智能型定位器三段保护原理图
使用西门子智能阀门定位器如何实现三断保护
执行器作为控制的终端元件广泛地用于过程自动化控制中。
气动执行器由于其具有本质安全防爆、结构简单可靠、维修方便等突出的优点，更是一直为执行器的主流产品，是一类广泛用于电力、冶金、石化、化工、造纸、建材和食品饮料等行业的工业自动化仪表产品。
为了提高气动执行器的性能，阀门定位器是不可或缺的配套产品。
近年来，智能阀门定位器由于其卓越的性能和强大的功能已越来越受广大用户的青睐，其中，西门子的智能阀门定位器SIPART PS2更由于其性能优越、可靠性极高而在智能阀门定位器市场上处于领先地位。
气动执行器及智能阀门定位器正常地工作，要求过程控制系统能够持续地提供正确的气源、电源和信号源。
但在实际应用中，过程控制系统显然无法提供百分之百的保证。
对于某些工艺过程，为了避免在发生断气、断电或断信号故障时出现事故，要求控制阀保持在故障前的最后一个位置上，如安装在锅炉减温系统中的喷水减温调节阀，它通过改变节流部位面积调节喷水量，控制蒸汽温度，保证锅炉正常运行。
如果故障时，阀门运行到全开或全关位置，都会导致蒸汽温度过低或过高，这就要求控制阀在设计上实现故障—安全的三断（断气、断电、断信号）保护措施。
下面介绍两种方案，让我们使用西门子定位器如何实现“三断“保护功能。
方案一（两线制方案）：图1 两线制定位器三断保护原理图本方案主要由气动控制阀、两线制西门子阀门定位器（6DR50xx-，6DR51xx-）、电子开关（失信号比较器）、单电控电磁换向阀、气动保位阀组成，见图1。
其工作原理如下：1、断气源：单作用定位器可选用单通道气动保位阀，双作用定位器可选用双通道气动保位阀。
当气源系统发生故障（失气）时，气动保位阀自动切断定位器与气动控制阀之间的通道，将定位器的输出信号压力锁定在气动控制阀的膜室内，输出信号压力与控制阀弹簧产生的反力相平衡或两气室的压力平衡，气动控制阀的阀位保持在故障前的最后一个控制信号位置上。
该保位阀应设定在略低于气源的最小值时启动，因西门子定位器正常工作的压力范围是0.14~0.7MPa，切换点可设为0.14MPa。
GPS-III系统构成印版工作原理
三菱GPS-III电梯的系统构成印板工作原理及印板维修三菱的GPS-III是日本三菱继GPS-II，GPM系列电梯后又一成功开发的新梯种。
以下是本人通过对GPS-III主板（KCD-70X）的部分印刷电路板原理图进行的分析和理解，供大家交流学习。
下图是我画的印板工作原理方框图，通过这个方框图来说明讲解GPS-III的大体工作过程：由上图可以看出KCD-70X主板主要的芯片由一片主控CPU（CC：AM386）四片RAM（SOPRAM：TC55257/32K×8=256K）两片FLASH闪存（TSOP：MBM29F400BA/256K×16=4M）一片双ROM （M88421）一片由三菱公司专门开发的专用大规模集成电路（AML：UPD97223GN）一片专用的串行通信处理大规模集成电路（CL：UPD96136GD）及大量的数字集成电路（如：HC245，HC244，HC240~等）及阻容原件等主成。
下面我将配合图纸对各个部分的IC及电路进行详细的讲解。
一主控CPU及各总线1：其实我们可以这样来理解电梯主板，实际上就是一台专用的电脑（计算机）它也有自己的CPU （型号：AM386）它是主板的大脑，用来对电梯的各种状态进行运算及处理，在通过总线把处理结果传输到专用芯片AML（UPD97223GN）的输出口及变频部分来执行指令。
主控CPU与各部分电路的连接主要是通过数据总线（CDBUS，CD0~CD15和BCDBUS，BCD0~BCD15）地址总线（CABUS：CA1~CA19）控制总线（CCNT）这几条总线来连接的。
电梯大部分的数据多是通过BCDBUS这条数据总线在控制总线的控制协调下分时交替传输的。
在图纸中可以看到很多总线，特别是以CDBUS 结尾的数据总线如BCDBUS，ZCDBUS，FCDBUS等它们多是从CDBUS数据总线中通过一片或两片双向数据收发器ABT245F扩展出来的。
三段式过流保护的原理及其整定值
