過(guò)程儀表第7章 執(zhí)行器ppt課件

1、第七章 執(zhí)行器 7.1 慨述執(zhí)行器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要組成部分，它將控制器送來(lái)的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行動(dòng)作，從而支配進(jìn)入設(shè)備的能量，將被控變量維持在所要求的數(shù)值上或一定的范圍內(nèi)。執(zhí)行器有自動(dòng)調(diào)理閥門(mén)、自動(dòng)電壓調(diào)理器、自動(dòng)電流調(diào)理器、控制電機(jī)等。其中自動(dòng)調(diào)理閥門(mén)是最常見(jiàn)的執(zhí)行器，種類(lèi)繁多。執(zhí)行器的作用：在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，接受調(diào)理器的控制信號(hào)，自動(dòng)地改動(dòng)操作變量，到達(dá)對(duì)被控參數(shù)如溫度壓力液位等進(jìn)展調(diào)理的目的。使消費(fèi)過(guò)程按預(yù)定要求正常運(yùn)轉(zhuǎn)。執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)理機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是產(chǎn)生推力或位移的部分，調(diào)理機(jī)構(gòu)是指直接改動(dòng)能量或物料保送量的安裝，通常稱(chēng)為調(diào)理閥或閥門(mén)。按執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)用的任務(wù)能源分為三類(lèi)：

2、氣動(dòng)執(zhí)行 器，電動(dòng)執(zhí)行器，液壓執(zhí)行器液壓執(zhí)行器運(yùn)用很少。 1氣動(dòng)執(zhí)行器是以緊縮空氣為能源的執(zhí)行器。主要特點(diǎn)是：輸出推力大，本質(zhì)平安防爆，維護(hù)方便，廉價(jià)等。缺陷是需求緊縮空氣系統(tǒng)，靈敏度和精度差，滯后大，不宜遠(yuǎn)傳150m以?xún)?nèi)。 2電動(dòng)執(zhí)行器是以電為能源的執(zhí)行器：主要特點(diǎn)是： 能源取用方便，便于集中控制，停電時(shí)執(zhí)行器堅(jiān)持原位不動(dòng)，不影響設(shè)備平安，靈敏度和精度高，和電動(dòng)控制儀表配合方便。缺陷是構(gòu)造復(fù)雜，體積大，推力小，價(jià)錢(qián)貴。 7.2 普通執(zhí)行器和手操器氣動(dòng)執(zhí)行器 它又稱(chēng)為氣動(dòng)調(diào)理閥，氣動(dòng)調(diào)理閥是由氣壓信號(hào)控制的閥門(mén)。主要包括：氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)理機(jī)構(gòu)(閥兩個(gè)組成部分，如下圖。上部為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，下部為調(diào)

3、理機(jī)構(gòu)。 1. 氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)按調(diào)理器輸出的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)調(diào)理機(jī)構(gòu)動(dòng)作。氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出方式有角行程輸出和直行程輸出兩種。 氣動(dòng)薄膜室推桿閥門(mén)閥位指示標(biāo)牌閥桿直行程輸出的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有兩類(lèi)：薄膜式和活塞式 薄膜式是用彈性膜片將輸入氣壓轉(zhuǎn)換為推桿的推力，經(jīng)過(guò)推桿使閥芯產(chǎn)生相應(yīng)的位移，改動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度。 氣動(dòng)活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)P正作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)反作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞式是以汽缸內(nèi)的活塞輸出推力，由于汽缸允許壓力較高，可以獲得較大的推力，容易制生長(zhǎng)行程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。以薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)為例，如下圖。其上部是氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它接受0.2*105pa1.0*105pa(20Kpa100Kpa)的規(guī)范

