注册化工工程师

由于注册化工工程师考试专业基础这门课所涉及的知识点较多，此处为了帮助参加2011年注册化工工程师考试的考生更好的复习专业基础，特地整理2011注册化工工程师考试专业基础知识点，希望可以对各位考生有所帮助！

浅析智能阀门定位器在化工装置的应用

摘要：介绍智能阀门定位器的组成、工作原理、特点及其应用。阐述在化工控制过程中利用智能阀门定位器可实现高品质调节，增加过程控制的精确性和稳定性。
 

关键词：智能阀门定位器 压电阀 调校
 

调节阀是控制系统的终端，一旦其发生故障，将直接影响装置的安全运行，对生产过程影响非常大。运用智能阀门定位器，能够改善调节阀的流量特性和性能，可以通过与DCS或总线设备进行数字信息通讯，提升企业生产控制能力，为装置的安全稳定生产提供保障。下面以美国FLOWSERVE公司生产的Logix520智能阀门定位器在我厂的应用为例，介绍智能阀门定位器。
 

1． 常规定位器存在的不足
 

1） 常规定位器多为机械力平衡原理，它采用喷嘴挡板机构，可动件较多，容易受温度波动、外界振动等干扰的影响，耐环境性差；弹簧的弹性系数在恶劣环境下能发生改变，会造成调节阀非线性，导致控制质量下降；外界振动传到力平衡机构，易造成部件磨损以及零点和行程漂移，也使定位器难以工作；
 

2） 由于喷嘴本身的特性，执行器在稳定状态时也要大量消耗压缩空气，若使用执行器数量较多，能耗较大；而且喷咀本身是一个潜在故障源，易被灰尘或污物颗粒堵住，使定位器不能正常工作；

 
3） 常规定位器手动调校时需要使用专用设备、不隔离控制回路是不可能的，且零点和行程的调整互相影响，须反复整定，费时费力，非线性严重时，则更难调整。
 

2．Logix520智能阀门定位器的组成和原理
 

2．1 Logix520智能阀门定位器的组成
 

Logix520智能阀门定位器是一种具有HART通信协议的智能阀门定位器，由三部分组成：微处理器电子控制的模件，包括HART通信模块和就地用户界面开关；电/气动转换器模件的压电阀；阀位传感器。
 

2．2 Logix520智能阀门定位器的工作原理
 

整个控制回路由两线、4~20mA信号控制。HART模件送出和接收叠加在4~20mA信号上的数字信息，实现与微处理器的双向数字通信。模拟量的4~20mA信号传给微处理器，与阀位传感器的反馈进行比较，微处理器根据偏差的大小和方向进行控制计算（一级控制），向压电阀发出电控指令使其进行开、闭动作。压电阀依据控制指令脉冲的宽度对应于气动放大器输出压力的增量，同时气动放大器的输出又被反馈给内控制回路，再次与微处理器的运算结果进行比较运算（二级控制），通过两级控制输出信号到执行机构，执行机构内空气压力的变化控制着阀门行程。当控制偏差很大时，压电阀发出宽幅脉冲信号，使定位器输出一个连续信号，大幅度的改变至执行机构的信号压力驱动阀门快速动作；随着阀门接近要求的位置，命令要求的位置与测得位置的差值变小，压电阀输出一个较小脉宽的脉冲信号，断续、小幅度的改变至执行机构的信号压力，使执行机构接近新命令位置的动作平缓。当阀门到达要求的位置（进入死区）时，压电阀无脉冲输出，定位器输出保持为零，使阀门稳定在某一位置不动。

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