Thread Content
Умные электрические регулирующие клапаны и умные пневматические регулирующие клапаны могут называться умными регулирующими клапанами. Как определить, является ли регулирующий клапан интеллектуальным регулирующим клапаном? Определение умного регулирующего клапана: Умный регулирующий клапан – это клапан, оснащенный микропроцессором, который позволяет осуществлять интеллектуальное управление. Интеллектуализация регулирующих клапанов обычно осуществляется с использованием следующих подходов: а. Пневматические регулирующие клапаны с интеллектуальными положительными регуляторами ； б. Умный электрический регулирующий клапан ； Пневматический регулирующий клапан с интеллектуальным позиционером на основе шины полей. Функция интеллектуального управления в основном включает следующее: а. Удобная настройка характеристик расхода регулирующего клапана. б. Выполнение вычислений по контролю PID. в. Реализация других операционных функций, таких как настройка диапазона регулирования с разделением на этапы, вычисления нелинейной компенсации и т. д. d. Изменение способа действия регулирующего клапана в прямом и обратном направлениях. е. Обеспечение связи с верхним уровнем системы — обмен информацией. L обеспечивает диагностику неисправностей регулирующего клапана и сигнализацию об ошибках. г. Обеспечение самоблокировки регулирующего клапана. h. Для управления информацией о состоянии регулирующего клапана и т. п. преимущества использования интеллектуальных позиционеров клапанов заключаются в следующем. а. Сокращение времени установки, калибровки и настройки управляющей цепи. б. Использование диагностической функции для эксплуатации регулирующего клапана. Увеличивается срок службы, а состояние устройства можно своевременно контролировать. в. Снижение требований к квалификации персонала, ответственного за техническое обслуживание приборов. Умные регулирующие клапаны можно разделить на умные электрические регулирующие клапаны и умные пневматические регулирующие клапаны: пневматические регулирующие клапаны с умным положительным регулятором. Структура таких клапанов соответствует структуре обычных регулирующих клапанов, но наличие умного положительного регулятора придает им интеллектуальные функции. Основные отличия умного положительного регулятора от обычного положительного регулятора заключаются в следующем: 1. Различен способ реализации характеристик расхода у регулирующего клапана. В блоке обратной связи интеллектуального позиционера используется линейная обратная связь, а характеристики расхода регулирующего клапана определяются в цикле установки. В системе обратной связи обычных позиционеров используются кулачки различной формы; изменяя форму кулачков, можно регулировать характеристики расхода жидкости в клапане. 2. Способы ввода и вывода различаются. Как правило, интеллектуальные позиционеры клапанов — это интеллектуальные электрические позиционеры клапанов. По сравнению с обычными электрическими позиционерами для клапанов, у интеллектуальных электрических позиционеров сигналы входа представляют собой стандартные сигналы 4–20 мА или 1–5 В. Эти сигналы необходимо преобразовать в цифровой формат, чтобы они могли служить входными сигналами для микропроцессора. Хотя сигналы входа для обычных электрических регуляторов клапанов представляют собой сигналы типа 4–20 мА или 1–5 В, им не требуется преобразование в цифровой формат; их можно напрямую подавать на электромагнитную катушку для создания электромагнитной силы, что позволяет достичь баланса сил. Выходной сигнал интеллектуального позиционера клапана является цифровым сигналом; он обычно передается в пьезоэлектрический клапанный модуль, где с помощью включения/выключения этого модуля регулируется давление воздуха, поступающего к диафрагме регулирующего клапана. Выходной сигнал электрического позиционера клапана, как правило, представляет собой воздушный сигнал, усиленный с помощью пневматического усилителя. 3. Используются разные способы управления. Интеллектуальный позиционер клапана, подобно обычным устройствам компьютерного управления, использует дискретный способ управления; поэтому в течение интервала отбора проб степень открытия регулирующего клапана не меняется. В процессе работы степень открытия регулирующего клапана изменяется постепенно. Обычно в регуляторах клапанов используется режим непрерывного управления, поэтому в течение всего процесса управления изменение степени открытия регулирующего клапана происходит плавно (за исключением скачков, вызванных зоной мертвой). 4. Обработка сигналов обратной связи отличается. В интеллектуальных регуляторах клапанов сигналы обратной связи от регулирующего клапана должны быть преобразованы из аналогового формата в цифровой перед тем, как их обработает микропроцессор. В то же время в обычных регуляторах клапанов сигналы обратной связи используются непосредственно в качестве силы (момента), и им не требуется преобразование в электрический сигнал. У некоторых интеллектуальных регуляторов клапанов сигналы входа представляют собой стандартные аналоговые сигналы; по тому же кабелю передается также цифровой сигнал формата HART. Такие регуляторы являются интеллектуальными регуляторами клапанов с смешанными сигналами. Они не относятся к категории интеллектуальных регуляторов клапанов, работающих по принципу фильтров полей, но все равно остаются интеллектуальными регуляторами клапанов. Интеллектуальный электрический регулирующий клапан. Такие регулирующие клапаны состоят из интеллектуального сервоусилителя, цифрового пульта управления, механизма замедления, устройства для определения положения клапана и самого электрического регулирующего клапана. Основное отличие от обычных электрических регулирующих клапанов заключается в использовании сервоусилителя с интеллектуальными функциями. Интеллектуальный сервоусилитель представляет собой крошечный компьютер, который принимает стандартные аналоговые сигналы тока или напряжения, преобразует их в цифровые сигналы с помощью преобразователя аналог-цифра. Микропроцессор сравнивает входные сигналы с заданными значениями и выполняет вычисления согласно определенным правилам управления. Результаты этих вычислений после преобразования из цифрового формата в аналоговый используются для управления соответствующим электромеханическим регулирующим клапаном. Принцип работы умного электрического регулирующего клапана схож с принципом работы пневматических регулирующих клапанов с интеллектуальными положительными опорами. Основное отличие заключается в том, что здесь используется электрический привод; сигнал управления поступает на двигатель (это может быть однофазный или трехфазный двигатель), после чего через устройство замедления изменяется степень открытия электрического клапана. Умные электроприводные клапаны также используют нелинейные характеристики установочной цепи для компенсации нелинейных свойств управляемого объекта, тем самым предотвращая нестабильность системы управления, вызванную нелинейностью обратной связи. В то же время, благодаря использованию цифровых методов для реализации нелинейной компенсации, можно определить положение точек на кривых в элементе нелинейной компенсации на основе соотношения падения давления у регулирующего клапана и требуемых характеристик расхода жидкости. Пневматический регулирующий клапан с интеллектуальным позиционером с физическим шинным интерфейсом. По сравнению с обычными интеллектуальными позиционерами, позиционеры, используемые в таких регулирующих клапанах, обладают следующими особенностями. а. Входной сигнал — это не стандартный аналоговый токовый или напряженческий сигнал, а цифровой сигнал от устройства шины полей. б. Обладает функцией связи, позволяющей легко взаимодействовать с верхним уровнем системы для обмена данными и их совместного использования. в. Может работать в режиме прямого питания или в интегральном режиме, что соответствует требованиям стандартов, касающихся шин данных. d. Позволяет реализовывать функции, связанные с взаимосвязью открытых систем, такие как взаимозаменяемость, взаимодействие и т. д. е. Полностью цифровая, двунаправленная связь.