Πώς λειτουργεί ένας ατμοσφαιρικός τοποθετητής βαλβίδων;

Τι είναι ένας Pneumatic Valve Positioner;
Ο ατμοσφαιρικός τοποθετητής βαλβίδων είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση του κορμού μιας βαλβίδας ελέγχου με βάση ένα σήμα πίεσης αέρα 3 έως 15 PSI που λαμβάνεται από έναν ελεγκτή ή ένα σταθμό χειροκίνητης φόρτωσης.
 

Ο πνευματικός τοποθετητής βαλβίδας χρησιμοποιείται για την αύξηση ή τη μείωση της πίεσης του αέρα για την ενεργοποίηση ενός ενεργοποιητή, ο οποίος εξασφαλίζει την αξιόπιστη και ακριβή λειτουργία της βαλβίδας ελέγχου.

Πώς λειτουργεί ένας ατμοσφαιρικός τοποθετητής βαλβίδων;
Οι ελεγκτές θέσης των αεριστικών βαλβίδων λειτουργούν με βάση την αρχή της ισορροπίας δυνάμεων.
 

Σύμφωνα με αυτή την αρχή ισορροπίας δυνάμεων, ο θάλαμος διαθέτει τρεις θύρες για την είσοδο του αέρα του οργάνου, την έξοδο του σήματος ελέγχου και την εξάτμιση.
Τ

η πίεση στον βραχίονα του μοχλού αλλάζει ή ρυθμίζεται από ένα ευέλικτο διάφραγμα μέσω ενός εξωτερικού αισθητήρα.
Όταν ο αισθητήρας πιέζει προς τα κάτω στο δεξί άκρο του μοχλού, το αριστερό άκρο του μοχλού ανυψώνεται προς τα πάνω, ανοίγοντας την βαλβίδα παροχής αέρα.
 

Ως αποτέλεσμα, τόσο η πίεση στον θάλαμο όσο και το σήμα ελέγχου στον σωλήνα εξόδου αυξάνονται, προκαλώντας την κίνηση της ελεγχόμενης συσκευής.
 

Καθώς η πίεση του αέρα αυξάνεται,το διάφραγμα αναγκάζεται προς τα πάνω ενάντια στην πίεση του αισθητήρα μέχρι το σύστημα να βρίσκεται ξανά σε ισορροπία στην υψηλότερη πίεση και η βαλβίδα παροχής αέρα να κλείσει.

Ποιος είναι ο σκοπός ενός ελεγκτή θέσης αεριωθούμενων βαλβίδων;
The main role or purpose of a positioner in a control valve is to create an interface between the PLC and the actuator to accurately regulate the position of the spool to open and close the regulating valve.
 

Ένας τοποθετητής που χρησιμοποιείται σε μια βαλβίδα ελέγχου για ένα συγκεκριμένο κύκλωμα λειτουργεί ως μεταφραστής.
 

Αυτό σημαίνει ότι ο τοποθετητής μετατρέπει ένα δεδομένο σήμα 4 έως 20 mA συνεχούς ρεύματος σε ένα αναλογικό σήμα πίεσης αέρα 3 έως 15 PSI.
 

Η αρχή λειτουργίας του ελεγκτή θέσης της αεριστικής βαλβίδας εξηγείται εδώ.

Ο πνευματικός εντοπιστής θέσης περιέχει εσωτερικό αισθητήρα I-P.
 

(Ονοματεπώνυμο: I-P αισθητήρας
Οι αισθητήρες IP χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών βιομηχανικού αυτοματισμού, ιδίως όταν απαιτείται ακριβής έλεγχος των πνευματικών ενεργοποιητών.Οι αισθητήρες IP χρησιμοποιούνται ευρέως στον βιομηχανικό αυτοματισμό, ειδικά σε εφαρμογές που απαιτούν ακριβή έλεγχο των πνευματικών ενεργοποιητών.
Για παράδειγμα, στις βιομηχανίες χαρτιού, χημικών, διύλισης και μεταποίησης τροφίμων,Οι αισθητήρες I-P χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή των τυπικών ηλεκτρικών σημάτων από τα συστήματα ελέγχου σε αντίστοιχες τιμές πίεσης για την επίτευξη ακριβούς ελέγχου των βαλβίδων, φιάλες και άλλο εξοπλισμό.)

Η αρχή λειτουργίας αυτών των αισθητήρων βασίζεται γενικά στην ηλεκτρομαγνητική ή πιεζοηλεκτρική επίδραση,που μετατρέπει το λαμβανόμενο ηλεκτρικό σήμα σε μηχανική κίνηση μέσω εσωτερικού μηχανισμού μετατροπής, η οποία με τη σειρά της παράγει μια πίεση εξόδου.
 

