项目验收报告

信息产业企业技术进步和产业升级专项项目验收材料
ZPZD3100 智能阀门定位器 生产技术改造项目
验收报告
项 目 单 位：衡阳北方光电信息技术有限公司 报告编制单位：衡阳北方光电信息技术有限公司
二〇一〇年六月

目
序号 一 项目建设情况总体说明
录
主要内容
附件：1、国家发改委《国家发改委关于 2004 年信息产业技术升级 和结构调整固定资产投资项目（第一批）有关问题的通知》 2、 湖南省发改委 《关于转发国家高技术产业发展项目计划的 通知》 3、 湖南省发改委 《关于国家信息产业技改项目智能阀门定位 器产业化项目承担单位变更的批复》 4、关于项目建设主体发生变更的说明 二 生产工艺及技术总结 附件：1、智能阀门定位器企业标准 2、智能阀门定位器产品检测报告书 3、智能阀门定位器防爆合格证 4、智能阀门定位器发明、实用新型、外观设计专利受理通知 5、军工质量认证体系证明 三 土建及安装工程总结 附件：1、关于建筑工程面积以及费用调整的说明 生产设备、 生产设备、生产能力总结 附件：1、关于工艺设备清单调整的说明 2、新增主要生产设备明细表 环境保护、消防总结 五、 环境保护、消防总结 附件：1、环保部门环境保护验收批复文 2、消防验收批复文件 六 财务决算与经济效益分析 七 项目竣工专项审计报告 档案资料汇编 八 档案资料汇编 附件：1、文件归档目录 九 产品应用及推广示范作用 附件：1、客户意见调查意见 四

信息产业企业技术进步和产业升级专项项目验收材料
ZPZD3100 智能阀门定位器 生产技术改造项目
一、项目建设情况总结及附件

信息产业企业技术进步和产业升级专项项目验收材料（一）
ZPZD3100 智能阀门定位器生产技术改造项目 项目建设情况总体说明
一、项目由来 1、项目批复过程 2004 年,湖南省发改委以“湘发改高技[2004]938 号文”批复的“智 能阀门定位器生产线技术改造项目”，列入 2004~2005 信息产业企业 技术进步和产业升级专项项目。 2、项目实施方案批复内容 购置生产线的生产、检测、试验设备，建设机加工、装调、表面 处理及检测、试验等技术平台；购置专用软件、仿真软件，新建生产 厂房 4660 平方米及配套设施；形成年产智能阀门定位器 10000 套的 生产能力。项目总投资 6000 万元，其中固定资产投资 5500 万元（含 外汇 201.85 万美元） ，铺底流动资金 500 万元。资金来源：国家补助 资金 600 万元，自筹 5400 万元（含银行贷款 3000 万元） 。 二、项目开工前准备 1、组织机构及人员准备 本项目实行企业负责人负责制，以高标准、高质量、严要求进行 项目建设为目标，在公司董事会的领导下，成立以总经理徐作斌为首 的技改领导小组。技改小组下设综合管理组、技术组、安调维护组及 新区协调员等职能机构，配备了各类技术人员和管理人员。 2、资金准备 2010 年 1 月和建设银行签订贷款合同，贷款 3000 万元。 3、技术准备 公司在研究分析几家国外著名公司智能阀门定位器产品 的 基 础 上 ，综 合 各 家 产 品 的 先 进 技 术 及 优 点 ，投 入 科 研 力 量 开 发了具有自主版权的智能阀门定位器。 我 公 司 的 智 能 阀 门 定 位 器 设 计 研 发 始 于 2001 年 12 月 份 ，

