閥門定位器*技術研究

上海自動化儀表股份有限公司技術中心、自儀七廠承擔的新產品研究項目“閥門定位器*技術研究”，于2011年11月25日由上海自動化儀表股份有限公司規劃發展部組織和主持進行技術總結鑒定。

智能電-氣閥門定位器作為氣動調節閥的主控部 件，直接影響閥門的控制品質。在現代化的電站、石油、 化工、冶金等過程控制場合，作為執行單元的閥門控制越來越向髙效、 安全、節能、環保、精于管理等方向發展。因此， 市場對與之配套的主控產品-- 閥門定位器的*性要求顯得非 常迫切。作為氣 動調節閥的主控 部件，定位器的性能直接影響閥門的控制品質。隨著現場總線技術的發展，系統對儀表的要求不僅僅局限于控制信息的交換，還涉及相關設備的運行管理信息。因此，跟蹤、學習、掌握主流產品的*技術，開發具有自己特色的先 進閥門定位器，服務國內閥門生產企業，特別是公司內部企業一自儀七廠的閥門主控部件，具有廣闊前景。

課題組分析西門子、FISHER、ABB等國外主要同類型產品的特點，綜合考慮后，對閥門定位器*技術 進行研究，這些*技術包括：

1、顯示技術的研究 —定位器的顯_示，設計有兩套顯示窗口：機械指針顯示和LCD屏顯示。

機械指針顯示,*獨立于電子部分，不受電子器件及環境溫度的影響，因此能*可靠地指示閥門當前位置。它取自氣動執行機構的行程軸，通過機械傳動，帶動指針，動態地反映當前閥芯位置。機械顯示窗口，同時設計有可預先調節的兩個靜態指針，可用于指示閥門的全開、全閉位置。這樣，通過兩個靜態指針及一個動態指針，形象并可靠地反映閥芯位置。

LCD屏顯示，不同于目前市場使用產品的筆段或 字符顯示，而是采用128*64的點陣顯示。具有如下優 點：

運行畫面：

⑴閥位值采用大字體，凸顯閥位狀態。

(2)    給定值增加顯示當前控制電流信號，便于在流 量特性擬合下的對照性。

(3)    給定值、閥位值可選行程和流量的百分比值顯 示方式，有對應的特征標志

(4)    提供閥位、偏差指示模擬條，方便反映當前閥 位狀態

(5)    在閥位模擬條上，有反映閥門的氣開/氣關及 上下限位置指示

運行管理：可用圖標方式反映定位器歷史狀況信息，閥門運行的區域分布狀況等信息資料。

組態畫面:提供中文顯示的菜單畫面，對需要操作 的條目選擇更加方便。

2、合理結構及氣路研究

殼體材料：采用表面波浪型的塑料外殼內噴金屬漆，在不降低產品的抗電磁干擾性的前提下，增加產品外形的美觀性、加工的便利及降低成本。

操作按鈕：

不開盒蓋下的本地操作模式。采用磁簧按鍵，操作按鍵置于殼體表面，與內部*隔離，在提供用戶極大的方便性下，不影響產品的防護性，同時對今后隔爆產品的研發提供可操作性。

內部結構:行程傳動軸的優化,提髙防護能力。齒輪耦合模數的細化，提髙中點調整精度。優化齒輪耦合、分離結構，增加行程傳感器中點調整的可操作性。 優化氣路結構，將先導閥、背壓穩定閥、氣路放大器、單 向閥組成整體模塊，提髙產品的穩定性和可裝配性，同 時增加氣路流通量。

3、診斷技術的研究

儀表除了實時地對運行狀態和環境提供自診斷外，還儲存閥門動作的歷史數據。采用棒狀圖畫面，反映閥門在各區間的運行狀態。對某區間的運行狀態，提供顯示。考慮安裝壓力傳感器的接口，為今后定位器的輸出壓力檢測服務。壓力檢測對執行機構、閥門的泄露檢測、控制品質的提升等提供必要的手段。

4、控制品質的研究

動態過程中,當閥門填料變化弓丨起摩擦力變化，流體介質特性變化，如溫度，壓力，擾動等因素引起控制品質的改變時，能自適應調整控制方案，使工藝流程可靠穩定。

靜態初始化過程中的優化處理，優化對執行機構 靈敏度、遲滯性、閥門填料松緊性的診斷工作，并通過發生各等級階躍信號，優化控制策略的參數。

動態運行過程中的優化處理，動態運行中，監視運行品質，對產生的超調、震蕩即時優化控制策略的參數，監視脈沖控制的響應性及變化率，記憶并補償脈寬控制參數，達到控制品質的穩、準、快的要求。

產品在顯示技術、按鍵方式、內部機-電轉換結構 等方面申請了實用新型。產品具有較完善和* 的功能。目前，產品樣機經測試中心測試通過。課題組 將盡快完善設計細節，完成產品的設計定型工作，早曰 投放市場。