Οι παράμετροι επιδόσεων των αισθητήρων I-P περιλαμβάνουν την ταχύτητα απόκρισης, τη γραμμικότητα, την επαναληπτικότητα και τη σταθερότητα, που είναι όλοι σημαντικοί παράγοντες που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή και την εφαρμογή αισθητήρων I-P.ΕπιπλέονΓια να εξασφαλιστεί η μακροχρόνια σταθερή λειτουργία, ο αισθητήρας I-P πρέπει επίσης να έχει καλή προσαρμοστικότητα στο περιβάλλον και ικανότητα κατά των παρεμβολών.
 

Γενικά, ο εν λόγω αισθητήρας I-P μετατρέπει ένα δεδομένο σήμα 4mA συνεχούς ρεύματος σε πνευματικό σήμα 3 PSI και ένα σήμα 20mA συνεχούς ρεύματος σε πνευματικό σήμα 15 PSI.
 

Εντούτοις, αυτά τα πνευματικά σήματα είναι ανάλογα στο ενδιάμεσο εύρος, έτσι ονομάζουμε την πίεση του αέρα από 3 έως 15 PSI πνευματικό σήμα.

Η βαλβίδα ελέγχου λειτουργεί μέσω ενός PLC:
 

Έτσι τώρα μπορούμε να καταλάβουμε ότι για να ανοίξει ο PLC την βαλβίδα ελέγχου κατά 50%, ο PLC πρέπει να στείλει ένα σήμα 12 mA DC ρεύματος στον ηλεκτροπνευματικό τοποθετητή βαλβίδας,και στη συνέχεια, ο τοποθετητής μετατρέπει το δέσιμο σήμα ρεύματος 12 mA σε αντίστοιχο πνευματικό σήμα 9 PSI, και αυτό το πνευματικό σήμα θα αποσταλεί απευθείας στον κινητήρα.
 

Η πηγή αέρα του οργάνου απαιτείται ως πρόσθετη είσοδος στον τοποθετητή βαλβίδας.Η πηγή αέρα για το όργανο φιλτράρεται και ρυθμίζεται μέσω ενός φίλτρου αέρα και ρυθμιστή για την παροχή καθαρού αέρα στον τοποθετητή βαλβίδας. (Στις πραγματικές συνθήκες εργασίας, χρησιμοποιείται ο ελεγκτής θέσης της αεραγωγικής βαλβίδας επειδή ο εισερχόμενος αέρας περιέχει ακαθαρσίες ή δεν είναι καθαρός αέρας,ο οποίος είναι ένας κοινός λόγος για τον οποίο η θέση της πνευματικής βαλβίδας είναι επιρρεπής σε δυσλειτουργία- Ναι.
 

Χρησιμοποιώντας επαρκή πίεση του αέρα του οργάνου, ο τοποθετητής βαλβίδας είναι σε θέση να μετατρέψει το επιθυμητό σήμα πίεσης στο σωστό ποσό της κίνησης του ενεργοποιητή.
 

Ο τοποθετητής πρέπει επίσης να λαμβάνει ανατροφοδότηση για να τοποθετήσει με ακρίβεια το στέλεχος της βαλβίδας για να ανοίξει και να κλείσει εντός του επιθυμητού εύρους.Αυτή η ανατροφοδότηση αποστέλλεται από την βαλβίδα ελέγχου στο positioner μέσω μιας μηχανικής συσκευήςΜε αυτόν τον τρόπο, ο τοποθετητής καθορίζει την ποσότητα της πίεσης που απαιτείται για να μετακινηθεί το στέλεχος στον κινητήρα.

Τι είναι ο ετοιμοδιάθετος βαλβίδας;
Ο διαμορφωτής θέσης βαλβίδας είναι μια συσκευή που σπρώχνει μια βαλβίδα ελέγχου σε ένα επιθυμητό σημείο ρύθμισης.
 

Ένα σήμα εισόδου και ένα σήμα ανατροφοδότησης είναι οι δύο εισόδοι στον τοποθετητή βαλβίδας.
 

Το σήμα εισόδου είναι το σήμα ελέγχου που παρέχει το σημείο ρύθμισης για τον ελεγκτή θέσης, ενώ το σήμα ανατροφοδότησης υποδεικνύει την τρέχουσα θέση της βαλβίδας ελέγχου.
Τ

Το σήμα εισόδου παρέχεται από τις φουσκάλες του συστήματος ελέγχου με ατμοσφαιρικό σύστημα.Η δέσμη περιστρέφεται και μετακινεί την προβολέα που συνδέεται με το ακροφύσιο.
Καθώς αλλάζει η θέση του προφυλακτήρα, η πίεση στο ακροφύσιο αλλάζει αναλόγως και ενεργοποιεί το πνευματικό ρελέ.
 

