我国智能阀门定位器概述（图）

    根据国标GB/T22137.2-2008《工业过程控制系统用阀门定位器第2部分：气动输出智能阀门定位器性能评定方法》，智能阀门定位器（IntelligentValvePositioner）是以微处理器技术为基础，采用数字化技术进行数据处理、决策生成和双向通信的智能过程控制仪表。

    相关报告：智研咨询（ http://www.chyxx.com/）发布的《2016-2022年中国智能阀门定位器市场调查及投资潜力研究报告》。

智能阀门定位器

资料来源：公开资料整理

    智能阀门定位器是一种不需要人工调校，可以自动检测所带调节阀零点，满程，摩擦系数，自动设置控制参数的阀门定位器。

    智能阀门定位器，可以用于控制气动直行程阀、角行程阀。可以控制单作用阀和双作用阀，可以用于防爆和非防爆场合。其可以广泛的应用在石化、制药、化肥、电力等产业的过程控制系统中。

智能阀门定位器构成

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智能阀门定位器物理结构的常规模式

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智能阀门定位器与传统阀门定位器的区别

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    1、传统阀门定位器存在问题：

    1.1.采用采用喷嘴挡板技术即机械力平衡工作原理，可动部件较多，易受温度、振动影响；

    1.2.因调节阀规格、填料的摩擦情况各异，调节阀硬件组合难以实现最佳控制状态；

    1.3.信号的流向是控制仪表单向流入定位器的，当出现故障时，不能自诊断故障位置或原因；

    1.4.喷嘴孔易被灰尘堵塞气源，使定位器不能正常工作；

    1.5.喷嘴需连续供给压缩空气，能耗较大；

    1.6.行程和零点调整，需反复调整，调校麻烦；

    1.7.功能单一，可扩充性差。

    2、智能阀门定位器优点：

    2.1 定位精度和可靠性高。机械可动部件少，输入信号和阀位反馈信号直接进行数字比较，不易受环境影响，稳定性好，不存在机械误差造成的死区影响，具有更高的定位精度和可靠性；

    2.2 流量特性修改方便。智能阀门定位包括直线、等百分比、快开特性功能模块，可以通过按钮或上位机、手持式设定器进行数据设定；

    2.3 零点、量程调整简单。零点调整与量程调整互不干涉，调整过程简单快捷；

    2.4 具有诊断和检测功能。除一般的自己诊断功能之外，可输出与调节阀实际动作相对应的反馈信号，用于远距离监控调节阀的工作状态。接收数字信号的智能阀门定位器，具有双向的通讯能力，可以就地或远距离地利用上位机或手持式操作器进行阀门定位器的组态、调试和诊断。

    3、智能阀门定位器工作原理：

智能阀门定位器原理图

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    智能阀门定位器系统主要由控制单元、电气转换I/P单元、阀位检测反馈单元组成。定位器和执行器构成一个反馈回路。输入单元接受来自控制器的4-20mA电流信号。调节阀位置反馈信号作为被控变量与给定信号值在微处理器中进行比较，其偏差通过主控制板的输出口发出不同长度的脉冲，调节充排气速度和动作，达到控制驱动调节阀动作和确定位置过程。

    4、阀门定位器：

阀门定位器

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    阀门定位器，按结构分气动阀门定位器、电气阀门定位器及智能阀门定位器，是调节阀的主要附件，通常与气动调节阀配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。

    阀门定位器按输入信号分为气动阀门定位器、电气阀门定位器和智能阀门定位器。气动阀门定位器的输入信号是标准气信号，例如，20~100kPa气信号，其输出信号也是标准的气信号。电气阀门定位器的输入信号是标准电流或电压信号，例如，4~20mA电流信号或1~5V电压信号等，在电气阀门定位器内部将电信号转换为电磁力，然后输出气信号到拨动控制阀。智能电气阀门定位器它将控制室输出的电流信号转换成驱动调节阀的气信号，根据调节阀工作时阀杆摩擦力，抵消介质压力波动而产生的不平衡力，使阀门开度对应于控制室输出的电流信号。并且可以进行智能组态设置相应的参数，达到改善控制阀性能的目的。

    按动作的方向可分为单向阀门定位器和双向阀门定位器。单向阀门定位器用于活塞式执行机构时，阀门定位器只有一个方向起作用，双向阀门定位器作用在活塞式执行机构气缸的两侧，在两个方向起作用。

    按阀门定位器输出和输入信号的增益符号分为正作用阀门定位器和反作用阀门定位器。正作用阀门定位器的输入信号增加时，输出信号也增加，因此，增益为正。反作用阀门定位器的输入信号增加时，输出信号减小，因此，增益为负。

    按阀门定位器输入信号是模拟信号或数字信号，可分为普通阀门定位器和现场总线电气阀门定位器。普通阀门定位器的输入信号是模拟气压或电流、电压信号，现场总线电气阀门定位器的输入信号是现场总线的数字信号。

    按阀门定位器是否带CPU可分为普通电气阀门定位器和智能电气阀门定位器。普通电气阀门定位器没有CPU，因此，不具有智能，不能处理有关的智能运算。智能电气阀门定位器带CPU，可处理有关智能运算，例如，可进行前向通道的非线性补偿等，现场总线电气阀门定位器还可带PID等功能模块，实现相应的运算。

    按反馈信号的检测方法也可进行分类。

    例如，用机械连杆方式检测阀位信号的阀门定位器：用霍尔效应检测位移的方法检测阀杆位移的阀门定位器：用电磁感应方法检测阀杆位移的阀门定位器等。

    阀门定位器是控制阀的主要附件.它将阀杆位移信号作为输入的反馈测量信号,以控制器输出信号作为设定信号，进行比较，当两者有偏差时，改变其到执行机构的输出信号，使执行机构动作，建立了阀杆位移量与控制器输出信号之间的一一对应关系。因此，阀门定位器组成以阀杆位移为测量信号，以控制器输出为设定信号的反馈控制系统。该控制系统的操纵变量是阀门定位器去执行机构的输出信号。

    定位器作用原理：

    （1）用于对调节质量要求高的重要调节系统，以提高调节阀的定位精确及可靠性。

    （2）用于阀门两端压差大（ △p>1MPa）的场合。通过提高气源压力增大执行机构的输出力，以克服液体对阀芯产生的不平衡力，减小行程误差。

    （3）当被调介质为高温、高压、低温、有毒、易燃、易爆时，为了防止对外泄漏，往往将填料压得很紧，因此阀杆与填料间的摩擦力较大，此时用定位器可克服时滞。

    （4）被调介质为粘性流体或含有固体悬浮物时，用定位器可以克服介质对阀杆移动的阻力。

    （5）用于大口径（Dg>100mm）的调节阀，以增大执行机构的输出推力。

    （6）当调节器与执行器距离在60m以上时，用定位器可克服控制信号的传递滞后，改善阀门的动作反应速度。

    （7）用来改善调节阀的流量特性。

    （8）一个调节器控制两个执行器实行分程控制时，可用两个定位器，分别接受低输入信号和高输入信号，则一个执行器低程动作，另一个高程动作，即构成了分程调节。

    常用执行机构分气动执行机构，电动执行机构，有直行程、角行程之分。用以自动、手动开闭各类阀门、风板等。