2003 年 12 月 设 计 定 型 S 状 态 ， 中 ZPZD3110 型 、 其 ZPZD3100-I 型 产 品 于 2007 年 1 月 通 过 了 国 家 防 爆 电 气 产 品 质 量 监 督 检 验 中心的检测， 取得了防爆电气设备防爆合格证。 燕山石化、 并 在 上 海 石 化 、长 岭 炼 油 厂 、茂 名 石 化 等 单 位 挂 网 运 行 ，产 品 运 行 性 能 稳 定 可 靠 ，安 全 性 完 全 达 标 。经 过 小 批 量 试 生 产 ，产 品 质 量 稳 定 ， 一 致 性 好 ， 成 品 率 达 90%以 上 。 4、基础设施的准备 4.1、项目建设地点 项目建设地点位于湖南省衡阳市蒸湘区高新技术产业开发区华 新大道 23 号，占地面积 98.483 亩。 4.2、基础条件 本项目新建建筑拟在衡阳高新技术开发区南部的 22 号地块进 行建设，该高新技术开发区的主要配套设施条件： A、 供电： 该项目用电由衡阳市供电部门提供 110kV/10 kV 区域 变电所供应，双路电源供电。 B、供水：供水水源取自衡阳市政自来水供给水管网，同时申 请用水增容指标。 C、排水：利用衡阳市高新技术开发区现有的排污系统。 D、供气：本项目新建生产楼使用的压缩空气由机加车间的移 动压缩空气机供应。 三、项目的建设情况 1、投资及规模完成情况 1.1、投资完成情况 截止 2010 年 5 月 18 日，项目完成总投资 5153.9 万元，完成实 施方案总投资的 85.9%： A、固定资产投资 4760.7 万元（含其中建筑安装工程投资 1845.1 万元，设备投资 1824.6 万元，待摊投资 447.4 万元，其他投资 494.3 万元，固定资产投资 19 万元，预备费用分摊在建筑安装工程费和待 摊费用中） ，完成实施方案批复固定资产的 84.2%；B、铺底流动资金 523.4 万元完成实施方案批复铺底流动资金的 104.7%。

1.2、生产能力情况。2010 年我公司具备了年产 15000 台的生产能 力。 2、技术及工艺完成情况 智能阀门定位器从第一台 S 样机开始，设计文件、工艺文件均使 用受控图纸和文件进行生产，技术状态明确、清楚，技术文件有效、 受控。 产品设计及工艺文件的编制均是依据中华人民共和国机械行业 标 准 JB /T7368-1994 《 工 业 过 程 控 制 系 统 用 阀 门 定 位 器 》 、 GB3836.1-2000《爆炸性环境用防爆电气设备 第 1 部分：通用要求》 、 GB3836.4-2000《爆炸性环境用防爆电气设备 第 4 部分：本质安全型 “i”》和衡阳北方光电信息技术有限公司企业标准。 产品经上海仪器仪表自控系统检验测试所抽样检测， 各项指标的 检测结论为合格。 （检测依据、合格判定依据为 JB /T7368-1994《工 业过程控制系统用阀门定位器》 ） 根据市场需要，我公司技术人员在已有的本安型、本安带位置反 馈型、隔爆型、隔爆带位置反馈型产品的基础上，于 2010 年 5 月研 制出了双作用型阀门定位器，并计划在 2010 年开发出带液晶显示功 能的智能阀门定位器产品， 并突破控制算法、 转换部件及放大器等 IP 关键技术的难点。 同时公司也取得了一系列科研成果， 其中发明专利 1 项 （申请号： 201010113300.2） ，外观设计专利 1 项（专利号：200930385416.X） ， 实用新型专利 1 项（申请号：2010020117780.5） 。 3、工程建设完成情况 3.1 建筑单体特点 3.1.1、科研办公综合大楼 外墙面以深灰、白色和暗红为主色调，通过三色简单的穿插使 整个单体立面显得美观、和谐、简约。单体北楼部分为五层，南楼部 分为四层，建筑高度为 20.5m，建筑面积为 7916m2，其中 4 层用于技 术研发，其余各层用于日常办公、培训及会议。 本单体屋面防水二级，建筑抗震烈度 6 度，耐火等级二级。

