May 21, 2025
I. 지능형 포지셔너의 개요
지능형 밸브 포지셔너는 신호 컨디셔닝 부품, 마이크로 프로세서, 전기 위생 변환 제어 부품 및 밸브 위치 감지 및 피드백 장치 등으로 구성됩니다. 입력 신호는 4 ~ 20ma 신호 또는 디지털 신호 일 수 있습니다.
신호 조절 부분은 입력 신호와 밸브 위치 피드백 신호를 마이크로 프로세서에 허용 가능한 디지털 신호로 변환합니다. 마이크로 프로세서는 처리, 비교, 밸브 개구부의 판단 및 입력 신호 및 출력 제어 신호가 전기 - 가스 변환 제어 부품에 해당하는 두 가지 디지털 신호가 될 것입니다. 밸브 위치 감지 및 피드백 장치는 액추에이터의 STEM 변위를 감지하고 신호 조절 회로에 대한 피드백을 위해 전기 신호로 변환합니다.
지능형 밸브 포지셔너에는 일반적으로 액정 디스플레이 및 수동 작동 버튼이 있으며, 디스플레이는 밸브 포지셔너의 다양한 상태 정보를 표시하는 데 사용되며 수동 작동 버튼은 구성 데이터 및 수동 작동을 입력하는 데 사용됩니다.
많은 아날로그 밸브 포지셔너와 비교하여 코어로서 스마트 밸브 포지셔너 마이크로 프로세서는 다음과 같은 장점이 있습니다.
지능형 밸브 포지셔너 기계식 이동성 부품, 입력 신호, 피드백 신호 비교는 디지털 비교이며 환경의 영향을 쉽게 영향을받지 않으며 우수한 작업 안정성, 데드 존의 영향으로 인한 기계적 오류는 없으므로 위치 정확도와 신뢰성이 높습니다.
지능형 밸브 포지셔너는 일반적으로 일반적으로 사용되는 선형, 로그 및 빠른 개방 특성 기능 모듈을 포함하여 버튼 또는 호스트 컴퓨터, 휴대용 데이터 세터를 통해 직접 설정할 수 있으므로 수정의 흐름 특성이 편리합니다.
③ 제로 조정 및 범위 조정은 서로 영향을 미치지 않으므로 조정 프로세스는 간단하고 빠릅니다. 많은 품종의 지능형 밸브 포지셔너는 자동으로 제로 및 범위 조정을 할 수 있으며 가스 챔버 볼륨, 양식의 역할 등과 같은 적합 액추에이터 사양, 자동 조정 등을 자동으로 인식하여 밸브가 최상의 작업 조건에 있도록 자동으로 인식 할 수 있습니다.
④ 일반적인 자기 진단 기능 외에도 지능형 밸브 포지셔너는 규정 밸브의 실제 동작에 해당하는 피드백 신호를 출력 할 수 있으며, 이는 지능형 유형의 디지털 신호를 수용하기 위해 밸브의 작동 상태를 원격 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. 양방향 통신 기능을 갖춘 밸브 포지셔너는 밸브 포지셔너 구성, 디버깅, 진단을 위해 호스트 컴퓨터 또는 핸드 헬드 연산자를 사용하여 로컬 또는 원격으로 로컬 또는 원격으로 사용할 수 있습니다.
지능형 밸브 포지셔너의 제어 신호는 4 ~ 20mA이며, 일반적으로 PLC 시스템, DCS 시스템, PID 레귤레이터 또는 핸드 헬드 연산자에서 나옵니다. 기존의 계측의 경우, PID 레귤레이터는 일반적으로 제어 된 물체의 측정 신호, 제어 된 객체, 측정 센서, 제어 밸브 및 PID 레귤레이터에 액세스하여 밸브 위치 피드백 신호의 폐쇄 루프 제어 루프, 지능형 밸브 포지셔너 출력을 형성합니다. 밸브 포지셔너의 핸드 조작기에 의해 핸드 조작기는 밸브 위치 피드백 신호의 자동 제어 신호 및 지능형 밸브 포지셔너 출력에 동시에 액세스 할 수 있습니다. 밸브 포지셔너는 수동 조작자로 제어됩니다.