4、壓力信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為推力。其輸出是位移量，它們之間的關(guān)系為：PA=KL 式中P：通入氣室的信號(hào)壓力， A：為薄膜片的有效面積， K：彈簧的剛度彈性系數(shù)， L：為推桿的位移 L=AP/K 闡明對(duì)于確定的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，A和K為常數(shù)，推桿位移量L和輸入信號(hào)壓力成正比。 其任務(wù)過(guò)程為：當(dāng)壓力信號(hào)通入薄膜氣室時(shí)，壓力乘有效面積產(chǎn)生推力，使推桿挪動(dòng)，緊縮彈簧，彈簧產(chǎn)生反作用力與薄膜上的推力相平衡為止。信號(hào)壓力推力推桿位移彈簧緊縮量彈簧反作用力。 推桿位移范圍就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程。推桿位移從0 全行程，閥門(mén)開(kāi)度就從全開(kāi)全關(guān)到全關(guān)全開(kāi)，氣關(guān)式氣開(kāi)式。 閥門(mén)定位器是氣動(dòng)執(zhí)行器的主要附件，它與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)配套運(yùn)用，接受

5、調(diào)理器的輸出信號(hào)，然后產(chǎn)生和調(diào)理器輸出信號(hào)成比例的輸出信號(hào)控制氣動(dòng)執(zhí)行器。2調(diào)理機(jī)構(gòu) 調(diào)理機(jī)構(gòu)就是閥門(mén)，如下圖。主要包括：推桿，閥體，閥芯，閥座等。是一個(gè)部分阻力可以改動(dòng)的節(jié)流元件。 閥芯在閥體內(nèi)上下挪動(dòng)，可以改動(dòng)閥芯和閥座之間的流通面積，控制經(jīng)過(guò)的流量。 從流膂力學(xué)的觀(guān)念，調(diào)理閥是一個(gè)部分阻力可以變化的節(jié)流元件。對(duì)于不可緊縮的流體，由能量守恒原理可以推導(dǎo)出調(diào)理閥的流量方程式為： 當(dāng)A一定，p1p2不變時(shí)，流量?jī)H隨阻力系數(shù)變化。阻力系數(shù)主要與流通面積閥門(mén)開(kāi)度有關(guān)，也與流體的性質(zhì)和流動(dòng)形狀有關(guān)。調(diào)理閥阻力系數(shù)的變化是經(jīng)過(guò)閥芯行程的改動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。即改動(dòng)開(kāi)度就改動(dòng)，到達(dá)調(diào)理Q的目的。開(kāi)度 Q 根據(jù)不

6、同的運(yùn)用要求，調(diào)理閥的構(gòu)造方式有多種多樣，如：直通單座閥，直通雙座閥，角型閥，高壓閥，蝶閥，球閥，隔離閥，三通閥等。1 直通單座閥流體對(duì)閥芯的不平衡作用力大。普通用在小口徑、低壓差的場(chǎng)所。構(gòu)造簡(jiǎn)單、走漏量小。閥門(mén)中的柱式閥芯可以正裝，也可以反裝。 正裝閥閥芯下移時(shí)，閥芯與閥座間的流通截面積增大反裝閥閥芯下移時(shí)，閥芯與閥座間的流通截面積減小2 直通雙座閥 閥體內(nèi)有兩個(gè)閥芯和閥座。流體流過(guò)時(shí)，作用在上、下兩個(gè)閥芯上的推力方向相反且大小相近，可以相互抵消，所以不平衡力小。但是，由于加工的限制，上下兩個(gè)閥芯閥座不易保證同時(shí)密閉，因此走漏量較大。3角形控制閥兩個(gè)接納呈直角形，普通為底進(jìn)側(cè)出，這種閥的流路