3.1.2、综合厂房 外墙面以深灰、白色为主色调，主厂房一层，为轻质钢结构，辅 楼二层为框架结构，建筑高度 8.7m，总建筑面积为 5642m2，内部设 置普通及精密机械加工、原材料仓库、化学仓库、表面处理、化工处 理、特种作业、机工检验、质检质控等。 本单体地面为 C20 砼地面，表面铺设环氧地坪，屋面防水二级， 建筑抗震烈度 6 度，耐火等级二级。 3.1.3、 机电装配厂房 外墙面以白色为主色调，共四层，建筑高度为 17.55m，总建筑 面积为 4975m2，内部设置环境（仿真、高低温、淋雨、沙尘、振动 等）试验、贴片生产线、防静电生产线、元器件仓库、元器件筛选室 等。 本单体地面为 C20 砼地面，表面铺设防静电环氧地坪，屋面防 水二级，建筑抗震烈度 6 度，耐火等级二级。 3.2、厂房建设工程的验收 本项目土建基础桩基检测由南华大学工程技术检测中心实施， 经 过动、静态压力检测符合设计要求；科研办公综合大楼、综合厂房、 机电装配厂房三个单体的主体结构、门窗性能、室内环境空气质量、 建筑节能、幕墙、钢结构、水电等检测均由衡阳市建设工程质量检测 中心实施，经检测符合设计要求。 4、生产主、辅设备投资完成情况 本项目共购置了 232 台 （套） 设备， 其中主要机加设备 7 台 （套） ， 表面处理生产线 1 条，防静电生产线 1 条，检测设备 6 台。辅助设备 218 台（套） 。主要设备有：四轴卧式加工中心、立式数控钻床、立 式数控铣床、数控车床、车削中心、立式加工中心、三坐标测量机、 多功能显微镜、表面处理生产线、防静电生产线等，辅助设备有：电 脑、除尘砂轮机、电梯、空压机等。 5、环保及消防工程完成情况 5.1、环保工程 本项目的环保设计由衡阳市环境科学研究所承担。 在项目建设期 间，本公司一直重视环保设施的建设，投资 85.6 万元建成子电镀废

水处理系统、废气处理系统和固体废料处理系统，各项环保设施按要 求建设，运行良好，达到环保要求。 2010 年 5 月公司提请环保整体验收，2010 年 6 月环保监测站对 我公司实施了现场监测， 并于 2010 年 6 月对本项目进行了整体验收， 并根据验收意见加强了环保管理工作和环保措施。 5.2、消防工程 在消防方面项目建设实施三同时原则， 按标准要求建设和实施消 防设施，2007 年 3 月我公司构建物的建设方案和消防设施建设方案 报衡阳市公安消防支队，2007 年 10 得到衡阳市公安消防支队的建设 批复，其建设于 2009 年 12 月完成，2010 年 6 月完成消防验收工作。 6、电力、给排水完成情况 6.1、给排水 本项目用水量不大，主要为生产清洁用水和生活用水，日用水量 约 30m3， 本项目 φ80mm 主给水管道接口直接接入衡阳市高新技术产 业开发区华新大道市政主给水管道， 项目生产和生活用水能得到良好 的保障。 本项目 φ600mm 排水主管道接口直接接入衡阳市高新技术产业 开发区风顺路市政主排水管网，排水畅通。 经实际运行，项目给排水完全能满足生产和生活的需求。 6.2、供电 本项目供电来自衡阳市高新技术产业开发区蔡伦 110KV 变电 站，电源以电缆自蔡园路 10KV304 开关向箱式变供电，用电负荷均 为三级负荷，建设 800KVA 电压器 1 台，购建箱式变 1 套，变压开关 柜 2 个，补偿屏 1 个，低压配电屏 3 个。 该设备及线路电源稳定可靠，完全满足本项目工程的实际使用 需要。 7、经济效益及社会效益完成情况 7.1、经济效益 本项目的建成形成了批量生产能力（2010 年产 5000 台/套） ，新 增销售收入为 2000 万元，实现毛利润 504.44 万，减所得税 75.66 万， 纯利润 428.78 万，销售利润率 21%。