II. 설명 할 다양한 브랜드의 포지셔너 비교
밸브 포지셔너 공압 제어 밸브의 주요 액세서리 인 제어 밸브는 작동 품질을 향상시키는 데 중요한 역할을합니다. 밸브 포지셔너 다른 입력 신호에 따른 밸브 포지셔너는 공압 밸브 포지셔너, 전기 밸브 포지셔너 및 지능형 밸브 포지셔로 나눌 수 있습니다. 현재, 화학 기업의 생산 공정에서, 공압 밸브 포지셔너 및 전기 밸브 포지셔너 사용이 적은 경우, 제어 밸브의 95% 이상이 밸브 개방 스마트 밸브 포지셔너를 조정하는 데 사용됩니다. 스마트 밸브 포지셔너는 아날로그 및 디지털 두 범주로 나뉩니다. 아날로그 스마트 밸브 포지셔너 표준 아날로그 전류 또는 전압 신호를 수신하고 아날로그 신호는 마이크로 프로세서에 입력하여 디지털 신호로 변환됩니다.이 유형의 포지셔너에는 디지털 통신 기능이 없습니다. 디지털 스마트 밸브 포지셔너 디지털 신호를 수신 할 수있는 디지털 스마트 밸브 포지셔너는 두 가지 유형으로 세분화 될 수 있습니다. 유형 1 및 아날로그 스마트 밸브 포지셔너는 마이크로 프로세서 입력 신호로 디지털 신호로 변환 된 아날로그 신호 외에도 아날로그 신호 (HART 신호와 같은 디지털 신호) 및 아날로그의 신호의 전송과 같은 디지털 신호에 중첩 될 수 있습니다. 타입 2 디지털 스마트 밸브 포지셔너는 FieldBus로부터 직접 디지털 신호를 수신하며, 이는 마이크로 프로세서에 의한 처리 후 액추에이터의 작동 신호로 변환됩니다.
1, 포지셔너의 개념
국가 표준 GBIT 22137.1-2008 (IEC61514-2000에 해당)에 따르면 (밸브 포지셔너가있는 산업 공정 제어 시스템 파트 1 : 공압 출력 밸브 포지셔너 성능 평가 방법”3.1 정의 : 포지셔너 (Positioner)는 최종 제어 요소 또는 액추에이터의 움직이는 부분에 연결되어 있으며, Actuator에 공급 된 출력 신호를 자동으로 조정할 수 있습니다. 포지셔너 (포지셔너)는 액추에이터의 최종 제어 요소 또는 이동 부분에 연결된 위치 컨트롤러이며, 입력 신호 W와 관련된 사전에 취한 여행 신호 X를 유지하기 위해 액추에이터에 공급 된 출력 신호 Y를 자동으로 조정할 수 있습니다. 입력 신호 W는 전류 또는 전류 신호 (전기 위치), 전기 신호, 또는 디지털 신호 일 수 있습니다.
국가 표준 GBIT 2900.56-2008 (IEC 60050-2006에 해당)에 따르면,“전기 기술 용어 제어 기술”, 제 351-32-25 조 정의 : 포지셔너 (포지셔너)는 액추에이터의 최종 제어 요소와 물리적 유닛의 액츄에이터 기계적 조작의 최종 제어 요소의 조합입니다.
국가 표준 GBT 17212-1998 (IEC 902-1987에 해당)에 따르면 P3.3.1.04 정의에서“산업 공정 측정 및 제어 용어 및 정의”: 포지셔너 (포지셔너)는 표준화 된 신호를 기반으로하여 액추에이터 출력 레버 장치의 위치를 결정합니다. 포지셔너는 입력 신호를 액추에이터의 기계적 피드백 연결과 비교 한 다음 출력로드 위치 피드백이 신호 값과 동일 할 때까지 액추에이터 출력로드를 밀기 위해 필요한 에너지를 제공합니다.
중국 기계 산업 표준 JB/T 7368-2015에 따르면 3.1의 정의에서 밸브 포지셔너 (밸브 포지셔너)는 밸브 또는 액추에이터 기계적 연결은 밸브 위치와 입력 신호가 위치 제어기의 정확성을 갖는 입력 신호를 보장하기 위해 밸브 또는 액추에이터의 일종의 밸브 또는 액추에이터 기계식 연결입니다. 이 개념은 National Standard GB/T 26815-2011 (IEC 902-1987에 해당)과 동일합니다 (IEC 902-1987에 해당).
National Standard GBIT 22137.2-2008 (IEC61514-2000에 해당)에 따르면, 밸브 포지셔너가있는 산업 공정 제어 시스템 : Article 3.1 : Intelligent Valve Positioner (Intelligent Valve Positioner)의 정의에서 Intelligent Valve Positioner (Intelligent Valve Positioner)의 정의에서는 Digital Technology, 데이터 처리 및 의사 결정 및 생성을 기반으로합니다. 데이터 처리, 의사 결정 생성 및 양방향 통신 위치 센서를위한 디지털 기술. 주요 기능을 지원하기 위해 추가 센서 및 추가 기능이 장착 될 수 있습니다.
