Compreensão dos posicionadores de válvulas: um componente essencial na automação industrial.

O posicionador de válvula, de acordo com a estrutura: posicionador de válvula pneumático, posicionador de válvula elétrico e posicionador de válvula inteligente, é o principal acessório da válvula de controle, geralmente usado em conjunto com a válvula de controle pneumática, ele aceita o sinal de saída do regulador e, em seguida, envia seu sinal de saída para controlar a válvula de controle pneumática, quando a válvula de controle atua, o deslocamento da haste da válvula e através do dispositivo mecânico Quando a válvula de regulação é operada, o deslocamento da haste da válvula é retroalimentado ao posicionador da válvula através do dispositivo mecânico, e o status da posição da válvula é transmitido ao sistema superior através do sinal elétrico.

O posicionador de válvula, de acordo com sua forma estrutural e princípio de funcionamento, pode ser dividido em posicionador de válvula pneumático, posicionador de válvula eletro-gás e posicionador de válvula inteligente.

O posicionador de válvula pode aumentar a potência de saída da válvula de regulação, reduzir o atraso de transmissão do sinal de regulação, acelerar a velocidade de movimento da haste da válvula, melhorar a linearidade da válvula, superar o atrito da haste da válvula e eliminar a influência da força desequilibrada, de modo a garantir o posicionamento correto da válvula de regulação.

Posicionador de válvula Fisher DVC6200

1.2.1 O posicionador de válvula é dividido em posicionador de válvula pneumático, posicionador de válvula elétrico e posicionador de válvula inteligente de acordo com o sinal de entrada.

(1) O sinal de entrada do posicionador de válvula pneumático é um sinal de gás padrão, por exemplo, um sinal de gás de 20 ~ 100kPa, seu sinal de saída também é um sinal de gás padrão. (2) O sinal de entrada do posicionador de válvula elétrico é um sinal de corrente ou tensão padrão, por exemplo, um sinal de corrente de 4~20mA ou um sinal de tensão de 1~5V, etc. Dentro do posicionador de válvula elétrico, o sinal elétrico é convertido em força eletromagnética e, em seguida, o sinal de gás de saída é enviado para a válvula de controle de alternância. (3) O posicionador de válvula elétrico inteligente converte o sinal de corrente de saída da sala de controle em sinal de gás para acionar a válvula de controle e, de acordo com a força de atrito da haste da válvula quando a válvula de controle está funcionando, para compensar a força de desequilíbrio gerada pela flutuação da pressão do meio, de modo que a abertura da válvula corresponda ao sinal de corrente de saída da sala de controle. E a configuração inteligente pode ser definida para definir os parâmetros correspondentes para atingir o objetivo de melhorar o desempenho da válvula de controle.

1.2.2 De acordo com a direção de ação, pode ser dividido em posicionador de válvula unidirecional e posicionador de válvula bidirecional. Posicionador de válvula unidirecional para atuador do tipo pistão, o posicionador de válvula apenas uma direção de ação, posicionador de válvula bidirecional atua nos dois lados do cilindro do atuador do tipo pistão, em ambas as direções de ação.

1.2.3 De acordo com o símbolo de ganho do sinal de saída e entrada do posicionador de válvula, é dividido em posicionador de válvula de ação direta e posicionador de válvula de ação reversa. O sinal de entrada do posicionador de válvula de ação direta aumenta, o sinal de saída também aumenta, portanto, o ganho é positivo. O sinal de entrada do posicionador de válvula de reação aumenta, o sinal de saída diminui, portanto, o ganho é negativo.

1.2.4 De acordo com o sinal de entrada do posicionador de válvula ser um sinal analógico ou digital, pode ser dividido em posicionador de válvula comum e posicionador de válvula elétrico de barramento de campo. O sinal de entrada do posicionador de válvula comum é pressão de ar analógica ou sinais de corrente e tensão, o sinal de entrada do posicionador de válvula elétrico de barramento de campo é o sinal digital de barramento de campo.

