智能阀门定位器

执行器作为控制系统的终端主近代元件，被广泛地用于过程自动化控制中。气动执行器由于具有本质安全防爆、结构简单可靠、维修方便等突出的优点，一直是执行器的主流产品，广泛应用于电力、冶金、石化、轻纺等行业。为了提高气动执行器的性能，阀门定位器是其不可缺少的配套产品。

     目前，国内广泛使用的电/气阀门定位器一般是采用模拟信号和力平衡原理生产的传统气动仪表。近年来，随着微电子技术的飞速发展，国外许多公司相继推出了数字化、通信化、智能化以及支持现场总线的智能阀门定位器,大大提高了阀门定位器的控制性能,这是阀门定位器发展的主流。

     为此，我们在研究分析几家国外公司智能阀门定位器产品的基础上，综合各家产品的先进技术及优点，投入科研力量开发了具有自主版权的ZPZD1000型智能阀门定位器。

      二、模块

     ZPZD1000型内含CPU和智能控制模块、包括主模块、操作面板模块、模拟反馈与报警模块、通信模块。主模块执行阀控制功能，接受来自控制系统（如DCS、PLC等）的4~20mA模拟阀位设定信号，检测当前的阀位，执行阀位控制软件，控制气动执行机构的动作。带LCD显示和按键的本地操作面板模块，支持菜单式人机界面，可进行参数组态和功能调用。模拟反馈与报警模块可向控制系统提供4~20mA的阀位反馈信号和上下限报警信号。通过模块可通过RS-232或RS-485通信实现远程配置和远程监控。主模块上的二级制电源模块可使仪表仅由4~20mA信号线供电，二线制功能可节省工业自动化系统中的线缆数量和布线工作，并且使传统阀门定位器的技术更新不需要增加或修改线缆，非常方便。

       三、工作原理

     与传统阀门定位器在工作原理上有所不同。传统阀门定位器接受来自控制系统的4~20mA模拟信号，直接驱动力矩电动机产生电磁力作用于主杠杆上；阀位变化经由阀位反馈杆、凸轮、副杠杆和反馈弹簧传递到主杠杆上；受主杠杆上的力平衡影响的挡板喷嘴机构经由气动放大器控制气动执行机构的进气与排气，使阀位到达设定点。也就是说，传统阀门定位器是利用机构力平衡原理来实现阀位控制的。

     则采用新的电子化、数字化的工作原理。接受来自控制系统的4~20mA阀位设定信号，进行高度的A/D采样转换，得到数字设定值变量；阀位变化经由阀位反馈机构得到阀位电信号，同样进行高度的A/D采样转换，得到数字设定值变量和阀位变量，两者经过智能控制软件的SP-PV处理模块的计算处理，得到阀位控制信号，经由I/P控制与驱动去控制I/P模块（电/气转换模块）的动作，从而控制气动执行机构气室的进气与排气，使阀位到达设定点。也就是说，是利用数字平衡（或电平衡）原理来实现阀位控制的。