无时限电流速断保护(电流I段)反应电流增大而能瞬时动作切除故障的电流保护，称为电流速断保护也称为无时限电流速断保护。
1.几个基本概念（1）系统最大运行方式与系统最小运行方式最大运行方式：就是在被保护线路末端发生短路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。
最小运行方式：就是在同样短路条件下，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
（2）最小短路电流与最大短路电流在最大运行方式下三相短路时，通过保护装置的短路电流为最大，称之为最大短路电流。
在最小运行方式下两相短路时，通过保护装置的短路电流为最小，称之为最小短路电流。
（3）保护装置的起动值对应电流升高而动作的电流保护来讲，使保护装置起动的最小电流值称为保护装置的起动电流。
（4）保护装置的整定所谓整定就是根据对继电保护的基本要求，确定保护装置起动值，灵敏系数，动作时限等过程。
2、整定计算（1）动作电流为保证选择性，保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处短路时，通过保护的最大短路电流来整定。
即Idz＞Id.max=KK Id.Bmax 式中可靠系数KK =1.2~1.3，结论:电流速断保护只能保护本条线路的一部分，而不能保护全线路，其最大和最小保护范围Lmax和Lmin。
(2) 保护范围（灵敏度KLm）计算（校验）《规程》规定，在最小运行方式下，速断保护范围的相对值 Lb%＞（15%~20%）时，为合乎要求，即（3）动作时限无时限电流速断保护没有人为延时,在速断保护装置中加装一个保护出口中间继电器。
一方面扩大接点的容量和数量，另一方面躲过管型避雷器的放电时间，防止误动作。
t=0s3、对电流速断保护的评价优点：是简单可靠，动作迅速。
缺点：（1）不能保护线路全长；（2）运行方式变化较大时，可能无保护范围。
注意: (1) 在最大运行方式下整定后，在最小运行方式下无保护范围。
二、限时电流速断保护(电流II段)的电流速断保护限时电流速断保护：按与相邻线路电流速断保护相配合且以较短时限获得选择性的电流保护。
智能定位器的种类、原理以及维护概要
（4）智能化的通讯方式：对我们过程工业来说，最常用的是HART通讯， 或是FF现场总线。在实际应用中，若采用HART通讯（最常用），通过相 应的软件和硬件，可以把全厂的智能定位器的所有参数保存到计算机中。 当需要对智能定位器进行维护或更换时，可以从信息库中方便的检索到仪 表参数并快速下载到阀门定位器中，最大限度地减小生产损失。 （5）方便快捷设置分程调节。根据需要，工程设计中需要用一个输入信 号实现控制两台或多台控制阀，这就需要阀门定位器只对输入信号的某个 范围有响应，智能定位器可以很方便的通过软件或手动设置分程调节的起 点和终点。
四：定位器的维护： 1、在线更换智能定位器：智能阀门定位器支持智能通信，通信的方式 有HART通信，Profibus总线通信，Foundation Fieldbus总线通信。通 过通信，可以把所有智能定位器初始化的参数数据（脉冲宽度、上下行 程运行时间等）上传到系统中并加以保存。 通过HART通信，可以把 智能阀门定位器中的数据上传到控制系统中，笔记本中，或HART手操器 中，反之，也可以把这些数据下载到现场的智能阀门定位器中。 通 过Profibus通信，可以把定位器中的数据上传到控制系统中，笔记本中； 通过FF通信，可以把定位器中的数据上传到控制系统中或手操器中，反 之，也可以把这些数据下载到现场的智能阀门定位器中。 举例： 在线更换西门子智能阀门定位器的过程 以下是基于HART通信的西门 子智能阀门定位器在线更换的步骤，Profibus 和FF总线通信的智能阀 门定位器的在线更换步骤可以参考进行。 1）获取要被更换的智能 阀门定位器的数据参数。 用PDM (Process Device Manager)软件， 通过HART通信，把现场定位器的参数上传到系统中，或笔记本中；也可 以用HART手操器直接读取。如果系统已经保存了这样的定位器数据，则 不必重新上传。下一步，把这些参数数据下载到新的定位器中。 2） 用机械或气动的方法把执行机构固定在当前位置(Keep in Place)。 现场的仪表工程师大多用机械的方法固定执行机构。
