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智能阀门定位器中压电阀工作原理

智能阀门定位器中压电阀工作原理 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

0引言阀门定位器是气动调节阀的配套产品，长期以来国产的阀门定位器是使用模拟信号和力平衡原理方法实现的。近年来，由于电子技术的发展，国外多家公司推出了智能阀门定位器，因为其控制精度高、可靠性好、抗振性好、调试方便、流量特性可在线修改、可远程通讯等优越性能，深受用户的青睐。我公司经过多年攻关，研制出HVP型智能阀门定位器，该产品由CPU模板、阀门电流反馈模板、HART通讯模板、报警模板、显示模板、精密位置传感器和I／P 转换单元组成。 I／P转换单元是阀门定位器重要的关键部件之一，其可控性、抗振动性、耗电量、耗气量指标都将直接影响整机性能，设计出优良的I／P转换单元是实现阀门定位器智能化的重要步骤之一。 1I／P转换单元的类型 I／P转换单元主要作用是把电信号变换成气动信号，通过放大喷嘴的背压和流量控制，使其具有足够的功率去操作气动调节阀。I／P转换单元的种类可按空气消耗量分为：耗气式和不耗气式两种结构。其中由于不耗气式I／P转换

单元的耗气量小，气源压力易于稳定，压力放大倍数小，改善振荡现象，因此，不耗气式的I／P转换单元常常用于阀门定位器设计中。 I／P转换单元按结构形式可分为：线圈喷嘴挡板式、线圈滑阀式和压电阀式三种结构。由于线圈喷嘴挡板式I／P转换单元的结构简单、制造方便、成本低，因此，传统阀门定位器中的I／P转换单元绝大多数采用这种结构方式。线圈滑阀式主要在电磁阀中采用，压电阀式的I／P转换单元，最早出现是在二十世纪90年代西门子公司推出的SIPARTPS智能阀门定位器中，因其具有高抗振动性、高可靠性、低功耗、低耗气量和能够接受较高频率的控制信号等特点，非常适合智能阀门定位器对I／P转换单元的性能要求。 2压电阀工作原理和技术指标（1）工作原理压电阀实际是利用功能陶瓷片在电压作用下产生弯曲变形原理制成的一种两位式（或比例式）控制阀。控制压电阀动作只需提供足够的电压，电功耗几乎为零。其动作原理：压电阀的初始状态（不通电，如图1所示），功能陶瓷片作用在喷嘴口1上，这时，口2与喷嘴口3与先导腔连通，形成为一个整体。当压电阀接通电源时（如图2所示），功能陶瓷片变形向上翘，把喷嘴口 3压住，使得口2与喷嘴口1连通。

阀门电动执行器控制模块设计

阀门电动执行器控制模块设计一、设计目的和要求电气控制技术综合实践是电气工程及其自动化专业学生在所有专业课结束时进行的一次课程设计,是一个综合运用专业知识的过程。其目的在于全面检验学生对专业基础课和专业课知识的掌握情况，提高知识综合运用能力和动手实践能力。设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、控制软件的设计、系统调试、性能测试等方面的要求，以便使学生掌握电气控制系统设计的总体思路和方法。二、设计内容及步骤 1 任务提出电动执行器是工业过程控制中的重要设备,它接收来自调节器的模拟信号（一般是4~20mA 电流信号）或上位机的数字信号, 将其转换为电动执行器相对应的机械位移（转角、直线或多转）并自动改变操作变量（调节阀、风门、挡板开度等），以达到对被调参数（温度、压力、流量、液位等）进行自动调节的目的，使生产过程按预定要求进行。本课题要求设计一个阀门电动执行器控制模块。 1．1 对象参数：（1）电动机为单相异步电动机，额定功率10W，额定电流0.16A，外接电容CBB61、1.5uF500V。（2）电源：220V±10%，50Hz。（3）环境温度：-25~80℃。（4）环境湿度：≤95%RH。 1．2 基本功能要求：（1）输入4~20mA或1~5V控制信号，相应阀门开度在0~100%之间变化。（2）输入信号失效，位置保持原位。（3）可就地手动操作。（4）死区可以调整。 1．3 扩展功能要求（选做）（1）过力矩保护。（2）行程限位保护。（3）定位误差：≤1%。（4）灵敏度：0.025%（1/4096）。

三、阀门电动执行器控制模块工作原理电动执行器主要由控制器、电机和减速器三部分组成，由上位调节装置给出的1~5V电压信号Us，减速器输出的直线位移信号x（或角位移信号θ）经位置检测装置后形成位置反馈信号Uf，这两个信号经比较和放大后控制电机的运转，电机带动减速机构产生相应的直线位移或转角位移。四、硬件原理图电路总原理图 1 系统总体方案将给定的1V~5V直流信号与模拟阀门位置的电位器分压得到的电压进行比差动放大，根据差动放大结果分别接通PNP或者NPN两个不同的三极管，三极管接通后光耦得电，触点接通，220V电机驱动电路分别得电，使电机实现正转或者反转。为了判断给定信号是否小于1V，无法判定是线路断掉还是刚上电时信号还没给上，所以我们设定，当输入端的信号小于1V时，让比较器的输出端驱动光耦接

