October 18, 2024
Bộ định vị van theo cấu trúc: bộ định vị van khí nén, bộ định vị van điện và bộ định vị van thông minh, là phụ kiện chính của van điều khiển, thường được sử dụng kết hợp với van điều khiển khí nén, nó chấp nhận tín hiệu đầu ra của bộ điều chỉnh, và sau đó đến tín hiệu đầu ra của nó để điều khiển van điều khiển khí nén, khi van điều khiển hoạt động, độ dịch chuyển của trục van và thông qua cơ học Khi van điều chỉnh được vận hành, độ dịch chuyển của trục van được phản hồi đến bộ định vị van thông qua thiết bị cơ học và trạng thái van được truyền đến hệ thống trên thông qua tín hiệu điện.
Bộ định vị van theo hình thức cấu trúc và nguyên tắc hoạt động của nó có thể được chia thành bộ định vị van khí nén, bộ định vị van điện - khí và bộ định vị van thông minh.
Bộ định vị van có thể tăng công suất đầu ra của van điều chỉnh, giảm độ trễ truyền của tín hiệu điều chỉnh, tăng tốc độ di chuyển của trục van, cải thiện tính tuyến tính của van, khắc phục ma sát của trục van và loại bỏ ảnh hưởng của lực không cân bằng, để đảm bảo định vị chính xác của van điều chỉnh.
1.2.1 Bộ định vị van được chia thành bộ định vị van khí nén, bộ định vị van điện và bộ định vị van thông minh theo tín hiệu đầu vào.
(1) Tín hiệu đầu vào của bộ định vị van khí nén là tín hiệu khí tiêu chuẩn, ví dụ, tín hiệu khí 20 ~ 100kPa, tín hiệu đầu ra của nó cũng là tín hiệu khí tiêu chuẩn. (2) Tín hiệu đầu vào của bộ định vị van điện là tín hiệu dòng điện hoặc điện áp tiêu chuẩn, ví dụ, tín hiệu dòng điện 4~20mA hoặc tín hiệu điện áp 1~5V, v.v. Bên trong bộ định vị van điện, tín hiệu điện được chuyển đổi thành lực điện từ, và sau đó tín hiệu khí đầu ra được xuất ra để điều khiển van chuyển đổi. (3) Bộ định vị van điện thông minh chuyển đổi tín hiệu dòng điện đầu ra từ phòng điều khiển thành tín hiệu khí để điều khiển van điều khiển và theo lực ma sát của trục van khi van điều khiển hoạt động để bù cho lực mất cân bằng do sự dao động của áp suất môi chất, để độ mở của van tương ứng với tín hiệu dòng điện đầu ra từ phòng điều khiển. Và cấu hình thông minh có thể được thiết lập để đặt các thông số tương ứng để đạt được mục đích cải thiện hiệu suất của van điều khiển.
1.2.2 Theo hướng tác động có thể chia thành bộ định vị van một chiều và bộ định vị van hai chiều. Bộ định vị van một chiều cho bộ truyền động kiểu piston, bộ định vị van chỉ có một hướng tác động, vai trò bộ định vị van hai chiều trong bộ truyền động kiểu piston ở cả hai bên của xi lanh, trong cả hai hướng tác động.
1.2.3 Theo ký hiệu độ lợi tín hiệu đầu ra và đầu vào của bộ định vị van được chia thành bộ định vị van tác động thuận và bộ định vị van tác động ngược. Tín hiệu đầu vào của bộ định vị van tác động thuận tăng, tín hiệu đầu ra cũng tăng, do đó độ lợi là dương. Tín hiệu đầu vào của bộ định vị van phản ứng tăng, tín hiệu đầu ra giảm, do đó, độ lợi là âm.
1.2.4 Theo tín hiệu đầu vào của bộ định vị van là tín hiệu tương tự hay tín hiệu số, có thể chia thành bộ định vị van thông thường và bộ định vị van điện trường. Tín hiệu đầu vào của bộ định vị van thông thường là áp suất không khí tương tự hoặc tín hiệu dòng điện, điện áp, tín hiệu đầu vào của bộ định vị van điện trường là tín hiệu số trường.