7、簡(jiǎn)單、對(duì)流體的阻力較小。適用于現(xiàn)場(chǎng)管道要求直角銜接，介質(zhì)為高粘度、高壓差和含有少量懸浮物和固體顆粒狀的場(chǎng)所。 4 三通控制閥 有三個(gè)出入口與工藝管道銜接。流通方式有合流型兩種介質(zhì)混合成一路和分流型一種介質(zhì)分成兩路兩種。適用于配比控制與旁路控制。5隔膜控制閥 采用耐腐蝕資料作隔膜，將閥芯與流體隔開(kāi)。構(gòu)造簡(jiǎn)單、流阻小、流通才干比同口徑的其他種類(lèi)的閥要大。由于介質(zhì)用隔膜與外界隔離，故無(wú)填料，介質(zhì)也不會(huì)走漏。耐腐蝕才干強(qiáng)，適用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)的控制，也能用于高粘度及懸浮顆粒狀介質(zhì)的控制。 適用于大口徑、大流量、低壓差的場(chǎng)所，也可以用于含少量纖維或懸浮顆粒狀介質(zhì)的控制。6蝶閥又名翻板閥。構(gòu)造簡(jiǎn)

8、單、分量輕、流阻極小，但走漏量大。7 球閥閥芯與閥體都呈球形體，閥芯內(nèi)開(kāi)孔。轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯使之與閥體處于不同的相對(duì)位置時(shí)，就有不同的流通面積。流量變化較快，可起控制和切斷的作用，常用于雙位式控制。8籠式閥閥內(nèi)有一個(gè)圓柱形套筒籠子。套筒壁上有一個(gè)或幾個(gè)不同外形的孔窗口，利用套筒導(dǎo)向，閥芯在套筒內(nèi)上下挪動(dòng)，改動(dòng)閥的節(jié)流孔面積?？烧{(diào)比大，不平衡力小，改換開(kāi)孔不同的套筒，就可得到不同的流量特性。但不適于高粘度或帶有懸浮物的介質(zhì)流量控制。9凸輪撓曲閥又名偏心旋轉(zhuǎn)閥。其閥芯呈扇形球面狀，與撓曲臂及軸套一同鑄成，固定在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。閥芯球面與閥座密封圈嚴(yán)密接觸，密封性好。適用于高粘度或帶有懸浮物的介質(zhì)流量控制。 調(diào)理

9、閥除了構(gòu)造類(lèi)型的不同外，其它的主要技術(shù)參數(shù)是流量特性和口徑。3調(diào)理閥的選擇 選用調(diào)理閥時(shí)，普通應(yīng)思索以下幾個(gè)方面。1調(diào)理閥構(gòu)造的選擇 通常根據(jù)工藝條件，如運(yùn)用溫度、壓力，介質(zhì)的物理、化學(xué)特性如腐蝕性、粘度等，對(duì)流量的控制要求等，來(lái)選擇調(diào)理閥的構(gòu)造方式。 例如，普通介質(zhì)條件選用直通單座閥或直通雙座閥；高壓介質(zhì)選用高壓閥；強(qiáng)腐蝕介質(zhì)采用隔膜閥等。氣動(dòng)薄膜式隔膜閥氣動(dòng)薄膜精小型調(diào)理閥氣動(dòng)薄膜三通調(diào)理閥V型O型對(duì)夾薄型氣動(dòng)調(diào)理球閥氣動(dòng)法蘭調(diào)理蝶閥氣動(dòng)對(duì)夾式調(diào)理蝶閥氣動(dòng)精小型調(diào)理閥2氣開(kāi)式與氣關(guān)式的選擇 氣動(dòng)調(diào)理閥在氣壓信號(hào)中斷后閥門(mén)會(huì)復(fù)位。 無(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥全開(kāi)，隨著信號(hào)增大，閥門(mén)逐漸關(guān)小的稱(chēng)為氣關(guān)式。

