智能电气阀门定位器工作原理的分析

智能阀门定位器主要用于调控控制阀,采集控制器输出的电流控制信号,通过气压信号调控阀门。调控阀产生动作后,阀杆会产生一定的位移,并将相关的信号传递到阀门定位器。定位器对输入控制信号和阀位反馈信号进行对比分析,如果两种信号不同,则促使阀门的驱动部件进行工作,直至两种信号相同为止。如果两种信号相同,则驱动部件不会对阀位进行调节。智能电气阀门定位器具有控制精度高、自主分析性强、效率高等优势。
智能电气阀门定位器的工作原理用图1描述,关键的控制电路是单片机,其可采集控制器的阀门开度信号(4~20mA),获取该信号同实际的开度反馈信号差,按照该信号差的方向以及大小产生电压信号并对电气动放大器PV1以及PV2进行控制。
随着电子技术的不断发展,单片机的集成度也不断增强,进而提高总体部件的运行效率和准确性;以单片机为基础的系统中主要采用PID控制算法完成定位控制;但是随着设备复杂程度的增加,这种控制方法的弊端逐渐显现。主要是由于气压经过单向阀A以及B的开关对阀门膜头的进气以及出气量进行调控,促使阀芯的位置发生变化,从而对气氛的开度进行适当的调控,实现阀门的准确定位。如果正信号误差较大,则产生的一系列信号将会导致单向阀A快速开启,单向阀B闭合,使得阀门膜头的气压增加,否则负信号误差较大时,产生的信号使得阀快速A闭合,阀B快速开启,使得阀门膜头气压降低,惯性增大。如果信号差是零,则产生的信号使得阀A和B都闭合,此时阀门膜头气压的稳定性被破坏,形成控制信号模糊化,控制超调现象,影响控制精度。
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