1.2.5 Theo việc bộ định vị van có CPU hay không có thể chia thành bộ định vị van điện thông thường và bộ định vị van điện thông minh. Bộ định vị van điện thông thường không có CPU, do đó, không có trí thông minh, không thể xử lý hoạt động thông minh. Bộ định vị van điện thông minh có CPU, có thể xử lý các hoạt động thông minh liên quan, ví dụ, có thể là bù phi tuyến kênh chuyển tiếp, v.v., bộ định vị van điện trường cũng có thể có PID và các mô-đun chức năng khác để đạt được hoạt động tương ứng.
1.2.6 theo phương pháp phát hiện tín hiệu phản hồi cũng có thể được phân loại.
Ví dụ, bộ định vị van với liên kết cơ học phát hiện tín hiệu vị trí van: bộ định vị van với hiệu ứng Hall phát hiện độ dịch chuyển phát hiện độ dịch chuyển của trục: phương pháp cảm ứng điện từ phát hiện độ dịch chuyển của trục của bộ định vị van, v.v.
Bộ định vị van là phụ kiện chính của van điều khiển. Nó sẽ sử dụng tín hiệu dịch chuyển trục làm tín hiệu đo phản hồi đầu vào, tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển làm tín hiệu đặt, để so sánh, khi hai có độ lệch, thay đổi tín hiệu đầu ra cho bộ truyền động, để bộ truyền động hoạt động, việc thiết lập mối quan hệ tương ứng một-một giữa lượng dịch chuyển trục và tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển. Do đó, bộ định vị van bao gồm một hệ thống điều khiển phản hồi với độ dịch chuyển trục làm tín hiệu đo và đầu ra của bộ điều khiển làm tín hiệu đặt. Biến thao tác của hệ thống điều khiển là tín hiệu đầu ra của bộ định vị van cho bộ truyền động.
(1) Được sử dụng trong các hệ thống điều chỉnh quan trọng với các yêu cầu cao về chất lượng điều chỉnh để cải thiện độ chính xác và độ tin cậy của van điều chỉnh.
(2) Được sử dụng trong các ứng dụng có sự chênh lệch áp suất giữa hai đầu van lớn (△p>1MPa). Tăng lực đầu ra của bộ truyền động bằng cách tăng áp suất của nguồn khí để khắc phục lực không cân bằng do chất lỏng tạo ra trên trục van và giảm sai số hành trình.
(3) Khi môi chất điều chỉnh có nhiệt độ cao, áp suất cao, nhiệt độ thấp, độc hại, dễ cháy, nổ, để ngăn ngừa rò rỉ bên ngoài, vật liệu đóng gói thường được ép rất chặt, do đó ma sát giữa trục van và vật liệu đóng gói lớn hơn, tại thời điểm này với bộ định vị có thể khắc phục độ trễ thời gian.
(4) Môi chất điều chỉnh là chất lỏng nhớt hoặc chứa các chất rắn lơ lửng, bộ định vị có thể khắc phục sức cản của môi chất đối với chuyển động của trục.
(5) Được sử dụng cho van điều chỉnh cỡ lớn (Dg>100mm) để tăng lực đẩy đầu ra của bộ truyền động.
(6) Khi khoảng cách giữa bộ điều chỉnh và bộ truyền động lớn hơn 60m, bộ định vị có thể được sử dụng để khắc phục độ trễ trong việc truyền tín hiệu điều khiển và cải thiện tốc độ phản ứng của hoạt động van.
(7) Được sử dụng để cải thiện đặc tính dòng chảy của van điều chỉnh.
(8) Một bộ điều chỉnh để điều khiển hai bộ truyền động để thực hiện điều khiển dải phân chia, có thể sử dụng hai bộ định vị, tương ứng, để chấp nhận tín hiệu đầu vào thấp và tín hiệu đầu vào cao, sau đó một bộ truyền động tác động dải thấp, một bộ khác tác động dải cao, tức là, tạo thành một quy định dải phân chia.
Các bộ truyền động thường được sử dụng là bộ truyền động khí nén, bộ truyền động điện, hành trình thẳng, hành trình góc. Được sử dụng để đóng và mở các loại van khác nhau, bảng gió, v.v. tự động và thủ công.
Bộ định vị van khí nén Masoneilan Svi II
Bộ định vị van khí nén là một trong những phụ kiện và phụ kiện quan trọng của van điều khiển khí nén và đóng vai trò định vị van.