1.2.5 De acordo com se o posicionador de válvula com CPU pode ser dividido em posicionador de válvula elétrico comum e posicionador de válvula elétrico inteligente. O posicionador de válvula elétrico comum não possui CPU, portanto, não possui a inteligência, não pode lidar com a operação inteligente. O posicionador de válvula elétrico inteligente com CPU, pode lidar com a operação inteligente relevante, por exemplo, pode ser compensação não linear do canal de avanço, etc., o posicionador de válvula elétrico de barramento de campo também pode ser com PID e outros módulos funcionais para realizar a operação correspondente.

1.2.6 De acordo com o método de detecção do sinal de feedback, também pode ser categorizado.

Por exemplo, o posicionador de válvula com detecção de ligação mecânica de sinais de posição da válvula: o posicionador de válvula com detecção de efeito Hall de detecção de deslocamento do deslocamento da haste: método de indução eletromagnética de detecção de deslocamento da haste do posicionador de válvula e assim por diante.

O posicionador de válvula é o principal acessório da válvula de controle. Ele usará o sinal de deslocamento da haste como o sinal de medição de feedback de entrada, o sinal de saída do controlador como um sinal de ajuste, para comparação, quando os dois tiverem desvio, altere o sinal de saída para o atuador, para que o atuador atue, o estabelecimento de uma correspondência um-para-um entre a quantidade de deslocamento da haste e o sinal de saída do controlador. Portanto, o posicionador de válvula consiste em um sistema de controle de feedback com o deslocamento da haste como o sinal de medição e a saída do controlador como o sinal de ajuste. A variável de manipulação do sistema de controle é o sinal de saída do posicionador de válvula para o atuador.

(1) Usado em sistemas de ajuste importantes com altos requisitos de qualidade de ajuste para melhorar a precisão de posicionamento e a confiabilidade das válvulas de ajuste.

(2) Usado em aplicações onde a diferença de pressão entre as duas extremidades da válvula é grande (△p>1MPa). Aumente a força de saída do atuador aumentando a pressão da fonte de gás para superar a força desequilibrada gerada pelo líquido no obturador e reduzir o erro de curso.

(3) Quando o meio regulado é de alta temperatura, alta pressão, baixa temperatura, tóxico, inflamável, explosivo, a fim de evitar vazamentos externos, a gaxeta é frequentemente pressionada com muita força, portanto, o atrito entre a haste da válvula e a gaxeta é maior, neste momento com o posicionador pode superar o atraso de tempo.

(4) O meio regulado é um fluido viscoso ou contém suspensões sólidas, o posicionador pode superar a resistência do meio ao movimento da haste.

(5) Usado para válvula de regulação de grande calibre (Dg>100mm) para aumentar o empuxo de saída do atuador.

(6) Quando a distância entre o regulador e o atuador é superior a 60m, o posicionador pode ser usado para superar o atraso na transmissão do sinal de controle e melhorar a velocidade de reação da ação da válvula.

(7) Usado para melhorar as características de fluxo da válvula reguladora.

(8) Um regulador para controlar dois atuadores para implementar o controle de faixa dividida, dois posicionadores podem ser usados, respectivamente, para aceitar o sinal de entrada baixo e o sinal de entrada alto, então um atuador de ação de baixa faixa, outro de ação de alta faixa, ou seja, constitui uma regulação de faixa dividida.

Os atuadores comumente usados são atuadores pneumáticos, atuadores elétricos, curso reto, curso angular. Usado para abrir e fechar vários tipos de válvulas, painéis de vento, etc. automática e manualmente.

Posicionador de válvula pneumático Masoneilan Svi II

O posicionador de válvula pneumático é um dos acessórios e acessórios importantes da válvula de controle pneumática e desempenha o papel de posicionamento da válvula.