7.2、社会效益 通过项目建设，我公司生产手段得到改善，技术水平、产品质 量，形成了智能阀门定位器的批量生产能力（年产 15000 套） ，打破 了国外产品对市场的垄断， 改变了我国依赖国外进口智能阀门定位器 的局面，推动国民经济和社会信息化的发展，实现了以信息技术提升 传统自动化仪表产业目标，也为我国石化行业及其它传统产业升级， 促进传统产业的信息化改造作出了重大贡献。 四、项目实施总结 项目整体技术成熟，产品指标达到国内领先，生产工艺成熟，工 艺路线布局合理，辅助设备及设施技术成熟可靠；设备选型科学，设 计和施工符合要求，施工、安装、验收过程管理规范，经运行检验无 运行隐患；基础工程、隐蔽工程和辅助工程设计及施工符合国家相关 要求，施工过程管理规范到位；产品的规模和质量达到设计要求，产 品销售势头良好，推广示范作用较为明显，各项经济和社会效益指标 均达到预期目标。 附件：1、国家发改委《国家发改委关于 2004 年信息产业技术升级和 结构调整固定资产投资项目（第一批）有关问题的通知》 （发改高技 【2004】2307 号文） 2、湖南省发改委《关于转发国家高技术产业发展项目计划的 通知》 （湘发改高技【2004】938 号文） 3、湖南省发改委《关于国家信息产业技改项目智能阀门定位 器产业化项目承担单位变更的批复》 （湘发改高技【2007】415 号文） 4、关于项目建设主体发生变更的说明

附件
关于项目建设主体发生变更的说明
2006 年 1 月 24 日，原“衡阳无线电总厂”由北京华北光学仪器有 限公司、 北京北方天鸟智能科技股份有限公司和衡阳市国有资产监督 管理委员会共同出资重组成立“衡阳北方光电信息技术有限公司”。 重组后的公司为有限责任公司，注册资本为人民币 5700 万元， 三方股东分别为：北京北方天鸟智能科技股份有限公司出资 3000 万 元，占注册资本 52．63％；北京华北光学仪器有限公司出资 2000 万 元,占注册资本 35．09％；衡阳市人民政府国有资产监督管理委员会 出资 700 万元，占注册资本 12．28％。北京华北光学仪器有限公司 和北京北方天鸟智能科技股份均为国有控股公司。 2008 年 1 月 25 日北京北方天鸟智能科技股份有限公司更名为中 兵光电科技股份有限公司。 衡阳北方光电信息技术有限公司的股东变 更为中兵光电科技股份有限公司和衡阳弘湘国有资产经营有限责任 公司。2008 年 10 月 16 日，中兵光电科技股份有限公司对衡阳北方 光电信息技术有限公司增资 1818 万元。增资后，衡阳北方光电信息 技术有限公司的注册资本变更为 7518 万元人民币。 增资重组后， 衡阳北方光电信息技术有限公司拥有原衡阳无线电 总厂的土地、厂房、生产设备、知识产权等全部的有形和无形资产。 根据公司长远发展规划， 我公司于 2010 年 1 月 15 日正式搬迁至华新 开发区，衡阳北方光电信息技术有限公司的地址由衡阳市广场 35 号 变更为衡阳市蒸湘区华新大道 23 号。

