三（sān）聚氰胺裝置智能閥門定（dìng）位器和故障分（fèn）析
[摘要]介紹智能定（dìng）位（wèi）器的結（jié）構原理。性能，功能，調試日常維護過程中出現的典型故障
[關鍵詞]智能閥（fá）門定位器，阻抗匹配
引言
智能（néng）閥門定位器是新一代產品，其工作原理，結構特點，較以往常規電氣閥門定位器有（yǒu）很大不（bú）同（tóng），因而在使用中遇到了一些新問題本文結合我單位三聚氰胺裝100多台FISHER公司 和20多台NELES公司（sī）製造（zào）的智能閥門（mén）定位器的成功應用和典型故障， 探討（tǎo）智能化（模擬信號疊（dié）加（jiā）數字信（xìn）號）閥門定位器的如下幾（jǐ）個問（wèn）題。
1.結構原理
新一代智能閥門定位器是基於微處理器讀取輸入信（xìn）號（mA），位置（zhì）傳感器的位置信號，和壓力（lì）傳感器輸出壓力信號經運（yùn）算處理，產生驅動信號，使執行器動作。現選擇（zé）比較有代表意義滑杆型的DVC5000和旋轉型的ＮＤ800來加以詳細說明．
2.DVC5000數字式閥門控製器有一（yī）個獨立的模（mó）塊基座，它可以（yǐ）很方便（biàn）地在現場更換而不必拆現場的導線或導（dǎo）管。這個模（mó）塊（kuài）基座包（bāo）括一些子模塊（kuài）：I/P轉換（huàn）器；PWB（印刷電路板）組件；氣動中繼器（qì）；指示表。模塊基座可以（yǐ）通過換子模塊而重新組合。FIELDVUE係列數字式閥門控製器通過（guò）進入端子盒的一對（duì）雙（shuāng）絞線接受輸入信號和電能，輸入信（xìn）號同時到PWB組件（jiàn）子模塊，在那（nà）裏（lǐ）它被附加許多參（cān）數，例如多（duō）段折線性化中的節點坐標，極限值和（hé）其他數值。然後PWB組件子模塊送信號（hào）給I/P轉換器子模塊。I/P轉換（huàn）器轉變輸入信號成為（wéi）氣壓信號。該氣壓信（xìn）號（hào）送到氣動（dòng）中繼器，加以放大（dà）並作為輸出信號送到執行機構。該（gāi）輸出信號也可以被安置（zhì）在PWB組件子模塊上的壓力敏感元件所感受（shòu）。用於閥門執行機構（gòu）的診斷信息。閥門（mén）和（hé）執行機（jī）構的閥杆位置當作輸入（rù）信號引入PWB子（zǐ）模塊（kuài），用作數字式（shì）閥門控製器的反饋信號，同時和輸（shū）入信號值比較，若存在（zài）偏差，微處理器通過運（yùn）算（suàn）處理產生新的電流值來修正偏（piān）差，直至調節閥的閥位信號（hào）與輸入信號一致，偏差為零。
ND800型則為微處（chù）理器（µC）通過改變前置級（PR）線圈的（de）控（kòng）製（zhì）電流， 前置級（jí）閥門降低滑閥（fá）（SV）終端的控製壓力閥柱向低壓方向移動（dòng），打開到執行結構氣缸頂部的氣（qì）流，且打開來自活塞另一側（cè）的氣流，增（zēng）加活塞上的差（chà）壓使活塞移動。微處理器用控製計算一（yī）種新的控製電流，直至執行機構的新位置信號與（yǔ）輸入信號（hào）一致為止。穩定狀態下使滑閥（SV）就位，前置級（PR）閥門關閉。
2. 性能