National Standard GBIT 26815-2011 (IEC902-1987에 해당)에 따르면 2.7.7의 정의에서 "산업용 자동화 계측 용어 액추에이터 용어": Intelligent Valve Positioner (Intelligent Valve Positioner)는 마이크로 프로세서 기술을 기반으로하며 필드 버스를 통해 아날로그 신호 또는 디지털 신호를받을 수 있습니다. 포지셔너의 양방향 통신 기능과 함께 데이터 처리를위한 디지털 기술 사용.
2, 스마트 밸브 포지셔너의 공압 구성 요소
스마트 밸브 포지셔너의 공압 구성 요소는 핵심 구성 요소, 신뢰성, 진동 저항 및 전력 소비 및 기타 지표는 기계의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 지능형 밸브 포지셔너 공압 구성 요소는 일반적으로 I / P 컨버터 및 전력 증폭기의 두 부분으로 구성됩니다. I / P 변환기는 일반적으로 두 가지 기술을 사용하여 전류 신호를 공압 신호로 변환하는 작은 장치입니다. 하나는 기술의 역 압전 효과의 원리를 기반으로합니다. 다른 하나는 전자기 및 노즐 배플 기술 메커니즘의 원리를 기반으로합니다. I / P 변환기 출력 흐름은 매우 작기 때문에 일반적으로 공압 증폭기 또는 공압 슬라이드 밸브를 사용하여 공압 신호의 전력을 증폭시키기 위해 전력 증폭기가 장착되어 있어야합니다.
ABB TZIDC, FISHER DVC6200, SAMSON 3730 I / P 컨버터의 Samson 3730 지능형 밸브 포지셔너는 각각 예제로서, I / P 변환기의 전자기 원리 및 노즐 배플 메커니즘에 기초하여 각각 I / P 밸브의 원리에 기초한 I / P 변환기의 노즐 배플 메커니즘을 기반으로 I / P 밸브 (Piezoelectric 밸브)를 상대적으로 단순하게 설명합니다.
(1) ABB TZIDC I/P 변환기
ABB TZIDC I/P 변환기 작동 원리는 그림 1에 나와 있으며, ABB TZIDC 밸브 포지셔너 I/P 변환기는 4 ~ 20MA 표준 전류 신호가 0.2 ~ 1,0bar (3 ~ 15psi) (1BAR = 100KPA) 압력 신호가됩니다. 코일이 4 ~ 20mA 표준 전류 신호를 수신 할 때, 자석은 레버 암을 유예 플레이트의 마이크로 변위, 배플 플레이트와 공기 노즐 사이의 간격을 생성하여 공기 노즐의 배압 신호가 변화하고, 증폭기에 의해 증폭되도록한다. 전기 신호에.
(2) Fisher DVC6200 I/P 컨버터
Fisher DVC6200 I/P 컨버터의 작동 원리는 그림 2에 나와 있습니다. 포지셔너의 I/P 변환기 모듈은 제어 장치로부터 표준 DC 전류 입력 신호를 수신하고, 깨끗하고 오일이없는 기기를 통해 깨끗하고 오일이없는 기기 공기 (정상 공기 저항)를 통해 노즐과의 균형과 연결된 빔으로 연결되어, BALINET와 연결하여 BALEATE를 생성합니다. 가변 공기 저항에 대한 노즐 사이의 간격. 전자기 코일을 통한 구동 신호 흐름을 증가시킬 때, 밸런스 빔 동작, 밸런스 빔 드라이브 배플 플레이트를 유치하여 노즐에 가깝게 만들어 (배플 플레이트와 노즐 사이의 거리를 변경) (배플 플레이트와 노즐 사이의 거리를 바꾸어)로,이를 통해 전달되는 노즐의 역압이 증가하고, 층의 밸지 층의 출력이 증가합니다. 그리고 드라이브 신호가 감소 할 때, 전자기 코일을 통해 밸런스 빔 / 배플 플레이트를 노즐에서 멀리 떨어진 곳으로 만들어 배압의 출력을 감소시키고 공압 증폭기의 출력이 감소합니다.
(3) Samson 3730 I/P 변환기
Samson 3730의 I/P 변환기는 그림 3과 같이 작동합니다. Samson 3730의 전기 변환기는 작동의 힘-균형 조작 원리 및 다운 스트림 부스터를 기반으로 한 I/P 컨버터 모듈로 구성됩니다. 영구 자석의 자기장에 위치한 플런저 코일에 DC 전류 신호가 적용될 때, 밸런스 빔의 힘은 들어오는 전류 신호에 비례하고, 결과적인 반응력은 배플을 노즐로부터 멀어지게한다. 고정 제한 구멍을 통한 공기 공급원이 배플 플레이트와 노즐 사이의 거리가 변경되었을 때, 이에 따라 노즐 백 압력이 변경되었으며,이 시점에서 노즐의 배압은 증폭기 다이어프램에 작용하여 신호 공기 압력 변화를 제어하여 증폭기는 상이한 유량 및 압력 신호를 출력합니다.
