Le positionneur de soupape intelligent

I. Aperçu du positionneur intelligent

Le positionneur de valve intelligent est constitué de la pièce de conditionnement du signal, du microprocesseur, de la pièce de commande de conversion électrique-pneumatique et du dispositif de détection et de rétroaction de position de la valve, etc. Le signal d'entrée peut être un signal de 4 ~ 20 mA ou un signal numérique.

La pièce de conditionnement du signal convertit le signal d'entrée et le signal de rétroaction de position de la valve en un signal numérique acceptable pour le microprocesseur. Le microprocesseur sera les deux signaux numériques pour le traitement, la comparaison, le jugement de l'ouverture de la soupape et le signal d'entrée correspond et le signal de contrôle de sortie en partie de contrôle de la conversion de gaz électrique, converti en signaux pneumatiques en actionneurs pneumatiques, pour favoriser l'action du régulateur. Le dispositif de détection et de rétroaction de la position de la valve détecte le déplacement de la tige de l'actionneur et le convertit en un signal électrique pour une rétroaction au circuit de conditionnement du signal.

Le positionneur de vanne intelligent a généralement un bouton d'affichage en cristal liquide et un bouton de fonctionnement manuel, l'affichage est utilisé pour afficher diverses informations d'état du positionneur de soupape, le bouton de fonctionnement manuel est utilisé pour saisir les données de configuration et le fonctionnement manuel.

Le microprocesseur de positionner de soupape intelligent comme noyau, par rapport à de nombreux positionner de soupape analogique, présente les avantages suivants:

① Positeurs de vanne intelligents Pièces mécaniques mécaniques Moins, le signal d'entrée, la comparaison du signal de rétroaction est la comparaison numérique, pas facilement affectée par l'environnement, la bonne stabilité du travail, il n'y a pas d'erreur mécanique causée par l'impact de la zone morte, de sorte que la précision et la fiabilité du positionnement sont élevées.

② Le positionneur de vanne intelligent contient généralement le module de fonction caractéristique linéaire, logarithmique et rapide couramment utilisé, peut être défini directement via le bouton ou l'ordinateur hôte, le coffret de données portatif, de sorte que les caractéristiques de flux de la modification sont pratiques.

③ Le réglage zéro et le réglage de la plage ne se affectent pas, donc le processus de réglage est simple et rapide. De nombreuses variétés de positionneur de vanne intelligent peuvent non seulement automatiquement zéro et ajustement de plage, et peuvent reconnaître automatiquement les spécifications de l'actionneur ajustées, telles que le volume de la chambre de gaz, le rôle du formulaire, etc., ajustement automatique, afin que la valve soit en meilleure condition de travail.

④ En plus de la fonction générale d'autodiagnostic, le positionneur de vanne intelligent peut sortir le signal de rétroaction correspondant à l'action réelle de la vanne de régulation, qui peut être utilisée pour la surveillance à distance de l'état de travail de la soupape de régulation pour accepter le signal numérique du type intelligent. Le positionneur de soupape, avec des capacités de communication bidirectionnelle, peut être utilisé localement ou à distance à l'aide d'un ordinateur hôte ou d'un opérateur de poche pour la configuration du positionneur de soupape, de débogage, de diagnostics.

Le signal de contrôle du positionneur de soupape intelligent est de 4 ~ 20 mA, qui provient généralement du système PLC, du système DCS, du régulateur PID ou de l'opérateur de poche. Pour l'instrumentation conventionnelle, le régulateur PID est généralement accès au signal de mesure de l'objet contrôlé, de l'objet contrôlé, des capteurs de mesure, des vannes de commande et du régulateur PID pour former une boucle de commande en boucle fermée, une sortie de positionneur de soupape intelligent du signal de rétroaction de position de la valve n'est généralement pas envoyé au régulateur PID; Contrôle du positionneur de la valve par le manipulateur de la main, le manipulateur de la main est accessible en même temps aux signaux de commande automatiques et à la sortie de positionneur de soupape intelligent du signal de rétroaction de position de la valve. Le positionneur de soupape est contrôlé par un manipulateur à main.