Bộ định vị van khí nén hoạt động theo nguyên tắc cân bằng mô-men xoắn, khi áp suất tín hiệu P1 qua ống thổi 2 tăng, làm cho đòn bẩy chính 3 quay quanh điểm xoay, để nút chặn vòi phun 9 gần với vòi phun, áp suất ngược của vòi phun được khuếch đại bởi bộ khuếch đại một chiều 8, thông qua áp suất buồng màng của bộ truyền động tăng, để trục van chuyển động xuống dưới. Và dẫn động đòn bẩy phản hồi quay quanh điểm xoay, cam phản hồi cũng quay ngược chiều kim đồng hồ, thông qua con lăn để làm cho đòn bẩy phó 4 quay quanh điểm xoay và lò xo phản hồi kéo dài, sức căng của lò xo trên đòn bẩy chính 3 và áp suất tín hiệu được sử dụng trong ống thổi để đạt được cân bằng mô-men xoắn, thiết bị đạt đến trạng thái cân bằng. Vị trí van của bộ truyền động được duy trì ở một mức độ mở nhất định và một áp suất tín hiệu nhất định tương ứng với một mức độ mở van nhất định. Chế độ hoạt động trên là tác động thuận, nếu bạn muốn thay đổi chế độ hoạt động, chỉ cần lật cam, hướng A thành hướng B, v.v., có thể. Cái gọi là bộ định vị tác động thuận là áp suất tín hiệu tăng, áp suất đầu ra cũng tăng; cái gọi là bộ định vị tác động ngược là áp suất tín hiệu tăng, áp suất đầu ra giảm. Một bộ truyền động tác động thuận có thể nhận ra hành động của một bộ truyền động tác động ngược miễn là nó được trang bị một bộ định vị tác động ngược; ngược lại, một bộ truyền động tác động ngược có thể nhận ra hành động của một bộ truyền động tác động thuận miễn là nó được trang bị một bộ định vị tác động ngược.
Bộ định vị van khí nén
Bộ định vị van khí nén nhận tín hiệu điện yếu như 4-20mA từ bộ điều khiển hoặc hệ thống điều khiển và cung cấp tín hiệu khí cho bộ truyền động khí nén để điều khiển vị trí van.
Nó được sử dụng kết hợp với van điều khiển khí nén để tạo thành một vòng điều khiển kín. Tín hiệu dòng điện DC do hệ thống điều khiển cung cấp được chuyển đổi thành tín hiệu khí để điều khiển van điều chỉnh và điều khiển hoạt động của van điều chỉnh. Đồng thời, theo mức độ mở của van điều khiển để phản hồi, để vị trí van có thể được định vị chính xác theo tín hiệu điều khiển đầu ra của hệ thống.
Bộ định vị van khí nén và bộ truyền động khí nén cùng nhau tạo thành một đơn vị điều khiển tự động và nhiều loại van điều khiển được kết nối với việc gỡ lỗi và lắp đặt, kết hợp với van điều khiển khí nén. Được sử dụng trong các lĩnh vực điều khiển quy trình tự động hóa công nghiệp khác nhau.
Bộ định vị van điện - khí nén Fisher 3582i
Vì DCS hiện nay được sử dụng ngày càng nhiều trong lĩnh vực này, nhiều bộ điều khiển được sử dụng trong bộ điều khiển hệ thống điều khiển trung tâm, vì vậy điều khiển trung tâm đến hiện trường là tín hiệu điện 4-20mA đến hiện trường và cần có hành động van nhanh hơn.
Mặc dù bộ định vị van từ bộ định vị van khí/khí ban đầu, sự phát triển của bộ định vị van điện/khí đến bộ định vị van kỹ thuật số hiện tại, bộ định vị van bus khu vực, nhưng các nguyên tắc cơ bản và các chức năng chính của chúng không thay đổi đáng kể.
Với sự phát triển của công nghệ đo lường, lĩnh vực đo lường khí nén đã dần bị chiếm lĩnh bởi đo lường điện và điều khiển máy tính, và hiện nay chỉ trong một số trường hợp đặc biệt vẫn sử dụng đo lường khí nén, như đo lường trong phụ kiện van “bộ định vị” bởi bộ định vị van khí nén (P / P) ban đầu dần dần bởi bộ định vị van điện/khí (E / P) thay thế. “Bộ định vị” cũng đã dần được thay thế bằng bộ định vị van điện/khí (E/P) từ các bộ định vị van khí nén ban đầu.