3, 지능형 밸브 포지셔너의 작동 원리
현재 지능형 밸브 포지셔너의 외국 브랜드 시장에서 사용되는 ABBTZIDC, Fisher DVC 6200, Samson 3730, Flowserve Logix 520MD, Dresser-Masoneilansv1-1-AP, Siemens Sipart PS2, Metso-Neles ND9000, IPS-Foxborosdr960 및 Shnibil (Shanwu) SVP. NELES ND9000, IPS-FOXBOROSDR960 및 SDR991, Azibil (Yamatake) SVP700. 다음은 9 개의 브랜드 (해당 모델) 스마트 밸브 포지셔너의 운영 원리 아래에서 설명합니다.
(1) ABB TZIDC
ABB TZIDC의 작동 원리는 그림 4에 나와 있습니다. 포지셔너는 전자 모듈, 3 위치 3 방향 밸브가있는 I/P 모듈 및 위치 센서로 구성됩니다. 마이크로 프로세서 CPU는 전자 모듈의 핵심 구성 요소이며, 3 위치 3 방향 밸브를 갖는 I/P 모듈은 전류 및 공압 압력 변환의 핵심 구성 요소이며, 위치 센서는 신뢰할 수있는 밸브 위치를 제공하여 포지셔너가 지능형 제어를 수행 할 수있게한다. 밸브 포지셔너에 전원이 공급되면 포지셔너는 CPU가 호출하기위한 입력 신호 및 위치 센서 신호에 따라 AD 변환기에 의해 처리되며, EEPROM에 저장된 자동 감지 및 튜닝 프로그램은 설정 값 및 위치 피드백 신호의 편차에 의해 자동으로 조정됩니다. I/P 모듈은 전자 모듈로부터 전기 신호를 수신하고 전기 신호를 포지셔너에서 공압 신호로 변환하여 공압 액추에이터를 구동합니다. I/P 모듈은 전자 모듈로부터 전기 신호를 수신하고 전기 신호를 포지셔너에서 가스 신호로 변환하여 공압 액추에이터를 구동합니다.
(2) Fisher DVC 6200
Fisher DVC 6200 작동 원리 그림 5에 표시된 바와 같이,이 디지털 밸브 컨트롤러 하우징에는 이동 센서, 정션 상자, 공압 입력 및 출력 연결이 포함되어 있으며 기본 모듈은 필드 와이어 또는 파이프 라인을 분리하지 않고 필드에서 쉽게 교체 할 수 있습니다. 주요 모듈에는 I/P 컨버터, 공압 증폭기, 공압 증폭기 위치 피드백 어셈블리, PWB (Printed Circuit Board) 어셈블리 및 3 개의 압력 센서와 같은 구성 요소가 포함되어 있습니다. 인쇄 회로 보드의 검출기와 함께 앰프 빔의 자석을 프로브하여 증폭기의 위치를 감지 할 수 있습니다. 여행 센서는 작은 루프 피드백 판독 값에 사용됩니다.
Fisher DVC 6200 디지털 밸브 컨트롤러는 제어실의 입력 신호에 비례하는 밸브 위치 제어를 제공하는 루프 구동 기기입니다. 입력 신호는 트위스트 쌍 케이블을 통해 정션 박스로, 인쇄 회로 보드 어셈블리 하위 모드로 라우팅되며, 여기서 마이크로 프로세서에 의해 읽기, 계산 및 변환되어 아날로그 I/P 구동 신호로 I/P 변환기를 구동합니다.
입력 신호가 증가함에 따라 IP 컨버터로의 구동 신호가 증가하고 IP 컨버터의 출력 공기 압력이 증가합니다. I/P 컨버터의 출력 공기 압력은 공압 증폭기 서브 모듈로 전송되며,이 모듈은 공기압 소스에도 연결되어 IP 컨버터의 공압 신호를 증폭시킵니다. 공압 증폭기는 증폭 된 공압 신호를 수신하고 두 개의 공기압 출력을 제공합니다. 입력 공기압이 증가함에 따라 (4 ~ 20mA 신호) 출력 A의 공기압은 항상 증가하는 반면, 출력 B의 공기압은 항상 감소합니다. 출력 포트 A의 공기 압력은 이중 작용 및 단일 작용 포지티브 어플리케이션 응용 프로그램에 사용되며 출력 포트 B의 공기 압력은 역전, 이중 작용 및 단일 작용 응용 분야에서 사용될 수 있습니다. 배출구 A에서의 공기압이 증가하면 액추에이터 푸시로드를 아래쪽으로 유도합니다. 액추에이터 위치는 비접촉식 이동 피드백 센서에 의해 감지됩니다. 액추에이터는 올바른 액추에이터 위치에 도달 할 때까지 계속 아래로 이동합니다.