10、反之，無(wú)壓力信號(hào)時(shí)閥全閉，隨著信號(hào)增大，閥門(mén)逐漸開(kāi)大稱(chēng)的為氣開(kāi)式。 如氣動(dòng)薄膜調(diào)理閥的氣開(kāi)式與氣關(guān)式：給水閥燃?xì)忾y蒸汽例如： 選擇蒸汽鍋爐的控制閥門(mén)時(shí)，為保證失控形狀下鍋爐的平安： 給水閥應(yīng)選氣關(guān)式 燃?xì)忾y應(yīng)選氣開(kāi)式閥門(mén)氣開(kāi)氣關(guān)式的選擇原那么：當(dāng)控制信號(hào)中斷時(shí)，閥門(mén)的復(fù)位位置能使工藝設(shè)備處于平安形狀。3. 調(diào)理閥流量特性的選擇保證控制質(zhì)量的重要要素之一是：堅(jiān)持控制系統(tǒng)的總放大倍數(shù)在任務(wù)范圍內(nèi)盡能夠恒定。給定值被控量干擾f 控制器 傳感器執(zhí)行器被控對(duì)象+eW c(s)W3(s)W1(s)W2(s)K=K1K2K3Kc有的被控對(duì)象的放大倍數(shù)，在不同的工藝點(diǎn)不同。如熱水加熱器的熱水流量與送風(fēng)溫度的靜

11、特性MTT熱水Q/maxQ/ Qmax050%50%100%100% 由圖可見(jiàn)，隨著熱水流量增大，對(duì)送風(fēng)的加熱效果越來(lái)越差。由于熱交換需求時(shí)間，熱水很快流走，不能充分熱交換所致。但假設(shè)用蒸汽加熱，由于冷凝放熱很快，該特性為直線(xiàn)特性。很多對(duì)象在任務(wù)區(qū)域內(nèi)穩(wěn)態(tài)放大倍數(shù)K不是常數(shù)，在不同的工藝負(fù)荷點(diǎn)，K不一樣。因此希望調(diào)理閥的流量特性能補(bǔ)償對(duì)象的靜特性。1假設(shè)調(diào)理對(duì)象的靜特性是非線(xiàn)性的，工藝負(fù)荷變化又大，用等百分比特性補(bǔ)償。3配管阻力大、s值低，等百分比閥會(huì)畸變成直線(xiàn)閥。2假設(shè)調(diào)理對(duì)象的靜特性是線(xiàn)性的，或工藝負(fù)荷變化不大，用直線(xiàn)閥。4. 調(diào)理閥口徑的選擇 為保證工藝的正常進(jìn)展，必需合理選擇調(diào)理閥的尺

12、寸。假設(shè)調(diào)理閥的口徑選得太大，使閥門(mén)經(jīng)常任務(wù)在小開(kāi)度位置，呵斥調(diào)理質(zhì)量不好。假設(shè)口徑選得太小，閥門(mén)完全翻開(kāi)也不能滿(mǎn)足最大流量的需求，就難以保證消費(fèi)的正常進(jìn)展。 調(diào)理閥的口徑?jīng)Q議了調(diào)理閥的流通才干。 調(diào)理閥的流通才干用流量系數(shù)C值表示。二. 電動(dòng)執(zhí)行器 它也是由執(zhí)行機(jī)構(gòu)(DZA)和調(diào)理機(jī)構(gòu)兩部分組成。其中調(diào)理機(jī)構(gòu)和氣動(dòng)執(zhí)行器是通用的，不同的只是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生推力啟閉調(diào)理閥。 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)用控制電機(jī)作動(dòng)力安裝。輸出方式有：角行程：電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)減速器后輸出。直行程：電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)減速器減速并轉(zhuǎn)換為直線(xiàn)位移輸出。多轉(zhuǎn)式：轉(zhuǎn)角輸出，功率比較大，主要用來(lái)控制閘閥、截止閥等多轉(zhuǎn)式閥門(mén)。 這幾種執(zhí)行機(jī)

