全過程控制儀表主要包含智能變送器、控制器和電動(dòng)執(zhí)行器及多種多樣協(xié)助控制儀表和設(shè)備，閥門定位器是調(diào)節(jié)閥門（最多見的電動(dòng)執(zhí)行器）的關(guān)鍵配件，用以提升和改進(jìn)調(diào)節(jié)閥門的特性。近年來，來源于調(diào)節(jié)閥門銷售市場(chǎng)的新聞大多數(shù)與調(diào)節(jié)閥門自身不相干，而與定位儀的創(chuàng)新性相關(guān)，西門子PLC、費(fèi)希爾-羅斯蒙特等海外大企業(yè)，陸續(xù)研制了全智能兩條線制，或裝有HART系統(tǒng)總線、FF總線等計(jì)算機(jī)接口插口的全智能閥門定位器^[1]。文中介紹了一種借助更改全智能閥門定位器的功能特點(diǎn)來更改調(diào)節(jié)閥門靜態(tài)數(shù)據(jù)性能的方式 。

2 定位儀的基本概念

要了解閥門定位器在一個(gè)過程控制系統(tǒng)中所飾演的人物角色，參考圖1。圖上r為被調(diào)量的額定值；y為被調(diào)量；y為被調(diào)量的檢測(cè)值；u為控制器的輸入輸出數(shù)據(jù)信號(hào)（與電動(dòng)執(zhí)行器即調(diào)節(jié)閥門的開啟度成一定的關(guān)聯(lián)）；f為定位儀的輸入輸出數(shù)據(jù)信號(hào)；c為閘閥部位數(shù)據(jù)信號(hào)。定位儀在這里系統(tǒng)軟件中的首要功效是將從控制器來的調(diào)整數(shù)據(jù)信號(hào)（4~20mA或3~15psi）與從電動(dòng)執(zhí)行器來的閘閥部位數(shù)據(jù)信號(hào)相較為，分辨他們是不是與預(yù)計(jì)的關(guān)聯(lián)相符合，假如相符合，則定位儀將使電動(dòng)執(zhí)行器保持在這里部位，不然將使電動(dòng)執(zhí)行器姿勢(shì)直到兩數(shù)據(jù)信號(hào)相符合。除此之外定位儀的首要功效還包含更改閥的功能方法、靜態(tài)數(shù)據(jù)特點(diǎn)、完成分程操縱等。

3 調(diào)節(jié)閥門的靜態(tài)數(shù)據(jù)特點(diǎn)

調(diào)節(jié)閥門的靜態(tài)數(shù)據(jù)特點(diǎn)可以表述為^[2]

（1）

式（1）可改變成下邊方式：

（2）

式中：

dL/L_max--閥座相對(duì)位移；
du/u_max--操縱信息的相應(yīng)轉(zhuǎn)變；
dQ/Q_max--總流量的相應(yīng)轉(zhuǎn)變。

♂

K₁表明閥行程安排與到閥操縱數(shù)據(jù)信號(hào)相互關(guān)系，K₂表明根據(jù)控制閥的材料總流量與閥行程安排相互關(guān)系，即調(diào)節(jié)閥門的構(gòu)造特點(diǎn)（又被稱為原有總流量特點(diǎn)），一旦閥已選中它就無法再變化了。調(diào)節(jié)閥門的構(gòu)造特點(diǎn)，即，如下圖2所顯示關(guān)鍵有線形、對(duì)數(shù)、雙曲線和快開等，用數(shù)學(xué)課式表述為：

（1）線形特點(diǎn)（曲線圖1）

（2）等百分?jǐn)?shù)（對(duì)數(shù)）特點(diǎn)（曲線圖2）

（3）快開特點(diǎn)（曲線圖3）

（4）雙曲線特點(diǎn)（曲線圖4）

式中R為調(diào)節(jié)閥門的可調(diào)式比，即

4 更改調(diào)節(jié)閥門靜態(tài)數(shù)據(jù)性能的方式

在沒組裝定位裝置的情形下，K₁為一參量即閥行程安排與到閥操縱數(shù)據(jù)信號(hào)成線性相關(guān)，這時(shí)調(diào)節(jié)閥門的靜態(tài)數(shù)據(jù)特點(diǎn)即是其構(gòu)造特點(diǎn)，沒法更改；假如安裝了定位儀，則K₁即是定位儀的功能特點(diǎn)。針對(duì)機(jī)械設(shè)備力均衡式定位儀而言可以利用拆換意見反饋凸輪軸來進(jìn)行更改，而針對(duì)全智能定位儀因?yàn)槭孪乳_展了程序流程設(shè)定，因而只要根據(jù)功能按鍵開展挑選就可以隨意更改K₁，進(jìn)而更改調(diào)節(jié)閥門的靜態(tài)數(shù)據(jù)特點(diǎn)。當(dāng)目前調(diào)節(jié)閥門的總流量特點(diǎn)合乎必須時(shí)，只需將定位儀特點(diǎn)設(shè)定為線形。

不然將依據(jù)需求和目前閥的總流量特點(diǎn)開展挑選。例如若目前閥的構(gòu)造特點(diǎn)為平行線特點(diǎn)，需要的總流量特征為對(duì)數(shù)特點(diǎn)，即：

將式（3）左式帶入上式，得：

將式（3）右式代入，信用卡積分子孫后代入初始條件（u=u_min；I=0，u=u_max，I=L），得：

在其中，式（9）表明需要的定位儀的功能特點(diǎn)，即閘閥相對(duì)性開啟度與相對(duì)性操縱信息的關(guān)聯(lián)，如下圖3中的曲線圖D。同樣，若所需總流量特征為平行線、快開和雙曲線，則各自將式（1-8）中等水平式右側(cè)改成，并將式（3）右式帶入，信用卡積分子孫后代入初始條件各自獲得：

其曲線圖各自如下圖3中的曲線圖A、B和C所顯示。在帶入初始條件時(shí)必需留意在全部過程控制系統(tǒng)中常需的定位儀與調(diào)節(jié)閥門的整體增益值的正負(fù)極。當(dāng)需要的整體增益值為負(fù)時(shí)，相對(duì)應(yīng)的初始條件應(yīng)是u=u_min；I=0，u=u_max，I=L。

別的各種各樣狀況還可以根據(jù)此流程帶入相對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)得到對(duì)應(yīng)的表達(dá)式，在這里就不會(huì)一一推論。

5 結(jié)果

根據(jù)組裝全智能定位儀來更改調(diào)節(jié)閥門的總流量特點(diǎn)導(dǎo)致公司能靈活運(yùn)用原有資源來融入多樣化的市場(chǎng)的需求，且調(diào)節(jié)便捷，便于維護(hù)保養(yǎng)，具備較高的經(jīng)濟(jì)收益。

論文參考文獻(xiàn)

[1] 解懷仁.全智能電氣設(shè)備閥門定位器[J].化工自動(dòng)化及儀表盤，1995，2：51-55.
[2] 翁維勤，等.過程控制系統(tǒng)及工程項(xiàng)目[M].北京市：化工出版社出版，1996，8.