信息产业企业技术进步和产业升级专项项目验收材料
ZPZD3100 智能阀门定位器 生产技术改造项目
二、生产工艺及技术总结及附件

信息产业企业技术进步和产业升级专项项目验收材料（二）
ZPZD3100 智能阀门定位器生产技术改造项目 生产工艺及技术总结
一、概况 我公司的智能阀门定位器设计研发始于 2001 年 12 月份，2003 年 12 月设计定型 S 状态， 2006 年 10 月设计定型 SA 状态。 现已开发 了 ZPZD3100 本安型、ZPZD3101 本安带位置反馈型、ZPZD3102 本 安双作用型 ZPZD3110 隔爆型、ZPZD3111 隔爆带位置反馈型、 ZPZD3112 隔爆双作用型等 6 种产品， 并正在开发带液晶显示、 HART 协议等功能的产品。 二、技术特点 与传统的阀门定位器比较， 我司生产的阀门定位器可通过自整定 或专用手操器方便地实现现场调校、参数更改等功能，具有更优的性 能，有助于提高工业自动化水平及产品质量，是一个实现阀门自动化 控制不可缺少的产品。其主要特点如下： 1、控制精度高，可靠性好。 传统的阀门定位器根据机械的力平衡原理工作，由于机械制造 误差、机械零件较多，抗振性、可靠性差。 本项目产品采用电平衡原理，阀位反馈采用高精确度位置传感 器，抗振性好，可靠性高，最小行程分辨力可达 0.05%，控制精确度 高。 2、易于安装，适应性强。 传统阀门定位器的仪表特性及工作参数，由机械结构来确定，调 整只能通过调节螺钉等手段进行，并需要一定的测量校正装置，安装 难且不精确，而且对气源压力变化较敏感，适应性弱。 本项目产品的仪表特性及工作参数是以控制软件中数字变量的 存在为基础，调整只需键盘操作即可实现，在现场安装时可自动校正 零点与量程，适应性较强。

3、调校简单方便，易于安装维护。 传统阀门定位器要调校工作参数必须到现场进行。 本项目产品调校工作参数， 只需在控制室的控制计算机上就可对 远处现场的多个设备进行工控远程通信。 4、能耗小，性价比高。 传统阀门定位器由于其工作原理及结构的原因，耗气量很大。 本项目产品耗气仅在喷嘴处，耗气量小，能够有效的节约能源， 降低生产成本。同时，由于本项目产品属于我公司自主研发，原材料 均采用国产化， 比国外同类产品的材料成本下降了 20%以上， 价格相 对较低。 5、具有更优的控制性能和流量修正特性。 5.1、控制性能 传统阀门定位器由于死区值、 上下行程速度等仪表参数在产品生 产出来后就已确定且无法更改。 智能阀门定位器的死区值、上下行程速度等的仪表参数，可以根 据系统要求，很方便地加以更改。 5.2、流量修正特性 传统阀门定位器需要通过更改凸轮来调节流量特性曲线。 本项目产品采用软件实现流量特性的修正， 可在不停机状态下输 入任意的特性曲线。 6、故障自诊与报警、远程通信等功能。 传统阀门定位器没有故障报警能力， 当故障发生时只有在生产过 程中反映出来后才能被系统测知和处理，缺乏实时性。 本项目产品能对故障作实时侦查和诊断，并采用开关量报警、远 程通信报警等多方位手段向系统主动报警，以便及时作故障处理。 三、工艺流程 见下图

电子元器件
检验筛选
电路板焊接
元器件采购
检验筛选
零部件加工
表面处理
装配
总装(电路板安装)
调试
常温检验
高低温试验
厂检
入库
四、主要参数 ZPZD31 系 列 智 能 阀 门 定 位 器 的 主 要 参 数
输入信号范围 输入阻抗 电源 直行程 行程 范围 角行程 气源压力 输出信号 环境温度 相对湿度 流量特性 分程设置 精度 回差 死区 防爆 本安型 等级 隔爆型 外壳防护等级 重量 4mA～ 20mA DC 300 /20mA DC 从 4mA～ 20mA 中 取 出 一 定 的 电 流 供 电 路 板 工 作 ， 无须外部电源 10mm～ 100mm 50°～ 90° 1.4kgf/cm2～ 5kgf/ cm2 0.2 kgf/ cm2～ 1kgf/ cm2 -40?C～ +70?C ≤85% 线性；等百分比；快开 一 般 设 置 为 4 mA～ 12mA、 12 mA～ 20 mA， 也 可 根据用户需要任意设置 ≤1% FS ≤1% FS ≤0.4% FS EXiaIICT6 EXdIICT6 IP65 约 2.5kg