13、構(gòu)在電氣原理上根本一樣，只是減速器不一樣。相對(duì)氣動(dòng)、液動(dòng)執(zhí)行器而言，電動(dòng)執(zhí)行器主要有3點(diǎn)優(yōu)勢(shì)： (1)無(wú)需特殊的氣源和空氣凈化等安裝。即使電源失電時(shí)，也能堅(jiān)持原執(zhí)行位置； (2)可遠(yuǎn)間隔傳輸信號(hào)，電纜敷設(shè)比氣管和液體管道敷設(shè)方便得多，且便于線(xiàn)路檢查； (3)與計(jì)算機(jī)銜接方便簡(jiǎn)約，更順應(yīng)采用電子信息新技術(shù)。 1. 電動(dòng)執(zhí)行器的組成輸入信號(hào)與位置反響信號(hào)進(jìn)展比較，將差值放大。驅(qū)動(dòng)電機(jī)經(jīng)減速輸出，帶動(dòng)閥門(mén)直到位置發(fā)送器檢測(cè)到的位置信號(hào)與輸入信號(hào)相等時(shí)，放大器輸出為零。電動(dòng)執(zhí)行器原理方框圖 它由三部分組成：伺服放大器(DFC)，電動(dòng)操作器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 來(lái)自調(diào)理器的信號(hào)送到伺服放大器，與位置反響信號(hào)相比

14、較，其差值經(jīng)放大后去控制伺服電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，經(jīng)減速器使輸出軸產(chǎn)生位移(直線(xiàn)或0 900)輸出軸的位移又經(jīng)位置發(fā)送器轉(zhuǎn)換成420mA010mA信號(hào)，作為位置指示和反響信號(hào)。反響信號(hào)送到伺服放大器輸入端。當(dāng)反響信號(hào)等于輸入信號(hào)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停頓轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)軸輸出就穩(wěn)定在與輸入信號(hào)成比例的位置上，電動(dòng)機(jī)也可以經(jīng)過(guò)電動(dòng)操作器進(jìn)展手動(dòng)操作。 2. 伺服放大器 它由前置磁放大器，觸發(fā)器和以及晶體管主回路等組成。其框圖如下圖。3. 電動(dòng)執(zhí)行器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(DZA) 它由兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)，位置發(fā)送器和減速器組成。 1兩相伺服電動(dòng)機(jī)：是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力部分，它具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大和啟動(dòng)電流較小的特點(diǎn)； 2位置發(fā)送器：是差動(dòng)

15、變壓器位移傳感器，以產(chǎn)生反響信號(hào)和位置信號(hào)； 3減速器：由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高，輸出軸全行程時(shí)間需25s，輸出軸速度0.6r/min，因此電動(dòng)機(jī)主輸出軸間要有減速器，減速比為10001500三. 手操作器 它主要實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作，與調(diào)理器配合完成自動(dòng)手動(dòng)，也可以在控制系統(tǒng)出現(xiàn)缺點(diǎn)或系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)用它進(jìn)展手動(dòng)遙控。 分為兩類(lèi)：Q型操作器和D型操作器Q型與氣動(dòng)執(zhí)行器配合運(yùn)用， D型與電動(dòng)執(zhí)行器配合運(yùn)用。 Q型操作器在控制系統(tǒng)中的位置如下圖。來(lái)自調(diào)理器的信號(hào)420mA，經(jīng)Q型操作器保送到電/氣轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成氣壓信號(hào)20100Kpa，控制氣動(dòng)執(zhí)行器。 Q型操作器原理框圖如下圖。它由可調(diào)恒流源和自動(dòng)手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)組成

16、。 處于自動(dòng)形狀時(shí)，來(lái)自調(diào)理器的420mA的信號(hào)輸入經(jīng)mA表，再輸出到電/氣轉(zhuǎn)換器，或電動(dòng)執(zhí)行器的輸入阻抗。 處于手動(dòng)時(shí)：由操作器的可調(diào)恒流源向RL提供手動(dòng)操作電流，其大小可由手動(dòng)操作電位器調(diào)理，并由另一只電流表顯示；跟蹤電壓輸出，向調(diào)理器中的積分電容兩端提供直流跟蹤電壓，當(dāng)調(diào)理器積分電容兩端接納到跟蹤電壓后，調(diào)理器輸出電流就跟隨電壓作相應(yīng)改動(dòng)，為手動(dòng)自動(dòng)無(wú)擾切換作預(yù)備。跟蹤觸點(diǎn)接線(xiàn)端子，其作用是當(dāng)操作器處于手動(dòng)形狀時(shí)，短接PID調(diào)理器的微分電阻RD。 手動(dòng)自動(dòng)，只需將調(diào)理器偏向值調(diào)理為0，即能進(jìn)展切換由于有跟蹤電壓輸出。 自動(dòng)手動(dòng)，先調(diào)手操作器，使手操作器輸出電流與調(diào)理器輸出電流相等，即能進(jìn)