Vậy trong bộ định vị van điện/khí, tín hiệu điện đầu vào được chuyển đổi thành tín hiệu khí? Chúng ta hãy lấy bộ chuyển đổi điện/khí loại SAMSON 6111 làm ví dụ để giới thiệu nguyên tắc hoạt động của nó (như hình 1):
Bộ khuếch đại công suất khí nén (8) trong thiết kế; chọn lực lò xo thích hợp (8.2), để khi tín hiệu đầu vào là 0 mA để duy trì đầu ra PA trong 100 mbar, để áp suất đầu ra qua lỗ tiết lưu không đổi (8.4) để vòi phun (7) bên trong một áp suất ngược nhất định.
Bộ định vị van điện - khí SAMSON 4763 (Hình 2) làm ví dụ, các thành phần chính của bộ định vị được hiển thị trong Hình 2.
1. Đòn bẩy phản hồi (1) 2. Lò xo phản hồi (6) 3. Ống thổi phản hồi (7) 4. Bộ khuếch đại công suất khí nén (7 dưới) 5. Bộ chuyển đổi điện/khí (21)
Tín hiệu đầu vào ↑ → áp suất không khí tại điểm Pe ↑ → thanh nối (9) trong hộp khí phản hồi di chuyển sang trái → lò xo nén (6), tấm chắn (10.2) di chuyển gần vòi phun (10.1) → áp suất không khí đầu ra ↑ → trục van (đối với van mở khí) ↑ → lò xo nén (6) → thanh nối (9) trong hộp khí phản hồi di chuyển sang phải → tấm chắn (10.2) rời khỏi vòi phun (10.1) → áp suất không khí đầu ra (Pst) ↓. Khi lực của lò xo phản hồi cân bằng với lực của ống thổi phản hồi, vị trí van được duy trì ở vị trí tương ứng với tín hiệu đầu vào.
B) Định vị
Trục van ↑ do thay đổi điều kiện quy trình → nén lò xo bộ truyền động → lò xo nén (6) → chuyển động sang phải của thanh nối (9) trong ống thổi phản hồi → tấm chắn (10.2) rời khỏi vòi phun (10.1) → áp suất không khí đầu ra ↓ → lực lò xo hướng xuống từ bộ truyền động trả lại vị trí van về vị trí ban đầu.
Điều chỉnh điểm không: khi tín hiệu đầu vào là 4mA, áp suất đầu ra của bộ định vị van phải là 0,2MPa. Nếu không chính xác, bạn có thể điều chỉnh vít điều chỉnh điểm không trên bộ định vị van. Điều chỉnh hành trình: khi tín hiệu đầu vào là 20mA, áp suất đầu ra của bộ định vị van phải là 1,0MPa. Nếu không chính xác, bạn có thể điều chỉnh vít điều chỉnh hành trình trên bộ định vị van. Sau khi điều chỉnh, lặp lại kiểm tra xem điểm không và hành trình có nằm trong phạm vi yêu cầu hay không. Nếu con trỏ vẫn cho thấy van chưa mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, thì nói chung là do hành trình bộ truyền động van điều chỉnh không đủ, bạn nên nới lỏng vít khóa của trục van, từ từ vặn trục van, để van đạt đến vị trí mở và đóng theo yêu cầu.
1. Bộ định vị van có tín hiệu đầu vào nhưng không có đầu ra.
(1) Lỗi của cụm van điện từ, nên thay đổi cụm van điện từ.
(3) Điều chỉnh điểm không của tấm chắn bộ khuếch đại khí nén quá cao, tấm chắn cách xa vòi phun.
(5) Kết nối đường dây không khí sai (bao gồm cả bộ khuếch đại).
2. Không có tín hiệu đầu vào từ bộ định vị van nhưng tín hiệu đầu ra luôn ở mức tối đa.
(2) Tắc vòi phun.
Mạch khí nén chậm hoặc áp suất đầu ra sẽ dẫn đến hư hỏng đầu màng của van điều chỉnh, rò rỉ khí, dẫn đến tín hiệu đầu vào nhưng lỗi hoạt động chậm của van điều chỉnh, để van điều chỉnh không thể đạt được hiệu quả điều chỉnh kịp thời, phương pháp xử lý để kiểm tra buồng màng, thay thế màng ngăn.
3. Tuyến tính kém của bộ định vị van.
(1) Có vật lạ trong vòi phun hoặc tấm chắn. (2) Lò xo phản hồi bị kẹt. (3) Cơ chế liên kết không được cài đặt tốt. (4) Việc lựa chọn cam là sai. (5) Rò rỉ không khí nhẹ trong ống thổi phản hồi.