Ii Comparaison de diverses marques de positionneurs pour expliquer

Positionneur de soupape En tant qu'accessoire principal des vannes de commande pneumatiques, les vannes de commande jouent un rôle important dans l'amélioration de la qualité de fonctionnement. Le positionneur de soupape en fonction des différents signaux d'entrée peut être divisé en positionneur de soupape pneumatique, positionneur de soupape électrique et positionneur de soupape intelligent. À l'heure actuelle, dans le processus de production des entreprises chimiques, le positionneur de soupape pneumatique et le positionneur de soupape électrique utilisent moins, plus de 95% des soupapes de commande sont utilisées pour ajuster le positionneur de soupape intelligent d'ouverture de la vanne. Le positionneur de valve intelligent est divisé en deux catégories analogiques et numériques. Le positionneur de soupape intelligent analogique reçoit des signaux de courant analogique standard ou de tension, le signal analogique est converti en signaux numériques en entrée en microprocesseur, ce type de positionneur n'a pas de fonction de communication numérique. Positionner numérique Smart Valve pour recevoir des signaux numériques, peut être subdivisé en deux types: le positionneur de soupape intelligent de type 1 et analogique est similaire, en plus des signaux analogiques convertis en signaux numériques en tant que signaux d'entrée de microprocesseur, mais également des signaux numériques peuvent être superposés aux signaux analogiques (tels que les signaux HART), et la transmission de la fonction de communication sur le câble et le positionnement de l'amplitude intelligente analogique; Le positionneur de soupape Smart Digital de type 2 reçoit directement des signaux numériques du bus de terrain, qui sont convertis en signaux de travail pour l'actionneur après le traitement par le microprocesseur.

1, le concept du positionneur

Selon la National Standard GBIT 22137.1-2008 (équivalente à IEC61514-2000) «Système de contrôle de processus industriel avec un positionneur de vanne partie 1: Méthode d'évaluation des performances du positionneur de la vanne de sortie pneumatique» dans la définition 3.1: Positionneur (positionneur) est connecté à l'élément de contrôle final ou à l'élément mobile de l'actuateur. Positionneur (positionneur) est un contrôleur de positionnement connecté à l'élément de commande final ou une partie mobile de l'actionneur, qui peut ajuster automatiquement le signal de sortie fourni à l'actionneur afin de maintenir le signal de voyage pré-désensirément associé au signal d'entrée W. Le signal d'entrée W peut être un signal pneumatique (positionner pneumatique), un signal de courant ou de tension (un signal électrique), un signal d'impulsion, ou un signal numérique.

Selon la National Standard GBIT 2900.56-2008 (équivalente à la technologie de contrôle de la Terminologie IEC 60050206), «Définition de la terminologie électrotechnique», article 351-32-25 Définition: Positionner (positionneur) est une combinaison de l'élément de contrôle final de l'actionneur et de l'élément de contrôle final de la manipulation mécanique de l'actionneur de l'unité physique.

Selon le National Standard GBT 17212-1998 (équivalent à la CEI 902-1987) «Mesure des processus industriels et des termes et définitions de contrôle» dans le P3.3.1.04 Définition: Positionneur (positionneur) est basé sur des signaux standardisés pour déterminer la position du dispositif de levier de sortie de l'actionneur. Le positionneur compare le signal d'entrée avec la liaison de rétroaction mécanique de l'actionneur, puis fournit l'énergie nécessaire pour pousser la tige de sortie de l'actionneur jusqu'à ce que la rétroaction de position de la tige de sortie soit équivalente à la valeur du signal.

Selon la norme chinoise de l'industrie des machines JB / T 7368-2015, «Système de contrôle des processus industriels avec positionneur de soupape» dans la définition de la connexion mécanique 3.1: Valve (positionneur de soupape) est un type de valve ou de l'actionneur de connexion mécanique ajustez automatiquement la pression de sortie à l'actionneur pour s'assurer que la position de la valve et le signal d'entrée avec la précision de la relation spécifiée du contrôleur de position. Ce concept est le même que le National Standard GB / T 26815-2011 (équivalent à CEI 902-1987) «Terminologie de l'actionneur de terminologie d'instrumentation d'automatisation industrielle», la définition du positionneur de la valve dans l'article 2.7.3.

Selon la National Standard GBIT 22137.2-2008 (équivalente à IEC61514-2000) «Système de contrôle des processus industriels avec positionneur de valve Part 2: Méthodes d'évaluation de la valve intelligente du positionneur de la valve» dans la définition de l'article 3.1: la technologie numérique intelligente (la prise de décision et la génération. Technologie numérique pour le traitement des données, la génération de décision et le capteur de position de communication bidirectionnelle. Il peut être équipé de capteurs supplémentaires et de fonctions supplémentaires pour prendre en charge ses fonctions principales.

