控制閥附件基本知識(shí)課件

1、控制閥附件基本知識(shí) 陳志堅(jiān) CTA_C12008-06-15控制閥附件的基本知識(shí)控制閥的定義：工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中調(diào)節(jié)流體流量的控制裝置 控制閥又可稱(chēng)調(diào)節(jié)閥。它可通過(guò)對(duì)流體流量的控制來(lái)調(diào)節(jié)流體的壓力，溫度，流量，液位等工藝參數(shù)。控制閥應(yīng)用： 控制閥可應(yīng)用于電力，石油天然氣，化工，石化，冶金，制藥，造紙，輕工，食品，電子等行業(yè)。 控制閥是影響工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量（控制精度）乃至產(chǎn)品質(zhì)量的重要控制元件。控制閥的性能與控制精度直接影響工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。控制閥附件的基本知識(shí)Accuracy : 0.1%Accuracy : 2- 5%Accuracy : 0.04%Final Control E

2、lement DVC Digital Valve Controller (DVC) 0.25 - 1%0.25 1%2 5%Accuracy : 0.04%控制閥往往是控制回路中最薄弱的環(huán)節(jié)目錄閥門(mén)定位器Valve Positioner 電磁閥Solenoid Valve 空氣過(guò)濾減壓器Air Set Volume Booster 行程開(kāi)關(guān)（回訊器）Limit Switch 轉(zhuǎn)換器Transducer閥位傳送器Position Transmitter 氣動(dòng)繼電器Pneumatic Relay 自鎖閥（保位閥 ）Lock-up Valve 快速排氣閥FISHER閥門(mén)附件 C1調(diào)節(jié)閥門(mén)附件閥門(mén)定位

3、器Valve Positioned 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)行器配套使用，接受調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)，然后以它的輸出信號(hào)去控制氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，當(dāng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作后，閥桿的位移又通過(guò)機(jī)械裝置反饋到閥門(mén)定位器。 閥門(mén)定位器Valve Positioner 定位器的作用是用來(lái)提高閥門(mén)的位置精度，克服閥桿摩擦力和介質(zhì)不平衡力的影響,從而保證閥門(mén)按照調(diào)節(jié)器的信號(hào)實(shí)現(xiàn)正確定位. 分為：1、氣動(dòng)式；2、模擬式I/P；3、數(shù)字式 閥門(mén)定位器Valve Positioner什么情況下，要配置定位器： 1、介質(zhì)壓力高，壓差大的時(shí)候；當(dāng)調(diào)節(jié)閥用于高壓介質(zhì)時(shí)，為了防止流體從閥桿填料處泄露，經(jīng)常把填料壓蓋壓的比較緊

4、，因此在閥桿產(chǎn)生很大的靜摩擦力，使閥桿行程產(chǎn)生誤差。配用定位器之后，能夠克服這些摩擦力的作用，也能克服流體不平衡力的作用，改善和提高了調(diào)節(jié)的精度。2、控制閥的口徑大時(shí)(DN100)；當(dāng)閥門(mén)口徑較大時(shí)，由于閥芯重，閥芯截面大（蝶閥）及執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室容積增大，響應(yīng)特性變差，改善的方法就是配用閥門(mén)定位器。3、高溫或低溫控制閥；當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，由于閥桿與填料之間的摩擦力增大，使調(diào)節(jié)信號(hào)與閥門(mén)的行程之間產(chǎn)生較大的誤差，配用定位器之后，可以克服摩擦力的影響。閥門(mén)定位器Valve Positioned4、需要提高控制閥的動(dòng)作速度時(shí)；當(dāng)調(diào)節(jié)閥與調(diào)節(jié)器相距較遠(yuǎn)時(shí)，氣動(dòng)信號(hào)管比較長(zhǎng)，為了克服信號(hào)的傳遞滯后，可使