阀门定位器原理与调节

阀门定位器原理与调节第一章气动阀门定位器气动阀门定位器的原理图如下：（气关阀正作用）气动阀门定位器实物图如下：

第二章电气阀门定位器由于现在DCS在现场使用越来越多，很多控制器都是使用了中控系统的控制器，所以中控到现场的都是4-20mA的电信号，到现场又需要阀动作的比较快。虽然阀门定位器由最初的气/气阀门定位器、电/气阀门定位器发展到现在的数字阀门定位器、区域总线阀门定位器，但它们的基本原理和主要功能都没有大的改变。定位器中基本自控元件介绍--电/气转换器原理随着仪表技术的发展，气动仪表领域已逐步被电动仪表和计算机控制所占领，现在只有在一些特殊的场合还在使用气动仪表，作为仪表中的阀门附件“定位器”也由原来的气动阀门（P/P）定

福斯LogiIQ智能定位器调试说明

福斯L o g i I Q智能定位器调试说明 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.

西门子阀门定位器操作技巧介绍材料

西门子阀门定位器操作手册压电阀介绍： 1、引言传统的气动阀中大量使用了电磁铁作为电－机械转换级，其把电控制信号转换为机械的位移，推动阀芯，实现气路的切换或气体压力、流量的比例控制。作为电－机械转换级的电磁铁有价格低廉，操作使用方便等优点；但其也有很多缺点：如功耗大、响应速度不够快、存在发热及有电磁干扰等。把压电材料的电－机械转换特性引入到气动阀中，作为气动阀的电－机械转换级，这是一项不同于传统气动阀的全新技术。采用了压电技术的气动阀在性能上有着传统气动阀无可比拟的优势。 2、压电效应简介对于晶体构造中不存在对称中心的异极晶体，加在晶体上的张紧力、压应力或切应力，除了产生相应的变形外，还将在晶体中诱发出介电极化或电场。这一现象被称为正压电效应；反之，若在这种晶体上加上电场，从而使该晶体产生电极化，则晶体也将同时出现应变或应力，这就是逆压电效应。两者通称为压电效应。1880 年居里兄弟发现了电气石的压电效应，从此开始了压电学的历史。压电式气动换向阀即是利用压电逆效应而研制的。 3、压电技术在气动阀中的应用 1、微型直动式换向阀利用压电材料在电场作用下的变形，来实现气动阀阀口的开启和关闭，这样就可以做成微型直动式换向阀。如下图所示的微型二位三通换向阀，1 口为进气口，2 口为输出气口，3、口为排气口，阀中间的弯曲部件为压电材料组成的压电片。当没有外加电场作用时，阀处于：图1 状态：进气口关闭，输出气口2 经排气口3 通大气。当在压电阀片上外加控制电场后，压电阀片产生变形上翘，上翘的压电阀片关闭了排气口3，同时进气口1 和输出气口2 连通。这样就完全实现了传统二位三通电磁换向阀的功能。图1 图2 2、压电式电气比例调压阀压电材料的变形量正比于施加在其上的电场强度，利用这一特点，可以开发出比例调压阀。如图3 所示，施加不同的控制电压到压电阀片上，压电阀片产生不同的弯曲变形量，这样就在进气口1 与输出气口2 之间及输出气口2 与排气口3 之间形成不同的气流阻力，从而在输出气口2 的得到不同的气体压力。由于压电阀片在变形过程中不受机械摩擦力，且压电阀片有响应快功耗低的特点，基于压电阀片的电气比例调压阀很多性能优于传统的比例调压阀。例如其没有死区，压力可以从零开始连续调节；其响应快，可满足高速系统的应用要求；其功耗低，对电源功率要求低。图3

电气阀门定位器综合评价

电气阀门定位器综合评价 1 阀门定位器的作用阀门定位器与气动执行机构和阀本体组成调节阀(控制阀)，由于调节阀行程动作受填料密封摩擦产生死区和回差，定位器的核心作用是将上述对调节阀的影响量，自动增加或减小，纠正阀杆行程产生的偏差，使其回复到控制信号与阀杆行程的对应关系上，将调节系统干扰、超调量、滞后等不利影响减至最小，提升被调对象的品质。 2 阀门定位器的选择阀门定位器是调节阀最重要的附件，正确合理选择定位器应考虑以下要素： (1)输入信号分类、范围： a)气动输入信号：200~100KPa；(0.2~1kg/cm2) (0.2~1bar) (3~15psi) 分程输入信号：20~60；60~100 KPa b)电流输入信号：4~20mA；分程输入信号：4~12；12~20mA c)智能定位器输入信号： FF，PROFIBOS；4~20 Ma+HART (2)输出压力分类、范围： a)单输出：(配直行程膜片弹簧式执行机构) 根据所配执行机构的弹簧范围来确定，此时定位器的气源压力有以下要求：