Για να δημιουργηθεί ένας τοποθετητής, πρέπει να υπάρχει ανατροφοδότηση.Η ανατροφοδότηση επιβεβαιώνει ότι η βαλβίδα ελέγχου ανταποκρίνεται στο σήμα εισόδου και ότι η θέση της βαλβίδας είναι σύμφωνη με το δεδομένο σήμα εισόδου.Εδώ, τα μηχανικά εξαρτήματα παρέχουν το σήμα ανατροφοδότησης από την βαλβίδα ελέγχου στον τοποθετητή.
 

Το σήμα ανατροφοδότησης ενεργεί επίσης στην δέσμη, δημιουργώντας μια δύναμη αντίδρασης με το σήμα εισόδου στις φυσαλίδες.
 

Εάν το σήμα εισόδου στην συσκευή αυξηθεί, οι φουσκάλες θα ενεργήσουν ξανά στην δέσμη και θα μετακινήσουν την θήκη της βαλβίδας πιο κοντά στο ακροφύσιο.η βαλβίδα κινείται και η ανατροφοδότηση από την καμάδρα ενεργεί στην άλλη πλευρά της δέσμης και μετακινεί το φλαπάρι μακριά από το ακροφύσιο.
 

Η δέσμη αναφέρεται ως το στοιχείο αθροίσματος.
 

Εάν οι δυνάμεις είναι ίσες, η σχέση μεταξύ του ακροφύλλου και του φλαπερού παραμένει σταθερή και η πίεση εξόδου της μονάδας παραμένει σταθερή.
 

Η θέση της βαλβίδας τότε παραμένει σταθερή. Εάν μια από τις δυνάμεις αλλάξει, η θέση της βαλβίδας προσαρμόζεται και πάλι στην αλλαγή της βύσας και της πίεσης εξόδου μέχρι οι δύο δυνάμεις να ισορροπηθούν ξανά.
Εάν ο τοποθετητής βαθμολογείται σωστά, η θέση της βαλβίδας θα αντιστοιχεί στο δεδομένο σήμα ελέγχου.
 

Ας δώσουμε ένα παράδειγμα:
Εισάγετε ένα σήμα ελέγχου χρησιμοποιώντας 3 έως 15 PSI.

Αναφερόμενος στον παραπάνω πίνακα.
1) Με σήμα ελέγχου 3 PSI, η βαλβίδα είναι πλήρως ανοιχτή 0%.
2) Με σήμα ελέγχου 9 PSI, η βαλβίδα κινείται 50%.
3) Με σήμα ελέγχου 15 PSI, η βαλβίδα είναι πλήρως κλειστή 100% του χρόνου.
Ο ρυθμιστής θέσης επιτρέπει στην βαλβίδα ελέγχου να ξεπερνά τη τριβή της βαλβίδας και τις δυνάμεις της διαδικασίας που μπορούν να προκαλέσουν αποκλίσεις της θέσης της βαλβίδας.
 

Εκτός από τη θέση του κορμού, υπάρχουν πολλά άλλα οφέλη από τη χρήση ενός ελεγκτικού ελαστικού θέσης.Οι συσκευές θέσης υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιούνται συχνά για να επιτευχθεί ο έλεγχος του throttling των ενεργοποιητών έμβολο για να προσαρμοστούν σε ασυμβίβαστα σήματα ελέγχου- διασφάλιση του σωστού κλεισίματος των βαλβίδων ελέγχου, υλοποίηση ελέγχου διαχωρισμένου εύρους και αλλαγή των χαρακτηριστικών κέρδους των βαλβίδων ελέγχου.
 

Και υπάρχουν 3 κύριοι τύποι θέσεων βαλβίδων: 1) Πνευματικές θέσεις βαλβίδων, 2) ηλεκτροπνευματικές θέσεις βαλβίδων (EP) και 3) ψηφιακές θέσεις βαλβίδων.Αυτό το άρθρο εδώ είναι κυρίως σχετικά με την πνευματική βαλβίδα positioner σχετική εργασία.

Πού βρίσκεται ο τοποθετητής βαλβίδας;
Τοποθεσία τοποθέτησης του αντηλιακού ελεγκτή θέσης βαλβίδας:
 

- Στις βαλβίδες ελέγχου ευθείας ροής, ο τοποθετητής βαλβίδας τοποθετείται συνήθως στο εξωτερικό ή το πάνω περίβλημα του πνευματικού ενεργοποιητή.
 

- Στις βαλβίδες ελέγχου γωνιακού εγκεφάλου, ο τοποθετητής βαλβίδας τοποθετείται συνήθως κοντά στο τέλος του άξονα.
Ο εστιατοποιητής είναι μηχανικά συνδεδεμένος με το στέλεχος της βαλβίδας ή το σπιντέλο.