이 시점에서 인쇄 회로 보드 어셈블리는 I/P 구동 신호를 안정화시킵니다. 이것은 노즐 압력의 추가 증가를 방지하기 위해 배플을 배치합니다.
입력 신호가 감소함에 따라 IP 컨버터로의 구동 신호가 감소하고 I/P 컨버터 로의 출력 공기 압력이 감소합니다. 공압 증폭기는 배출구 A에서의 공기압을 감소시키고 출구 B에서 공기압을 증가시킨다. 액추에이터는 I/P 변환기에 도달 할 때까지 계속 위쪽으로 이동한다. 액추에이터는 올바른 액추에이터 위치에 도달 할 때까지 계속 위로 이동합니다. 이 위치에서 인쇄 회로 보드 어셈블리는 I/P 구동 신호를 안정화시킵니다. 이것은 노즐 압력의 추가 증가를 방지하기 위해 배플을 배치합니다.
(3) 삼손 3730
SAMSON 3730 작동 원리 그림과 같이, 포지셔너는 주로 마이크로 프로세서, 아날로그 전기 변환기, 출력 공압 증폭기 및 밸브 위치 A 밸브 위치 센서의 선형 변환이있는 전자 장치로 구성됩니다. 공압 제어 밸브에 설치된 포지셔너는 입력 제어 신호가 밸브의 정확한 위치가됩니다. 포지셔너는 주어진 값 W와 같은 DC 입력 제어 신호 (예 : 4 ~ 20MA)에 대한 시스템 또는 컨트롤러, 밸브 위치 센서로의 피드백 레버를 통한 제어 밸브 스템 위치, 조절 된 매개 변수 또는 피드백 X로서 아날로그 PD 컨트롤러로 추가 된 전기 신호로 변환 된 제어 밸브 스템 위치는 2 개를 비교할 것이다. 제어 편차가있을 때, PD 컨트롤러 출력이 변경되어 전기 변환기 출력이 변경되고 제어 밸브의 공압 액츄에이터가 공압 증폭기를 통해 압력화되거나 완화됩니다. 이 출력 신호의 변화는 밸브 위치를 입력 제어 신호에 해당하는 위치로 이동합니다. 고정 설정 점을 갖는 유량 세터를 사용하면 밸브 포지셔너 하우징의 양압 퍼지를 위해 일정한 부피의 공기를 대피하고 공압 증폭기의 빠르고 문제없는 응답을 보장합니다. 공압 증폭기 및 압력 세터는 공기 공급을 수신하고 압력 세터는 공기 공급 압력과 무관하게 I/P 컨버터 모듈에 일정한 상류 압력을 제공합니다.
(4) Flowser logix 520md
Flowser Logix 520MD는 그림과 같이 작동합니다. 통합 된 HART 통신 프로토콜을 갖춘 디지털 지능형 포지셔너입니다. 포지셔너는 세 가지 주요 부품의 마이크로 프로세서 기반 전자 제어 모듈, 압전 밸브 기반 전기 변환기 모듈 및 밸브 위치 센서로 구성됩니다.
Logix 520MD 포지셔너의 전체 제어 루프는 4-20ma 신호 (HART 오버레이 포함) 또는 디지털 신호를 수신 할 수 있습니다. Logix 520MD는 두 가지 알고리즘을 사용하여 신호를 처리합니다. 신호 (파일럿 앰프 제어) 및 외부 루프 (STEM 위치 제어). STEM 위치 센서는 STEM의 실제 위치를 측정하고 편차가 있으면 포지셔너의 제어 알고리즘은 편차를 기반으로 신호를 내부 루프 컨트롤로 보냅니다. 내부 루프는 슬라이드 밸브 위치를 빠르게 조정합니다. 액추에이터 압력이 바뀌고 밸브 스템이 움직이기 시작합니다. STEM 이동은 최종 명령과 STEM 위치 사이의 편차를 감소 시키고이 과정은 편차가 0이 될 때까지 계속됩니다.
내부 회로는 드라이브 모듈을 통해 슬라이드 밸브의 위치를 제어합니다. 드라이버 모듈은 온도 보상이있는 홀 효과 센서와 Piezo 밸브 압력 조절기로 구성됩니다. Piezo 압력 조절기는 Piezo 빔을 구부려 다이어프램 아래의 공기압을 제어합니다. 압전 빔은 내부 링 전자 장치에 의해 가해진 전압을 훼손합니다. Piezo 밸브로의 전압이 증가하면 Piezo 빔이 구부러지고 노즐에 대해 닫히면 다이어프램 아래의 압력이 증가합니다. 다이어프램 아래의 압력이 증가하거나 감소함에 따라 슬라이드 밸브 또는 포펫 밸브가 각각 위 또는 아래로 이동합니다. Hall Effect 센서는 슬라이드 밸브 또는 포펫 밸브의 위치를 내부 전자 장치로 다시 전달하여 제어합니다.
