第四节智能阀门定位器随着工业技术和计算机技术的发展，阀门定位器从最初的气动挡板力平衡式、线圈力平衡式、电气集成力平衡式阀门定位器，发展到加入微控制器的智能型电气阀门定位器，并向全数字化和使用现场总线技术方向发展。

在实际工业控制工程中，生产对流量控制方面的要求越来越高，不但要求控制精度高、响应速度快，同时要求控制方式上多样化，这就对阀门定位器的性能提出了更高要求。

目前,智能型电气阀门定位器已经越来越广泛地应用在各种工业控制领域并发挥着重要的作用。

例如，如美国Fisher - Rosemount 公司生产的基于现场总线式DVC 系列阀门定位器系统,德国Siemens 公司生产的SIPART PS2系列阀门定位器等,依靠各自的特色和稳定可靠的性能,已经被广泛应用于各大炼化企业中，成为生产过程控制中的重要组成部分。

在本书将以山武公司YAMATAKE SVP3000、ABB公司的TZID-C 、Siemens公司SIPART PS2系列及Fisher - Rosemount 公司的DVC6000系列智能阀门定位器为例，介绍一下智能阀门定位器的调校及故障处理。

首先我们要了解一下智能阀门定位器的结构及原理。

每种定位器在设计上都有它自己的独到之处，但在其基本原理上还是大致相同，只是在放大器的结构上采用了不同处理方法，有普通式、三位式和压电阀式等几种。

而且有很多厂商在双输出调节时采用外接辅助放大器来实现的。

其基本原理如下：外部条件应具备4—20mA的信号源与可以驱动调节的气源，接通气源将减压阀压力调整为调节阀额定压力并给定>4mA的控制信号驱动定位器的电路模块及微处理器。

假设给定信号值为8mA，电信号通过A/D转换模块将模拟信号装换为数字信号给微处理器将驱动EPM（电气转换）驱动模块控制EPM模块再将气信号给气动放大器那么定位器产生气输出，调节阀动作同时带动定位器的反馈杆动作通过VTD（位置传感器）将位移转换成4—20mA的电信号给A/D转换器由微处理器进行比较处理，当给定值=控制量的时候调节阀也就稳定下来。

那么微处理器的给定值 (比较值)来至初始化以后，针对不同行程的调节阀和不同的反馈杆安装位置它都会产生相应的值。

在这里要说明的是VTD位置传感器的动作是靠反馈杆上的大齿轮带动传感器上的小齿轮，位置传感器转角并不是360°。

在最大值和最小值工作区间以外有一个小的缺口也就是定位器的盲区。

所以每款定位器都有它自己的转角要求。

智能定位器原理图：注：图中虚线部位根据定位器厂家及型号选择不代表全部型号二、安装与调试：1、智能定位器的安装工作是整个调校过程中比较重要的环节。

很多的故障都源自于安装位置。

（包括反馈杆、反馈凸轮的安装位置和型号的选择）。

安装定位器时一定要注意定位器的支架要牢固可靠保证定位器与调节阀之间为刚性连接。

反馈杆的位置也应符合该定位器厂商规定的标准范围内（注：各厂商都有不同的转角要求）。

风管线的配置也要符合标准，选用与风管精密配合的卡套接头或快速接头，从而保证调节阀气源无泄漏。

在接头密封时采用四氟带或固、液体密封剂时要保证不要进入放大器内，在调节阀气源投用时应提前做好管线的吹扫工作（此项工作在新建装置的投运前尤为重要）并家装过滤器减压阀。

保证压缩空气的干燥和清洁，可提高阀门定位器的使用寿命。

因为现有智能式阀门定位器的气动放大器不同以往我们使用的气动和电—气阀门定位器的气动放大器，其结构多为紧密型压模封装（如ABB TZID-C）或采用压电阀结构（SIEMENS PS2）不可拆卸，一但进入杂质将会堵塞放大器或使放大器损坏，导致无输出、输出振荡或无信号有输出现象导致无法正常工作。