20~100KPa时，气源压力：140KPa 40~200；80~200；80~240KPa时，气源压力：300KPa 120~300KPa时，气源压力：340KPa b)双输出：(配旋转式无弹簧或有弹簧活塞式执行机构) 其输出特点是定位器输出可随气源压力而变。输出范围：0~600KPa 双输出定位器的气源压力应达到输出压力的上限值。 0~600KPa(可设定) (3)定位器位置反馈分类、范围： a)直行程位置反馈： 0~10；0~16；0~25；0~40；0~60； 0~100mm(国产调节阀行程系列) 0~14.3；0~20；0~25；0~30；0~38(40)；0~50；0~60；0~70(75) ；0~80；0~100；0~110mm(国外调节阀行程系列) b)转角位置反馈： 0~90°；(球阀、蝶阀) 0~60°；0~70°(蝶阀) 0~50°；0~60°(偏心旋转阀) 由于定位器位置反馈—直行程、转角反馈量的大小由定位器的连杆臂长度和凸轮的转角来决定，各厂家介绍的死点有：30°；45°；70°，故超过定位器位置反馈范围时，则需要有连杆角度的放大机构。 (4)输出特性的选择：阀门定位器输入信号与输出特性“关系曲线” 如图1所示，以反作用为例。

阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)

阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍) -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

阀门定位器的工作原理与结构阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一，其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。它具有阀门定位功能，既克服阀杆摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其调节品质。随着智能仪表技术的发展，微电子技术广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与性能。阀门定位器(图1) 阀门定位器的原理：反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线)，可以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节阀性能的提升。智能阀门定位器结构如下图所示，其中虚线内为定位器部分，右侧为气动执行机构。控制和驱动电路，以及位置反馈传感器的数据采集电路，均位于定位器内的电路板中。控

制电路主要完成控制信号和位置反馈信号的数据采集与处理工作，同时形成稳定输出电压。驱动电路用于PWM电流滤波后的功率放大。喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P 转换器，实现电气转换。调节喷嘴挡板和喷嘴的间距，通过气体放大器，完成对输出气体的调节。反馈杆和位置反馈传感器，完成气动执行机构位移的检测，并组成完整的闭环控制系统。智能阀门定位器结构图(图2)

福斯FLOWSERVE阀门定位器

福斯FLOWSER阀门定位器福斯定位器配置指南福斯（FLOWSERV阀门定位器调试方法（锦菲特I3599429OO2）[Q-Q,6696 22933] flowserve 阀门、Flowserve 3400IQ 定位器、LOGIX500、LOGIX510、LOGIX520 D3系列 P-5 气动定位器电动气动数字-通用，IS和EX HART、Profibus 、Foundation 现场总线反馈机组、限位开关比如PP5XX-HPGU-23K01-PV9DA-3Z PMV P-1700 系列阀门专为腐蚀或高温环境应用设计，其所有外部零件均由不锈钢制造而成。P-1700 和1720 型阀门的内部零件采用不锈钢制造，而 P-1710 和P-1730 型阀门的内部零件则采用铝制。P-1720 和P-1730 型阀门具有超高的空气传送能力。P-1700 系列阀门专为双向操作应用设计，不过也可通过旋动一个阀座轻松实现单向操作。不锈钢磁场外壳内的PMV I/P 转换器很容易安装在P-1700 系列阀门上。 P-1500 P-1520 P-1700 P-1720 P-1710 P-1730 Digital 具有PID 控制的2000 数字定位器品牌Logix 说明福斯Logix 2000 是一款具有板载PID 控制的数字定位器。通信方式为4-20mA 或Modbus。阀门上安装的PID 控制器每秒更新阀杆位置16 次，从而减少了控制系统延迟。Logix 3200IQ 数字定位器3200IQ-10-D6-M-04-40-0G-0F 3200IQ-10-D6-M-04-40-0G-00

基于阀门定位器的闭环回路控制系统

基于阀门定位器的闭环回路控制系统摘要阀门定位器是气动执行机构最重要的附件之一，通过接收控制器的输出信号来实现对控制阀的精准定位，本文以公司最常见的Fisher6200阀门定位器为例，基于闭环回路控制系统，来阐述其在气动执行机构中的应用、组成、工作原理、安装方法、在控制系统中的应用、常见故障处理以及发展前景。关键词阀门定位器、I/P转换器、闭环回路控制系统引言执行器是过程控制系统中重要组成部分，定位器是其主要附件之一，定位器技术的发展使得调节阀变得更易于控制、更精确，简化了高性能控制回路的设计，使控制回路的执行更加紧凑。阀门定位器的输入信号与阀杆的行程成正比。阀门定位器利用闭环回路控制系统原理，将从控制器来的调节信号(4-20mA)与从执行器来的阀门反馈位置信号相比较，根据比较后的偏差使调节阀执行机构动作，从而使阀芯准确到位，以达到定位的目的。 1、组成及原理图一阀门定位器实物分解图