Selon la National Standard GBIT 26815-2011 (équivalente à l'IEC902-1987) «Terminologie de l'actionneur de terminologie d'automatisation de l'automatisation industrielle» dans la définition de 2.7.7: le positionneur intelligent de la valve (positionneur de valve intelligent) est basé sur le bus de terrain. L'utilisation de la technologie numérique pour le traitement des données, avec une fonction de communication bidirectionnelle d'un positionneur.

2, composants pneumatiques du positionneur de valve intelligent

Composants pneumatiques du positionneur de soupape intelligent comme composant clé, sa fiabilité, sa résistance aux vibrations et la consommation d'énergie et d'autres indicateurs affecteront directement les performances de la machine. Les composants pneumatiques du positionneur de soupape intelligent sont généralement composés de deux parties: convertisseur I / P et amplificateur de puissance. Le convertisseur I / P est un petit appareil pour convertir le signal actuel en un signal pneumatique, généralement en utilisant deux technologies: l'une est basée sur le principe de l'effet piézoélectrique inverse de la technologie; L'autre est basé sur le principe de l'électromagnétisme et du mécanisme de chicane de la technologie. En raison de la sortie du convertisseur I / P, le flux de sortie est très faible, il faut donc être équipé d'un amplificateur de puissance pour amplifier la puissance du signal pneumatique, en utilisant généralement un amplificateur pneumatique ou une vanne de diapositive pneumatique.

ABB TZIDC, Fisher DVC6200, Samson 3730 Intelligent Valve Positionner dans le convertisseur I / P à titre d'exemple, respectivement, basé sur le principe électromagnétique et le mécanisme de déroulement de la buse du convertisseur I / P, le convertisseur I / P est-il décrit.

(1) Convertisseur ABB TZIDC I / P

Le principe de travail du convertisseur ABB TZIDC I / P est illustré à la figure 1, le convertisseur ABB Tzidc Valve Positionneur I / P sera de 4 ~ 20 mA de courant standard en 0,2 ~ 1,0bar (3 ~ 15PSI) (1BAR = 100KPA) Signal de pression. Lorsque la bobine reçoit le signal de courant standard de 4 ~ 20 mm, l'aimant entraîne le bras de levier pour produire un micro-déplacement de la plaque de défleu signal électrique.

(2) Fisher DVC6200 I / P

Le principe de fonctionnement du convertisseur I / P Fisher DVC6200 est illustré à la figure 2. Le module de convertisseur I / P du positionneur reçoit le signal d'entrée de courant CC standard du dispositif de commande et de l'air de l'instrument sans huile propre à travers l'orifice de l'accélérateur constant (résistance à l'air constant) à la bulle plaque et l'espace entre la buse pour la résistance à l'air variable. Lorsque vous augmentez le flux du signal d'entraînement à travers la bobine électromagnétique, attirez l'action du faisceau d'équilibre, la plaque de défleure de la conduite du faisceau d'équilibre pour la rapprocher de la buse (modifiez la distance entre la plaque de défleuse et la buse), entraînant une augmentation de la pression arrière de la buse qui est envoyée au positionneur de l'amplificateur pneumatique. et vice versa, lorsque le signal d'entraînement est réduit, à travers la bobine électromagnétique pour faire de la plaque de faisceau d'équilibrage / défilé loin de la buse, de sorte que la pression du dos diminue, et la sortie de la sortie pneumatique de l'amplificateur pneumatique diminue.

(3) Convertisseur Samson 3730 I / P

Le convertisseur I / P du Samson 3730 fonctionne comme le montre la figure 3. Le convertisseur électrique du Samson 3730 se compose d'un module de convertisseur I / P basé sur le principe de fonctionnement de l'équilibrage de la force et un booster en aval. Lorsqu'un signal de courant CC est appliqué à la bobine de piston, qui est situé dans le champ magnétique d'un aimant permanent, la force sur le faisceau d'équilibre est proportionnelle au signal de courant entrant et la force de réaction résultante éloigne le défilé de la buse. Lorsque la source d'air à travers le trou de restriction fixe, la distance entre la plaque de suspension et la buse a changé, ce qui fait que la pression du dos de la buse a changé en conséquence, à l'heure actuelle, la pression de dos de la buse agit sur le diaphragme de l'amplificateur pour contrôler la pression d'air du signal, de sorte que l'amplificateur produit des signaux de débit et de pression différents.