5、用電氣閥門(mén)定位器，讓調(diào)節(jié)器輸出的電流信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成氣壓信號(hào)去操作調(diào)節(jié)閥。5、用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)、操作非標(biāo)準(zhǔn)彈簧的執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)（20100KPa以外的彈簧范圍）；當(dāng)以調(diào)節(jié)器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)20100KPa去操作非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)40200KPa的氣動(dòng)薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，其中一種方法就是閥門(mén)定位器，只需把氣源的壓力從140KPa提高到250KPa就可以操作非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。6、用于分程控制時(shí)；閥門(mén)定位器Valve Positioned7、使閥門(mén)實(shí)現(xiàn)反向動(dòng)作時(shí)（氣關(guān)式和氣開(kāi)式互相轉(zhuǎn)換）；當(dāng)一臺(tái)氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥需要改成氣開(kāi)式調(diào)節(jié)閥時(shí)，必須把閥芯反裝，或采用反作用式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在現(xiàn)場(chǎng)這樣改裝比較麻煩，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，而且用戶(hù)必須有一定

6、的備品才能進(jìn)行。如果利用閥門(mén)定位器，把氣關(guān)改成氣開(kāi)，或者做相反的改變就比較容易。8、需要改變閥的流量特性時(shí)（可以改變定位器凸輪）；調(diào)節(jié)閥的流量特性可以通過(guò)改變反饋凸輪的幾何形狀來(lái)改變。因?yàn)榉答佂馆喌膸缀涡螤畈灰粯?，能改變調(diào)節(jié)閥對(duì)定位器的反饋量，使定位器的輸出特性變化，從而改變調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與調(diào)節(jié)閥位移之間的關(guān)系，既修正了流量特性。9、無(wú)彈簧執(zhí)行機(jī)構(gòu)或活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)，要實(shí)現(xiàn)比例動(dòng)作時(shí)；沒(méi)有彈簧平衡的活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是兩位式動(dòng)作，非開(kāi)則關(guān)。要使這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有比例動(dòng)作，就要配用閥門(mén)定位器?？梢圆捎脝蜗蚨ㄎ黄?，也可以用雙向定位器。10、用電信號(hào)去操作氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，必須配電-氣閥門(mén)定位器。模擬定位器

7、工作原理FISHER數(shù)字定位器工作原理氣動(dòng)放大器I/P 轉(zhuǎn)換器l終端盒表表表印刷線路板 (PWB)輸出 A輸出 B驅(qū)動(dòng)信號(hào)I/P 輸出壓力氣源輸入信號(hào) (4 to 20 mA)數(shù)字信號(hào) (HART 協(xié)議)行程傳感器提供反饋小循環(huán)反饋 壓力傳感器SAMSON數(shù)字定位器工作原理智能閥門(mén)定位器的特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)，方便維修，減少庫(kù)存線路板經(jīng)過(guò)塑封處理，提高產(chǎn)品可靠性改善控制性能增加安全性節(jié)約硬件投資調(diào)試和啟動(dòng)方便快捷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)閥門(mén)運(yùn)行狀況閥門(mén)定位器的故障 定位器有輸入信號(hào)但不動(dòng)作 調(diào)節(jié)閥喘振 調(diào)節(jié)閥動(dòng)作慢 閥位偏差大 電磁閥Solenoid Valve 當(dāng)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)程序控制或兩位控制時(shí)，需要配用電磁

8、閥。選用電磁閥時(shí)，除要考慮交、直流電源及電壓、頻率外，必須注意電磁閥與控制閥作用型式的關(guān)系，可配用“常開(kāi)型”或“常閉型”。如果要求加大電磁閥的容量，來(lái)縮短動(dòng)作時(shí)間，可以并列使用兩臺(tái)電磁閥或把電磁閥作為先導(dǎo)閥與大容量氣動(dòng)繼動(dòng)器組合使用。ASCO電磁閥工作原理ASCO電磁閥的類(lèi)型和外殼密封ASCO電磁閥結(jié)構(gòu)ASCO電磁線圈結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)ASCO電磁線圈結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)SAMSO 3/2電磁閥功能圖電磁閥的安裝位置(開(kāi)關(guān)閥) 電磁閥的安裝位置(調(diào)節(jié)閥) 電磁閥的安裝位置(調(diào)節(jié)閥) 電磁閥線圈阻值(參考值)測(cè)量表:FLUKE180 SAMSON 3963-1 87k 反向43.5MSAMSON 3701

