智能電動(dòng)調節閥和智能氣動(dòng)調節閥,均可稱(chēng)為智能調節閥。如何定義調節閥是否為智能調節閥?
智能調節閥的定義:
智能調節閥是帶有微處理器,能夠實(shí)現智能化控制功能的調節閥。調節閥的智能化通常采用下列幾種形式:
a.帶智能閥門(mén)定位器的氣動(dòng)調節閥;
b.智能電動(dòng)調節閥;巳帶現場(chǎng)總線(xiàn)智能閥門(mén)定位器的氣動(dòng)調節閥。智能化控制功能’主要包括下列內容
a.方便地修改調節閥流量特性。
b.實(shí)現PID控制運算。
c.實(shí)現其他運算功能,例如,進(jìn)行分程控制的量程范圍設置,非線(xiàn)性補償運算等。
d,更改調節閥的正、反作用方式。
e.實(shí)現與上位機的通信,—實(shí)現信息共享。L實(shí)現調節閥的故障診斷和報警。
g.實(shí)現調節閥的自鎖。
h.實(shí)現調節閥的狀態(tài)信息管理等,使用智能閥門(mén)定位器的優(yōu)點(diǎn)如下。
a.減小控制回路的安裝、校驗和調試時(shí)間。
b.采用診斷功能,使調節閥使用。壽命延長(cháng),運行狀況能被及時(shí)監測。
c.降低對儀表維護人員的技能要求。
智能調節閥大致可分為智能電動(dòng)調節閥和智能氣動(dòng)調節閥:
帶智能閥門(mén)定位器的氣動(dòng)調節閥
這類(lèi)調節閥的結構與普通調節閥相同,因附帶智能閥門(mén)定位器而使調節閥具有智能化功能智能閥門(mén)定位器與普通閥門(mén)定位器的主要區別如下
1.調節閥流量特性的實(shí)現方式不同。智能定位器的反饋部分采用線(xiàn)性反饋,所需調節閥流量特性是在設定回路實(shí)現的。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)現所需調節閥流量特性。
2.輸入輸出方式不同。通常,智能閥門(mén)定位器是智能電氣閥門(mén)定位器。與一般電氣閥門(mén)定位器比較,智能電氣閥門(mén)定位器的輸入信號是標準的4~20mA或1~5V電信號,它需要經(jīng)模數轉換后作為微處理器的輸入信號。而一般電氣閥門(mén)定位器輸入信號雖然是4—20mA或l~5V電信號,但它不需要經(jīng)模數轉換,可直接送電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁力,實(shí)現力平衡。智能閥門(mén)定位器的輸出信號是數字信號,它通常送壓電閥組,通過(guò)壓電閥組的開(kāi)關(guān)來(lái)調節送調節閥膜頭的氣壓,一般電 氣閥門(mén)定位器的輸出信號是經(jīng)氣動(dòng)放大器放大后的氣信號。
3.采用的控制方式不同。智能閥門(mén)定位器與一般的計算機控制裝置類(lèi)似,采用離散控制方式,因此,在采樣間隔內,調節閥開(kāi)度不變化。運行過(guò)程中,調節閥開(kāi)度呈現階梯形變化。一般閥門(mén)定位器采用連續控制方式,因此,整個(gè)控制過(guò)程中,調節閥開(kāi)度的變化是連續的(除了因死區造成的躍變外)。
4.反饋信號檢測處理不同。智能閥門(mén)定位器中調節閥反饋信號需經(jīng)模數轉換后送微處理器處理,而一般閥門(mén)定位器反饋信號直接作為反饋力(力矩),不需要經(jīng)模數轉換為電信號。一些智能閥門(mén)定位器輸入信號采用標準模擬信號,在同一導線(xiàn)還傳輸HART數字信號,組成混合信號的智能閥門(mén)定位器,它不屬于現場(chǎng)總線(xiàn) 智能閥門(mén)定位器,但仍屬于智能閥門(mén)定位器。
智能電動(dòng)調節閥
這類(lèi)調節閥采用智能伺服放大器、數字式操作器、減速機構、閥位檢測發(fā)送裝置和電動(dòng)調節閥等組成。與一般電動(dòng)調節閥的主要區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算機,它接收標準的模擬電流或電壓信號,經(jīng)模數轉換為數字信號,由微處理器將輸入信號與設定信號比較,并按一定的控制規律運算,輸出信號經(jīng)數模轉換后驅動(dòng)相應的電動(dòng)調節閥。與帶智能閥門(mén)定位器的氣動(dòng)調節閥工作原理類(lèi)似,智能電動(dòng)調節閥的主要區別是采用電動(dòng)調節閥,因此,輸出信號送電動(dòng)機(可以是單相或三相電動(dòng)機),并經(jīng)減速裝置后改變電動(dòng)閥的開(kāi)度。智能電動(dòng)閥也是采用設定回路的非線(xiàn)性特性來(lái)補償被控對象非線(xiàn)性特性的,因此,避免了反饋回路非線(xiàn)性造成的控制系統不穩定現象。同時(shí),由于采用數字方式實(shí)現非線(xiàn)性補償,因此,可根據調節閥的壓降比和所需要工作流量特性確定 非線(xiàn)性補償環(huán)節中各折線(xiàn)點(diǎn)位置。
帶現場(chǎng)總線(xiàn)智能閥門(mén)定位器的氣動(dòng)調節閥
與一般智能閥門(mén)定位器比較,這類(lèi)調節閥所帶閥門(mén)定位器的特點(diǎn)如下。
a.輸入信號不是標準模擬電流或電壓信號,而是現場(chǎng)總線(xiàn)設備的數字信號。
b.具有通信功能,能夠方便地與上位機進(jìn)行通信,實(shí)現數據交換和數據共享。
c.可采用直接供電方式和本安方式運行,符合現場(chǎng)總線(xiàn)有關(guān)標準的規定。
d,可實(shí)現開(kāi)放系統互連的有關(guān)功能,例如可互換性、可互操作性等。
e.全數字、雙向通信。