3, le principe de travail du positionneur de valve intelligent

Actuellement utilisé sur le marché intérieur des marques étrangères de positionneur de soupape intelligent sont: Abbtzidc, Fisher DVC 6200, Samson 3730, Flowserve Logix 520MD, Dresher-Masoneilansv1-1-AP, Siemens SIPART PS2, metso-neles ND9000, IPS-Foxborosdr960 et Sdr991, Azibil (Shanwu). Neles ND9000, IPS-Foxborosdr960 et SDR991, Azibil (Yamatake) SVP700. Les éléments suivants sont discutés ci-dessous le principe de fonctionnement des neuf marques (modèles correspondants) positionneur de soupape intelligent.

(1) ABB TZIDC

Le principe de fonctionnement de l'ABB TZIDC est illustré à la figure 4. Le positionneur se compose d'un module électronique, d'un module I / P avec une valve à 3 voies à 3 positions et un capteur de position. Le processeur du microprocesseur est le composant central du module électronique, le module I / P avec une valve à 3 voies à 3 positions est le composant central de la conversion de pression actuelle et pneumatique, et le capteur de position fournit une position de valve fiable, ce qui permet au positionneur d'effectuer un contrôle intelligent. Lorsque le positionneur de soupape est alimenté en puissance, le positionneur est traité par le convertisseur AD en fonction du signal d'entrée et du signal du capteur de position pour que le CPU appelle, et le programme de détection automatique et de réglage stocké dans l'EEPROM est automatiquement ajusté par l'écart de la valeur définie et du signal de rétroaction de position. Le module I / P reçoit le signal électrique du module électronique et convertit le signal électrique du positionneur dans le signal pneumatique pour entraîner l'actionneur pneumatique. Le module I / P reçoit des signaux électriques du module électronique et convertit les signaux électriques du positionneur dans les signaux de gaz pour conduire l'actionneur pneumatique.

(2) Fisher DVC 6200

Fisher DVC 6200 Principal de fonctionnement Comme le montre la figure 5, ce boîtier de contrôleur de soupape numérique contient des capteurs de voyage, des boîtes de jonction, des connexions pneumatiques d'entrée et de sortie et un module principal, le module principal peut être facilement remplacé dans le champ sans déconnecter les fils ou les pipelines de champ. Le module principal contient des composants tels qu'un convertisseur I / P, un amplificateur pneumatique, un assemblage de rétroaction de position d'amplificateur pneumatique, un assemblage de cartes de circuit imprimé (PWB) et trois capteurs de pression. La position de l'amplificateur peut être détectée en sondant un aimant sur le faisceau d'amplificateur avec un détecteur sur la carte de circuit imprimé. Les capteurs de voyage sont utilisés pour les lectures de rétroaction de petite boucle.

Les contrôleurs de soupape numérique Fisher DVC 6200 sont des instruments à boucle qui fournissent un contrôle de position de la valve proportionnelle au signal d'entrée de la salle de contrôle. Le signal d'entrée est acheminé à travers un câble de paire torsadé vers une boîte de jonction, dans un sous-module d'étage de circuit imprimé, où il est lu, calculé et converti par un microprocesseur en un signal de conduite I / P analogique pour conduire un convertisseur I / P.

À mesure que le signal d'entrée augmente, le signal d'entraînement vers le convertisseur IP augmente et la pression d'air de sortie du convertisseur IP augmente. La pression d'air de sortie du convertisseur I / P est envoyée au sous-module d'amplificateur pneumatique, qui est également connecté à la source de pression d'air et amplifie le signal pneumatique du convertisseur IP. L'amplificateur pneumatique reçoit le signal pneumatique amplifié et fournit deux sorties de pression d'air. À mesure que la pression d'air d'entrée augmente (signal de 4 à 20 mm), la pression d'air à la sortie A augmentera toujours, tandis que la pression d'air à la sortie B diminuera toujours. La pression d'air au port A de sortie est utilisée dans les applications à double action et à action positive, et la pression d'air au port de sortie B peut être utilisée dans les applications inverses, à double action et à action unique. Une augmentation de la pression de l'air à la sortie A entraînera le bas de la tige de poussée de l'actionneur. La position de l'actionneur est détectée par un capteur de rétroaction de voyage sans contact. L'actionneur continue de descendre vers le bas jusqu'à ce qu'il atteigne la position d'actionneur correcte.