GPS 卫星定位系统原理图、芯片样图-以及防破坏注意事项
卫星定位芯片相对比较可靠，但要预防卫星定位高压电源的烧毁。
如操作不当（浸水、短路、不当充电、剧烈震动）极可能造成定位模块供电电源的烧毁，烧毁后外表无变化、不影响手机其他任何功能，且需要专业检测设备检测才能发现。
故在使用前应作相应培训，应严防误操作发生！！基于JP7-T的GPS接收机和定位系统设计0引言作为导航领域内一种全新的技术，GPS全球定位系统主要利用卫星进行定位。
GPS最初由美国政府机构控制使用，是目前世界上最为成熟和完好的全球卫星导航系统。
它由30颗(4颗为备份星)在轨卫星组成。
早期的GPS系统对民用信号的定位精度限制为100米左右，2000年后则取消这一限制。
目前，GPS可以提供的民用信号定位精度为10米左右。
GPS 现可应用于多领域(如民用航空，车辆调度管理，深海海运等整个海陆空范围内的导航等)，特别是在目前的车载导航领域，GPS全球卫星定位技术更是具有广泛的应用。
随着应用领域的日益扩大，中国卫星导航仪的市场规模已从2000年的不到10亿元增长到了2005年的120亿元。
因此，对GPS进行研究和二次开发势在必行。
1 JP7-T型GPS OEM板的组成本设计根据实际项目需要将所调研的几种GPS资料进行了比较权衡，最后选择了德国FALCOM公司生产的JP7-T(SIRF2)GPS模块。
该模块有12个信道GPS接收模块、完整的温度补偿晶体振荡器、SiRF2型芯片一低功率芯片集、高级TIFF频率、3种不同供电模式、更小的体积、PIN脚与JP7-LP兼容并有记忆功能，同时内嵌Falcom记忆查询软件。
利用此模块作为核心部分，笔者还设计了一块demo板进行测试。
FAL-COM公司生产的JP7-T(SIRF2)GPS模块的内部信号流的处理过程如图1所示。
JP7-TX系列GPS定位系统采用的是L1信号频率(1575.42 MHz)。
该模块可以分为四大块：RF信号下转换器、数字基带解调、嵌入式ARM微处理器和用于存储内置GPS软件的8MBit Flash存储器。
三段式过流保护讲义课件
1、 工作原理 反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路旳 全长和下一条线路旳全长。作为本条线路主保 护拒动旳近后备保护，其保护范围应涉及下条 线路或设备旳末端。过电流保护在最大负荷时， 保护不应该动作。 2、整定计算 I、II构成了主保护 本地后备 近 作用：后备 远方后备 远
原则：按躲开被保护线路旳最大负荷电流 ， 且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定： 其中：Ifhmax = KzqIfh Kzq：2以上 Kh：为何要考虑？
最小运营方式：就是在一样短路条件下，系统等 值阻抗最大，而经过保护装置旳短路电流为最小 旳运营方式。
（2）最小短路电流与最大短路电流 在最大运营方式下三相短路时，经过保护装置旳 短路电流为最大，称之为最大短路电流。
在最小运营方式下两相短路时，经过保护装置旳 短路电流为最小，称之为最小短路电流。 （3）保护装置旳起动值 相应电流升高而动作旳电流保护来讲，使保护装 置起动旳最小电流值称为保护装置旳起动电流。 （4）保护装置旳整定 所谓整定就是根据对继电保护旳基本要求，拟定 保护装置起动值，敏捷系数，动作时限等. 无时限 电流速断保护(电流I段)。 2. 限时 电流速断保护 (电流II段)旳电流速 断保护。3. 定时限过电流保护（电
流III段）。
电流保护范围配合阐明图
原理图
展开图
一.无时限电流速断保护(电流I段) 反应电流增大而能瞬时动作切除故障旳电流保护， 称为电流速断保护也称为无时限电流速断保护。 1.几种基本概念 （1）系统最大运营方式与系统最小运营方式 最大运营方式：就是在被保护线路末端发生短路 时，系统等值阻抗最小，而经过保护装置旳短路 电流为最大旳运营方式。
谢谢大家
