一、前言
電氣閥門(mén)定位器是氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的關(guān)鍵附件之一，其作用是把調(diào)節(jié)裝置輸出的電信號(hào)變成驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作的氣信號(hào)。它具有閥門(mén)定位功能，既克服閥桿摩擦力，又可以克服因介質(zhì)壓力變化而引起的不平衡力，從而能夠使閥門(mén)快速的跟隨，并對(duì)應(yīng)于調(diào)節(jié)器輸出的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥快速定位，提升其調(diào)節(jié)品質(zhì)。
二、智能電氣閥門(mén)定位器的工作原理及特點(diǎn) 2.1 智能電氣閥門(mén)定位器對(duì)輸出氣源壓力調(diào)節(jié)的工作原理 1) 輸出壓力調(diào)節(jié)采用PID脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)，迅速準(zhǔn)確。由于CPU對(duì)壓電閥的控制采用一個(gè)五步開(kāi)關(guān)程序來(lái)控制，可以精確、快速地控制輸出氣源壓力增減。其控制算法一般采用數(shù)字PID調(diào)節(jié)方式，CPU根據(jù)輸入信號(hào)與閥位產(chǎn)生偏差的大小和方向進(jìn)行PID計(jì)算，輸出一個(gè)PWM脈寬調(diào)制脈沖信號(hào)來(lái)控制壓電閥開(kāi)、閉動(dòng)作。由于脈沖的寬度對(duì)應(yīng)于定位器輸出氣源壓力的增量，從而可以迅速、準(zhǔn)確的改變氣源壓力輸出P1。當(dāng)偏差較大時(shí)，定位器輸出一個(gè)連續(xù)信號(hào)，快速連續(xù)、大幅度的改變P1的大小，當(dāng)偏差較小時(shí)，定位器輸出一個(gè)較小脈寬的脈沖信號(hào)，斷續(xù)、小幅改變P1的大小，當(dāng)偏差很小(進(jìn)入死區(qū))時(shí)，則無(wú)脈沖輸出，閥位穩(wěn)定工作。
2)新型壓電閥器件的采用，保證了控制的高精度。壓電閥的主導(dǎo)元件是一個(gè)壓電柔韌開(kāi)關(guān)閥，也稱(chēng)作硅微控制閥，由于其質(zhì)量小，開(kāi)關(guān)慣性非常小，可以執(zhí)行很高的開(kāi)關(guān)頻率，因而作為一個(gè)高頻率的脈沖閥，對(duì)輸出氣路壓力P1進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以達(dá)到很高的閥門(mén)定位精度。
3)閥位反饋元件定位精度高，壽命長(zhǎng)。閥位反饋元件是一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高精度、高可靠性的導(dǎo)電塑料電位器，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線或轉(zhuǎn)角位移轉(zhuǎn)換為電阻信號(hào)，因而可以精確的檢測(cè)閥位并且可以方便的對(duì)閥門(mén)進(jìn)行零位，滿(mǎn)度及閥門(mén)流量特性曲線的定位。
由于新型控制元件如導(dǎo)電塑料和壓電閥的使用，可以使閥門(mén)定位達(dá)到很高精度，由于微處理的使用，可以使定位器的調(diào)校以及適用范圍有大的改善。主要特點(diǎn)是:
1) 安裝簡(jiǎn)易;可以進(jìn)行自動(dòng)調(diào)校。組態(tài)簡(jiǎn)單、靈活，可以非常方便的設(shè)定閥門(mén)正反作用，流量特性，行程限定或分程操作等功能。
2)定位器的耗氣量極小。傳統(tǒng)定位器的噴嘴、擋板系統(tǒng)是連續(xù)耗氣型元件。由于智能定位器采用脈沖壓電閥替代了傳統(tǒng)定位器的噴嘴、擋板系統(tǒng),而且五步脈沖壓電閥控制方式可實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的快速、精確定位。智能定位器只有在減小輸出壓力時(shí)，才向外排氣，因此在大部分時(shí)間內(nèi)處于非耗氣狀態(tài)，相對(duì)于傳統(tǒng)定位器來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)。
3) 具有智能通訊和現(xiàn)場(chǎng)顯示功能，便于維修人員對(duì)定位器工作情況進(jìn)行檢查維修。
4) 具有豐富的自診斷功能。不僅可以對(duì)定位器本身的工作情況進(jìn)行故障自診斷，還可對(duì)調(diào)節(jié)閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能進(jìn)行定量測(cè)量和診斷。如閥門(mén)行程的變化檢測(cè)，對(duì)閥門(mén)極限位置變化的測(cè)量，可診斷閥門(mén)的磨損情況;對(duì)閥門(mén)定位時(shí)間的測(cè)量可以診斷定位周期是否合適，是否會(huì)引起震蕩;還可以對(duì)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的密封情況等進(jìn)行診斷，從而為閥門(mén)的維修提供科學(xué)依據(jù)。
5) 可以非常方便的進(jìn)行安全檢測(cè)測(cè)試與動(dòng)作。