三聚氰胺裝置智（zhì）能閥門定位器和故障分析
[摘要（yào）]介紹（shào）智能定位器的結構原理。性能，功能，調試日常維護過程中出現的典型故障
[關（guān）鍵詞]智能閥門定（dìng）位器，阻抗匹配
引言
智能閥門定位（wèi）器是新一（yī）代產品，其工作原（yuán）理，結構特點，較以往常規電氣閥門定位器有很大不同，因而在使用中遇到了一些新問題本文結合我單（dān）位三聚氰胺裝100多台（tái）FISHER公司 和20多台NELES公司製造的智能閥（fá）門定位器的成功應（yīng）用和典型故障， 探討智能化（模擬信號（hào）疊加數字信號）閥門（mén）定位器的如下幾個問題。
1.結構原理
新一代智能閥門定位器（qì）是基於（yú）微處理器（qì）讀取輸入信號（mA），位置傳感器（qì）的位置信號（hào），和壓力傳感（gǎn）器輸出壓力信號經運算處理，產生驅動信號，使執行器動作。現選擇比較有代表意義滑杆型的DVC5000和旋（xuán）轉型的ＮＤ800來（lái）加以詳細說明．
2.DVC5000數字式閥門控製器有一個獨立的模塊基座，它可以很方便（biàn）地在現場更換而不必拆現場（chǎng）的導線或導管。這個模塊基座包（bāo）括一些子模塊：I/P轉換（huàn）器；PWB（印刷電路板）組件；氣動中繼器；指示表。模塊基座（zuò）可以通過換子模塊而重新（xīn）組合。FIELDVUE係列數字式閥門控製器通過進（jìn）入端子盒的一對雙（shuāng）絞線接受輸入信號和（hé）電能，輸入信號同時到PWB組件子模塊，在那裏它被附加許多參數，例如多段折線性（xìng）化中（zhōng）的節點坐標，極限（xiàn）值和其他數值。然後PWB組（zǔ）件子模塊送信號給I/P轉換器子模塊。I/P轉換器轉變輸（shū）入信（xìn）號成為氣壓（yā）信號。該氣壓信號送到氣動中繼器，加以放大並（bìng）作為輸出（chū）信號送到執行機構。該輸出信號也可以被安置在PWB組（zǔ）件子模塊上的壓力敏感（gǎn）元件所（suǒ）感受。用於閥門執行機構的診斷（duàn）信息。閥門和執行機構的閥杆位置當作輸入信號引入PWB子模塊，用作數字式閥門控製器的（de）反饋信號，同時和輸入信號值比較，若存在偏差，微處理器通過運算（suàn）處（chù）理產生新的電流（liú）值來修正偏（piān）差，直至調（diào）節閥的閥位信（xìn）號與輸入信號一致，偏差為零。
ND800型則為微處理器（µC）通過改變前置級（PR）線圈（quān）的控製電流（liú）， 前置級閥（fá）門降低滑閥（SV）終端的控製壓力閥柱向低壓方向移（yí）動，打開到執行（háng）結構氣缸頂部的氣流，且打開來自活（huó）塞另一側的氣流，增（zēng）加（jiā）活塞上的差（chà）壓使活塞移（yí）動（dòng）。微處理器（qì）用（yòng）控製計算一種新的控製電流（liú），直（zhí）至執行機構的新位置信號與輸入信號一致為止。穩定狀態下使滑閥（fá）（SV）就位，前置級（jí）（PR）閥門關閉。
2. 性能
由（yóu）於智能閥門定位器，是基於微處理器的新一代產品具有（yǒu）高精（jīng）度的閥門位置信號傳感器輸出壓力傳感器等，因而具有較高的（de）控製精（jīng）度達到（0 .5—1%），（常規電（diàn）氣閥門（mén）定位器精度僅為2—5%），並具有遠距離組（zǔ）態，調試，診斷，數據管理等操作。經過一年多的運（yùn）行，與普通（tōng）閥門定位器的性能、使用情況、性能價（jià）格比等方麵進行（háng）了比較，如表1所列。
3. 豐（fēng）富的軟件功能
智能閥門定位器具有豐富的軟件功能，如自動調整零點和滿量程；組（zǔ）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，將閥門（mén）的（de）機械性能指標和控（kòng）製係統的指標結合起來，判斷閥門損壞情況具體（tǐ）如圖三。
4. 智能閥門定位器（qì）與DCS連接的阻抗（kàng）匹配問題
常規（guī）電氣定位器一般輸入阻（zǔ）抗為250歐姆，而智能定位器的輸入阻抗均（jun1）大於250歐姆，品牌不同，型號不同，阻抗不同，表達（dá）式不同。阻抗（kàng）越大，要求DCS帶載（zǎi）能力越大，使係統運行受到影響 ，在我廠三聚氰胺（àn）裝置的回路（lù）聯動調校時發現DCS的輸出（chū）卡隻能驅（qū）動（dòng）NELES ND8221/S1定位（wèi）器調節閥僅動作28%的行程，具體（tǐ）解決辦法，更換驅（qū）動較大的**珊（內阻較小）減小了（le）**珊（shān）在調節回路的分壓增加了對智能（néng）定位器輸出功率。下麵（miàn）列出一些知名品牌的智能閥門定（dìng）位器的輸入阻抗。
5 裝置及傳送智能閥（fá）門定位器（qì）的閥位（wèi）檢測
