在石化生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥的選擇對(duì)控制精度至關(guān)重要，其使用影響產(chǎn)品質(zhì)量，與設(shè)備安全有關(guān)。閥門定位器作為調(diào)節(jié)閥的主要附件，可以提高閥門的特性，提高控制的精度和速度，是提高調(diào)節(jié)閥控制性能的重要前提。目前，西門子公司、ABB、FISHER公司開(kāi)發(fā)的智能電氣閥定位器具有自動(dòng)化高、安裝簡(jiǎn)單、免日常維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

2 智能定位器性能優(yōu)越

傳統(tǒng)常規(guī)定位器采用機(jī)械力平衡原理，即噴嘴擋板機(jī)構(gòu)，存在以下問(wèn)題：

(1)可移動(dòng)部件多，易受外部振動(dòng)影響。

(2)耐環(huán)境性差，易受溫度波動(dòng)影響。

(3)由于尺寸襯墊摩擦的影響，不易實(shí)現(xiàn)最佳控制。

(4)噴嘴容易被灰塵和污垢顆粒堵塞，導(dǎo)致定位器無(wú)法工作。

(5)必須提供能耗大的連續(xù)氣源。

(6)操作中不能手動(dòng)調(diào)整，手動(dòng)調(diào)整費(fèi)時(shí)。

智能定位器可以在這些方面提高其性能，具有環(huán)境適應(yīng)性高、控制精度高、運(yùn)行維護(hù)量小、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)揮著重要作用。

3 智能定位器的操作原理及功能

3.11

智能定位器通常是微處理器（μCPU）、轉(zhuǎn)換器、電磁閥、壓電控制閥和雙氣動(dòng)系統(tǒng)。其操作原理不同于原噴嘴擋板結(jié)構(gòu)定位器。其給定值和設(shè)定值的比較是通過(guò)電信號(hào)進(jìn)行比較，而不是通過(guò)力或扭矩平衡來(lái)實(shí)現(xiàn)的。用微處理器程序代替原來(lái)易受干擾的力平衡可以消除理轉(zhuǎn)換和機(jī)械傳動(dòng)造成的問(wèn)題。

其操作原理如下：調(diào)節(jié)器的行程或角度通過(guò)剛性的非振蕩連桿轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。大多數(shù)通過(guò)電位器，西門子公司使用的不是傳統(tǒng)的電位器，而是一帶球軸承和非常耐用的電阻片。給定的電信號(hào)也輸入到微處理器中，微處理器比較兩個(gè)信號(hào)，產(chǎn)生偏差。偏差發(fā)生后，微處理器發(fā)出控制指令，通過(guò)五個(gè)通道插件傳輸?shù)綁弘婇y，控制壓電閥的輸出壓力，即控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室的壓力，從而控制調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作。當(dāng)偏差較大時(shí)，輸出連續(xù)指令；偏差小時(shí)，無(wú)控制指令輸出；當(dāng)偏差適中時(shí)，輸出連續(xù)脈沖指令。

3.2 智能定位器的主要功能：

(1)簡(jiǎn)化行程和壓力換向的調(diào)整。

(2)實(shí)現(xiàn)分程調(diào)解。

(3)可調(diào)節(jié)響應(yīng)速度，防止長(zhǎng)管壓力波動(dòng)。

(4)流量特性可選擇。

(5)規(guī)定調(diào)節(jié)閥的上下行程。

(6)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。

(7)根據(jù)診斷和監(jiān)測(cè)功能。

（8）實(shí)現(xiàn)在線修改參數(shù)。

(9)功耗僅為常規(guī)定位器的0.2%。

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4 調(diào)試智能定位器

由于智能定位器具有微處理器，可以存儲(chǔ)相當(dāng)多的內(nèi)部參數(shù)和處理相當(dāng)多的操作步驟，其調(diào)試與傳統(tǒng)的定位器調(diào)試方法完全不同。西門子智能定位器SIPARTPS例如，主要有三個(gè)步驟：

4.安裝1 智能定位器

與常規(guī)定位器相比，智能定位器還有專用的安裝板和行程銷，也需要安裝緊固，反饋桿在開(kāi)度一半時(shí)保持水平。

此外，在西門子智能定位器背面，還有上下公差帶的區(qū)域標(biāo)志。上公差帶必須確保閥門開(kāi)度為4.0%~下公差帶必須保證閥門開(kāi)度為54%~97%。否則，自檢就不會(huì)成功。

