王曲电厂气动调门定位器之比较

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1、王曲电厂气动调门定位器之比较生产技术部张文慧【摘要】本文主要介绍了王曲电厂现场应用的两种定位器——ABB公司生产的TZID/TZID-C防暴型智能阀门定位器和Fisher公司生产的DVC2000系列数字式阀门定位器，从原理和使用情况进行了分析比较。【关键词】气动门定位器原理比较引言王曲电厂现场使用的气动执行机构阀门采用的定位器主要有：ABB公司生产的TZID/TZID-C防暴型智能阀门定位器和Fisher公司生产的DVC2000系列数字式阀门定位器。1智能气动执行机构工作原理：阀门定位器由控制单元、电气转换I/P单元、阀位检测反馈单元三部分组成

2、，其原理如图一所示。来自调节器的输入信号与阀位反馈信号一同进入微处理器，进行比较运算，根据两者之间的偏差输出一控制信号到I/P转换单元，控制I/P单元的输出气压及气动调节阀的阀杆运动，阀杆的行程同时反馈到控制单元，由此形成闭环控制。图一智能气动执行器工作原理I/P转换单元由两个开关控制阀A、B组成。通过两个方向的控制阀A和B来控制压缩空气进出气动调节阀，阀A是进气阀，阀B是排气阀，这两个阀门都只有“开”和“关”两种状态。在任意时刻，阀A、B之中只能有一个开通，另一个处于关闭状态。当A开通时，由于压缩空气的压力大于膜头内的压力，因此压缩空气进入调

3、节阀，阀杆向下移动；反之当B开通时，调节阀气室内的压缩空气由B排入大气，阀杆在弹簧的作用下向上移动。在智能阀门定位器中，为了能与控制电路接口，阀A和阀B的开通和关断必须能够用电流或电压来控制。进气阀及排气阀的控制是技术实现的关键之一，必须同时能满足低功耗启动、高可靠、长寿命、电流/电压控制→气源压力控制的要求。可选择的方案有：基于电磁感应原理的喷嘴挡板式和基于高效压电效应的压力调节器或电磁阀。2两种智能阀门定位器之比较两种智能阀门定位器的控制单元与阀门反馈单元大同小异。主要区别于定位器的I/P转换单元。2.1ABBTZID/TZID-C智能阀门

4、定位器该定位器I/P转换单元是基于电磁感应原理的喷嘴挡板式。控制单元输出电流信号，送给I/P转换单元，I/P转换单元根据电流信号改变喷嘴与挡板的相对位置，从而改变喷嘴的背压，经放大器改变进气阀和排气阀的位置，从而改变气体的流量，来达到控制气源压力的目的，实现电气转换的开关功能。其控制单元采用TEIP11作为核心部件，结合微处理技术，内置通讯功能。通过安装，适合转动型及直行程阀门的控制，定位精度高，行程范围大：直行程：20~150mm，转动型：达125度。气容≥13.5kg/小时，气耗≤0.03kg/小时，通过自动零点/量程的调整，简化调试。采用

5、传感器技术进行温度及位置补偿，具有抗振动能力高达10g，10~150Hz;温度范围-40~+85°C的卓越特点。通过HART或Profibus/FF通讯接口，建立现场与控制室的实时联系，可进行参数调整，状态监控。该阀门定位器I/P转换单元在工作中会有气耗排放，造成仪表空气的较大需求，运行成本略高。2.2DVC2000系列数字式阀门定位器DVC2000数字式阀门控制器（图1-1）的反馈系统利用一个磁场来进行非接触式的精确的位置测量，是可以通讯的、基于微处理器的电－气阀门定位器，DVC2000系列数字式阀门控制器通过一个本地显示液晶屏和HART.协

6、议进行通讯，还可以用一台安装了AMSValveLink软件或AMSTM软件的个人电脑来设置和校验设备。将电流输入信号（4-20mA）转换为气压输出信号的传统功能外，除此之外它还提供了一个选项，可为2个集成的限制开关（用于阀门开/关指示器）提供了单独的线路，并有一个阀位变送器（用于独立的阀位置反馈）。DVC2000系列数字式阀门控制器设计用于替代标准气动和电－气阀门定位器。设备需要在不低于8.5V电压和3.5mA电流下运行。在执行某些程序时需要最高达20mA的直流电。DVC2000数字式阀门控制器由于利用一个磁场来进行非接触式的位置测量，为避免设

7、备操作过程中由于疏忽造成的阀杆移动，应禁止使用磁性工具（如磁性尖端的螺丝刀）。安装的磁铁组件长度不得小于执行机构的物理行程。否则设备将会由于磁铁移出DVC2000反馈刻度指示范围而导致失控。另外，如果气源供应的不是清洁、干燥和无油的气体，可能会引起严重的人员伤害或设备损伤。在接触接线端子和按钮时，必须采取正确的静电释放保护措施。没有采取适当的保护措施可能会引起阀门的不当移动，造成阀门/执行机构的不稳定。图二DVC2000系列数字式阀门定位器DVC2000内的阀位变送器的供电通过4-20mA的控制系统输入获得，类似于两线制变送器的工作方式。另外，

8、变送器的功能是从数字式阀门控制器上获取阀位信息（通过一个光声绝缘体）。因此，4-20mA的定位控制回路也必须供电，以保证阀位变送器能产生一个表示阀门位