À ce stade, l'assemblage de la carte de circuit imprimé stabilisera le signal d'entraînement I / P. Cela positionnera le déflecteur pour éviter une augmentation supplémentaire de la pression de buse.

À mesure que le signal d'entrée diminue, le signal d'entraînement vers le convertisseur IP diminue et la pression d'air de sortie vers le convertisseur I / P diminue. L'amplificateur pneumatique diminue la pression de l'air à la sortie A et augmente la pression de l'air à la sortie B. L'actionneur continue de se déplacer vers le haut jusqu'à ce qu'il atteigne le convertisseur I / P. L'actionneur continue de se déplacer vers le haut jusqu'à ce qu'il atteigne la position d'actionneur correcte. À ce point de position, l'assemblage de la carte de circuit imprimé stabilisera le signal d'entraînement I / P. Cela positionnera le déflecteur pour éviter une augmentation supplémentaire de la pression de buse.

(3) Samson 3730

Principe de fonctionnement de Samson 3730 Comme le montre la figure, le positionneur est principalement composé d'une unité électronique avec microprocesseur, convertisseur électrique analogique, amplificateur pneumatique de sortie et position de soupape une conversion linéaire de résistance du capteur de position de valve. Positionneur installé dans la soupape de commande pneumatique, le signal de commande d'entrée sera un positionnement précis de la vanne. Le positionneur contrôlera le système ou le contrôleur au signal de contrôle d'entrée CC (tel que 4 ~ 20 mA) en tant que valeur donnée W, position de la tige de la soupape de commande via le levier de rétroaction au capteur de position de la valve, converti en un signal électrique ajouté au contrôleur PD analogique en tant que paramètre régulé ou en rétroaction x, le positionneur sera comparé entre la position de la valve. Lorsqu'il y a un écart de contrôle, la sortie du contrôleur PD est modifiée de sorte que la sortie du convertisseur électrique est modifiée et que l'actionneur pneumatique de la soupape de commande est sous pression ou soulagé via l'amplificateur pneumatique. Ce changement du signal de sortie déplace la position de la vanne vers une position qui correspond au signal de contrôle d'entrée. Un réglage de débit avec un point de consigne fixe permet à un volume constant d'air d'être évacué pour une purge de pression positive dans le boîtier du positionneur de la valve et assure une réponse rapide et sans problème de l'amplificateur pneumatique. L'amplificateur pneumatique et le secteur de pression reçoivent l'alimentation de l'air, et le secteur de pression fournit une pression en amont constante au module du convertisseur I / P indépendamment de la pression d'alimentation de l'air.

(4) Flowser Logix 520MD

Le Flowser Logix 520MD fonctionne comme le montre la figure. Il s'agit d'un positionneur intelligent numérique avec un protocole de communication HART intégré. Le positionneur se compose de trois pièces principales: un module de commande électronique à base de microprocesseur, un module de convertisseur électrique à soupape piézoélectrique et un capteur de position de valve.

La boucle de contrôle entière du positionneur Logix 520MD peut recevoir des signaux de 4 à 20 mA (avec superposition Hart) ou des signaux numériques. Logix 520MD utilise deux algorithmes pour traiter les signaux, une boucle interne (contrôle de l'amplificateur pilote) et une boucle externe (contrôle de position de la tige). Le capteur de position de la tige fournit une mesure de la position réelle de la tige, et s'il y a une déviation, l'algorithme de contrôle du positionneur envoie un signal au contrôle de boucle interne en fonction de l'écart, et la boucle interne ajuste rapidement la position de la soupape de diapositive. La pression de l'actionneur change et la tige de soupape commence à se déplacer. Le mouvement de la tige réduit l'écart entre la commande finale et la position de la tige, et ce processus se poursuit jusqu'à ce que l'écart devienne nul.

