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智能型閥門定位器在尿素裝置中的應(yīng)用

1 常規(guī)機(jī)械式閥門定位器的功能缺陷
普通閥門定位器是采用機(jī)械式力平衡原理工作的，即噴嘴一檔板技術(shù)，在化工生產(chǎn)中已使用多年，存在的主要功能缺陷為：
① 因采用機(jī)械力平衡式原理工作，其定位器中的機(jī)械部件較多，易受工作環(huán)境的溫度、振動等影響。
② 工作過程是單純的單回路控制過程，不具備雙向的通訊能力，無法通過其自診斷功能來識別故障信息。
③ 常規(guī)定位器的零點(diǎn)和量程需反復(fù)調(diào)整，精度難以保證。投用后工作線性常常變化。
④ 常規(guī)定位器噴嘴孔很小，易被灰塵堵住，使定位器不能正常的工作，而處理過程費(fèi)時費(fèi)力。
2 數(shù)字式智能閥門定位器的工作原理
數(shù)字式智能閥門定位器一般由I/P轉(zhuǎn)換器、PWB組件、氣動中繼器、閥行程傳感器組成。它的輸入信號和反饋信號比較后進(jìn)入印刷電路板組件子模塊，被微處理器讀取，經(jīng)數(shù)字算法處理并轉(zhuǎn)換成模擬量I/P驅(qū)動信號，克服了傳統(tǒng)定位器處理信號時受到溫度、振動的影響，同時具有模擬與數(shù)字混合（HART）或純數(shù)字化（FF）雙向通訊能力，可實(shí)現(xiàn)自動/手動的定位器校準(zhǔn)，噴嘴孔自動清障等功能。
3 使用中存在的問題和處理
3.1 控制系統(tǒng)的卡件不能驅(qū)動智能閥門定位器，造成儀表間通訊故障。常規(guī)模擬閥門定位器一般輸入阻抗為250Ω，而智能閥門定位器的輸入阻抗均大于250Ω，阻抗的增加，整個系統(tǒng)運(yùn)行受到的影響也增大，處理不好就會造成整個控制回路的不匹配。在2000年尿素界區(qū)向第l套1.5×104t/d三聚氰胺輸送尿液裝置安裝調(diào)試中，曾出現(xiàn)控制系統(tǒng)卡件不能驅(qū)動智能閥門定位器，HART手操器也不能正常通訊的情況。因?yàn)镕isher公司DVC5000系列閥門定位器的電氣輸入為12VDC/20mA，輸入阻抗相當(dāng)于600Ω，而整套裝置選用的控制系統(tǒng)oneywellTDC 3000和定位器不匹配。為了有效地解決問題，在靠近控制系統(tǒng)I/O現(xiàn)場接線端子的地方安裝了HART專用濾波器，該濾波器是一個有源設(shè)備，接在HART回路的現(xiàn)場接線中，能有效地把控制系統(tǒng)的輸出和調(diào)制HART通訊信號隔離，并提升控制系統(tǒng)的阻抗以利HART通訊和定位器的正常使用。濾波器從控制系統(tǒng)接收4～20mA電流信號，并作為高阻抗電流源驅(qū)動回路。其輸出電流是輸入電流濾波后的復(fù)制品，濾波器的電流驅(qū)動阻止了HART回路里的電壓調(diào)制信號在控制器輸出顯現(xiàn)，并對控制器的輸出產(chǎn)生了影響。濾波器投用后，整個控制回路貫通，HART通訊恢復(fù)正常。問題的解決為處理裝置中使用的Neles公司的ND800系列智能閥門定位器（電 氣輸入：12.8VDC/20mA）類似故障提供了借鑒。
3.2　閥位行程傳感器失調(diào)造成調(diào)節(jié)閥閥位失靈。閥位傳感器為一精密多圈電阻，內(nèi)置于閥桿套筒內(nèi)，由緊固件和閥桿相連，作用是輸出閥位反饋信號。當(dāng)閥行程傳感器的緊固件松動后，會使閥行程零位時閥位傳感器的精密多圈電阻值超出正常范圍（正常為1950～2050Ω），造成調(diào)節(jié)閥閥位失靈，無法完成手/自動校準(zhǔn)程序，閥位自動運(yùn)行到全開/全關(guān)位置。對發(fā)生連接緊固件松動故障的定位器處理方法為：拆下，把反饋臂定位在零位，用萬用表測量閥位傳感器的精密多圈電阻值，調(diào)整閥位傳感器的連接軸，使萬用表指示在1950～2050Ω，然后鎖定連接軸，安裝閥行程傳感器緊固件和閥桿相連，問題得以解決。

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