(5) 드레서 -masoneilan svi-il-ap
드레서 -Masoneilan SV1-II-AP 스마트 밸브 포지셔너는 그림과 같이 작동합니다. SV1-II-AP 지능형 밸브 포지셔너가 제어 밸브에 올바르게 설치되면 입력 제어 신호 (회로 전력) 및 가스 공급이 연결되면 포지셔너는 컨트롤러 또는 기타 장비로부터 전기 제어 신호 (4-20MA 신호 또는 디지털 신호)를 수신 할 때 전자 모듈의 마이크로 프로세서가 입력 제어 (밸브 위치 값)와 비교합니다. 둘 사이의 편차는 비선형 편차로 계산됩니다. 처리를위한 비선형 PID 알고리즘에 따라 두 가지의 편차, I / P 전기 변환기의 전자기 코일에 대한 출력 (노즐 배플 구조), 노즐 배플 사이의 공기 간격의 변화를 일으키고, 이에 상응하는 사전 위치 가스 신호 P 사이의 공기 간격을 유발하고, 그 다음에 상응하는 사전 배치 가스 신호 P, 따라서 PNEAMATIC AMPLIFIES에 의해 촉진되기 때문에, 이에 상응하는 사전 위치 가스 신호 P 사이의 공기 간격이 변화를 일으킨다. 공압 액추에이터는 액추에이터 / 밸브 스템을 설정 위치로 구동합니다. 실제 밸브 위치가 세트 밸브 위치와 동일하면 시스템이 안정화되고 액추에이터가 더 이상 움직이지 않습니다. 이중 활성 공압 출력의 경우, 공압 성분에도 역 출력 증폭기 (출력 P)가 장착되어 실린더 유형의 공압 액추에이터에 이중 작용 출력을 형성 할 수 있습니다.
(6) Siemens Sipart PS2
Siemens Sipart PS2의 작동 원리는도 9에 나와 있습니다. 포지셔너가 전원 공급 장치 및 제어 신호에 연결되면 밸브 스템의 피드백 신호 X가 전압 신호로 변환되어 AD 변환 후 마이크로 프로세서로 전송됩니다. 컨트롤러 출력 신호 X도 AD에 의해 변환되어 마이크로 프로세서로 전송됩니다. 마이크로 프로세서는 두 신호와 출력 +ΔY 또는 -ΔY 사이의 편차를 계산하여 압전 밸브의 개방 및 닫기를 제어합니다. 서브 컨트롤 루프의 작동은 마이크로 프로세서 내에서 실현되며, 서브 컨트롤러의 출력은 디지털이며, 출력 신호는 펄스-전기 변조 (시간-균형 제어)에 의해 제어되는 압전 전환 밸브의 입력으로 직접 사용됩니다. 제어 편차가 클 경우 포지셔너는 연속 신호를 출력합니다. 편차가 크지 않으면 펄스 신호를 출력합니다. 편차가 매우 작을 때는 더 작은 펄스 신호를 출력합니다. 편차가 밸브 제어 정확도의 범위에 도달하면 제어 명령의 출력이없고 위치가 유지됩니다.
(7) Metso-Neles ND9000
Metso-Neles ND9000은 그림과 같이 작동합니다. 포지셔너가 전원 공급 장치 및 공기원에 연결되면 마이크로 컨트롤러 (μC)는 입력 신호 및 밸브 위치 센서 신호 (A), 압력 센서 신호 (PS, P1, PZ) 및 슬라이드 밸브 위치 센서 신호 (SPS)를 읽습니다. 마이크로 컨트롤러가 입력 신호와 밸브 위치 센서 신호 사이의 차이를 감지하면 마이크로 컨트롤러는 내장 알고리즘을 기반으로 계산을 수행 한 다음 프리 앰프 밸브 (PR)의 코일 전류를 변경하여 슬라이드 밸브 (SV)의 안내 압력을 변경합니다. 슬라이드 밸브의 안내 압력이 감소하면 슬라이드 밸브가 움직이고 실린더의 양쪽 끝에서의 압력이 그에 따라 변합니다. 슬라이드 밸브가 열리도록 압축 공기가 실린더의 구동 끝으로 들어가서 다른 쪽 끝에서 가스를 배출하도록합니다. 공기압의 증가는 다이어프램 피스톤을 움직이고 액추에이터 및 피드백 레버는 시계 방향으로 회전합니다. 밸브 위치 센서가 피드백 레버의 회전 각도를 감지 한 후, 마이크로 컨트롤러의 제어 알고리즘은 새로운 안내 전류를 계산하고 액추에이터의 새로운 위치와 입력 신호 사이에 차이가 없을 때까지 계속 조정합니다.