Le circuit interne contrôle la position de la soupape de glissière via un module d'entraînement. Le module de conducteur se compose d'un capteur d'effet de salle avec compensation de température et d'un régulateur de pression de la valve piézo. Le régulateur de pression piézo contrôle la pression de l'air sous le diaphragme en pliant un faisceau piézé. Le faisceau piézoélectrique dévie avec la tension appliquée par l'électronique à anneau interne. Lorsque la tension vers la valve piézo-piéante est augmentée, le faisceau piézo se penche et se ferme contre la buse, ce qui fait augmenter la pression sous le diaphragme. À mesure que la pression sous le diaphragme augmente ou diminue, la soupape de glissière ou la soupape POPPEP monte ou baisse respectivement. Un capteur d'effet de salle transmet la position de la soupape de glissière ou de la vanne POPPEP vers l'électronique interne pour le contrôle.

(5) commode-masoneilan svi-il-ap

Le positionneur de soupape intelligent Dresher-Masoneilan SV1-II-AP fonctionne comme indiqué sur la figure. When SV1-II-AP intelligent valve positioner is correctly installed to the control valve, the input control signal (circuit power) and the gas supply is connected, the positioner receives the electrical control signal (4-20mA signal or digital signal) from the controller or other equipment, the microprocessor in the electronic module reads the input control signal (the valve position set value) and compares it with the travel/turn signal of the valve position sensor, and the deviation entre les deux est calculé comme une déviation non linéaire. L'écart des deux selon l'algorithme PID non linéaire pour le traitement, la sortie vers la bobine électromagnétique du convertisseur électrique I / P (structure de liaisons de buse), provoquant des modifications de l'espace d'air entre le déroulement de la buse, qui à son tour devient le signal de gaz de préposition Actionneur pour piloter l'actionneur / tige de soupape à la position définie. Lorsque la position de la vanne réelle est la même que la position de la soupape définie, le système se stabilise et l'actionneur ne se déplacera plus. En cas de sortie pneumatique à double action, le composant pneumatique peut également être équipé d'un amplificateur de sortie inverse (sortie P,) pour former une sortie à double action de l'actionneur pneumatique de type cylindre.

(6) Siemens SIPART PS2

Le principe de travail de Siemens SIPART PS2 est illustré à la figure 9. Le signal de sortie du contrôleur x est également converti par AD et envoyé au microprocesseur. Le microprocesseur calcule l'écart entre les deux signaux et les sorties + ΔY ou -ΔY pour contrôler l'ouverture et la fermeture de la valve piézoélectrique. Le fonctionnement de la boucle de sous-contrôle est réalisé dans le microprocesseur, la sortie du sous-contrôleur est numérique et le signal de sortie est directement utilisé comme entrée de la valve de commutation piézoélectrique, qui est contrôlée par modulation de largeur d'impulsion (contrôle proportionnel à l'heure). Lorsque l'écart de commande est grand, le positionneur sortira un signal continu; Lorsque l'écart n'est pas grand, il publie un signal d'impulsion; Lorsque l'écart est très faible, il publie un signal d'impulsion plus petit; Lorsque l'écart atteint la plage de la précision de contrôle de la valve, il n'y a pas de sortie de la commande de contrôle et le positionnement est maintenu.

(7) MetSo-Neles Nd9000

MetSo-Neles ND9000 fonctionne comme indiqué sur la figure. Lorsque le positionneur est connecté à l'alimentation et à la source d'air, le microcontrôleur (μC) lit les signaux d'entrée ainsi que les signaux du capteur de position de la valve (A), les signaux du capteur de pression (PS, P1, PZ) et le signal du capteur de position de la soupape de glissière (SPS). Lorsque le microcontrôleur détecte une différence entre les signaux d'entrée et les signaux du capteur de position de la vanne, le microcontrôleur effectue des calculs en fonction des algorithmes intégrés, puis modifie le courant de bobine de la vanne du préamplificateur (PR) pour modifier la pression de guidage de la vanne de diapositive (SV). Lorsque la pression directrice de la soupape de glissement diminue, la soupape de glissement se déplace et la pression aux deux extrémités du cylindre change en conséquence. La soupape de glissière s'ouvre pour permettre à l'air comprimé d'entrer dans l'extrémité d'entraînement du cylindre et d'expulser le gaz à l'autre extrémité. L'augmentation de la pression atmosphérique déplace le piston de diaphragme et l'actionneur et le levier de rétroaction tournent dans le sens des aiguilles d'une montre. Une fois que le capteur de position de la valve a détecté l'angle de rotation du levier de rétroaction, l'algorithme de contrôle dans le microcontrôleur calcule un nouveau courant de guidage et continue de s'adapter jusqu'à ce qu'il n'y ait pas de différence entre la nouvelle position de l'actionneur et le signal d'entrée.