由於智能（néng）閥門定位器，是基於微處理器的新一（yī）代產（chǎn）品（pǐn）具有高精度的閥門位置信號傳感器輸出壓力傳感（gǎn）器等，因而具有（yǒu）較高的控製精度達到（0 .5—1%），（常規電氣閥門（mén）定位（wèi）器精度僅為2—5%），並具有遠（yuǎn）距離（lí）組態，調試，診斷，數據管理等操作（zuò）。經過一年多（duō）的運行，與普（pǔ）通閥門定位器的性能、使用情況、性能（néng）價格比等方麵進行了比較，如表1所列（liè）。
3. 豐富的軟件功能
智能閥門定（dìng）位器具有豐（fēng）富的軟（ruǎn）件功能，如自動調整（zhěng）零點和滿量程（chéng）；組態需要的閥門特性，配上專用軟件如FISHE的智能定位器的VAVLELINK軟件；NELE的智能定位器的VAVLEMANAGE TM，軟件九具備了**動態診斷功能，將閥（fá）門的機械性能指標和控製係統的指標結合起來，判斷閥門（mén）損壞（huài）情（qíng）況具體如圖三。
4. 智能閥門定位器與DCS連接的阻抗匹配問題
常規電氣定位器一般輸入阻抗（kàng）為250歐姆，而智能定位器的輸入阻抗均大於250歐（ōu）姆，品牌不同，型號不同，阻抗不同，表（biǎo）達式不同。阻抗越大，要求DCS帶載能力越大，使係統（tǒng）運行受到影響 ，在我廠三聚氰胺裝置的回路聯動調校（xiào）時發現DCS的（de）輸出卡隻能驅動NELES ND8221/S1定位器調節閥僅動（dòng）作28%的行程，具體解決辦法（fǎ），更換驅動較大的（de）**珊（內阻較小）減小了**珊在調節回路的（de）分壓（yā）增加了對智能（néng）定位器輸出功率（lǜ）。下麵列出一些知名品牌的（de）智（zhì）能閥門定位器的輸入阻抗。
5 裝置及傳送智能閥門（mén）定位器的閥位檢測
**的閥位（wèi）信號，是控製係統的重要參（cān）數，是構成**動態診斷功能的重要參數。因（yīn）此需要閥位檢測的高精度測量和傳送。各（gè）品牌，型號（hào）不同閥位檢測裝置，反饋（kuì）傳送信號不（bú）同（tóng），具體見表二。
6 智能閥門定位器的智能特（tè）性
1.2.1 實時信（xìn）息控製、提高**性和減（jiǎn）少開支
1）改善控製：雙向（xiàng）數（shù）字通訊把閥門當前情況的信息帶給（gěi）你，你可（kě）以依靠閥門工（gōng）作信息有根（gēn）據地對過程控製進行管理決定，確保及時控製。
2）提高**性：可以從現（xiàn）場接線盒（hé）、端子板或在控製室（shì）這樣的**地區使用手操器、PC機或係（xì）統工作站（zhàn）選取信息（xī），將你麵對危險環（huán）境的（de）機會減到*小（xiǎo），並且不必親臨現場。
3）保護環（huán）境：可以把閥（fá）門泄漏檢測儀或限位開關接到智能（néng）數字式閥（fá）門控製器的輔助端子，免（miǎn）得額外增加現場布線，若發生超限該儀表將會報警。
4）節省硬件開支：當FIELDVUE係列數字式閥門定位器用（yòng）在集成係統時，由於FIELDVUE數字式閥門（mén）控製器替（tì）代（dài）調節器可以節省硬（yìng）件和安裝費（fèi）用。FIELDVUE係列（liè）數字式（shì）閥門控製器使布線（xiàn）投資、端子和I/O需求投資節省50%。同時FIELDVUE儀表采用二線製供電，不要求單獨而價高的供電導線。它們替換掉現有的配裝於閥門的（de）模（mó）擬儀表，節省了單獨敷設（shè）電（diàn）源線和信號線的高額費用（yòng）。
7. 智能閥（fá）門定位器常見故（gù）障及現場處理