(8) IPS-Foxboro SDR960 및 SDR991
IPS-Foxboro SDR960 및 SDR991은 그림과 같이 작동합니다. 이들은 4-20 MA 또는 HART 신호가있는 지능형 밸브 포지셔너이며, 전압 변환기를 통해 내부적으로 전자 제품에 공급됩니다. 아날로그 입력 신호는 A/D 변환기 및 스위치를 통해 디지털 컨트롤러에 연결됩니다. Profibus PA 또는 Foundation Fieldbus가있는 스마트 밸브 포지셔너는 버스를 통해 연결되며 디지털 신호는 인터페이스 키트를 통해 디지털 컨트롤러에 연결됩니다. 디지털 컨트롤러의 출력 신호는 전기 변환기 (I/P 모듈)를 구동하여 프리 앰프 및 단일 (또는 이중) 작용 공압 전력 증폭기를 제어합니다. 공압 전력 증폭기는 공압 신호 (y)를 액추에이터에 출력하며, 이는 1.4 ~ 6.0 bar (20 ~ 90psi) 공기 공급을 제공해야합니다. 액추에이터의 위치 피드백 신호 (x)는 위치 센서를 통해 제어 장치로 전송됩니다.
스마트 밸브 포지셔너는 요청시 다음 액세서리와 함께 제공됩니다 : 압력 게이지, 압력 스위치, 4-20mA 피드백 출력, 경보 모듈 및 기계식 한계 스위치.
(9) Azibil SVP700
Azibil (Yamatake) SVP700 작동 원리 그림과 같이, 이것은 마이크로 프로세서 지능형 밸브 포지셔너의 구성입니다. SVP700 포지셔너 시리즈는 주로 마이크로 프로세서, 디지털 제어 모듈, 전원 공급 장치 모듈, AD 변환기 모듈, 공압 구성 요소 (I / P 전기 변환기 및 공압 증폭기) 및 밸브 위치 센서 구성 요소로 구성됩니다. 제어 밸브 스템은 포지셔너 피드백 레버에 연결되며 밸브 위치 이동은 피드백 레버를 통한 측정을 위해 비접촉 자석성 센서로 전송됩니다. 동시에, 밸브 포지셔너는 4 ~ 20MA DC 제어 신호를 수신하고, 측정 된 밸브 위치 신호와 구성에 따라 알고리즘에 의해 얻은 밸브 위치를 비교하고, 위치를 구동 드라이브 신호를 도출하고 EPM 드라이브 장치로 전달하고, 그 다음 분포제 (I/PO PRELATIC AIM)의 전환을 통해이를 출력을 수행합니다. 밸브 위치를 제어하기위한 공압 액추에이터.
각 유형의 밸브 포지셔너의 작동 원리는 비슷합니다. 이 9 개의 포지셔너 브랜드는 외국 제품이지만 실제로 국내 포지셔너 구성 모드는 기본적으로 동일합니다.
4, 지능형 밸브 포지셔너 기술 지표 비교의 일부
(1) 지표 비교
위의 9 개의 외국 브랜드의 지능형 밸브 포지셔너 기술 정보의 쿼리를 통해 기술 지표의 일부가 요약되어 있으며 결과는 Exhibit 1에 나와 있습니다.
(2) 매개 변수 설명
공압 성분. 전력 증폭기는 공압 슬라이드 밸브 또는 공압 증폭기를 사용합니다. Flowserve의 Logix 520MD 및 Siemens의 SIPART PS2 포지셔너 만 전기 변환 요소로 압전 원리에서 만든 Piezo 밸브를 사용합니다.
공기 공급 압력 (예 : 단일 작용). 스마트 밸브 포지셔너의 공기 압력 (예 : 단일-작용)은 기본적으로 1.4 ~ 7.0 bar (20 ~ 102psi)이며, 공기압은 최대 10 bar의 에머슨-피셔의 DVC 6200을 제외하고는 1.4 ~ 7.0 bar입니다.