**的閥位信號，是控製係統的重要參數（shù），是構成**動態診斷功能的重要參數。因此需要閥位檢測的高精度測量和傳（chuán）送。各品牌，型號不同閥位檢測裝置，反饋傳送信號不（bú）同，具體見表二。
6 智能閥門定位器的智能特性
1.2.1 實時信息控製、提高**性和減少（shǎo）開支
1）改（gǎi）善（shàn）控製：雙（shuāng）向數字（zì）通訊把閥門當前情況的信息帶給你，你可以（yǐ）依靠閥門工作信息有根據（jù）地對過程控製進行管理決定，確保及時控製。
2）提高**性：可以從現場接線盒、端子板或在控製室這樣的**地區使用手操器（qì）、PC機或係統工作站選取（qǔ）信息，將你麵對危險環境的機會減到*小，並且不必親臨現場。
3）保護（hù）環（huán）境：可以把閥門泄漏檢（jiǎn）測儀或限位開關接到智能數字式閥（fá）門控（kòng）製器的輔助端子，免得額外增加現場布線，若發生超限該儀（yí）表將會報警。
4）節省硬（yìng）件開支：當FIELDVUE係列數字式閥門定位器用在集成係統時，由於FIELDVUE數字（zì）式閥門控製器替代調節器可以節（jiē）省硬件和安裝費用。FIELDVUE係列數字式閥門控製器（qì）使布線投（tóu）資、端子和I/O需求投資節省（shěng）50%。同時FIELDVUE儀表采用二線製供（gòng）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模擬儀表，節省了單獨敷設電源線和信號線的高額費用。
7. 智能（néng）閥門定位器常（cháng）見（jiàn）故障及現（xiàn）場處理
（1）控製信號變化，調節閥不動作（排除閥體因素）是智能定位器DVC5000運行過程常見故障，處理辦法，重點檢查閥（fá）位（wèi）傳位器是否運轉自如，電氣連續性等
（2）閥位難以控（kòng）製，小信號不動作（zuò），大信號時要不全開要不全關（guān），經（jīng）多次調校仍（réng）不（bú）正常，更換新的定位器仍不正常，更換新（xīn）的定位器仍不正常，*後發現ND800智能定位器的反（fǎn）饋杆與定位器內部（bù）信號轉換部分為非接觸感應連接。反饋杆可以360度任以旋轉，造成反饋杆（gǎn）與閥（fá）杆連（lián）接相差180度，重新安裝調校功工（gōng）作正常
（3）小開度振蕩。調節閥（fá）工作在（zài）小（xiǎo）開度易造成（chéng）振蕩。解決方法是（shì）避免小開度工（gōng）作，流閉型改流開型，比較麻煩。而智能定（dìng）位器解決此類（lèi）問題（tí）顯得較為輕鬆隻需簡單設定一下參數，振蕩現象得（dé）到較大改（gǎi）善。現以DVC5000為（wéi）例加以說明用HART275手操器調校DVC5000定位（wèi）器上，在線狀態，通（tōng）過快捷鍵選（xuǎn）擇STABILIZE/OPTIMIZE，選擇DECREASE RESPONSE（降低響應靈敏度0，即選（xuǎn）擇較（jiào）低的整定參數組，加以改善
（4）智能閥門定位器與HART275型手操器不能正常通訊。常見原因檢查現場（chǎng）有效電壓是（shì）否（fǒu）大於（yú）12V，輸出阻抗是否低於250歐姆，導線電容是否太高，輸入（rù）信號小於4mA等（děng）。
8. 應用和維護
DVC5000智能（néng）閥（fá）門定位器於2002年4月安裝使（shǐ）用於我公司三聚氰胺裝置（zhì）使用於100多台。
使用手操器對其（qí）進行了組態和校（xiào）驗（yàn），其線性度可達99%，零點和量程（chéng）及回差均可以控製在精度要求的範圍之內，控製極其穩（wěn）定且抗幹擾的能力也特別強（qiáng），完全滿足工藝控製的要求。
FIELDVUE定位器維護量極少，基本上無需維護（hù）。其現（xiàn）場適應性特強。但為了保證（zhèng）長期、穩定地運行，儀表人員應作好以下幾個方麵的（de）工作。
1）為保證（zhèng）其（qí）良（liáng）好的工作環（huán）境，防止意外損壞，應（yīng）定期檢查定位器周（zhōu）圍的工作環境。同時保證其工作氣源的穩定和潔淨，減少外（wài）界因（yīn）素造成的（de）儀表波動和故障。
2）儀表人員應每周檢查閥門和定位器的泄露和工作情況，及時消除隱患。每月使用（yòng）手操器對定（dìng）位器（qì）進行特性曲（qǔ）線檢查，檢查零點、量程、線（xiàn）性和回差等參數，並對其優化和調整，保證其工作質量。
3）定期對調（diào）節閥進行檢修和維護，確（què）保閥門工作質（zhì）量。同時對DCS調節控製回（huí）路參數進（jìn）行優化，以確保與定（dìng）位器互相工作的協調性和穩定（dìng）性。
4）由於DCS方麵和其它原因，其現場總線和軟件（jiàn）功能我們沒有（yǒu）完全得到開發和利用，對智能維護和診斷功能無法完全使用，但還是大大減輕了日（rì）常維護量。
通過近兩年（nián）在三聚氰胺裝置的使用效果來看，智能型閥門控製器性能穩定、調校方便（biàn）。