(8) IPS-Foxboro SDR960 et SDR991

Les IPS-Foxboro SDR960 et SDR991 fonctionnent comme indiqué sur la figure. Ce sont des positionneurs de soupape intelligents avec 4-20 mA ou des signaux HART, qui sont fournis à l'électronique en interne via un convertisseur de tension. Les signaux d'entrée analogiques sont connectés au contrôleur numérique via des convertisseurs et commutateurs A / D. Les positionneurs de valve intelligente avec Profibus PA ou Foundation Fieldbus sont connectés via un bus et les signaux numériques sont connectés au contrôleur numérique via un kit d'interface. Le signal de sortie du contrôleur numérique entraîne le convertisseur électrique (module I / P), qui à son tour contrôle le préamplificateur et l'amplificateur de puissance pneumatique unique (ou double). L'amplificateur de puissance pneumatique sortira un signal pneumatique (Y) à l'actionneur, qui doit être fourni avec une alimentation aérienne de 1,4 à 6,0 barre (20 à 90 psi). Le signal de rétroaction de position (x) de l'actionneur est envoyé à l'unité de commande via le capteur de position.

Le positionneur de soupape intelligent est disponible avec les accessoires suivants sur demande: jauge de pression, interrupteur de pression, sortie de rétroaction 4-20mA, module d'alarme et commutateurs de limite mécanique.

(9) Azibil SVP700

Azibil (Yamatake) Principe de fonctionnement SVP700 Comme le montre la figure, il s'agit d'une configuration du positionneur de soupape intelligent du microprocesseur. La série de positionner SVP700 est principalement composée de microprocesseur, de module de commande numérique, de module d'alimentation, de module de convertisseur AD, de composants pneumatiques (convertisseur électrique I / P et amplificateurs pneumatiques) et des composants du capteur de position de la valve. La tige de la soupape de commande est connectée au levier de rétroaction du positionneur et le voyage en position de la valve est transmis au capteur magnétoresistif sans contact pour la mesure via le levier de rétroaction. Dans le même temps, le positionneur de soupape reçoit un signal de contrôle CC de 4 ~ 20 mA, compare la position de la soupape obtenue par l'algorithme en fonction de la configuration avec le signal de position de soupape mesuré et effectue l'opération pour dériver le signal du lecteur de positionnement et le transmet au dispositif de lecteur EPM, puis publie le signal pneumatique et le signal pneumatique et le pneumatique de pneumatique) (I / P Pneumatic Converter et Pneusicatic AMPRATICAM) actionneur pneumatique pour contrôler la position de la valve.

Le principe de travail de chaque type de positionneur de soupape est similaire. Ces neuf marques de positionneurs sont des produits étrangers, mais en fait, le mode de configuration du positionneur national est fondamentalement le même.

4, partie du positionneur de valve intelligent de la comparaison des indicateurs techniques

(1) Comparaison des indicateurs

Grâce à la requête des neuf marques étrangères ci-dessus d'informations techniques intelligentes de positionneur de valve, une partie des indicateurs techniques est résumé, les résultats sont présentés dans la pièce 1.

(2) Description du paramètre

Composants pneumatiques. L'amplificateur de puissance utilise une soupape de glissement pneumatique ou un amplificateur pneumatique. Seuls Flowserve Logix 520MD et les positionneurs PS2 SIPART de Siemens utilisent des vannes piézores fabriquées sur le principe piézoélectrique comme élément de conversion électrique.

Pression d'alimentation de l'air (à action unique, par exemple). La pression atmosphérique (par exemple, à action unique) de positionneurs de soupape intelligente varie essentiellement de 1,4 à 7,0 bars (20 à 102 psi), à l'exception du DVC 6200 d'Emerson-Fisher, qui a une pression d'air allant jusqu'à 10 bar.

Qualité de l'air. La qualité de l'air de l'instrument utilisé pour les positionneurs de soupape intelligente ci-dessus répond aux exigences de l'ISO 8573-1 «Air comprimé Part 1 Contaminants et niveaux de propreté» ou ISA7.0.01 «Normes de qualité de l'air de l'instrument». Plus la valeur de la classe de particules solides maximale de l'air comprimé, plus la taille des particules solides contenait dans l'air comprimé. Plus la valeur de la classe de teneur en huile de l'air comprimé est grande, plus la teneur totale en huile (aérosol d'huile, liquide d'huile et vapeur d'huile) de l'air comprimé. Plus la valeur de l'évaluation du point de rosée de pression est grande de l'air comprimé, plus la teneur en eau de l'air comprimé est grande. Spécifiquement décrit comme suit.

