智能阀门定位器的特征及其发展

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【摘　要】　智能阀门定位器是石油、化工等行业中自动化控制系统的重要组成部分，本文指出了智能阀门定位器的特征，并分析了其发展前景和发展趋势，期望为智能阀门定位器相关技术的研究提供参考。

【关键词】　智能阀门定位器 特征 发展趋势

随着石油、化工等工业生产规模的扩大和生产自动化的提升，智能控制系统得到不断的完善，智能阀门定位器的应用越来越广泛。而生产系统的不断改进和对产品质量要求的提高要求自动控制系统不断完善，作为阀门的“大脑”，智能阀门定位器在自动控制系统中尤为重要，因而研究智能阀门定位器的性能、特征，分析其发展趋势和前景并作出相应的研究和改进，对于完善工业生产自动化控制系统十分重要。

1　智能阀门定位器的特征

相对普通的阀门定位器来说，智能阀门定位器具有以下优点及特点：

1.1　控制、监测精度高

其一，智能阀门定位器相对于普通阀门定位器具有更高的定位精度，这使得智能阀门定位器系统的控制精度大大提高。与普通阀门定位器完全不同的是，智能阀门定位去采用微处理器CPU对设定值和实际阀位电子信号进行比较，能够检测到更细微的偏差，检测到偏差后，智能阀门定位器通过开关程序来控制压电阀，压电阀调节进入执行机构气室的空气流量。由于压电阀操纵原件连接气动但愿的压电弯曲转换器质量很小，能够发出很短的控制脉冲，因而定位精度相对更高；其二，智能阀门定位器采用霍尔应变效应原理进行阀位移动的监测，消除了反馈通道间隙，从而大大提升了监测精度；其三，智能阀门定位器可通过组态方便地设置符合需求的阀门特性曲线，进一步提升了监控精度。

1.2　安全节能

普通阀门定位器由于技术问题，运行中每小时的耗气量很大，一般在300L/h上下，而智能阀门定位器由于采用了气动放大器以及压电阀等先进技术，大大降低了耗气量，并提升了压电阀的相应时间，阀门一旦定位，其耗气量微乎其微甚至可忽略不计。例如山武AVP300系列智能阀门定位器的稳态耗气量在10L/h之内。除此之外，耗气量的降低还有利于保证仪表风公网压力的稳定，从而提升生阀门定位器运行的稳定性和生产作业的安全性。

1.3　自我诊断

智能阀门定位器安装在气动调节阀门上，因而环境温度变化、管道震动等会影响智能阀门定位器的正常工作，而针对上述环境因素，智能阀门定位器具有很好的自我诊断能力。如果因调节阀震动而造成部件失灵，只能阀门定位器将立即检测到非正常信号，并向控制室发出报警信号，供工程师作出判断和处理。

1.4　实现对控制阀的预见性维护

智能阀门定位器具有自我预见性维护功能。智能阀门定位器采用非侵入式诊断技术，在运行过程中根据实际运行数据对是否需要拆检进行判断，从而提高工程师检修效率。智能阀门定位器的在线诊断功能包括：控制阀动作次数、行程累加、噪声诊断、环境温度诊断、填料函泄露诊断等。智能定位器对控制阀的故障诊断由附加的传感器完成，智能阀门定位器内部的微处理器CPU通过定时采集各种传感器数据，对数据运算、比较、分析、组态，并将出现异常的信息通过组态软件输出报警信号，为故障处理提供依据。

2　智能阀门定位器的发展趋势分析

智能阀门定位器在控制精度、安全可靠性、自我诊断和维护等方面体现出显著的优势，而随着智能阀门定位器技术的不断发展，智能阀门定位器的应用领域将得到进一步拓宽，其各方面性能也讲进一步发展。综合智能阀门定位器的发展现状及近年来国内外在该领域的研究动向，笔者认为今后智能阀门定位器的发展将符合如下趋势：

2.1　通用协议统一

近年来仪表技术发展速度不断加快，各种仪表逐渐出现一些可以相互代替的性能，这些性能的实现需要以相互更换通讯板为前提。为了提升仪表间性能的互通互换，今后将出现更多新的替代协议，逐渐形成多种协议并存的局面，随之而来的将是通用协议的统一。

2.2　消除反馈杆死区

反馈杆死区是目前制约智能阀门定位器性能提高的重要因素，而死区是衡量调节阀门偏离度的一项重要指标，虽然阀位反馈是通过电阻信号实现的，但位移信号仍然需要通过机械转换而实现。因而今后消除反馈杆死区将成为智能阀门定位器技术领域的重要研究热点。

2.3　调节阀整体属性化开发

将仪表属性完整地存储在存储器中，便可通过控制器方便地查看各种属性和参数，对仪表的检查、维修以及更新等带来便利，因而智能阀门定位器今后将向着调节阀整体属化开发的方向发展。

2.4　现场仪表系统化

随着智能阀门定位器系统应用软件数量和种类的增加，为了将对各种软件的控制功能集中在定位器中，从而对系统实现统一控制，智能阀门定位器的现场仪表系统化程度应得到进一步提高。

2.5　遥感监测技术的应用

随着智能阀门定位器适应性的不断提高，其工作场所的环境变得复杂起来，对于一些安装在特殊环境中的仪表，其开和检修维护时可能对部件造成算坏或引发安全问题，例如易燃易爆场所中仪表的监测就显得十分危险。为了避免这一问题，应在监测工作中应用遥感监测技术，从而避免安全隐患并提升监测工作的效率和扩大监测范围。

3　结语

综上所述，智能阀门定位器相对于普通阀门定位器具有更高的控制精度、监测精度，更强的安全性能，并具有自我诊断和预见性维护功能，从改进了阀门控制、系统维护检修等工作，并减少了故障的发生几率，延长了仪表使用年限。智能阀门定位器凭借其优越的性能将得到更广泛的应用，而相关应用软件的开发和先进智能技术的应用也将使智能阀门定位器的系统化、智能化程度进一步提高，同时其控制和监测性能也将得到更显著的提升。

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