四、阶段式电流保护旳应用讨论 1） 反应单侧电气量旳保护原理，均是按阶段 式配置旳，应掌握其由来和原理。 2） 在实际应用中，可灵活应用，如I、II或I、 III或II、III组合。 3） 相互之间旳配合一般是指电流定值与时间 定值全配合，实在没方法时，也可只配合时间 定值。 4） 时间定值与电流定值是亲密有关旳，缩小 保护范围是处理时间定值过长旳一种方法。 5） 反配合问题，由上级定值拟定，只整定本 级。
继电保护三段电流保护讲解
K con
I ope r nTA
(3-17)
两相两继电器 不完全星形接线
3.4 电流保护的接线方式
3.4.1 三种基本接线方式
1）三相三继电器完全星形接线的特点：
2）两相两继电器不完全星形接线的特点：
3）两相电流差接线的特点：
① 某一相上不装设TA （通常接A、C相） ；
② 只装一个KA，反映A、C两相电压差。
2. 常用的三种接线方式：三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完 全星形接线和两相电流差接线。
1）三相三继电器完全星形接线的特点：
① 每相上均装有TA和KA、Y形接线
② KA的触点并联（或）
或
③能反映所有单相接地故障
• 接线系数:
K con
Ig I2
流入继电器电流
=1 (Y形接法)
TA的二次电流
3.5 阶段式电流保护
P74～77
电流速断保护只能保护线路的一部分，限时电流速断保护能保护线路全长，
但却不能作为下一相邻线路的后备保护，因此，必须采用定时限过电流保护作
为本条线路和下一段相邻线路的后备保护。
1. 三段式电流保护：
由电流速断保护，限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的
一整套保护。
3、过电流保护
K2 K1
保护1的过电流保护动作电流：
1
I III oper .1
K rel K ss K res
I1.max 1.21.5 90 190.6A 0.85
2 图3-21
继电器动作电流
短路点
K1
K3 3
K2 K3
K III I n I g.oper.1
定位器部分解析
第四节智能阀门定位器随着工业技术和计算机技术的发展，阀门定位器从最初的气动挡板力平衡式、线圈力平衡式、电气集成力平衡式阀门定位器，发展到加入微控制器的智能型电气阀门定位器，并向全数字化和使用现场总线技术方向发展。
在实际工业控制工程中，生产对流量控制方面的要求越来越高，不但要求控制精度高、响应速度快，同时要求控制方式上多样化，这就对阀门定位器的性能提出了更高要求。
目前,智能型电气阀门定位器已经越来越广泛地应用在各种工业控制领域并发挥着重要的作用。
例如，如美国Fisher - Rosemount 公司生产的基于现场总线式DVC 系列阀门定位器系统,德国Siemens 公司生产的SIPART PS2系列阀门定位器等,依靠各自的特色和稳定可靠的性能,已经被广泛应用于各大炼化企业中，成为生产过程控制中的重要组成部分。
在本书将以山武公司YAMATAKE SVP3000、ABB公司的TZID-C 、Siemens公司SIPART PS2系列及Fisher - Rosemount 公司的DVC6000系列智能阀门定位器为例，介绍一下智能阀门定位器的调校及故障处理。
首先我们要了解一下智能阀门定位器的结构及原理。
每种定位器在设计上都有它自己的独到之处，但在其基本原理上还是大致相同，只是在放大器的结构上采用了不同处理方法，有普通式、三位式和压电阀式等几种。
而且有很多厂商在双输出调节时采用外接辅助放大器来实现的。
其基本原理如下：外部条件应具备4—20mA的信号源与可以驱动调节的气源，接通气源将减压阀压力调整为调节阀额定压力并给定>4mA的控制信号驱动定位器的电路模块及微处理器。
假设给定信号值为8mA，电信号通过A/D转换模块将模拟信号装换为数字信号给微处理器将驱动EPM（电气转换）驱动模块控制EPM模块再将气信号给气动放大器那么定位器产生气输出，调节阀动作同时带动定位器的反馈杆动作通过VTD（位置传感器）将位移转换成4—20mA的电信号给A/D转换器由微处理器进行比较处理，当给定值=控制量的时候调节阀也就稳定下来。