五、主要技术指标 1、基本误差、回差、死区 符合 JB/T7368-1994《工业过程控制系统用阀门定位器》表 3 的 规定，其中基本误差、回差以执行机构额定行程的百分数表示，死区 则以定位器输入信号量程的百分数表示。 2、耗气量 ZPZD 型产品耗气量应不超过 JB/T7368-1994《工业过程控制系 统用阀门定位器》表 4 的规定。 3、绝缘电阻 ZPZD 型产品接线端子与外壳间的绝缘电阻不小于 20M 。 4、绝缘强度 ZPZD 型产品能承受频率 50Hz，电压 500V 的正弦交流电压，历 时 1min 的绝缘强度试验，无击穿和飞弧现象。 5、漂移 ZPZD 型产品经 5min，1h 和 4h 漂移时，其行程变化不超过基本 误差限的绝对值。 6、过范围 ZPZD 型产品能承受输入信号上限值的 125%的过范围试验，试 验后其基本误差、回差仍符合 GB/T7368-1994《工业过程控制系统用 阀门定位器》第 5.1 条和 5.2 条要求。 7、外界磁场影响 在频率为 50Hz，强度为 400A/m 的外界磁场下，ZPZD 型产品在 最大影响的相位和方向上，其行程变化不超过基本误差的绝对值。 8、气源压力变化影响 当气源压力从额定值变化±10kPa 时， ZPZD 型产品的行程变化不 超过基本误差的绝对值。 9、环境温度变化影响 当环境温度在-40℃~+70℃范围内变化时，温度每变化 10℃，由 此因环境温度变化而引起的 ZPZD 型产品行程变化不超出（1）式计 算值规定的范围。 △=10α%

（1）式中： △——行程变化值，额定行程的%； α——温度系数，1/℃，对于 ZPZD，α 取 0.08、0.10。 10、动作寿命 10.1、ZPZD 型产品在规定条件下以加速动作进行寿命试验，试验 结束后，其基本误差、回差符合 JB/T7368-1994《工业过程控制系统 用阀门定位器》第 5.1 和 5.2 条要求。 10.2、动作次数可在下列数系中进行选取： 2500、4000、10000、20000、40000、100000 次。 11、耐工作振动性能 ZPZD 型产品应进行振动频率为 15Hz ~55Hz、位移幅值为 0.075mm、加速度幅值为 10m/s2 的正弦扫频试验。试验结束后，其基 本误差和回差符合 JB/T7368-1994 《工业过程控制系统用阀门定位器》 第 5.1 和第 5.2 条要求。 12、抗运输环境性能 ZPZD 型产品在运输包装条件下，按 JB/T9329-1992《仪器仪表 运输、运输贮存基本环境条件及试验方法》中有关要求进行连续冲击 和 低 温 -40℃ 试 验 。 试 验 结 束 后 ， 其 基 本 误 差 和 回 差 符 合 JB/T7368-1994《工业过程控制系统用阀门定位器》第 5.1 和第 5.2 条 要求。 13、外观 ZPZD 型产品表面涂层光洁、完好，不得有剥落、碰伤及划痕等 缺陷，紧固件不得有松动和损伤，铭牌及标志内容正确等现象。 14、防爆性能要求 14.1、ZPZD 型产品按国家防爆鉴定机构根据 GB3836.1-2000《爆 炸性环境用防爆电气设备 第 1 部分：通用要求》和 GB3836.4-2000 《爆炸性环境用防爆电气设备 第 4 部分：本质安全型“i”》的要求 批准的图纸和文件制造，并经上述机构检验合格取得防爆合格证，其 防爆标志为 Exia ⅡCT6。 14.2、所有电气线路的连接导线不允许有接头 4mA~20mA 信号线 为双芯屏蔽电缆线通过直接引入装置接入 ZPZD 型壳内。 电缆引入装

