArtPS2 của Siemens và SDR960 và SDR991 của IPS-Foxboro chỉ có 2 cấp độ, điều đó có nghĩa là các định vị của Siemens và IPS-Foxboro yêu cầu chất lượng kích thước hạt quá cao của không khí thiết bị và khi chất lượng của không khí dụng cụ giảm, hiệu suất và điều chỉnh của các bộ định vị sẽ bị ảnh hưởng. Các thương hiệu khác của các chỉ số kích thước hạt định vị chủ yếu ở cấp độ 4 (bao gồm) hoặc nhiều hơn.
2) Hàm lượng dầu
Chỉ số nội dung dầu PS2 SIPART của Siemens là cấp 2, điều đó có nghĩa là người định vị trên các yêu cầu về hàm lượng dầu không khí của dụng cụ là quá cao và các thương hiệu khác của người định vị nằm trong hàm lượng dầu từ cấp 3 trở lên.
3) Điểm sương
Để so sánh, ba người định vị đầu tiên có yêu cầu điểm sương thấp, trong khi vị trí SIPart PS2 của Siemens có yêu cầu điểm sương cao.
Nhà máy sản xuất sử dụng một số lượng lớn các định vị van thông minh và điều kiện làm việc lâu dài. Khi người định vị trên các yêu cầu chất lượng khí của thiết bị quá cao, ở trạng thái bất thường (giảm chất lượng khí) dễ bị tắc nghẽn, nước và các hiện tượng khác, ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của van. Khi vị trí của các van quan trọng mất chức năng kiểm soát sẽ tạo ra tổn thương nghiêm trọng. Thông qua việc sử dụng trường thực tế, SV1-II-AP của Emerson-Fisher, SV1-II-AP của Emerson-Fisher, TZIDC 3730 và ABB của Samson và ABB và các định vị khác có hiệu suất ổn định, kiểm soát chính xác và tỷ lệ thất bại thấp; Trong khi người định vị của Siemens có tỷ lệ thất bại cao, dễ dàng vào nước, độ chính xác thấp.
Công suất đầu ra tối đa (ví dụ: một lần hoạt động). Khả năng đầu ra tối đa của định vị van ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ của hành động van (thời gian chuyển đổi). Bảng 1 cho thấy: DVC 6200 của Emerson-Fisher đầu ra 29,5nm3/h của khí dụng cụ ở áp suất nguồn 5,5bar (80PSI); SV1-I-I-AP của Dresser-Masoneilan xuất ra 660L/phút (39,6nm3/h) khí dụng cụ ở áp suất nguồn 6,2bar (90psi). NM3/H) không khí dụng cụ; Logix520 của Flowser đầu ra 20,8nm3/h không khí trong áp suất không khí 4,1 bar (60 psi). Các thương hiệu khác của người định vị đầu ra khoảng 10nm3/h của không khí dụng cụ ở áp suất không khí 6.0bar (90psi).
Tiêu thụ không khí. Bản thân người định vị sẽ tiêu thụ một lượng không khí thiết bị nhất định trong quá trình hoạt động. Bảng 1 cho thấy mức tiêu thụ không khí thiết bị của người định vị rất thấp, nhưng DVC 6200 của Emerson-Fisher và người định vị SV1-I-I-AP của Dresser-Fisher tiêu thụ nhiều không khí hơn các định vị khác.
Nhiệt độ giới hạn xung quanh hoạt động (không được chọn cụ thể). Tất cả các thương hiệu của người định vị trong tài liệu này có nhiệt độ môi trường hoạt động từ -40 đến 80 ° C theo lựa chọn không đặc biệt (điều kiện).
Màn hình LCD. Van định vị Trong quá trình điều khiển, Thanh tra trường đôi khi cần quan sát vị trí van, chỉ DVC 6200 của Emerson-Fisher không có chức năng hiển thị LCD.
Xếp hạng bảo vệ. Tất cả các định vị van trên được xếp hạng IP66.
