淺析智能閥門定位器在化工裝置的應用

　　介紹智能閥門定位器的組成、工作原理、特點及其應用。闡述在化工控制過程中利用智能閥門定位器可實現高品質調節，增加過程控制的精確性和穩定性。

3．Logix520智能定位器的調校

　　通過就地用戶界面DIP設置開關，可完成定位器的增益、正反作用、定位器特性以及是否允許自動調校等基本設置；在不增加工具的條件下，能夠進行自動或手動校準定位器；并且可以通過就地用戶界面手動控制按鈕,實現手動控制調節閥。

3.1自動調校

　　將“Quick_cal"DIP開關置于“自動"，按住定位器就地界面板上的“Quick_cal"按鈕約三秒鐘，定位器會全關閥門并登記0％位置，然后，打開閥門到停并登記100％位置，反復進行兩遍，在這一過程中，定位器要測量兩個方向的定位速度，以確定最小的定位增量（第二遍過程中在50％略停檢測閥位中點偏移），其間面板上狀態指示燈會按“Y-R-G-G"的順序閃亮，表明校準正在進行中。當指示燈回到從綠燈開始的變化順序時，校準自動完成。

3.2手動調校

　　將“Quick_cal"DIP開關置于“慢進"，校準過程會在一開始時關閉閥門，零點位置自動定在閥座處，量程則需用戶手動設定；當面板上狀態指示燈按“Y-R-R-G"順序閃亮，使用“慢進↑"按鈕，手動把閥門調到約100％位置，然后同時按兩個“慢進"按鈕，閥門會進行開關行程，當面板上狀態指示燈再次按“Y-R-R-G"順序閃亮時，使用“慢進↑"按鈕，再次調節閥門到精確的100％，然后再次同時按兩個“慢進"按鈕，登記100％位置，在之后完成校準的過程中，再不需要操作。當指示燈回到從綠燈開始的順序時，完成校準。

　　這個功能使調校工作方便快捷，而且調校的線性好，精度高，響應速度和死區適中，穩定性好。

4． Logix520閥門定位器的其他特點

　　1) 就地面板裝有紅黃綠三個發光二極管，通過多種組合指示操作狀態或警告工況，具有診斷、監測功能；三個LCD閃亮順序組合所表示的基本含義：任何以綠色開始的閃亮順序，表明處于正常操作模式，沒有內部問題、錯誤和報警；任何以黃燈開始的閃亮順序，表明是在特殊校驗或測試狀態；任何以紅燈開始的閃亮順序，表明存在操作問題或故障。

　　2) 耗氣量非常小，在0.6 MPa穩定狀態下，僅為0.12NM3/h，不足常規定位器的8 ％；對氣源壓力的變化不敏感；

　　3) 采用同一型號既可用于直行程又可用于角行程；通過選配雙作用模件，可以實現控制雙作用活塞缸執行器；

　　4) “緊閉"功能默認設置起始風壓，確保執行機構對閥座適宜的定位壓力，使調節閥在不同工況下保證零位“緊密關閉"；

　　5) 使用HART通訊協議，與定位器進行雙向通信；

5．在實際使用中應該注意的問題

5.1 對調節信號的帶負載能力有較高的要求

　　在實際使用過程中，由于Logix520定位器的輸入阻抗較高，當輸入信號為20mA時，供電電壓的最小要求值為12VDC、帶負荷能力不小于600Ω，否則定位器不能正常工作；最小輸入電流不小于3.6mA時，才能確保其性能。

5.2 應合理設置定位器的動作死區

　　定位器死區設置越小，定位精度越高，這就給人們造成一個誤區，以為死區越小越好，但這樣會使壓電閥及反饋桿等運動部件的動作越頻繁，有時會引起閥門振蕩，影響定位器和閥門的使用壽命，故定位器的死區設置不易過小；定位器設置更改后，必須重新調校后才能生效；