17、展抗擾切換。序號(hào) 系列 性能對(duì)比 輸出動(dòng)力主要電信號(hào)1 普通系列我國(guó) 60 年代計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期，全國(guó)聯(lián)合設(shè)計(jì)產(chǎn)品。 具有機(jī)械限位和電限位。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 角行程： 力矩 100 10000Nm 1. 輸入信號(hào)： 普通型：開(kāi)關(guān)量 普通型配伺服放大器：4 20mA 電子式型： 4 20mA 2. 輸出信號(hào)： 4 20mA 3. 電源電壓： 220V 直行程： 行程 10 100mm 推力 4000 16000N 2 引進(jìn)系列 引進(jìn)法國(guó)伯納德先進(jìn)電子式技術(shù)，關(guān)鍵元?dú)饧b進(jìn)口。 直接接受 DCS 控制，具有過(guò)力矩、超行程、斷信號(hào)、電機(jī)過(guò)熱等保護(hù)功能。 性?xún)r(jià)比高于原裝進(jìn)口伯納德電動(dòng)執(zhí)行器。 角行

18、程：力矩 100 12000 Nm 1. 輸入信號(hào)： 4 20mA 2. 輸出信號(hào)： 4 20mA 3. 電源電壓： 220V 或 380V 直行程： 行程 10 100mm 推力 6400 25000N 多轉(zhuǎn)： 額定負(fù)載 40 250 Nm 性能對(duì)比 ( 四大系列執(zhí)行器 )3 原裝系列 法國(guó)伯納德公司是歐洲著名的電動(dòng)執(zhí)行器生產(chǎn)廠(chǎng)家。 具有過(guò)力矩、超行程、斷信號(hào)、電機(jī)過(guò)熱等保護(hù)功能。 系列多、規(guī)格型式全。 角行程： 力矩 80 63000 Nm 1. 輸入信號(hào)： 4 20mA 2. 輸出信號(hào)： 4 20mA 3. 電源電壓： 220V 或 380V 4. 多種防護(hù)等級(jí) 直行程： 行程 10 2

19、00mm 推力 4000 40000N 多轉(zhuǎn)： 額定負(fù)載 30 700 Nm 4 快速系列 我公司與天津大學(xué)共同研制，是我國(guó)唯一的、最快的電動(dòng)執(zhí)行器。 與蝶閥組成電動(dòng)快速切斷閥，適用于緊急關(guān)斷場(chǎng)合。 多年來(lái)廣泛應(yīng)用與水泥、煤氣、燒結(jié)等行業(yè)，深受用戶(hù)好評(píng)。 角行程： 力矩 250 6000 Nm 1. 輸入信號(hào)：開(kāi)關(guān)量 2. 輸出信號(hào)：開(kāi)關(guān)量 3. 電源電壓： 380V 4. 切斷時(shí)間： 3 秒或 6 秒 三、 電/氣轉(zhuǎn)換器將420mA的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成20100KPa的規(guī)范氣壓信號(hào)。 為了使氣動(dòng)調(diào)理閥可以接納電動(dòng)調(diào)理器的輸出信號(hào)，必需把規(guī)范電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為規(guī)范氣壓信號(hào)。 電/氣轉(zhuǎn)換器作用： I 吸

