国产智能阀门定位器技术探析

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1、国产智能阀门定位器技术探析李宝华摘要：中国制造以创新驱动和智能转型推动新一代信息化与工业化深度融合，以网络化、数字化、智能化实现智能制造。对于流程工业的目标是要建成智能工厂。控制阀是流程工业过程控制的终端执行元件，只有提升为智能现场设备才能实施信息化整合进入智能工厂，要点是配置和应用智能阀门定位器。国内智能阀门定位器技术发展起步较晚，但从国家项目攻关，到政府基金支持，产、学、研合作开发，都很好地推动了国内智能阀门定位器技术的研发。国产智能阀门定位器已进入市场多年，在整体技术上与国外同类产品尚有一定差距。本文试对国内智能阀

2、门定位器技术进行探析，介绍智能阀门定位器结构模式和组成以及有代表性的国内智能阀门定位器产品。关键词：国产智能阀门定位器；结构模式；组成；技术探析。引言中国制造以创新驱动和智能转型推动新一代信息化与工业化深度融合，以网络化、数字化、智能化实现智能制造。对于流程工业的目标是要建成智能工厂，由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式，其核心技术装备对制造过程各个环节实现信息获取、实时通信和动态交互及决策分析和控制，包含智能传感与控制装备、智能检测与分析装备等。控制阀是流

3、程工业过程控制的终端执行元件，只有提升为智能现场设备才能实施信息化整合进入智能工厂，要点是配置和应用智能阀门定位器（），通过数字化数据处理、双向通信以及人工智能应用，得以功能强化和具有高可靠性及高可用性。市场和用户的需求推动着制造厂商的产品研发和技术创新，上世纪九十年代，国外几大知名控制阀厂商相继推出数字阀门控制器（）、数字式阀门定位器以及数字化解决方案，开发和应用智能阀门定位器，重点在定位控制及其扩展控制和诊断功能，产品研发持续至今，不断提升技术性能、集成控制功能和拓展应用广度。国内存量市场上的智能阀门定位器绝大多数出

4、自国外品牌，如的系列、的系列、的系列、的、（）的、（）的、的，等等。国内智能阀门定位器技术发展起步较晚，制造基础薄弱，专业人才匮乏，在市场主导、国家推动、产学研合作之下，国内控制阀厂商和相关单位从对进口产品的消化理解吸收入手，进行参照设计和自主创新，首先解决产品有无和中国制造问题。从国家项目攻关，到政府基金支持，产、学、研合作开发，以及各高校已培养出几十名专攻智能阀门定位器课题的硕士研究生，都很好地推动了国内智能阀门定位器技术的研发，国家专利也有几十个。目前，重庆川仪、衡阳北光、深圳万讯、乐清自仪九厂等厂商已有相应产品进

5、入市场多年，多为仿制国外智能阀门定位器的基本型，但有部分零部件和元器件依靠外供、控制算法比较简单、功能集成尚无突破、气动部件成制约瓶颈，整体技术上与国外同类产品尚有一定差距，目前研发进展有些迟缓。本文试对国内智能阀门定位器技术进行探析，介绍智能阀门定位器结构模式和组成以及有代表性的国内智能阀门定位器产品。智能阀门定位器结构模式国家标准（：）《工业过程控制系统用阀门定位器第部分：气动输出智能阀门定位器性能评定方法》中的条，智能阀门定位器定义为是一种通过数据处理、决策生成和双向通信数字技术来实现其功能的仪表，可以配备附加的传

6、感器和附加的功能来补充其主要功能。智能阀门定位器技术发展趋势是固件依存功能、硬件依存软件，架构相似。对众多厂家、不同设计、各种固件、纷杂型号的智能阀门定位器，可按结构化方法去解释和鉴别，通过区分硬件模块、外部连接和应用环境，建立起智能阀门定位器硬件结构的常规模式，如图所示。图1智能阀门定位器结构的常规模式智能阀门定位器硬件结构常规模式的七大部分：（）电源单元。只有少数智能阀门定位器设计有四线制或三线制，需要专门的外部供电，设置电源单元接受外接电源电压。大多数智能阀门定位器是二线制仪表，是通过控制系统及仪表的模拟量控制信号

7、（电流）来取得工作电源，此时所需的电源转换部分并接在输入上，常规方法是用稳压管取出电压，再使用集成器件转换出及接口的工作电压（例如）、输出子系统所需驱动电压（例如驱动压电阀的）。现场总线类型的是通过通信接口连接取得总线网络（网段）供电（）和同时接受数字量控制信号。（）输入组件。用来连接电流控制信号（输入给定值）和接受阀位传感器对控制阀行程检测的反馈信号，支持定位控制的首要功能。对于信号模式，输入回路中设置调制解调器进行数字信号分离。对于接受数字控制信号的和等现场总线类型则在输入组件中没有电流输入，而是通过通信接口连接外部

8、总线网络。阀位反馈信号是通过控制阀阀杆（轴）通过反馈杆等机械连接件将阀位传递给阀位传感器，测量多采用接触式电位器及滑动电阻，或采用非接触的霍尔元件及磁阻式位移（角度）传感器。（）辅助输入组件。只是为了区别首要的定位控制功能的信号输入，才将其它辅助信号输入单独作为一个模块分析。为了拓展功能和实施预测性维护，一些智能阀门