4.2 智能定位器自檢調(diào)試

(1)智能定位器接入電路后，定位器的液晶顯示屏顯示Pⅹⅹ.ⅹ，其中P表示手動(dòng)調(diào)試(定位器在此步驟完成前不能投入運(yùn)行)，ⅹⅹ.ⅹ表示當(dāng)前顯示閥位。

(2)按下功能鍵，進(jìn)入內(nèi)部參數(shù)狀態(tài)，LCD上交替閃顯示YFct”和“nLin按下功能鍵，顯示屏交替顯示init”和“no顯示no按鈕固定字母。

(3)按下功能鍵或讓執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使閥門處于非全開(kāi)、全關(guān)位置。否則會(huì)影響以后的自檢和調(diào)整過(guò)程。

（4）按鍵>5s，待出現(xiàn)“Strt，run1字母松開(kāi)后。若出現(xiàn)或出現(xiàn)，則向左或向右調(diào)整連接器；或調(diào)整定位器的安裝高度，使顯示。

(5)然后按鈕，讓定位器繼續(xù)運(yùn)行。定位器依次運(yùn)行run1，run2，run3，run4，run5步后，顯示屏將顯示oCAY字母，表明

位器自檢功能結(jié)束。

其中，run1決定動(dòng)作方向。此時(shí)，定位器輸出氣源壓力降至零，定位器自動(dòng)檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作方向；

run2.檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程，調(diào)整零點(diǎn)和行程。在此步驟中，定位器輸出的氣源壓力從最小到最大，并反復(fù)檢查閥門的行程范圍

顯示的閥位是否符合規(guī)定。如果符合上下公差帶的要求，此步可以向下運(yùn)行，否則無(wú)法自檢。定位器的安裝高度或連接器必須重新調(diào)整，然后重新運(yùn)行run1；

run確定并顯示閥位的變化。步驟顯示的dⅹⅹ.ⅹ和Uⅹⅹ.ⅹ分別表示閥位上下調(diào)整量；

run4.確定閥位的最佳響應(yīng)精度。在此步驟中，定位器的輸出氣源壓力逐漸增加，直到閥位發(fā)生變化，然后逐漸減少，使閥位移動(dòng)，調(diào)試完成；

run5是指定位器的瞬時(shí)特性的最佳優(yōu)化。在此步驟中，定位器輸出氣源壓力首先增加閥門動(dòng)作，然后減少閥門反向動(dòng)作，從而調(diào)整定位器的瞬時(shí)響應(yīng)特性。

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4.調(diào)整3 定位器技術(shù)參數(shù)

(1)定位器自檢功能調(diào)整后，顯示屏交替顯示init，Ocay字母，按鍵，交替顯示YFcT，nLin”字母。

(2)根據(jù)調(diào)節(jié)閥的實(shí)際流量特性，通過(guò)修改參數(shù)進(jìn)行選擇。

(3)按鈕進(jìn)入下一個(gè)參數(shù)SCUr根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置。

(4)以此類推，定位器內(nèi)部技術(shù)參數(shù)按順序逐一設(shè)置。

(5)顯示屏交替顯示PrST，no在字母中，如果設(shè)置了技術(shù)參數(shù)，則必須選擇no字母，否則將回到出廠預(yù)置狀態(tài)。見(jiàn)表1定位器內(nèi)部技術(shù)參數(shù)：

表1 定位器的內(nèi)部技術(shù)參數(shù)

5 小結(jié)

在石化行業(yè)，為了嚴(yán)格保證工藝生產(chǎn)過(guò)程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，或提高控制系統(tǒng)，提高控制精度，或由于工藝管道振動(dòng)，使用傳統(tǒng)定位器難以控制，使用智能定位器，智能定位器的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。由于智能定位器的特殊內(nèi)部結(jié)構(gòu)，目前國(guó)內(nèi)只有少數(shù)廠家的智能定位器投放市場(chǎng)，其特點(diǎn)與國(guó)外智能定位器基本相同，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)智能定位器的空白。我相信在不久的將來(lái)，隨著自動(dòng)化程度的不斷提高，智能定位器將越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制中。