O posicionador de válvula pneumático está funcionando de acordo com o princípio do equilíbrio de torque, quando a pressão do sinal P1 através do fole 2 aumenta, faz com que a alavanca principal 3 gire em torno do ponto de articulação, de modo que o batente do bico 9 se aproxime do bico, a contrapressão do bico amplificada pelo amplificador unidirecional 8, através da câmara de membrana do atuador a pressão aumenta, de modo que a haste da válvula se mova para baixo. E acione a alavanca de feedback girando em torno do ponto de articulação, a came de feedback também fez uma rotação no sentido anti-horário, através do rolo para fazer a alavanca auxiliar 4 girar em torno do ponto de articulação, e a mola de feedback esticar, a tensão da mola na alavanca principal 3 e a pressão do sinal usada no fole para atingir o equilíbrio de torque, o instrumento atinge o estado de equilíbrio. A posição da válvula do atuador é mantida em um determinado grau de abertura, e uma determinada pressão de sinal corresponde a um determinado grau de abertura da válvula. O modo de ação acima é de ação direta, se você quiser alterar o modo de ação, basta virar a came, a direção A na direção B, etc., pode ser. O chamado posicionador de ação direta é que a pressão do sinal aumenta, a pressão de saída também aumenta; o chamado posicionador de ação reversa é que a pressão do sinal aumenta, a pressão de saída diminui. Um atuador de ação direta pode realizar a ação de um atuador de ação reversa, desde que seja equipado com um posicionador de ação reversa; pelo contrário, um atuador de ação reversa pode realizar a ação de um atuador de ação direta, desde que seja equipado com um posicionador de ação reversa.

Posicionador de válvula pneumático

O posicionador de válvula pneumático recebe sinais elétricos fracos, como 4-20mA, do controlador ou sistema de controle e envia sinais de ar para o atuador pneumático para controlar a posição da válvula.

É usado em conjunto com a válvula de controle pneumática para formar um circuito de controle de malha fechada. O sinal de corrente contínua fornecido pelo sistema de controle é convertido em um sinal de ar para acionar a válvula de regulação e controlar a ação da válvula de regulação. Ao mesmo tempo, de acordo com o grau de abertura da válvula de controle para feedback, de modo que a posição da válvula possa ser corretamente posicionada de acordo com o sinal de controle de saída do sistema.

O posicionador de válvula pneumático e o atuador pneumático juntos constituem uma unidade de controle automático e uma variedade de válvulas de controle conectadas à depuração e instalação, combinadas com válvulas de controle pneumáticas. Usado em vários campos de controle de processos de automação industrial.

Posicionador eletro-pneumático de válvula Fisher 3582i

Como o DCS é agora usado cada vez mais no campo, muitos dos controladores são usados no controlador do sistema de controle central, então o controle central para a cena são sinais elétricos de 4-20mA para a cena e a necessidade de ação da válvula mais rápida.

Embora o posicionador de válvula do posicionador de válvula a gás/gás inicial, desenvolvimento do posicionador de válvula elétrico/gás para o atual posicionador de válvula digital, posicionador de válvula de barramento regional, mas seus princípios básicos e funções principais não mudaram significativamente.

Com o desenvolvimento da tecnologia de instrumentação, o campo da instrumentação pneumática foi gradualmente ocupado pela instrumentação elétrica e controle por computador, e agora apenas em algumas ocasiões especiais ainda estão usando instrumentação pneumática, como a instrumentação no acessório da válvula “posicionador” pelo posicionador de válvula pneumática original (P / P) gradualmente pelo posicionador de válvula elétrico/gás (E / P) em vez de. O “posicionador” também foi gradualmente substituído por posicionadores de válvula elétricos/pneumáticos (E/P) dos posicionadores de válvula pneumáticos originais.