图二阀门定位器原理图 I/P转换器气动放大器行程传感器电子模块 1.1、工作原理图三工作原理方框图从控制器或控制系统来的输入控制信号经过接线盒进入到电子模块,在这里被微处理器读取后经数字算法处理后转换成模拟量后送给I/P转换器，当信号改变时I/P转换器的线圈和衔铁之间的磁吸引力改变，并因此改变了喷嘴挡板间的距离进而改变了喷嘴背压，该背压经放大器放大后送给执行机构并通过执行机构改变阀杆的位置，阀行程传感器通过反馈杆感受阀杆位置的变化，并将此信号返回到电子模块组件进行计算，当阀杆位置达到正确位置时，阀杆位置信号返回到电子模块进行调整，经过处理后使I/p驱动信号稳定下来，然后执行机构的输出

气动阀门定位器工作原理..

气动阀门定位器工作原理

气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示，它是按力平衡原理设计和工作的。如图上图所示当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆2绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆（摆杆）绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮（偏心凸轮）也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆1绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加；所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作；相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。 ZPD-2000系列电气阀门定位器 ZPD-2000系列电气阀门定位器是根据国际先进的同类型产品，集多年成功的专业制造经验和先进的应用技术，经过消化吸收和针对（老产品）ZPD-2000 型系列电气阀门定位器加以综合改进的产品，并积极贯彻ISO9001质量保证体系，具有一定的先进性，符合国际标准要求的一种新型定位器。一、产品的功能用途和适应范围： 1、产品的功能用途： ZPD-2000系列电气阀门定位器是各种气动执行器的主要配套仪表。它与气动调节阀配套使用，构成闭环控制回路。用以提高调节阀的控制精度。克服填料函与阀杆的磨擦力，克服介质压差对调节阀阀芯不平衡力。提高阀门动作速度，可实现分程控制

阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)

电路主要完成控制信号和位置反馈信号的数据采集与处理工作，同时形成稳定输出电压。驱动电路用于PWM电流滤波后的功率放大。喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P转换器，实现电气转换。调节喷嘴挡板和喷嘴的间距，通过气体放大器，完成对输出气体的调节。反馈杆和位置反馈传感器，完成气动执行机构位移的检测，并组成完整的闭环控制系统。智能阀门定位器结构图(图2)

几种阀门定位器工作原理的介绍

几种阀门定位器工作原理介绍：气动阀门定位器（一）气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示，它是按力平衡原理设计和工作的。如图所示当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆2绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆(摆杆)绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮(偏心凸轮)也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆1绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与

一定的阀门位置相对应。以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加;所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作;相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。气动阀门定位器（二）气动阀门定位器是一种将电气信号转换成压力信号的转换装置，以压缩空气或氮气为工作气源来控制工业炉调节阀的开度大小。普遍用于工业炉温度自动控制系统中对气动阀门执行机构的连续控制。气动阀门定位器是按力平衡原理工作的，实现由输入的4～20mA电流信号控制气动阀门由0～100％的开启度。其工作原理如下图。

当需要增加阀门开启度，计算机控制系统的输出电流信号就会上升，力矩马达①产生电磁场，挡板②受电磁场力远离喷嘴③。喷嘴③和挡板②间距变大，排出放大器④内部的线轴⑤上方气压。受其影响线轴⑤向右边移动，推动挡住底座⑦的阀芯⑨，气压通过底座⑦输入到执行机构⑩。随着执行机构气室⑩内部压力增加，执行机构推杆⑥下降，通过反馈杆⑩把执行机构推杆@的位移变化传达到滑板⑩。这个位移变化又传达到量程④反馈杆，拉动量程弹簧16。当量程弹簧16和力矩马达①的力保持平衡时，挡板②回到原位，减小与喷嘴③间距。随着通过喷嘴③排出空气量的减小，线轴⑤上方气压增加。线轴⑤回到原位，阀芯⑧重新堵住底座⑦，停止气压输入到执行机构⑩。当执行机构⑩的运动停止时，定位器保持稳定状态。电气阀门定位器工作原理 1.杠杆 2.活塞膜片 3.反馈弹簧 4.杠杆 5.凸轮 6.反馈轴 7.联结 8.传动轴 9.执行机构 10.先导阀滑阀芯 11.先导阀体 12.零点和范围联动机构 13.内部反馈弹簧 14.转换块