20、力Fi 杠桿偏轉(zhuǎn) 擋板與噴嘴間隙 背壓 放大器輸入 輸出壓力P 杠桿的反響力Ff 杠桿平衡 PI任務(wù)原理負(fù)反響磁鐵調(diào)零FiFf背壓四、閥門(mén)定位器氣動(dòng)調(diào)理閥中，閥桿的位移是由薄膜上氣壓推力與彈簧反作用力平衡確定的。為了防止閥桿處的走漏要壓緊填料，使閥桿摩擦力增大，且個(gè)體差別較大，這會(huì)影響輸入信號(hào)P的執(zhí)行精度。 處理措施 在調(diào)理閥上加裝閥門(mén)定位器，引入閥桿位移負(fù)反響。使閥桿能按輸入信號(hào)準(zhǔn)確地確定本人的開(kāi)度。 五、電/氣閥門(mén)定位器 實(shí)踐運(yùn)用中，常把電/氣轉(zhuǎn)換器和閥門(mén)定位器結(jié)合成一體，組成電/氣閥門(mén)定位器。 I杠桿上端右移擋板接近噴嘴 P壓力閥桿下移反響凸輪右轉(zhuǎn) 反響彈簧右拉杠桿平衡7.2智能式調(diào)理閥

21、 隨著電子技術(shù)的迅速開(kāi)展，微處置器也被引入到調(diào)理閥中，出現(xiàn)了智能式調(diào)理閥。主要功能如下：1控制及執(zhí)行功能2補(bǔ)償及校正功能3通訊功能4診斷功能5維護(hù)功能 智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一、智能電動(dòng)執(zhí)行器一智能電動(dòng)執(zhí)行器特點(diǎn) 智能電動(dòng)執(zhí)行器按控制電源劃分有單相和三相兩大類(lèi)。與傳統(tǒng)的電動(dòng)執(zhí)行器相比主要有如下特點(diǎn)： 主要技術(shù)目的先進(jìn)，超越國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的DDZ-、型電動(dòng)執(zhí)行器，如任務(wù)死區(qū)、根本誤差、回差等目的已到達(dá)很高程度。采用了微處置器技術(shù)和數(shù)字顯示技術(shù)，以智能伺服放大器取代傳統(tǒng)的伺服放大器，以數(shù)字式操作器取代原有的模擬指針式操作器。它具有功能強(qiáng)，運(yùn)用方便，具有自診斷、自調(diào)整和PI調(diào)理功能。 添加了流量特性軟件修正。使

22、一種固有特性的調(diào)理器可以擁有多種輸出特性，使不能進(jìn)展閥芯外形修正蝶閥的閥也可改動(dòng)流量特性，可以使非規(guī)范特性修正為規(guī)范特性。該功能將改動(dòng)長(zhǎng)期以來(lái)靠閥芯加工修正特性的現(xiàn)狀。 在調(diào)理中采用了電制動(dòng)技術(shù)和斷續(xù)調(diào)理技術(shù)，對(duì)具有自鎖功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以取消機(jī)械摩擦制動(dòng)器，大大提高了整機(jī)的可靠性。二主要技術(shù)指稱(chēng)輸入信號(hào)：010mA；420mA；RS-232位置發(fā)送信號(hào)：010mA；420mA；1K電位器輸入通道：2個(gè)電隔離根本誤差：士1單相； 士2.5三相死 區(qū)： 0.5特性修正：固有特性規(guī)范直線(xiàn) 固有特性等百分比主要功能：任務(wù)方式選擇、缺點(diǎn)診斷與報(bào)警，電制動(dòng)、PI調(diào)理。三單相智能電動(dòng)執(zhí)行器任務(wù)原理 單相智能