Então, no posicionador de válvula elétrico/gás, os sinais elétricos de entrada são convertidos em sinais de gás? Vamos tomar o conversor elétrico/pneumático tipo SAMSON 6111 como exemplo para apresentar seu princípio de funcionamento (como imagem 1):

Amplificador de potência pneumática (8) no projeto; escolha a força da mola apropriada (8.2), de modo que quando o sinal de entrada for 0 mA para manter a saída PA em 100 mbar, de modo que a pressão de saída através do orifício de estrangulamento constante (8.4) para que o bico (7) dentro de uma certa contrapressão.

O posicionador eletro-pneumático SAMSON 4763 (Imagem 2) como exemplo, os principais componentes do posicionador são mostrados na Imagem 2.

1. Alavanca de feedback (1) 2. Mola de feedback (6) 3. Fole de feedback (7) 4. Amplificador de potência pneumática (7 inferior) 5. Conversor elétrico/pneumático (21)

Sinal de entrada ↑ → pressão do ar no ponto Pe ↑ → haste de conexão (9) na caixa de ar de feedback se move para a esquerda → mola de compressão (6), placa defletora (10.2) se move mais perto do bico (10.1) → pressão do ar de saída ↑ → haste da válvula (para válvula de abertura de ar) ↑ → mola de compressão (6) → haste de conexão (9) na caixa de ar de feedback se move para a direita → placa defletora (10.2) se afasta do bico (10.1) → pressão do ar de saída (Pst) ↓. Quando a força da mola de feedback está equilibrada com a força do fole de feedback, a posição da válvula é mantida na posição correspondente ao sinal de entrada.

B) Posicionamento

Haste da válvula ↑ devido à mudança nas condições do processo → compressão da mola do atuador → mola de compressão (6) → movimento para a direita da haste de conexão (9) no fole de feedback → defletor (10.2) deixa o bico (10.1) → pressão do ar de saída ↓ → força da mola para baixo do atuador retorna a posição da válvula ao seu lugar original.

Ajuste o ponto zero: quando o sinal de entrada for 4mA, a pressão de saída do posicionador de válvula deve ser 0,2MPa. Se não for preciso, você pode ajustar o parafuso de ajuste zero no posicionador de válvula. Ajuste o curso: quando o sinal de entrada for 20mA, a pressão de saída do posicionador de válvula deve ser 1,0MPa. Se não for preciso, você pode ajustar o parafuso de ajuste do curso no posicionador de válvula. Após o ajuste, verifique repetidamente se o ponto zero e o curso estão dentro da faixa necessária. Se o ponteiro ainda indicar que a válvula não está totalmente aberta ou totalmente fechada, geralmente é devido ao curso do atuador da válvula de regulação não ser suficiente, você deve soltar o parafuso de travamento da haste da válvula, girar lentamente a haste da válvula, para que a válvula atinja a posição de abertura e fechamento necessária.

1. O posicionador de válvula tem sinal de entrada, mas sem saída.

(1) Falha do conjunto do solenóide, recomenda-se trocar o conjunto do solenóide.

(3) O ajuste do ponto zero do defletor do amplificador pneumático é muito alto, o defletor longe do bico.

(5) Conexão errada da linha de ar (incluindo o amplificador).

2. Não há sinal de entrada do posicionador de válvula, mas o sinal de saída é sempre máximo.

(2) Obstrução do bico.

O circuito de ar comprimido é lento ou a pressão de saída levará a danos na cabeça da membrana da válvula reguladora, vazamento de ar, resultando em um sinal de entrada, mas a ação da válvula reguladora falha lentamente, de modo que a válvula reguladora não pode atingir o efeito de regulação oportuna, métodos de tratamento para verificar a câmara da membrana, substituir o diafragma.

3. Linearidade ruim do posicionador de válvula.

(1) Existem objetos estranhos no bico ou defletor. (2) A mola de feedback está presa. (3) O mecanismo de ligação não está bem instalado. (4) A seleção da came está errada. (5) Leve vazamento de ar no fole de feedback.