（1）控製信號變（biàn）化，調節閥不動作（排除閥（fá）體因素）是智能定位器DVC5000運（yùn）行過程常見故障，處理（lǐ）辦法（fǎ），重點檢查閥位傳位（wèi）器是（shì）否運轉自如，電氣連續性等
（2）閥位難以（yǐ）控（kòng）製，小（xiǎo）信號不動作，大信號時要不全開要不全（quán）關，經多次調校仍（réng）不正常，更換新（xīn）的定位器仍不正常，更換新的定位器仍不（bú）正常，*後發（fā）現ND800智能定位器的反饋杆（gǎn）與定位器內部信（xìn）號轉換部分為非接觸感應連接。反饋杆（gǎn）可以360度任以旋轉（zhuǎn），造成反饋杆與閥杆（gǎn）連接相差180度，重新安裝調校功工作正常
（3）小開度振蕩。調節閥工作在小開度易造成振蕩。解決方法是避免小開度工作，流閉型改流開型，比（bǐ）較麻（má）煩。而智能定位器解決此（cǐ）類問題顯得較為輕鬆隻（zhī）需簡單設定一下參數（shù），振蕩現象得到較（jiào）大改善。現以DVC5000為例加以說明（míng）用HART275手操器調校DVC5000定位器上，在線狀態，通過快捷鍵選擇STABILIZE/OPTIMIZE，選擇DECREASE RESPONSE（降低響應靈（líng）敏度0，即選擇較低的（de）整定參數（shù）組，加以改善
（4）智能閥門定（dìng）位器與HART275型手（shǒu）操器（qì）不能正常通訊。常見原（yuán）因檢查現場有效電壓是否大於12V，輸出阻抗是否低於（yú）250歐姆，導線電容是否太高，輸入信號小於4mA等。
8. 應用和維護
DVC5000智能閥（fá）門定位器於2002年4月安（ān）裝（zhuāng）使用（yòng）於我公司三聚氰胺裝置使用於100多台。
使用手（shǒu）操器對其進行（háng）了組態（tài）和校驗，其線性度可達99%，零點和量程及回差均可以（yǐ）控製在精度要求的（de）範圍之內，控（kòng）製極（jí）其穩定且抗（kàng）幹擾的能（néng）力也（yě）特別強，完全滿足工（gōng）藝控製的（de）要求（qiú）。
FIELDVUE定位器維護（hù）量極少（shǎo），基本上無需維（wéi）護。其現場適應性特強。但為了保證長（zhǎng）期、穩定地（dì）運行，儀表人員應作好以下幾個方麵的工作（zuò）。
1）為保證其（qí）良好的工作環境，防止意（yì）外損壞，應定期檢查定（dìng）位器周圍的工作環境。同時保證其工作氣源（yuán）的穩定和（hé）潔淨，減少外界因素造成的儀表波動和故障。
2）儀（yí）表人員應每周檢（jiǎn）查閥（fá）門和定位器的（de）泄露和工作情況，及時消除隱患。每月使用手（shǒu）操（cāo）器對定位器進行特性曲線檢查，檢查（chá）零點（diǎn）、量程、線性和回差等參數，並對其優（yōu）化（huà）和調整，保證（zhèng）其工作（zuò）質量。
3）定期對調節閥進行檢修和維護，確保閥門工作質量。同時對DCS調節控製回（huí）路參數進行優化，以確保（bǎo）與定位器互相工作的協調（diào）性和穩定性。
4）由於（yú）DCS方麵和其它原因，其現場總線和軟件功能我們（men）沒有完（wán）全得到開發和（hé）利（lì）用，對智能維護和診斷功能無（wú）法完全使用，但還（hái）是大大減輕了日常（cháng）維護量。
通過近兩年在（zài）三（sān）聚（jù）氰胺裝置的使用效果來（lái）看，智能型閥門控製器性能穩定、調校方便。