阀门定位器*技术研究

上海自动化仪表股份有限公司技术中心、自仪七厂承担的新产品研究项目“阀门定位器*技术研究”，于2011年11月25日由上海自动化仪表股份有限公司规划发展部组织和主持进行技术总结鉴定。

智能电-气阀门定位器作为气动调节阀的主控部 件，直接影响阀门的控制品质。在现代化的电站、石油、 化工、冶金等过程控制场合，作为执行单元的阀门控制越来越向髙效、 安全、节能、环保、精于管理等方向发展。因此， 市场对与之配套的主控产品-- 阀门定位器的*性要求显得非 常迫切。作为气 动调节阀的主控 部件，定位器的性能直接影响阀门的控制品质。随着现场总线技术的发展，系统对仪表的要求不仅仅局限于控制信息的交换，还涉及相关设备的运行管理信息。因此，跟踪、学习、掌握主流产品的*技术，开发具有自己特色的先 进阀门定位器，服务国内阀门生产企业，特别是公司内部企业一自仪七厂的阀门主控部件，具有广阔前景。

课题组分析西门子、FISHER、ABB等国外主要同类型产品的特点，综合考虑后，对阀门定位器*技术 进行研究，这些*技术包括：

1、显示技术的研究 —定位器的显_示，设计有两套显示窗口：机械指针显示和LCD屏显示。

机械指针显示,*独立于电子部分，不受电子器件及环境温度的影响，因此能*可靠地指示阀门当前位置。它取自气动执行机构的行程轴，通过机械传动，带动指针，动态地反映当前阀芯位置。机械显示窗口，同时设计有可预先调节的两个静态指针，可用于指示阀门的全开、全闭位置。这样，通过两个静态指针及一个动态指针，形象并可靠地反映阀芯位置。

LCD屏显示，不同于目前市场使用产品的笔段或 字符显示，而是采用128*64的点阵显示。具有如下优 点：

运行画面：

⑴阀位值采用大字体，凸显阀位状态。

(2)    给定值增加显示当前控制电流信号，便于在流 量特性拟合下的对照性。

(3)    给定值、阀位值可选行程和流量的百分比值显 示方式，有对应的特征标志

(4)    提供阀位、偏差指示模拟条，方便反映当前阀 位状态

(5)    在阀位模拟条上，有反映阀门的气开/气关及 上下限位置指示

运行管理：可用图标方式反映定位器历史状况信息，阀门运行的区域分布状况等信息资料。

组态画面:提供中文显示的菜单画面，对需要操作 的条目选择更加方便。

2、合理结构及气路研究

壳体材料：采用表面波浪型的塑料外壳内喷金属漆，在不降低产品的抗电磁干扰性的前提下，增加产品外形的美观性、加工的便利及降低成本。

操作按钮：

不开盒盖下的本地操作模式。采用磁簧按键，操作按键置于壳体表面，与内部*隔离，在提供用户极大的方便性下，不影响产品的防护性，同时对今后隔爆产品的研发提供可操作性。

内部结构:行程传动轴的优化,提髙防护能力。齿轮耦合模数的细化，提髙中点调整精度。优化齿轮耦合、分离结构，增加行程传感器中点调整的可操作性。 优化气路结构，将先导阀、背压稳定阀、气路放大器、单 向阀组成整体模块，提髙产品的稳定性和可装配性，同 时增加气路流通量。

3、诊断技术的研究

仪表除了实时地对运行状态和环境提供自诊断外，还储存阀门动作的历史数据。采用棒状图画面，反映阀门在各区间的运行状态。对某区间的运行状态，提供显示。考虑安装压力传感器的接口，为今后定位器的输出压力检测服务。压力检测对执行机构、阀门的泄露检测、控制品质的提升等提供必要的手段。

4、控制品质的研究

动态过程中,当阀门填料变化弓丨起摩擦力变化，流体介质特性变化，如温度，压力，扰动等因素引起控制品质的改变时，能自适应调整控制方案，使工艺流程可靠稳定。

静态初始化过程中的优化处理，优化对执行机构 灵敏度、迟滞性、阀门填料松紧性的诊断工作，并通过发生各等级阶跃信号，优化控制策略的参数。

动态运行过程中的优化处理，动态运行中，监视运行品质，对产生的超调、震荡即时优化控制策略的参数，监视脉冲控制的响应性及变化率，记忆并补偿脉宽控制参数，达到控制品质的稳、准、快的要求。

产品在显示技术、按键方式、内部机-电转换结构 等方面申请了实用新型。产品具有较完善和* 的功能。目前，产品样机经测试中心测试通过。课题组 将尽快完善设计细节，完成产品的设计定型工作，早曰 投放市场。