9、-4311 85k 反向 35MHerion 8020849.2051 390 ASCO G551A303 1.0M 3730-3104 0.989M 反向Z2800 JUOCOMATIC 43004473 170 U1245 GRASSO 501298414 紅表筆(藍(lán)線) 黑表筆(棕色線) 317K 反向BOGE 增壓機(jī)進(jìn)口210 出口0.818K 加減載電磁閥0.816K 空氣過(guò)濾減壓器Air Set 空氣過(guò)濾減壓器是工業(yè)自動(dòng)儀表中的一種附件，其主要功能是將來(lái)自空壓機(jī)的壓縮空氣進(jìn)行過(guò)濾凈化并將壓力穩(wěn)定在所需要的數(shù)值上，可用于各類(lèi)氣動(dòng)儀表、電磁閥、氣缸、噴涂設(shè)備及小型氣動(dòng)工具的供氣源和穩(wěn)壓

10、裝置。氣源處理三聯(lián)件包括空氣減壓閥、過(guò)濾器、油霧器三大件。其中減壓閥可對(duì)氣源進(jìn)行穩(wěn)壓，使氣源處于恒定狀態(tài)，可減小因氣源氣壓突變時(shí)對(duì)閥門(mén)或執(zhí)行器等硬件的損傷。過(guò)濾器用于對(duì)氣源的清潔，可過(guò)濾壓縮空氣中的水份，避免水份隨氣體進(jìn)入裝置。油霧器可對(duì)機(jī)體運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行潤(rùn)滑，可以對(duì)不方便加潤(rùn)滑油的部件進(jìn)行潤(rùn)滑，大大延長(zhǎng)機(jī)體的使用壽命。Air Set ISO SymbolsAir Set of FISHER 力平衡原理過(guò)濾器 工作原理 壓縮空氣進(jìn)入過(guò)濾器內(nèi)部后，因?qū)Я靼宓膶?dǎo)向，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，壓縮空氣中混有的大顆粒固體雜質(zhì)和液態(tài)水滴等被甩到濾杯內(nèi)表面上，在重力作用下沿壁面沉降至底部，然后，經(jīng)過(guò)

11、這樣預(yù)凈化的壓縮空氣通過(guò)濾芯流出。為防止造成二次污染，濾杯中每天都應(yīng)該是空的。油霧器工作原理 當(dāng)壓縮空氣通過(guò)油霧器時(shí)，其在油室與視油器之間產(chǎn)生一個(gè)壓降，該壓降使油液經(jīng)吸油管上升，并經(jīng)噴嘴引射到壓縮空氣中，油滴被霧化，隨壓縮空氣流出。 Volume booster used in conjunction with a positioner on a throttling control valve to increase stroking speed. The booster incorporates fixed deadband, soft seat construction and an i

12、ntegral bypass restriction to eliminate positioner saturation problems that can occur with volume boosters that do not have these features. Fast response. Adjustable response. Efficient operation Volume booster Volume booster Volume booster 內(nèi)部結(jié)構(gòu)Volume booster 工作原理行程開(kāi)關(guān)（回訊器）limit switch行程開(kāi)關(guān)反映閥門(mén)開(kāi)關(guān)兩個(gè)極端位