置符合 GB3836.1-2000 第 16 条规定。 14.3、ZPZD 型产品壳内设内接地装置，外壳上则设外接地装置。 接地连接件符合 GB3836.1-2000 第 15 条规定。 14.4、 ZPZD 型产品的外壳螺盖铸有“先断电后开盖”等永久性凸文。 14.5、ZPZD 型产品在额定工作状态下，与爆炸性混合物相接触的 部分，其最高表面温度不得超过 85℃。 14.6、ZPZD 型产品铝合金外壳，含镁量不允许大于 6%，ZPZD 型 的电气盖的联接螺纹按防爆螺纹设计。电气腔外壳精加工后，模拟实 际装配状态进行水压试验，试验压力 1MPa，并保持 1min，试验结果 以不连续滴水为合格。水压试验合格的产品才允许装配。 14.7、ZPZD 型产品金属零部件外表面均有适合不同部件外观或防 护要求的涂镀层，涂镀层均匀美观。 14.8、电缆密封圈的硬度为邵氏 45~55，并按 GB3836.1-2000 D3.3 的规定进行老化试验；其尺寸和结构应符合附录 D 的规定。电缆引 入装置作为一个整体应符合 GB3836.1-2000 附录 D 的相应规定。 14.9、ZPZD 的外壳防护等级按 GB4208-1993 不低于 IP20。 14.10、 设备内导线、 印制电路导线、 小元件温度符合 GB3836.4-2000 第 6.2 条的规定。 14.11、接线端子之间电气间隙和爬电距离的安全性由实验确定。 14.12、导电部件间距的安全性也由实验确定。 14.13、介电强度试验 ZPZD 型产品的本安电路和接地部件之间的绝缘应能承受 500V 交流有效值试验电压。试验时断开内接地线（接有雷击保护压敏电 阻） 。 14.14、接地导体 ZPZD 型产品接地导体应满足 GB3836.4-2000 第 6.6 条的规定。 14.15、额定值 任何与本质安全性能有关的元件的最大电流、 电压和功率值应符 合 GB3836.4—2000 第 7.1 条的规定。 5 个内部用连接装置不能互换，插针、插座均有序号标识或有特 定接口可防错接。

14.16、半导体器件 ZPZD 型产品所用半导体器件应符合 GB3836.4-2000 第 7.5 条的 规定。 六、工作原理介绍 来自调节仪表或控制系统的 4mA~20mA 电流信号经过瞬时脉冲 保护、滤波、限压保护等电路后，从其中取出一定的电流信号供给电 源部分，以提供整机工作电源，其余的电流信号经处理后送入微处理 器的 AD 转换采样电路，经分析得到设定的阀门定位信号；另一方 面，气动执行器机构部分的直行程或角行程的变化，经杠杆带动高灵 敏度的阀位检测反馈传感器旋转，从而引起其电压的变化，此变化量 经差动运放等电路处理后，送入微处理器的 AD 转换部分，经分析得 到阀位变量，阀位设定值与阀位变量经软件进行综合分析计算，得到 某一结果送往驱动电路，再经功能转换模块进行电气转换，输出压力 送入气动执行机构，使阀杆移动，带动反馈传感器旋转，引起其电压 的变化，此电压又送入微处理器与设定的阀位比较，经计算得到一个 新的量送往驱动电路。这样反复进行，直至到达设定的阀位，从而实 现阀门的精确定位。 七、设计、工艺总结 1、设计文件和科研技术状态 智能阀门定位器从第一台 S 样机开始，设计文件、工艺文件均使 用受控图纸和文件进行生产，技术状态明确、清楚，技术文件有效、 受控。 产品设计及工艺文件的编制均是依据中华人民共和国机械行业 标准 JB /T7368-1994《工业过程控制系统用阀门定位器》 、 GB3836.1-2000《爆炸性环境用防爆电气设备 第 1 部分：通用要求》 、 GB3836.4-2000《爆炸性环境用防爆电气设备 第 4 部分：本质安全型 “i”》和衡阳北方光电信息技术有限公司企业标准《ZPZD3100 系列智 能阀门定位器》《ZPZD3110 系列智能阀门定位器》 、 。 根据阀门定位器市场的具体需要，我司技术人员在已有的本安 型、本安带位置反馈型、隔爆型、隔爆带位置反馈型产品的基础上， 于 2010 年 5 月研制出了双作用型阀门定位器， 并计划在 2010 年开发