23、電動(dòng)執(zhí)行器的構(gòu)造如以下圖所示。從框圖可看出：來(lái)自上位調(diào)理器或變送器的模擬量信號(hào)，經(jīng)處置后進(jìn)人智能伺服放大器，智能伺服放大器中的微處置器定時(shí)檢測(cè)該輸入信號(hào)與位置反響信號(hào)。當(dāng)接受上位調(diào)理器信號(hào)且不進(jìn)展修正時(shí)，微處置器比較兩個(gè)信號(hào)，一旦信號(hào)不平衡，偏向超出要求值，即發(fā)出控制信號(hào)，經(jīng)放大隔離后驅(qū)動(dòng)智能伺服放大器中的功率晶閘管，使其導(dǎo)通帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而調(diào)理閥門(mén)開(kāi)度，同時(shí)微處置器也將表示閥門(mén)開(kāi)度的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖量發(fā)往操作器的顯示器。操作人員可從數(shù)字操作器上察看閥門(mén)的開(kāi)度。 當(dāng)接納變送器信號(hào)進(jìn)入PI調(diào)理任務(wù)方式時(shí)，微處置器是將變送器信號(hào)與給定值進(jìn)展比較，并按預(yù)先設(shè)置好的參數(shù)PI進(jìn)展計(jì)算并發(fā)出控

24、制信號(hào)，調(diào)理閥門(mén)，直至兩個(gè)信號(hào)到達(dá)平衡。 當(dāng)進(jìn)入特性修正任務(wù)方式時(shí)，微處置器將不再是僅比較兩種信號(hào)能否相等，而是對(duì)信號(hào)按預(yù)先設(shè)置的特性參數(shù)進(jìn)展計(jì)算，使輸入信號(hào)與閥門(mén)位移呈要求的非線(xiàn)性關(guān)系。這樣就使得改動(dòng)調(diào)理閥流量特性變得很方便，為改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供新的方法。 三相智能電動(dòng)執(zhí)行器對(duì)輸入信號(hào)的處置、特性修正，缺點(diǎn)診斷等都一樣，只是對(duì)輸出信號(hào)的處置和控制軟件做了改動(dòng)。智能伺服放大器的輸出進(jìn)入三相功率轉(zhuǎn)換器，再驅(qū)動(dòng)三相伺服電動(dòng)機(jī)任務(wù)。四調(diào)理閥流量特性修正 實(shí)現(xiàn)調(diào)理閥特性修正的根本原理：輸入修正閥門(mén)的固有特性和要到達(dá)規(guī)范特性的必要參數(shù)，計(jì)算出到達(dá)規(guī)范特性時(shí)閥門(mén)的實(shí)踐開(kāi)度。經(jīng)過(guò)修正可使一種調(diào)理閥的流量特

25、性變?yōu)槎喾N，使固有特性不能經(jīng)過(guò)加工閥門(mén)外形來(lái)改動(dòng)的閥如蝶閥也可修正到理想特性。二、智能調(diào)理閥一智能調(diào)理閥構(gòu)造 一個(gè)智能調(diào)理閥大體由以下6部分構(gòu)成：帶有微處置器及智能控制軟件的控制器；用于提供反響信號(hào)和診斷信號(hào)的傳感器；信號(hào)變換器；I/O及通訊接口；執(zhí)行機(jī)構(gòu)；閥體。二智能調(diào)理閥的特點(diǎn)1具有智能控制功能 2具有維護(hù)功能 3具有通訊功能 4具有診斷功能 5一體化構(gòu)造三一種新型智能調(diào)理閥 STARPAC智能調(diào)理閥是美國(guó)Valtek公司90年代末推出的，其根本構(gòu)造和功能如以下圖所示。其主要性能和特點(diǎn)是： 閥體的進(jìn)出口部位和內(nèi)部安有壓力、溫度檢測(cè)器，閥桿內(nèi)安裝閥位檢測(cè)器。氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)出口安裝空氣壓力檢測(cè)器。這些檢測(cè)器的輸出信號(hào)都送到內(nèi)裝的微處置器。 能進(jìn)展壓力、溫度、流量的丈量和自動(dòng)控制。流量丈量是根據(jù)閥門(mén)開(kāi)度所對(duì)應(yīng)流量系數(shù)值及閥門(mén)前后壓差由微處置器進(jìn)展計(jì)算，還可以對(duì)此流量進(jìn)展溫度補(bǔ)償。也可構(gòu)成串級(jí)控制回路。溫度控制同樣可按要求構(gòu)成控制回