智能阀门定位器中压电阀工作原理

0 引言阀门定位器是气动调节阀的配套产品，长期以来国产的阀门定位器是使用模拟信号和力平衡原理方法实现的。近年来，由于电子技术的发展，国外多家公司推出了智能阀门定位器，因为其控制精度高、可靠性好、抗振性好、调试方便、流量特性可在线修改、可远程通讯等优越性能，深受用户的青睐。我公司经过多年攻关，研制出HVP型智能阀门定位器，该产品由CPU模板、阀门电流反馈模板、HART通讯模板、报警模板、显示模板、精密位置传感器和I／P转换单元组成。 I／P转换单元是阀门定位器重要的关键部件之一，其可控性、抗振动性、耗电量、耗气量指标都将直接影响整机性能，设计出优良的I／P转换单元是实现阀门定位器智能化的重要步骤之一。 1 I／P转换单元的类型 I／P转换单元主要作用是把电信号变换成气动信号，通过放大喷嘴的背压和流量控制，使其具有足够的功率去操作气动调节阀。I／P转换单元的种类可按空气消耗量分为：耗气式和不耗气式两种结构。其中由于不耗气式I／P转换单元的耗气量小，气源压力易于稳定，压力放大倍数小，改善振荡现象，因此，不耗气式的I／P转换单元常常用于阀门定位器设计中。 I／P转换单元按结构形式可分为：线圈喷嘴挡板式、线圈滑阀式和压电阀式三种结构。由于线圈喷嘴挡板式I／P转换单元的结构简单、制造方便、成本低，因此，传统阀门定位器中的I／P转换单元绝大多数采用这种结构方式。线

圈滑阀式主要在电磁阀中采用，压电阀式的I／P转换单元，最早出现是在二十世纪90年代西门子公司推出的SIPARTPS智能阀门定位器中，因其具有高抗振动性、高可靠性、低功耗、低耗气量和能够接受较高频率的控制信号等特点，非常适合智能阀门定位器对I／P转换单元的性能要求。 2 压电阀工作原理和技术指标（1）工作原理压电阀实际是利用功能陶瓷片在电压作用下产生弯曲变形原理制成的一种两位式（或比例式）控制阀。控制压电阀动作只需提供足够的电压，电功耗几乎为零。其动作原理：压电阀的初始状态（不通电，如图1所示），功能陶瓷片作用在喷嘴口1上，这时，口2与喷嘴口3与先导腔连通，形成为一个整体。当压电阀接通电源时（如图2所示），功能陶瓷片变形向上翘，把喷嘴口3压住，使得口2与喷嘴口1连通。（2）技术指标 1）操作电压：24VDC 2）额定工作压力：120KPa 3）额定空气流量：1．5L／min 4）泄漏：0．10L／min 5）电容：＜100nF

福斯Logix3200IQ智能定位器调试说明

Logix3200IQ智能定位器调试说明一、简介 Logix3200IQ智能定位器接受4－20mA模拟量输入，4－20mA模拟量输出。二、定位器操作面板介绍 Logix3200IQ智能定位器就地操作面板由能够自动调校零点和满量程的QUICK-CAL快速调校按钮与可以手动操作定位器的两个点动按钮（↑和↓）以及八个DIP开关和可以调节定位器增益的旋转开关组成。三、定位器DIP开关的设置定位器运行之前，首先设置DIP开关，下面就每一个DIP开关的设置进行了说明 1、作用方式作用方式分气开式（ATO）和气关式（ATC）两种，调试前根据阀门的类型进行设置。 2、阀门关闭的信号 4mA 信号4mA时阀门处于全关位置，信号20mA时阀门处于全开位置 20mA 信号20mA时阀门处于全关位置，信号4mA时阀门处于全开位置 3、阀位与信号对应曲线线性曲线（Linear）阀门位置与信号成线性关系选择曲线（Optional）选择了这个按钮，就激活了下一个DIP开关 4、可选择曲线％＝阀位与信号成等百分比 Custom 用户自定义曲线 5、自动校准 on 每次按动QUICK-CAL按钮，定位器就自动调整参数进行调试 off 每次调试时，只能根据出厂前的预设置即调节定位器增益的旋转开关的位置进行调试无论哪一种情况，调节定位器增益的旋转开关都可以进行调节，调节完毕，不用重新进行调试，是即时生效的。 6、稳定性开关 Low－FrictionValves 适用低摩擦力调节阀 High－Friction Valves 适用高摩擦力调节阀 7、备用开关 8、定位器调试方式 Auto 定位器自动调试 Jog 手动调试，用户可以根据需要手动确定阀门的100％的位置四、手动点动调试首先将调校DIP开关拨到Jog位置，用户只能手动设置满量程，不能设置全关位，阀门全关位为默认状态。当DIP开关拨到Jog位置时，定位器的二极管的状态为黄－红－红－绿。此时用户再用Jog按钮↑↓手动调节阀门至所期望的100％，阀门到位后，同时按↑和↓按钮，这时阀门自动进行调整，等调整结束后二极管的状态回到黄－红－红－绿，再重新进行100％的设定，设定完成后，同时按↑和↓按钮，阀门进行自动调整。调整完毕后，二极管的状态以绿色开始。这表明手动调试完成，定位器正常。五、就地手动操作 QUICK-CAL按钮和↑和↓三个按钮同时按住三妙钟，二极管的状态黄－绿－红－红，此时松开三个按钮，就可以用↑和↓进行阀门开关操作。按QUICK-CAL按钮即可退出手动操作，恢复自动状态。

