智能調(diào)節(jié)閥詳解

智能調(diào)節(jié)閥在國(guó)外起步較早，現(xiàn)在已有產(chǎn)品投入應(yīng)用，我國(guó)目前也十分重視這種研究工作。

調(diào)節(jié)閥不論是氣動(dòng)還是電動(dòng)，都可以智能化，例如圖1所示的氣動(dòng)活塞式調(diào)節(jié) 閥，如果在執(zhí)行機(jī)構(gòu)上配以全電子式閥門定位器，用電子元件代替磁力馬達(dá)，就可以進(jìn)行 簡(jiǎn)單的PID’（比例-積分-微分）運(yùn)算。它的工作原理是：調(diào)節(jié)閥的閥桿與一個(gè)反饋內(nèi)電 位計(jì)相連，每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)一個(gè)相應(yīng)的電位，電位隨閥桿的移動(dòng)而連續(xù)變化。裝置中的 比較器將輸入調(diào)節(jié)閥的信號(hào)與調(diào)節(jié)閥閥桿位置對(duì)應(yīng)的反饋內(nèi)電位計(jì)的電位信號(hào)相比較。 如果不符合，比較器后的邏輯電路根據(jù)比較器輸出的相位（電壓的正負(fù)）打開兩個(gè)微動(dòng)開 關(guān)的一個(gè)，正電壓打開通向上氣缸的開關(guān)，負(fù)電壓打開通向下氣缸的開關(guān)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推 桿移動(dòng)，這種位移又改變了反饋內(nèi)電位計(jì)的電位；如果信號(hào)相等，則同時(shí)切斷兩個(gè)微氣動(dòng) 開關(guān)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)保持其原有狀態(tài)不變，或把執(zhí)行機(jī)構(gòu)鎖緊在新的位置上。PID電路安裝在 全電子式閥門定位器的輸入端和比較器的輸入端之間，在輸入信號(hào)與內(nèi)電位計(jì)的電位比 較之前先進(jìn)行PID運(yùn)算和調(diào)整。

圖1 能進(jìn)行PID運(yùn)算的定位器

1—邏輯電路；2—比較器；3—反饋內(nèi)電位器

如果用于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，可將內(nèi)部微氣動(dòng)開關(guān)用固態(tài)電器開關(guān)代替，兩個(gè)開關(guān)可控制兩個(gè)電路，使執(zhí)行電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，改變閥門的開度。

全新的智能調(diào)節(jié)閥則把閥體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣轉(zhuǎn)換定位器裝在一起，還裝有帶微處 理器的控制器、現(xiàn)場(chǎng)顯示器、壓力傳感器、溫度傳感器、位置傳感器、模擬及數(shù)字量輸入輸 出通道以及用于和主計(jì)算機(jī)及PC機(jī)通訊的接口。實(shí)際上，這種智能閥已經(jīng)把整個(gè)控制 回路都集結(jié)在閥上，形成一個(gè)完整的現(xiàn)場(chǎng)智能控制系統(tǒng)。

智能調(diào)節(jié)閥及其組成的智能控制系統(tǒng)特別適用的場(chǎng)合是：
1、實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制，改善控制性能，要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)處理或停 機(jī)；
2、控制要求十分嚴(yán)格，經(jīng)常要求修改PID算法的回路，需要對(duì)閥或過程變量進(jìn)行連 續(xù)監(jiān)測(cè)和準(zhǔn)確診斷的精密控制系統(tǒng)；
3、因?yàn)橹悄荛y的量程比可高達(dá)100:1，因此可用于大量程比的流量測(cè)量和控制；
4、新建或改建系統(tǒng)因空間位置不夠，不能安裝常規(guī)儀表；
5、用于要求編程運(yùn)行、功能特定、遠(yuǎn)程監(jiān)控的場(chǎng)合。

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