5.3 Logix520定位器的安裝

　　定位器的安裝有一個重要原則就是，定位器、閥桿、反饋桿三部分要構成閉環負反饋。安裝時可以這樣檢驗：定位器安裝后，閥桿和反饋桿不連接，用手轉動反饋桿，若閥桿動作方向與反饋桿動作方向相反，則說明已構成閉環負反饋；此時要將調節閥閥位置于50％，并使反饋桿處于水平位置，然后將反饋桿和閥桿固定，這樣可以保證定位器工作在線性段。定位器安裝不平正，也會增加其線性偏差。

5.4 Logix520定位器流量特性的選擇

　　調節閥的流量特性是由閥芯的加工特性所決定的，如果工藝要求與其相符，則定位器的輸出特性應選擇線性輸出；在實際使用中，若閥芯特性與工藝要求不符，則可以通過定位器輸出特性的設置來改變閥門的整體流量特性，如可以將閥芯為線性特性的調節閥，通過把定位器輸出特性設置為等百分比特性，即可將具有線性閥芯的閥門變為等百分比流量特性的閥門來使用。

5.5 Logix520定位器的維修

　　定位器不同的功能模塊損壞，造成定位器無法使用時，如果整體更換，費用高昂；這時可以利用的模塊對定位器進行重新組裝，但組裝后要根據不同的調節閥進行重新設置，由于使用定位器的調節閥（行程等）變了，利用自動調校可能達不到使用要求，這時可以先手動調校確定其行程，然后再用自動調校校準。這樣可以使調節閥定位精準、具有合適的響應速度，從而滿足過程控制的要求，也節約了大量的資金。

6． Logix520閥門定位器在某廠的實際應用

　　1)某甲醇裝置C-203A/B/C氧壓機組震動劇烈，其回流管線上的PCV-2008A/B/C調節閥，使用常規定位器，噴嘴擋板不久即出現磨損，零點量程時有漂移，定位器頻繁損壞，過程控制質量極差、危及安全生產；采用Logix520定位器后，由于其全密封結構，可動部件很少，力轉換過程沒有機械傳動，消除了振動產生的干擾，使這個問題隨之化解，大大降低了維護量、節約了資金，保證了過程控制質量和裝置安全運行。

　　2)某裝置氣化爐廢鍋液位LCV-2003A/B調節閥，改造前使用常規定位器，安裝在氣化爐附近，工作環境溫度較高（80℃左右），介質狀態為高溫高壓（304℃、8MPa），為防止介質泄漏，將填料壓得較緊，導致閥桿動作遲滯緩慢，閥位產生階躍變化，穩定性較差，對過程控制影響較大。而且操作難度大，儀表維護量多；采用Logix520定位器后，定位器通過兩級控制，加之與主控氣路連在一起的壓電閥可以釋放很短的控制脈沖，使輸出至膜頭的信號更精確、更穩定，閥位的變化平穩精準；還可將定位器就地界面上的“valve stability"DIP開關撥到“Hi Friction"和“Lo Friction"選項中的“Hi Friction"端，用以消減閥桿承受的高摩擦力和不平衡力造成的影響，基本消除了上述問題。

　　3）2005年4月，儀表維護人員巡檢至某裝置加氫反應器液面調節閥LV-1501B時，發現Logix520閥門定位器的狀態指示燈顯示為“R-Y-Y-Y"，由此判斷并檢查出調節閥膜頭漏氣，及時進行了處理，避免了因調節閥動作失靈危及裝置安全生產；同樣還是維護人員巡檢時發現TV-0706B調節閥的Logix520閥門定位器狀態指示燈顯示“R-Y-Y-R"，由此檢查出減壓閥輸出變小，調節閥供氣壓力不足，無法滿足行程要求。維護人員檢查后發現減壓閥損壞，及時更換了減壓閥并按額定要求恢復氣源壓力，避免了操作過程中因調節不到位而影響過程控制和產品質量。

7．結束語

　　由于采用微處理器和新型元件，智能定位器的性能有了很大的提高，適用范圍更廣，使用更加簡便、可靠。