1) Indicateurs de taille de particules

Le DVC 6200 d'Emerson-Fisher peut atteindre l'indice de classe 7, le SV1-I-AP de Dresser-Masoneilan peut atteindre l'index de classe 6, le ND9000 de Mepso-Neles peut atteindre l'indice de classe 5, tandis que Siemens de Siemens SIPARTPS2 et IPS-Foxboro SDR960 et SDR991 de Siemens n'ont que l'index de classe 2. SIPARTPS2 de Siemens et SDR960 et SDR991 d'IPS-Foxboro n'ont que 2 niveaux, ce qui signifie que les positionneurs de Siemens et IPS-Foxboro nécessitent une qualité de taille de particules trop élevée de l'air de l'instrument, et lorsque la qualité de l'air de l'instrument diminue, la performance et la régulation des positionneurs seront affectées. D'autres marques d'indicateurs de taille des particules de positionneur sont principalement dans le niveau 4 (y compris) ou plus.

2) Contenu à l'huile

L'indice de teneur en huile Siemens de Siemens est le niveau 2, ce qui signifie que le positionneur sur les exigences de la teneur en huile d'huile de l'instrument est trop élevé et que d'autres marques de positionneurs sont dans la teneur en huile du niveau 3 ou supérieur.

3) Point de rosée

En comparaison, les trois premiers positionneurs ont une faible exigence de point de rosée, tandis que le positionneur de Siemens SIPART PS2 a une exigence de point de rosée élevée.

L'usine de production utilise un grand nombre de positionneurs de valve intelligents et de l'état de travail à long terme. Lorsque le positionneur sur les exigences de qualité des gaz de l'instrument est trop élevé, à l'état anormal (déclin de la qualité du gaz de l'instrument) est sujet à obstruer, à l'eau et à d'autres phénomènes, affectant le fonctionnement normal de la valve. Lorsque le positionneur des vannes importants perd la fonction de contrôle produira des blessures mortelles. Grâce à l'utilisation réelle sur le terrain, le DVC 6200Dresser-Masoneilan d'Emerson-Fisher, SV1-II-AP, le 3730 de Samson et le TZIDC d'ABB et d'autres positionneurs ont des performances stables, un contrôle précis et un faible taux d'échec; Alors que les positionneurs de Siemens ont un taux de défaillance élevé, facile à entrer dans l'eau, faible précision.

Capacité de sortie maximale (à action unique, par exemple). La capacité de sortie maximale du positionneur de soupape affecte directement la vitesse de l'action de la vanne (temps de commutation). Le tableau 1 montre que: le DVC 6200 d'Emerson-Fisher sort 29,5 nm3 / h de gaz d'instrument à une pression source de 5,5bar (80psi); Le SV1-I-AP de Dresser-Masoneilan produit 660L / min (39,6 nm3 / h) de gaz d'instrument à une pression source de 6,2bar (90psi). NM3 / H) Air instrument; Flowser's Logix520 produit 20,8 nm3 / h de l'air de l'instrument à une pression atmosphérique de 4,1 bar (60 psi). D'autres marques de positionneurs produisent environ 10 nm3 / h d'air de l'instrument à une pression d'air de 6,0bar (90psi).

Consommation d'air. Le positionneur lui-même consommera une certaine quantité d'air de l'instrument pendant le fonctionnement. Le tableau 1 montre que la consommation du positionneur d'air de l'instrument est très faible, mais le DVC 6200 d'Emerson-Fisher et les positionneurs SV1-I-AP de Dresser-Masoneilan consomment plus d'air que les autres positionneurs.

Fonctionnant la température limitant ambiante (non spécifiquement sélectionnée). Toutes les marques de positionneurs de ce document ont des températures ambiantes opérationnelles allant de -40 à 80 ° C dans une sélection non spéciale (conditions).

Affichage LCD. Positionneur de soupape Dans le processus de contrôle, les inspecteurs de champ ont parfois besoin d'observer la position de la vanne, seul DVC 6200 d'Emerson-Fisher n'a pas de fonction d'affichage LCD.

Notes de protection. Tous les positionneurs de soupape ci-dessus sont notés IP66.