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什么是智能調節閥

隨著現代工廠自動化程度越來越高，系統的智能化概念也越來越普及，具體到實際工藝過程，就是智能調節閥的使用了，智能調節閥是帶有微處理器，能夠實現智能化控制功能的調節閥，分為電動智能調節閥和氣動智能調節閥。調節閥的智能化通常采用下列幾種形式： 
　　 a．帶智能閥門定位器的氣動調節閥； 

　　 b．智能電動調節閥；巳帶現場總線智能閥門定位器的氣動調節閥。智能化控制功能’主要包括下列內容 

　　 a．方便地修改調節閥流量特性。 

　　 b．實現PID控制運算。 

　　 c．實現其他運算功能，例如，進行分程控制的量程范圍設置，非線性補償運算等。 

　　 d，更改調節閥的正、反作用方式。 

　　 e．實現與上位機的通信，—實現信息共享。L實現調節閥的故障診斷和報警。 

　　 g．實現調節閥的自鎖。 

　　 h．實現調節閥的狀態信息管理等，使用智能閥門定位器的優點如下。 

　　 a．減小控制回路的安裝、校驗和調 試時間。 

　　 b．采用診斷功能，使調節閥使用。壽命延長，運行狀況能被及時監測。 

　　 c．降低對儀表維護人員的技能要求。 

　 一、帶智能閥門定位器的氣動調節閥 

　　 這類調節閥的結構與普通調節閥相同，因附帶智能閥門定位器而使調節閥具有智能化功能智能閥門定位器與普通閥門定位器的主要區別如下 

　　 1.調節閥流量特性的實現方式不同。智能定位器的反饋部分采用線性反饋，所需調節閥流量特性是在設定回路實現的。普通定位器的反饋部分是不同形狀的凸輪，通過改變凸輪形狀來實現所需調節閥流量特性。詳見5.3節。 

　　 2.輸入輸出方式不同。通常，智能閥門定位器是智能電氣閥門定位器。與一般電氣閥門定位器比較，智能電氣閥門定位器的輸入信號是標準的4～20mA或1～5V電信號，它需要經模數轉換后作為微處理器的輸入信號。而一般電氣閥門定位器輸入信號雖然是4—20mA或l～5V電信號，但它不需要經模數轉換，可直接送電磁線圈產生電磁力，實現力平衡。智能閥門定位器的輸出信號是數字信號，它通常送壓電閥組，通過壓電閥組的開關來調節送調節閥膜頭的氣壓，一般電氣閥門定位器的輸出信號是經氣動放大器放大后的氣信號。 

　　 3.采用的控制方式不同。智能閥門定位器與一般的計算機控制裝置類似，采用離散控制方式，因此，在采樣間隔內，調節閥開度不變化。運行過程中，調節閥開度呈現階梯形變化。一般閥門定位器采用連續控制方式，因此，整個控制過程中，調節閥開度的變化是連續的(除了因死區造成的躍變外)。 

　　 4.反饋信號檢測處理不同。智能閥門定位器中調節閥反饋信號需經模數轉換后送微處理器處理，而一般閥門定位器反饋信號直接作為反饋力(力矩)，不需要經模數轉換為電信號。一些智能閥門定位器輸入信號采用標準模擬信號，在同一導線還傳輸HART數字信號，組成混合信號的智能閥門定位器，它不屬于現場總線智能閥門定位器，但仍屬于智能閥門定位器。 

　 二、智能電動調節閥 

　　 這類調節閥采用智能伺服放大器、數字式操作器、減速機構、閥位檢測發送裝置和電動調節閥等組成。與一般電動調節閥的主要區別是采用了具有智能功能的伺服放大器。智能伺服放大器是微小型的計算機，它接收標準的模擬電流或電壓信號，經模數轉換為數字信號，由微處理器將輸入信號與設定信號比較，并按一定的控制規律運算，輸出信號經數模轉換后驅動相應的電動調節閥。與帶智能閥門定位器的氣動調節閥工作原理類似，智能電動調節閥的主要區別是采用電動調節閥，因此，輸出信號送電動機(可以是單相或三相電動機)，并經減速裝置后改變電動閥的開度。智能電動閥也是采用設定回路的非線性特性來補償被控對象非線性特性的，因此，避免了反饋回路非線性造成的控制系統不穩定現象。同時，由于采用數字方式實現非線性補償，因此，可根據調節閥的壓降比和所需要工作流量特性確定非線性補償環節中各折線點位置。 

三、帶現場總線智能閥門定位器的氣動調節閥 

　　 與一般智能閥門定位器比較，這類調節閥所帶閥門定位器的特點如下。 

　　 a．輸入信號不是標準模擬電流或電壓信號，而是現場總線設備的數字信號。 

　　 b．具有通信功能，能夠方便地與上位機進行通信，實現數據交換和數據共享。 

　　 c．可采用直接供電方式和本安方式運行，符合現場總線有關標準的規定。 

　　 d，可實現開放系統互連的有關功能，例如可互換性、可互操作性等。 

　　 e．全數字、雙向通信。