Flowserve-Logix MD+智能阀门定位器

Flowserve-Logix MD+智能阀门定位器李宝华摘要：福斯（Flowserve）旗下的Logix品牌专门生产数字式智能阀门定位器，在控制阀的数字控制方面技术领先，产品体现了创新、高质量和高性能，其Logix MD+型是响应市场需求，在原有MD型上的固件升级，支持HART通信，提供三个诊断功能层级，嵌入V alveSight? FDT/DTM技术，LCD显示和LED状态灯，可选单作用或双作用，本文对Logix 500 MD+的工作原理和应用进行探讨关键词：Logix MD+；智能阀门定位器；工作原理；应用引言福斯（Flowserve）公司是全球流体设备和控制的领军厂商，为电力、石油、天然气、化工及其它行业提供泵、密封、流体控制（阀门）以及自动化控制和服务，拥有众多业内知名的传统品牌和广泛的流体控制产品。在其流体控制（阀门）业务部门的24个品牌中，有9个品牌能够提供阀门定位器产品，其中Logix 品牌专门生产数字式智能阀门定位器，在控制阀的数字控制方面技术领先，产品体现了创新、高质量和高性能，见图1。Logix智能阀门定位器从1997年起先后推出Logix 500系列、Logix 800系列、Logix 1000系列（1200HART型和1400Ff型）、Logix 2000系列、Logix 3000系列（3200HART型和3400Ff型），以及可集成组合的Logix 420型新品，品种丰富，可满足不同层面的应用。 Logix 500系列固件（硬件和软件）由基本型（500）、MD型（520MD、521MD、522MD）、si型（505si、510si、520si）发展到全新设计的MD+型；Logix 800系列即PMV D3；Logix 1000系列的产品已退市；Logix 2000系列是基于V altek的StarPac TM II智能控制系统和在板集成有PID控制器，有2个RS 485接口和支持Modbus通信；Logix 3000系列有3200IQ型和3400IQ型以及最新的3200MD型和3400MD型。Logix 420型设计用于V altek GS型控制阀的集成组合，紧凑型，单作用，LCD显示，支持HART通信，符合IEC 61508 SIL 3认证的安全相关应用，执行部分行程校验PST。 Logix MD+型是响应市场需求，在原有MD型上的固件升级，三个诊断功能层级有标准版（Standard）和配置压力传感器的增强版（Advanced）以及具有强大的在线监测和离线测试能力的全功能专业版（Pro）。同时，Logix MD+型支持HART通信协议、嵌入V alveSight? FDT/DTM技术，可选本机显示LCD和现场操作，安装简便和易于调试，定位控制为串级调节的主副两级回路，气动部件为压电阀技术路线，气动放大器可选单作用或双作用，输出气量大，稳态耗气量低。Logix MD+型固件是面向所有系列的通用设计，已推出的是Logix 500 MD+（520MD+、521MD+、522MD+）,本文对其工作原理和应用进行探讨。图1 Flowserve-Logix智能阀门定位器

福斯阀门定位器调试步骤

福斯阀门定位器调试方法 1、手自动切换（切换到手动），按上下按钮，然后按STATUS，FUNC，出现O O serric(执行离线状态)，按OK3秒，左上角□在闪，表示离线（手动状态）。 2、自动整定，按上下按钮，选择CATIBRATE，出现FUNC。再按AUTOCAL，FUNC。按START TUNE，按OK，出现…，再按OK，出现…，再按OK，出现…，按OK，出现rotating，再按OK。 3、修改电流值和定位器显示，按上下按钮，然后按Setup回到Func，再按Curr range回到Func。选择0％-20mA Func 选择0％-0mA Ok 选择100％-4mA func 选择100％-_mA OK 4.手自动切换（切换到自动），按上下按钮，然后按STATUS回到FUNC，出现In serrice(执行离线状态)，按OK秒，左上角□取消闪动，表示在线（自动状态）。 5、退出，按↑↓调节，REND Func，Pos Func 之后返回主界面。 6、手动点动调试

首先将调校DIP开关拨到Jog位置，用户只能手动设置满量程，不能设置全关位，阀门全关位为默认状态。当DIP 开关拨到Jog位置时，定位器的二极管的状态为黄－红－红－绿。此时用户再用Jog按钮↑↓手动调节阀门至所期望的100％，阀门到位后，同时按↑和↓按钮，这时阀门自动进行调整，等调整结束后二极管的状态回到黄－红－红－绿，再重新进行100％的设定，设定完成后，同时按↑和↓按钮，阀门进行自动调整。调整完毕后，二极管的状态以绿色开始。这表明手动调试完成，定位器正常。 7、就地手动操作 QUICK-CAL按钮和↑和↓三个按钮同时按住三妙钟，二极管的状态黄－绿－红－红，此时松开三个按钮，就可以用↑和↓进行阀门开关操作。按QUICK-CAL按钮即可退出手动操作，恢复自动状态。