13、置，并同時(shí)送出指示訊號(hào)的裝置，控制室可以根據(jù)此訊號(hào)，判斷閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)以便采取相應(yīng)措施。閥門(mén)限位開(kāi)關(guān)箱是自控系統(tǒng)中檢測(cè)閥門(mén)狀態(tài)的一種現(xiàn)場(chǎng)儀表，用以將閥門(mén)的開(kāi)啟或關(guān)閉位置以開(kāi)關(guān)量（觸點(diǎn)）的信號(hào)輸出，被程控器接受或計(jì)算機(jī)尋訪采樣，確認(rèn)后執(zhí)行下一程序。該產(chǎn)品也可作為自系統(tǒng)中重要閥門(mén)聯(lián)鎖保護(hù)及遠(yuǎn)程報(bào)警指示之用。 轉(zhuǎn)換器transducer轉(zhuǎn)換器分為氣-電轉(zhuǎn)換器和電-氣轉(zhuǎn)換器，其功能是實(shí)現(xiàn)氣、電信號(hào)之間一定關(guān)系相互轉(zhuǎn)換，主要用于在用電訊號(hào)操縱氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)將010mA或420mA電訊號(hào)轉(zhuǎn)換或0100KPa氣訊號(hào)，反之在用氣訊號(hào)操縱電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)（比較少見(jiàn)）或者為了集中監(jiān)控，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)則將0100KPa

14、氣訊號(hào)轉(zhuǎn)換成010mA或420mA電訊號(hào)。 閥位傳送器position transmitter當(dāng)控制閥遠(yuǎn)離控制室時(shí)為了不到現(xiàn)場(chǎng)就能準(zhǔn)確了解閥的開(kāi)關(guān)位置，就要配備閥位傳送器，即將閥開(kāi)度的機(jī)構(gòu)位移量，按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)送到控制室，此訊號(hào)可以是反映閥門(mén)任何開(kāi)度的連續(xù)信號(hào)，也可以認(rèn)為是閥門(mén)定位器的逆動(dòng)作。 氣動(dòng)繼電器pneumatic relay氣動(dòng)繼電器是一種功率氣放大器，它能將氣壓信號(hào)送到較遠(yuǎn)的地方消除由于信號(hào)管線加長(zhǎng)所帶來(lái)的滯后，主要用于現(xiàn)場(chǎng)變送器與中央控制室的調(diào)節(jié)儀表之間，或在調(diào)節(jié)器與現(xiàn)場(chǎng)控制閥之間，還有一種作用就是放大或縮小信號(hào)。 自鎖閥（保位閥 ）lock-up valve自鎖閥是保持

15、閥位的一種裝置.氣動(dòng)控制閥當(dāng)氣源發(fā)生故障時(shí)該裝置能將氣源訊號(hào)切斷，使膜室或氣缸的壓力訊號(hào)保持在故障前一瞬間的狀態(tài)，這樣就使閥位也維持在故障前的位置上，起到保位作用。氣源故障消除后，又能自動(dòng)恢復(fù)正常工作。因此保位閥可作為自動(dòng)控制回路中的安全保護(hù)裝置?？焖倥艢忾y壓縮空氣從1口流向2口。如果進(jìn)氣壓力（1口壓力）降低，則2口壓縮空氣通過(guò)消聲器排入大氣。快速排氣閥可使執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度加快，特別是在單作用氣缸情況下，可以避免其回程時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。為了減小流阻，快速排氣閥應(yīng)靠近氣缸安裝，壓縮空氣通過(guò)大排氣口排出。FISHER閥門(mén)附件電氣轉(zhuǎn)換器： 546，646，846閥位回訊器： 4200限位開(kāi)關(guān)： 304過(guò)濾減

16、壓閥： 67CFR, 262K, 64R,95H推進(jìn)器： 2625保位閥： 377C1調(diào)節(jié)閥門(mén)附件CategoryManufacturerType/Part numberQuantity in servicePositionerSamson3730-310000953730-3104001373730-31100023730-311400223767-100-001111163766-0000X10001.0513760-0022110.022AVIDEN041D0N2KOSOEPB821-L4 (iaCT6, IP65, M201.5)1Exhaust valveSamson8502-014411Solenoid valveSamson3701-4311883963-13760107 GI1343963-135201241 Herion8020849.205123ASCOEF8320G172/EF8003G12EF8320G174/EF8003G21NFMXX2NK-MXX1G551A307116G551A3