出带液晶显示功能的智能阀门定位器产品。 下面简单介绍一下控制算 法、IP 转换部件及放大器三个技术突破点： 1.1、IP 部件 在电-气转换的过程中， 部件起着控制挡板与喷嘴间位移控制的 IP 作用。其是定位器中集机械、力学、磁学为一体的较为复杂的部件， 也是阀门定位器的核心部件之一，主要由喷芯部件（含夹板、铍青铜 片） 、运动板组件、磁柱、铁芯、线圈等组成。由于我公司的阀门定 位器是喷嘴挡板结构， 其原理就是通过改变喷芯和挡板之间的距离从 而控制背压室的气压大小来进行控制的。定位器一旦调好以后，挡板 就固定不动了，因此只有改变喷芯的移动来控制背压室的气压。由于 喷芯是固定在运动板上，所以要想使运动板移动，就得受到外力的推 动。所有最终研究 IP 的工作原理就是研究运动板的受力情况了。IP 中的运动板是一种软磁合金材料， 具有高导磁率， 低矫挽力。 工作中， 它主要受到三个力的影响，一是 IP 中固定磁铁产生的固定磁场力的 影响，一是线圈通以电流以后产生的一个电磁场的影响，一是铍青铜 片由于形变产生的一个扭矩的力的影响，当这三个力达到平衡以后， 运动板就会静止下来，也就是喷芯的位置固定下来了，从而就达到了 控制目的。 1.2、放大器部件 气动放大器的作用是将微小的位移△h 转换成压力 PD(背压)的变 化并进行功率放大，其也是阀门定位器的一个核心部件。由于喷嘴运动板机构中的恒节流孔和变节流孔都很小，因此由它的输出气压 P3 去驱动执行机构是很困难的。所以必须将背压 P3 进行功率放大。 去掉喷嘴和运动板后剩下的就是功率放大器，在气动放大器中，有专 用的恒节流孔 4 装置。气源进入放大器的 A 室后，一路经恒节流孔 4 进入 D 室，并经过喷嘴排出大气，另一路经放大器调节帽进入 B 室， 作为放大器的输出压力 P0，由于调节帽是锥形结构，气流可由 B 室 流入 C 室，并排出大气。当运动板靠近喷嘴时，背压 P3 升高，弹簧 受压力将调节帽向外摧，使 B 室的输出气压 P0 增大，而增大的压力 为背压的 8 倍，这样就起到了功率放大的作用。上述已讲，为了改善 喷嘴-运动板机构的性能，最佳的措施是保持喷嘴-运动板机构的恒节

流孔和变节流孔两端的压降恒定（双恒压降） ，ZPZD3100 智能阀门 定位器的气动放大器就采用了这种结构。 1.3、控制算法 阀门定位器的控制算法主要需完成阀门定位器、 执行器数学模型 的辨识，反馈算法参数的现场计算，自动补偿系统各参数在使用过程 中的漂移等功能。在原来控制算法的基础上，主要做了下述改进。改 进算法后的阀门定位器与原来的相比，系统的控制品质、稳定性、适 应性均有明显提高。 （1）时间“归一”化 （2）引入非线性控制环节 （3）整定过程优化 A、优化整定过程，缩短整定时间。 B、优化整定控制参数。 （4）喷嘴位移自适应 A、在控制算法中优化喷嘴位置漂移补偿（快速） B、引入喷嘴位置漂移控制算法（慢速） （5）算法程序的优化 八、工艺总结及改进 A、为实现批量生产能力，许多零件需采用模具加工； B、产品涉及的模具种类多，如注塑模、压铸模、压塑模、冷冲 模等； C、产品中精密合金种类较多，需采用专用热处理设备； D、 极其细小的零件如 φ0.2 大的微细孔， 加工时需要高速车床 （转 速大于 4000 转/分） ； E、微细零件种类多，要求精度高需数控自动加工方可实现。对 于铝、铜材质零件，批量生产，应在自动车床上加工以保证零件的一 致性； F、机、电、气一体化，软、硬件共存，需各方协调方可保证正 常的生产、调试； G.、气路零件、电/气转换要求精度极高； H.、采用全贴片、高密度布线，电装工艺难；