대기 질. 위의 스마트 밸브 포지셔너에 사용되는 기기 공기의 품질은 ISO 8573-1“압축 에어 파트 1 오염 물질 및 청결 레벨”또는 ISA7.0.01“기기 대기 질 표준”의 요구 사항을 충족합니다. 압축 공기의 최대 고체 입자 클래스의 값이 클수록, 압축 공기에 포함 된 고체 입자의 크기가 클수록. 압축 공기의 오일 함량 클래스의 값이 클수록 압축 공기의 총 오일 함량 (오일 에어로졸, 오일 액체 및 오일 증기)이 클수록. 압축 공기의 압력 이슬점 등급의 값이 클수록 압축 공기의 수분 함량이 커집니다. 구체적으로 다음과 같이 설명합니다.
1) 입자 크기 지표
Emerson-Fisher의 DVC 6200은 클래스 7 인덱스에 도달 할 수 있으며 Dresser-Masoneilan의 SV1-I-AP는 클래스 6 인덱스에 도달 할 수 있고 Metso-Neles의 ND9000은 클래스 5 지수에 도달 할 수 있지만 Siemens의 SIPARTPS2 및 IPS-Foxboro의 SDR960 및 SDR991은 클래스 2 인덱스 만 있습니다. IPS-Foxboro의 SIEMENS 및 SDR960 및 SDR991의 SIPARTPS2는 2 레벨에 불과합니다. 즉, Siemens와 IPS-Foxboro의 포지셔너는 기기 공기의 입자 크기 품질이 너무 높으며 기기 공기의 품질이 감소 할 때 포지셔너의 성능 및 조절이 적용됩니다. 다른 브랜드의 포지셔너 입자 크기 지표는 대부분 4 레벨 (포함) 이상입니다.
2) 오일 함량
Siemens의 SIPART PS2 오일 함량 지수는 레벨 2입니다. 이는 기기 에어 오일 함량 요구 사항의 포지셔너가 너무 높고 다른 포지셔너 브랜드는 레벨 3 이상의 오일 함량에 있습니다.
3) 이슬점
이에 비해, 처음 3 개의 포지셔너는 DEW 포인트 요구 사항이 낮고 Siemens의 SIPART PS2 포지셔너는 DEW 포인트 요구 사항이 높습니다.
생산 공장은 많은 지능형 밸브 포지셔너와 장기 작업 조건을 사용합니다. 기기 가스 품질 요구 사항에 대한 포지셔너가 너무 높으면 비정상적인 상태 (기기 가스 품질 감소)는 막힘, 물 및 기타 현상이 발생하여 밸브의 정상적인 작동에 영향을 미칩니다. 중요한 밸브의 포지셔너가 제어 기능을 잃으면 치명적인 부상을 입을 것입니다. 실제 현장 사용을 통해 Emerson-Fisher의 DVC 6200Dresser-Masoneilan의 SV1-II-AP, Samson의 3730 및 ABB의 TZIDC 및 기타 포지셔너는 안정적인 성능, 정확한 제어 및 저장률을 가지고 있습니다. Siemens 포지셔너는 고장 속도가 높지만 물에 들어가기 쉽고 정밀도가 낮습니다.
최대 출력 용량 (예 : 단일 작용). 밸브 포지셔너의 최대 출력 용량은 밸브 동작 속도 (전환 시간)에 직접 영향을 미칩니다. 표 1은 다음을 보여준다 : Emerson-Fisher의 DVC 6200 출력 5.5bar (80psi)의 소스 압력에서 29.5nm3/h의 기기 가스; 드레서 -Masoneilan의 SV1-I-AP 출력 6.2BAR (90PSI)의 소스 압력에서 기기 가스의 660L/분 (39.6nm3/h). NM3/H) 기기 공기; Flowser 's Logix520은 4.1 bar (60 psi)의 공기 압력에서 20.8 nm3/h 기기 공기를 출력합니다. 다른 브랜드의 포지셔너는 6.0bar (90psi)의 공기압에서 약 10nm3/h의 기기 공기를 출력합니다.
공기 소비. 포지셔너 자체는 작동 중에 일정량의 기기 공기를 소비합니다. 표 1은 포지셔너의 기기 공기 소비가 매우 낮지 만 Emerson-Fisher의 DVC 6200과 Dresser-Masoneilan의 SV1-I-I-AP 포지셔너는 다른 포지셔너보다 더 많은 공기를 소비합니다.
주변 제한 온도 작동 (특별히 선택되지 않음). 이 문서의 모든 포지셔너 브랜드는 비전문 선택 (조건)에서 -40 ~ 80 ° C 범위의 주변 온도를 운영하고 있습니다.
LCD 디스플레이. 밸브 포지셔너 제어 프로세스에서 필드 검사관은 때때로 밸브 밸브 위치를 관찰해야하며, Emerson-Fisher의 DVC 6200 만 LCD 디스플레이 기능이 없습니다.
보호 등급. 위의 모든 밸브 포지셔너는 IP66 등급입니다.