福斯FLOWSERVE阀门定位器

福斯FLOWSERVE阀门定位器福斯定位器配置指南福斯(FLOWSERVE)阀门定位器调试方法 (锦菲特I3599429OO2)[Q-Q,6696 22933] flowserve阀门、Flowserve 3400IQ定位器、LOGIX500、LOGIX510、LOGIX520、D3系列 P-5 气动定位器电动气动数字 - 通用，IS 和 EX HART、Profibus、Foundation 现场总线反馈机组、限位开关比如 PP5XX-HPGU-23K01-PV9DA-3Z PMV P-1700 系列阀门专为腐蚀或高温环境应用设计，其所有外部零件均由不锈钢制造而成。P-1700 和 1720 型阀门的内部零件采用不锈钢制造，而 P-1710 和 P-1730 型阀门的内部零件则采用铝制。P-1720 和 P-1730 型阀门具有超高的空气传送能力。P-1700 系列阀门专为双向操作应用设计，不过也可通过旋动一个阀座轻松实现单向操作。不锈钢磁场外壳内的PMV I/P 转换器很容易安装在 P-1700 系列阀门上。 P-1500 P-1520 P-1700 P-1720 P-1710 P-1730 Digital具有 PID 控制的2000 数字定位器品牌 Logix 说明福斯 Logix 2000 是一款具有板载 PID 控制的数字定位器。通信方式为 4-20mA 或Modbus。阀门上安装的 PID 控制器每秒更新阀杆

次，从而减少了控制系统延迟。 Logix 3200IQ 数字定位器 3200IQ-10-D6-M-04-40-0G-0F 3200IQ-10-D6-M-04-40-0G-00 品牌 Logix 说明福斯 Logix 3200IQ 数字 HART? 定位器使用先进的 piezo 技术提供一流的性能和可靠性。通过使用本地按钮、HART 手持设备和SoftTools 软件可轻松配置 Logix 3200IQ。 LOGIX 3201IQ定位器 P/N：215809.999.000，SN：4107028 LOGIX 3202IQ定位器 P/N：221734.999.000，SN：4907010 LOGIX 3203IQ定位器 P/N：216428.999.000，SN：610727 定位器 P/N：215809.999.000，SN：5507004 3400IQ Digital Positioner 品牌 Logix 说明 The Flowserve Logix 3400 Series digital Foundation? Fieldbus positioner utilizes state-of-the-art piezo technology to provide… 500 数字定位器品牌 Logix 说明福斯 Logix 500 数字定位器是下一代本质安全型 Logix 500 系列的代表。此定位器提供两种型号。 Logix 510 定位器是一款 4-20 mA 模拟定位器，它具有数字控制的所有优点：例如快速效验，诊断功能等等500si 数字定位器福斯 LOGIX 500Si 是一款精巧的数字定位器，适用于线性和旋转执行器。它采用模块化的灵活设计，可根据旋转执行器适用的 VDI/VDE 3845

智能电气阀门定位器工作原理

2.2电-气阀门定位器的作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号，而且具有阀门定位功能，即克服阀杆摩控力，抵消被调价质压力变化而引起的不平衡力，从而使阀门开度对应于调节装置输出的控制信号，实现正确定位。由于本定位器具有防爆结构，故能使用于爆炸危险场所。智能电气阀门定位器工作原理虽然智能电气阀门定位器与传统定位器从控制规律上基本相同，都是将输入信号与位置反馈进行比较后对输出压力信号进行调节。但在执行元件上智能定位器和传统定位器完全不同，也就是工作方式上二者完全不同。智能定位器以微处理器为核心，利用了新型的压电阀代替传统定位器中的喷嘴、挡板调压系统来实现对输出压力的调节。目前有很多厂家生产智能型电气阀门定位器，西门子公司的SIPATT PS2系列智能电气阀门定位器比较典型，具有一定代表性，下面以就以SIPART PS2系列定位器为例，对智能定位器的工作原理进行说明，其基本结构如图2所示: 其具体工作原理如下: 由阀杆位置传感器拾取阀门的实际开度信号，通过A/D转换变为数字编码信号，与定位器的输入(设定)信号的数字编码在CPU中进行对比，计算二者偏差值。如偏差值超出定位精度，则CPU输出指令使相应的开/关压电阀动作，即:当设定信号大于阀位反馈时，升压压电阀V一l打开，输出气源压力P1增大，执行机构气室压力增加是阀门开度增加，减小二者偏差;如设定信号小于阀位反馈则排气压电阀V-2打开，通过消音器排气减小输出气源压力P1，执行机构气室压力减小是阀门开度减小，二者偏差减小。正是通过CPU 控制压电阀来调节输出气源压力的大小使输入信号与阀位达到新的平衡。

