자동제어 계측기 공학 설계: 제어 시스템에서의 전기-공압 변환기와 전기-공압 밸브 포지셔너의 역할

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지식 공유: 제어 시스템에서의 전기-공기 변환기와 전기-공기 밸브 포지셔너의 역할
공정 제어 시스템에서는 조절기는 주로 전동식을 사용하며, 실행기(조절 밸브)는 주로 공압식을 사용합니다. 따라서 공압식 실행기와 함께 사용하기 위해서는 전기 신호를 공기 신호로 변환해야 합니다.전기-가스 변환기는 전기 신호를 해당하는 가스 신호로 변환하는 장치입니다.제어 시스템에서 사용되는 컨트롤러가 전동식 컨트롤러인 경우, 그 출력 신호는 0~10mmA DC 또는 4~20mmA DC입니다. 반면, 선택된 액추에이터가 공압식 액추에이터라면, 그 입력 신호는 일반적으로 20~100kPa입니다. 이런 경우에는 전기-공압 변환기를 사용하여 컨트롤러의 전기 신호를 적절한 공압 신호로 변환해 주어야만 공압식 액추에이터가 그 신호를 받아들일 수 있습니다. 하지만 실제 응용에서는 전기-공기 변환기의 신호 출력이 직접 공압 액추에이터를 통해 조절 밸브를 제어하는 경우가 거의 없습니다. 이는 전기-공기 변환기에는 위치 결정 기능이 없기 때문입니다. 파이프라인의 압력이 밸브 핵심에 작용하여 밸브 스틱을 밀어낼 때, 전기-공기 변환기는 그 압력을 극복할 수 없어 조절 밸브가 유지해야 할 위치에서 벗어나게 됩니다.이 글은 위챗 공식 계정 “자제학당”에 처음 게재되었습니다.예를 들어, 전기-공기 변환기가 공압 액추에이터에 50%의 신호를 보내면, 공압 액추에이터는 스트로크의 50% 지점에 있어야 합니다. 하지만 파이프라인의 압력을 극복할 수 없기 때문에, 공압 액추에이터는 스트로크의 50% 지점에서 벗어나게 되고, 그 결과 조절 밸브의 오차가 커지며 조절 정밀도가 떨어집니다.일부 특정한 장소에서는 전기-가스 변환기를 공압 밸브 포지셔너와 함께 사용함으로써 공압 액추에이터를 제어할 수 있습니다.전기-공기 밸브 포지셔너는 전기 신호를 공기 신호로 변환할 수 있을 뿐만 아니라, 밸브 스템의 이동 거리가 입력 신호의 크기와 선형적인 관계를 유지하도록 해줍니다. 즉, 제어기에서 오는 입력 신호와 밸브의 위치 사이의 관계를 정확하게 조절해주는 것입니다. 이 장치는 전기 신호 변환 기능과 밸브 포지셔닝 기능을 하나로 결합한 것이므로 ‘전기-공기 밸브 포지셔너’라고 불립니다. 실제 공학 분야에서도 널리 사용되고 있습니다.