智能調節(jié)電動閘閥閥門是FISHER在20世紀90年代zui先推出的DVC系列產品,它極大地提高了對調節(jié)閥的控制品質,一經推出便獲得極大成功。該系列產品目前也是*zui高的產品。隨后國外一些大公司如FLOWSERVE(福斯)、Metso(美卓)、Siemens(西門子)、ABB、Dresser-Masoneilan(德萊賽-梅索尼蘭)等紛紛推出各種規(guī)格的智能閥門定位器,憑借著強大的研發(fā)實力以及跨國公司雄厚的工業(yè)基礎,所推出的這些產品都在該領域占有比較大的*。
隨著中國經濟地發(fā)展,中國市場是僅次于西歐、北美的第三大智能定位器消費市場。FISHER由于較早重視中國市場,是zui早進入中國的智能定位器公司,憑借其出眾的技術參數(shù)、可靠的產品性能,其DVC系列牢牢占據(jù)中國的用戶。Metso、ABB、Samson、Siemens等公司由于進入中國時間稍晚,以及對中國市場的不夠重視,影響力尚不及FISHER,但因其巨大的品牌效應和出色的產品質量,也占據(jù)了中國中市場的大部分份額。Yamatake及YTC(韓國永泰)是目前中國應用zui廣泛的兩種產品,該公司的產品策略就是針對中低端用戶,產品簡單易用,可靠性高,價格很適合中國市場的絕大部分用戶,因此在中國應用廣泛,有很大的度,這兩個公司在中國都有生產基地,專門針對中國市場提供產品和服務。
國內智能閥門定位器技術發(fā)展比較晚,受研發(fā)實力地限制,技術上都處于對國外產品的模仿復制階段。其中重慶川儀調節(jié)閥有限公司承擔著國家863項目中關于智能閥門定位器的研發(fā),推出國內*款智能閥門定位器HVP11,此后又陸續(xù)研發(fā)了其他系列型號產品。在此期間,國內其他智能閥門定位器廠家也推出了自己的產品,主要包括萬訊MVP系列,衡陽光電ZPZD系列,吳忠AEP系列,樂清自動化儀表九廠SEPP系列等。受國內基礎工業(yè)實力限制,國內智能定位器普遍采用壓電閥式工作原理,利用PWM(脈寬調制)控制技術,只有衡陽光電采用噴嘴擋板式PID控制技術。上述幾個廠家是目前國內生產智能閥門定位器的主要生產廠商,互相之間激烈競爭國內中低端*,同時還要面對國外大公司成熟產品對這塊市場領域的蠶食,因此前景不容樂觀。
工藝流程
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以智能閥門定位器產品SEPP4000為例,說明智能閥門定位器的內部構成及工作原理,其系統(tǒng)構成如圖所示。
智能閥門定位器構成
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定位器接收來自調節(jié)器的輸出信號,通常為4~20mA的電流信號,轉換成閥位設定信號;執(zhí)行機構的直線或轉角實際位移通過連接裝置(連桿和一對1:2的減速齒輪)轉換為角位移,由位置傳感器測得,作為閥位反饋信號。
微處理器根據(jù)閥位設定信號與實際閥位反饋信號偏差大小,進行閉環(huán)控制。檢測到偏差后,根據(jù)偏差大小和方向輸出PWM信號至壓電閥,控制薄膜氣室的進氣量和排氣量。當偏差很大時,定位器輸出連續(xù)信號;當偏差不大時,輸出脈沖信號,偏差越小,脈寬越小;當偏差調節(jié)至閥門調節(jié)精度范圍內,則不輸出控制指令,使壓電閥處理保持狀態(tài)。通過控制壓電閥,實現(xiàn)調節(jié)閥氣室的進氣或排氣,通過氣室氣壓調節(jié)閥桿的動作。閉環(huán)控制原理圖如下圖所示。
智能閥門定位器閉環(huán)控制原理圖
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智能閥門定位器控制系統(tǒng)由控制主板、壓電驅動放大單元、位置傳感器、模擬位置反饋模塊等組成,智能閥門定位器控制系統(tǒng)原理框圖如下圖所示。
智能閥門定位器控制系統(tǒng)框圖
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控制信號檢測單元將閥位設定信號轉換成*控制單元所能接收的數(shù)字信號,包括I/V轉換單元和AD采樣模塊;閥桿的位移通過位置傳感器轉換成電信號,閥位反饋檢測電路主要檢測位置傳感器的信號,反饋至*處理單元;*控制單元將所接收的閥位設定數(shù)字信號和閥位反饋數(shù)字信號進行比較,判斷與所設定的流量特性關系是否相符,同時根據(jù)偏差的大小輸出相應的控制信號,并通過壓電閥控制電路控制壓電閥,實現(xiàn)I/P轉換;按鍵用于修改閥門定們器的組態(tài)信息,通過組態(tài),實現(xiàn)閥門定位器的功能,液晶顯示用于實時顯示閥門定位器工作狀態(tài)。