2.3 智能电气阀门定位器对输出气源压力调节的新颖之处 1) 输出压力调节采用PID脉宽调制(PWM)技术，迅速准确。由于CPU对压电阀的控制采用一个五步开关程序来控制，可以精确、快速地控制输出气源压力增减。其控制算法一般采用数字PID调节方式，CPU根据输入信号与阀位产生偏差的大小和方向进行PID计算，输出一个PWM脉宽调制脉冲信号来控制压电阀开、闭动作。由于脉冲的宽度对应于定位器输出气源压力的增量，从而可以迅速、准确的改变气源压力输出P1。当偏差较大时，定位器输出一个连续信号，快速连续、大幅度的改变P1的大小，当偏差较小时，定位器输出一个较小脉宽的脉冲信号，断续、小幅改变P1的大小，当偏差很小(进入死区)时，则无脉冲输出，阀位稳定工作。 2) 新型压电阀器件的采用，保证了控制的高精度。压电阀的主导元件是一个压电柔韧开关阀，也称作硅微控制阀，由于其质量小，开关惯性非常小，可以执行很高的开关频率，因而作为一个高频率的脉冲阀，对输出气路压力P1进行控制，驱动执行机构，可以达到很高的阀门定位精度。 3) 阀位反馈元件定位精度高，寿命长。阀位反馈元件是一个结构简单、高精度、高可靠性的导电塑料电位器，将执行机构的直线或转角位移转换为电阻信号，因而可以精确的检测阀位并且可以方便的对阀门进行零位，满度及阀门流量特性曲线的定位。 2.4 智能定位器的特点由于新型控制元件如导电塑料和压电阀的使用，可以使阀门定位达到很高精度，由于微处理的使用，可以使定位器的调校以及适用范围有大的改善。主要特点是: 1) 安装简易;可以进行自动调校。组态简便、灵活，可以非常方便的设定阀门正反作用，流量特性，行程限定或分程操作等功能。 2) 定位器的耗气量极小。传统定位器的喷嘴、挡板系统是连续耗气型元件。由于智能定位器采用脉冲压电阀替代了传统定位器的喷嘴、挡板系统,而且五步脉冲压电阀控制方式可实现阀门的快速、精确定位。智能定位器只有在减小输出压力时，才向外排气，因此在大部分时间内处于非耗气状态，其总耗气量为 20L/h，相对于传统定位器来说可以忽略不计。 3) 具有智能通讯和现场显示功能，便于维修人员对定位器工作情况进行检查维修。 4) 定位器与阀门可以采用分离式安装方式。因为智能定位器的位置反馈元件是电位器，即阀位信息是用电信号传递的，并且可以在CPU中对阀门的特征进行现场整定。因此采用行程位置检测装置外置的方法，将阀位反馈组件与定位器本身分离安装。将行程位置检测装置在执行机构上，定位器安装在离执行器一定距离的地方，如图3所示:

阀门定位器原理与调节

阀门定位器原理与调节第一章气动阀门定位器气动阀门定位器的原理图如下：（气关阀正作用）气动阀门定位器实物图如下：气动阀门定位器是按力平衡原理设计工作的，其工作原理方框见上图所示，它是按力平衡原理设计和工作的。如图上图所示当通入波纹管的信号压力增加时，使杠杆2绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送入薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆（摆杆）绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮（偏心凸轮）也跟着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆1绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆2的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。以上作用方式为正作用，若要改变作用方式，只要将凸轮翻转，A向变成B向等，即可。所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加；所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。要改变正反作用，Fisher的阀只需要把里面的调节盘拨到另一侧即可。一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作；相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。至于气开阀，由于是在膜盒下面通气，需要将如图中的凸轮反转。第二章电气阀门定位器由于现在DCS在现场使用越来越多，很多控制器都是使用了中控系统的控制器，所以中控到现场的都是4-20mA的电信号，到现场又需要阀动作的比较快。虽然阀门定位器由最初的气/气阀门定位器、电/气阀门定位器发展到现在的数字阀门定位器、区域总线阀门定位器，但它们的基本原理和主要功能都没有大的改变。定位器中基本自控元件介绍--电/气转换器原理随着仪表技术的发展，气动仪表领域已逐步被电动仪表和计算机控制所占领，现在只有在一些特殊的场合还在使用气动仪表，作为仪表中的阀门附件“定位器”也由原来的气动阀门（P/P）定位器逐步由电/气（E/P）阀门定位器所代替。那么在电/气阀门定位器中输入的电信号是如何转换成气信号的呢？我们以SAMSON 6111 型电/气转换器为例介绍一下它的工作原理(见图1)：