什么是智能調(diào)節(jié)閥

隨著現(xiàn)代工廠自動(dòng)化程度越來(lái)越高，系統(tǒng)的智能化概念也越來(lái)越普及，具體到實(shí)際工藝過(guò)程，就是智能調(diào)節(jié)閥的使用了，智能調(diào)節(jié)閥是帶有微處理器，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制功能的調(diào)節(jié)閥，分為電動(dòng)智能調(diào)節(jié)閥和氣動(dòng)智能調(diào)節(jié)閥。調(diào)節(jié)閥的智能化通常采用下列幾種形式：
　　 a．帶智能閥門定位器的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥；

　　 b．智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；巳帶現(xiàn)場(chǎng)總線智能閥門定位器的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。智能化控制功能’主要包括下列內(nèi)容

　　 a．方便地修改調(diào)節(jié)閥流量特性。

　　 b．實(shí)現(xiàn)PID控制運(yùn)算。

　　 c．實(shí)現(xiàn)其他運(yùn)算功能，例如，進(jìn)行分程控制的量程范圍設(shè)置，非線性補(bǔ)償運(yùn)算等。

　　 d，更改調(diào)節(jié)閥的正、反作用方式。

　　 e．實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信，—實(shí)現(xiàn)信息共享。L實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的故障診斷和報(bào)警。

　　 g．實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的自鎖。

　　 h．實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)信息管理等，使用智能閥門定位器的優(yōu)點(diǎn)如下。

　　 a．減小控制回路的安裝、校驗(yàn)和調(diào) 試時(shí)間。

　　 b．采用診斷功能，使調(diào)節(jié)閥使用。壽命延長(zhǎng)，運(yùn)行狀況能被及時(shí)監(jiān)測(cè)。

　　 c．降低對(duì)儀表維護(hù)人員的技能要求。

　 一、帶智能閥門定位器的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥

　　 這類調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)與普通調(diào)節(jié)閥相同，因附帶智能閥門定位器而使調(diào)節(jié)閥具有智能化功能智能閥門定位器與普通閥門定位器的主要區(qū)別如下

　　 1.調(diào)節(jié)閥流量特性的實(shí)現(xiàn)方式不同。智能定位器的反饋部分采用線性反饋，所需調(diào)節(jié)閥流量特性是在設(shè)定回路實(shí)現(xiàn)的。普通定位器的反饋部分是不同形狀的凸輪，通過(guò)改變凸輪形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)所需調(diào)節(jié)閥流量特性。詳見(jiàn)5.3節(jié)。

　　 2.輸入輸出方式不同。通常，智能閥門定位器是智能電氣閥門定位器。與一般電氣閥門定位器比較，智能電氣閥門定位器的輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)的4～20mA或1～5V電信號(hào)，它需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后作為微處理器的輸入信號(hào)。而一般電氣閥門定位器輸入信號(hào)雖然是4—20mA或l～5V電信號(hào)，但它不需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，可直接送電磁線圈產(chǎn)生電磁力，實(shí)現(xiàn)力平衡。智能閥門定位器的輸出信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，它通常送壓電閥組，通過(guò)壓電閥組的開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)節(jié)送調(diào)節(jié)閥膜頭的氣壓，一般電氣閥門定位器的輸出信號(hào)是經(jīng)氣動(dòng)放大器放大后的氣信號(hào)。

　　 3.采用的控制方式不同。智能閥門定位器與一般的計(jì)算機(jī)控制裝置類似，采用離散控制方式，因此，在采樣間隔內(nèi)，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度不變化。運(yùn)行過(guò)程中，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度呈現(xiàn)階梯形變化。一般閥門定位器采用連續(xù)控制方式，因此，整個(gè)控制過(guò)程中，調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的變化是連續(xù)的(除了因死區(qū)造成的躍變外)。

　　 4.反饋信號(hào)檢測(cè)處理不同。智能閥門定位器中調(diào)節(jié)閥反饋信號(hào)需經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后送微處理器處理，而一般閥門定位器反饋信號(hào)直接作為反饋力(力矩)，不需要經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。一些智能閥門定位器輸入信號(hào)采用標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)，在同一導(dǎo)線還傳輸HART數(shù)字信號(hào)，組成混合信號(hào)的智能閥門定位器，它不屬于現(xiàn)場(chǎng)總線智能閥門定位器，但仍屬于智能閥門定位器。

　 二、智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥

　　 這類調(diào)節(jié)閥采用智能伺服放大器、數(shù)字式操作器、減速機(jī)構(gòu)、閥位檢測(cè)發(fā)送裝置和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等組成。與一般電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要區(qū)別是采用了具有智能功能的伺服放大器。智能伺服放大器是微小型的計(jì)算機(jī)，它接收標(biāo)準(zhǔn)的模擬電流或電壓信號(hào)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由微處理器將輸入信號(hào)與設(shè)定信號(hào)比較，并按一定的控制規(guī)律運(yùn)算，輸出信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。與帶智能閥門定位器的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥工作原理類似，智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的主要區(qū)別是采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，因此，輸出信號(hào)送電動(dòng)機(jī)(可以是單相或三相電動(dòng)機(jī))，并經(jīng)減速裝置后改變電動(dòng)閥的開(kāi)度。智能電動(dòng)閥也是采用設(shè)定回路的非線性特性來(lái)補(bǔ)償被控對(duì)象非線性特性的，因此，避免了反饋回路非線性造成的控制系統(tǒng)不穩(wěn)定現(xiàn)象。同時(shí)，由于采用數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)非線性補(bǔ)償，因此，可根據(jù)調(diào)節(jié)閥的壓降比和所需要工作流量特性確定非線性補(bǔ)償環(huán)節(jié)中各折線點(diǎn)位置。

三、帶現(xiàn)場(chǎng)總線智能閥門定位器的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥

　　 與一般智能閥門定位器比較，這類調(diào)節(jié)閥所帶閥門定位器的特點(diǎn)如下。

　　 a．輸入信號(hào)不是標(biāo)準(zhǔn)模擬電流或電壓信號(hào)，而是現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的數(shù)字信號(hào)。

　　 b．具有通信功能，能夠方便地與上位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享。

　　 c．可采用直接供電方式和本安方式運(yùn)行，符合現(xiàn)場(chǎng)總線有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

　　 d，可實(shí)現(xiàn)開(kāi)放系統(tǒng)互連的有關(guān)功能，例如可互換性、可互操作性等。

　　 e．全數(shù)字、雙向通信。