另外调节阀的阀杆安装长度、弹簧的预紧力大小、调节阀的额定风压、及膜头尺寸都直接影响行程的大小在安装前请首先确认调节阀开度大小是否满足额定行程或工作需要。

在使用BOOSTER时定位器都会出现振荡的现象。

需要降低BOOSTER的灵敏度。

直到振荡消除。

注意：在调节阀上装有辅助设施如电磁阀等，在接线时一定要正确的连接电缆，且勿将24V或更高的电源压力接入到定位器的信号输入端子上，以免损坏定位器。

特别要注意的是定位器工作环境的温度一般为-25～+80℃。

超出这一范围将加速定位器内部元件的老化和损坏。

2、在下面我们介绍几种常见定位器的使用及调校方法。

YAMATAKE(山武)SVP3000系列智能阀门定位器。

一、安装注意：直行程反馈杆转角±20°。

超出转角定位器将不能正常工作。

风管线（选用软管）连接后，旋转手动M/自动A切换旋扭，切换至手动位置。

调整减压阀压力使阀开度为50%，此时调整定位器位置使反馈杆成水平位置。

固定好定位器，恢复风压至工作压力，将手动M/自动A切换旋扭旋转至自动位置。

如果只进行简单初始化可在定位器本体上进行。

二、校验：1、自动检测：给定电流信号18±1mA。

用一字螺丝刀向“UP”或“DOWN”方向转动定位器上方的旋钮或按“UP”或“DOWN”键保持3秒钟直至阀门动作自整定开始，松开按扭。

阀门自动进行全行程开—关来回两次，然后在大约50%开度处稍作停留。

最终停留在对应输入信号（18±1mA）位置。

整个过程大约3分钟。

2、零位—量程调整：㈠零位调整：输入4 mA信号。

检查零点，若有偏差，用一字螺丝刀向“UP”方向转动定位器上方的旋钮或按“UP”键反阀杆向上，馈杆向上。

用一字螺丝刀向“DOWN”方向转动定位器上方的旋钮或按“DOWN”键反馈杆向下。

阀杆向下。

使零点到合适位置。

㈡量程调整：输入20 mA信号。

检查量程，若有偏差，用一字螺丝刀向“UP”方向转动定位器上方的旋钮或按“UP”键反阀杆向上，馈杆向上。

用一字螺丝刀向“DOWN”方向转动定位器上方的旋钮或按“DOWN”键反馈杆向下。

阀杆向下。

使量程到合适位置。

注意：在调整零点--量程以后不要急于断电，保持4—20mA信号等待20秒后在断电。

用来保存整定后的数据。

三、YAMATAKE SVP3000智能阀门定位器的一般故障处理当检测和处理故障时需要配备SFC或HART275。

在与SFC通讯时应串联250Ω电阻。

1、SVP不工作：①输入信号低于3.8mA。

②反馈转角超出±20°。

适当增加反馈杆长度。

③通讯器中执行器的型号不匹配。

一般我们设置为 PARAM 0。

④检查自动/手动开关是否处于自动位置。

2、阀门工作振荡：将摩擦系数设定值增加为重HEAVY然后将执行机构的尺寸减小。

一般我们设置为 PARAM 0。

在使用一段时间后在定位器的挡板上会出现污物，将影响定位器的工作。

这时需清洗挡板。

准备厚度为0.2mm的纸片使用名片即可。

拆下定位器后端的保护罩将纸片深入伸入喷嘴和挡板之间进行清洁。

清洁结束后还要对EPM进行平衡调整。

加入额定的气源压力并将输入信号设定为50%使用SFC观察EPM的驱动信号，用手调整在放大器与机体之间的一个白色齿轮。

将EPM驱动信号调整50%±5%的位置。

ABB TZID-C智能阀门定位器校验步骤1、安装：安装角度：直行程：反馈杆转角应在-28°--+28°之间。

角行程：反馈杆转角应在-57°--+57°之间。

安装完毕后，按下Mode键点击↑键（或↓）到显示1.3，长按Enter（屏幕显示3、2、1、0后松开）。

由系统自动校验工作角度，角度应控制在0°--100°之间。

故安装时应注意反馈杆的位置和行程驱动钉的位置。

应使阀门50%行程时反馈杆水平。

使行程驱动钉插入的标尺位置对应调节阀额定行程。

否则初始化将会失败。

2、组态：按住↑+↓，在点击Enter（显示3、2、1、0、finish），松开按扭进入组态模式。

此时显示P1.0进入线性（LINEAR）和转角（ROTARY）状态，根据需要按↑键（或↓）选定其中一种模式。

3、自动检测按住Mode+↑至P1.1后松开，在按住Enter显示3、2、1、0。

进入调整状态，（10、20、30、……、120、……200、）当显示COMPLETE（完成），此时点击↑键自整定结束。

4、储存：按住Mode+↑（或↓）选择P1.4 NV—SAVE模式按住Enter显示3、2、1、0松开。

退出组态模式。

此时按住Mode+↑（或↓）至1.1模式即可自动操作。

在每项主菜单下都有一项是保存设置为该主菜单下子菜单的最后一项。

5、修改正反作用：按住Mode+Enter键，点击↑键（或↓）进入P2.0；按住Mode点击↑键选择P2.3，正作用选择（DIRECT）或反作用选择（REVERSE）；按住Mode+↑选择P2.7退出，按Enter保存退出。

6、分程控制：按住Mode+Enter键，点击↑键（或↓）进入P2.0模式该模式为信号下限出厂设置为4mA。

可根据需要，通过↑键（或↓）增加或减小下限信号值。

按住Mode+Enter键，点击↑键（或↓）进入P2.1模式该模式为信号上限出厂设置为20 mA。

根据需要，通过↑键（或↓）增加或减小上限信号值。

按住Mode+↑选择P2.7，按Enter保存退出。

7、修改旋转方向：按住Mode+Enter键，点击↑键（或↓）进入P3.0；按住Mode点击↑键选择P3.2将旋转方向设定为顺时针（CLOCKW），逆时针（CTCLOCKW）。

按住Mode+↑选择P3.3，按Enter保存退出。

8、行程范围设定：按住Mode+Enter键，点击↑键（或↓）进入P3.0模式该模式为最小行程界限设定。

可从0…100%进行修改。

出厂值0%。

按住Mode+Enter键，点击↑键（或↓）进入P3.1模式该模式为最大行程界限设定。

可从0…100%进行修改。

出厂值100%。

（此项功能可以使阀门开关限位达到工艺要求，但在较重要场合不要设置此项功能。

从安全上考虑使用定位器对调节阀进行限位存在不稳定因素。

要使用可靠的机械限位。

）按住Mode+↑选择P3.3，按Enter保存退出。

9、重新启动：在没进入组态模式前同时按住Mode+Enter+↑+↓四个键，显示5、4、3、2、1、0。

即可进入重新启动状态，恢复到出厂设置。

注意：本文中操作步骤2、3、4、5、6、7。

均需要进入组态模式后进行操作。

按住↑+↓，在点击Enter（显示3、2、1、0、finish）后进入组态。

每当保存结束后系统自动退出组态模式，如需要自动给定信号则，住Mode+↑（或↓）至1.1模式即可自动操作。

ABB TZID-C一般故障的处理：1、若定位器有信号无输出时要首先检查供气压力是否正常。

2、当屏幕显示ERROR10时指示电源压力中断或大于20毫秒。

当屏幕显示ERROR11时指示电源压力下降低于最小压力。