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阀门定位器的硬分程和DCS系统的软分程如何实现?

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气动调节阀以20kPa-100kPa的气压信号为输入控制信号,阀门定位器作为气动调节阀的主要辅助工具,对调节阀的定位也起着决定性作用,它与气动调节阀配套使用,可满足生产过程中控制系统对阀门提出的各种特殊要求。分程控制中借助附设在每台调节阀上的阀门定位器,将PID调节器输出分成几段信号区间,不同区段内的电流变化分别通过阀门定位器去带动各个调节阀做全行程动作,称为“硬分程”。

如何采用
阀门定位器实现硬分程
由于气动调节阀有气开和气关两种特性,因此在分程控制系统中两个阀门就有四种组合特性。如图1~图4所示。图1和图2表示阀门同方向运动,图3和图4表示两个阀门作用方向相反。虽然分程控制可以是两个以上阀门共同控制,但一般采用的是两个阀门分程。
      
                           图1                                                                      图2
      
                          图3                                                                      图4
如图3所示分程控制曲线图,一个PID调节器的输出同时控制两个工作范围不同的气动调节阀。通过阀门定位器或电-气阀门定位器来实现硬分程。


A阀为气开阀,在PID调节器的输出信号为0-50%,即4-12mA时,做全行程动作。通过对调节阀与阀门定位器的联校,使A阀从全闭到全开动作,当输入电流为12mA时,A阀达时到全开状态。


B阀也为气开阀,在PID调节器的输出信号50%-100%,即12-20mA时,做全行程动作。改变B阀电-气阀门定位器的正反作用方式,使得B阀作反向阀使用。通过对调节阀与阀门定位器的联校,使B阀从全开到全闭动作,当输入电流为12mA时达到全开,20mA时阀达到全闭。


硬分程存在的问题

1、两个气动调节阀串联在同一回路中,一旦中间线路出故障,或一个气动调节阀进行检修,另个气动调节阀也将不能工作。因而,不能手动控制单个气动调节阀,操作起来很不方便。

2、分程控制的实现是通过调整阀门定位器的反馈杠杆,来改变阀门定位器的量程范围从而实现分程。在实际应用中,现场需要根据分程控制曲线,对每段输出信号,进行调节阀调校,工作起来既繁琐又费时,而求维修也较为不便。


3、如果在现场通过调整阀门定位器阀门定位器来实现分程的话,有可能因为人为调试产生错误而无法准确实现分程控制。


分程控制系统的软分程
随着DCS集散控制系统的发展,其系统内部提供了强大的控制和计算功能,分程控制可以通过DCS的组态来实现。这种采用DCS的指定算法来实现的分程控制,叫作“软分程”。

软分程的优点
1、在DCS组态软件中,设置分程点,实现分程控制。分程点的精确度高。同时,修改分程点容易,分程动作易实现。
2、调节阀的阀门定位不考虑正反作用,接收的信号全部为420mA。
3、分程控制由DCS软件实现,现场的控制回路均采用单回路控制,不需将两个调节阀串联在一起。因而,可单个控制调节阀,开停工时操作灵活,检修维护方便。

采用阀门定位器实现硬分程的方法和硬分程存在的问题到此已分享结束,你学到了什么或有什么问题欢迎在评论区交流。


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