下载文档原格式
分程控制系统如何采用阀门定位器实现硬分程？气动调节阀以20kPa-100kPa的气压信号为输入控制信号，阀门定位器作为气动调节阀的主要辅助工具，对调节阀的定位也起着决定性作用，它与气动调节阀配套使用，可满足生产过程中控制系统对阀门提出的各种特殊要求。
分程控制中借助附设在每台调节阀上的阀门定位器，将PID调节器输出分成几段信号区间，不同区段内的电流变化分别通过阀门定位器去带动各个调节阀做全行程动作，称为“硬分程”。
如何采用阀门定位器实现硬分程由于气动调节阀有气开和气关两种特性，因此在分程控制系统中两个阀门就有四种组合特性。
如图1~图4所示。
图1和图2表示阀门同方向运动，图3和图4表示两个阀门作用方向相反。
虽然分程控制可以是两个以上阀门共同控制，但一般采用的是两个阀门分程。
图1图2图3图4如图3所示分程控制曲线图，一个PID调节器的输出同时控制两个工作范围不同的气动调节阀。
通过阀门定位器或电-气阀门定位器来实现硬分程。
A阀为气开阀，在PID调节器的输出信号为0-50%，即4-12mA时，做全行程动作。
通过对调节阀与阀门定位器的联校，使A阀从全闭到全开动作，当输入电流为12mA时，A阀达时到全开状态。
B阀也为气开阀，在PID调节器的输出信号50%-100%，即12-20mA时，做全行程动作。
改变B阀电-气阀门定位器的正反作用方式，使得B阀作反向阀使用。
通过对调节阀与阀门定位器的联校，使B阀从全开到全闭动作，当输入电流为12mA时达到全开，20mA时阀达到全闭。
硬分程存在的问题1、两个气动调节阀串联在同一回路中，一旦中间线路出故障，或一个气动调节阀进行检修，另个气动调节阀也将不能工作。
因而，不能手动控制单个气动调节阀，操作起来很不方便。
2、分程控制的实现是通过调整阀门定位器的反馈杠杆，来改变阀门定位器的量程范围从而实现分程。
在实际应用中，现场需要根据分程控制曲线，对每段输出信号，进行调节阀调校，工作起来既繁琐又费时，而求维修也较为不便。
KOSO电气阀门定位器调试步骤一、前期准备1.确认阀门定位器的型号及参数，根据阀门类型选择合适的阀门定位器；2.确定阀门定位器的安装位置，根据需求选择合适的安装方式（如直接安装在阀门上或者通过连接杆等间接连接）；3.安装阀门定位器，确保安装牢固且与阀门接触良好；4.连接阀门定位器与控制系统，保证正常的数据传输和通信。
二、通电测试1.在调试之前，确保所有电气设备的供电都已关闭；2.将电源适配器与阀门定位器相连，连线方向按照使用说明书操作；3.将电源适配器与电源插座相连，并将电源开关打开；4.观察阀门定位器上的指示灯，确保其正常亮起。
三、阀门位置反馈测试1.将阀门定位器连接到控制系统或监控设备，确保在安全范围内操作；2.在控制系统中设置一个信号给阀门定位器，要求其改变阀门位置；3.观察阀门定位器的指示灯和屏幕，在设定时间内，阀门定位器应该根据信号改变阀门位置；4.通过控制系统或监控设备确认阀门位置是否与阀门定位器指示的位置一致。
四、阀门位置控制测试1.在控制系统中设置一个特定的阀门位置，要求阀门定位器控制阀门到达指定位置；2.观察阀门定位器的指示灯和屏幕，确认阀门定位器是否根据设定位置调整阀门；3.检查控制系统中的反馈信息，确认阀门位置是否与设定位置一致；4.多次重复设置不同位置并进行测试，以确认阀门定位器的稳定性和准确性。
五、最终验证1.根据阀门定位器的使用手册，检查其功能是否满足设计要求；2.验证阀门定位器的各项指标是否符合技术要求；3.检查阀门定位器的稳定性和反应时间，确认其性能是否符合预期；以上是KOSO电气阀门定位器的调试步骤，通过以上步骤可以完成对阀门定位器的调试和验证，确保其正常工作和稳定性能。
智能阀门定位器的简要原理说明
1.传感器测量阀门位置：智能阀门定位器通过安装在阀门上的传感器，来实时测量阀门的位置。
常见的传感器有角度传感器和位置传感器，它们
会随着阀门的移动而输出相应的电信号。
2.信号处理与转换：传感器输出的电信号被智能阀门定位器内部的电
路进行处理和转换。
这些电路通常包括放大、滤波和数字信号处理等功能，将传感器的电信号转换为可供控制系统使用的数字信号。
3.控制算法：智能阀门定位器内部搭载了控制算法，用于基于传感器
输出的信号来计算和控制阀门的位置。
这些算法可以根据不同的应用需求
来实现阀门的打开、关闭或者调节。
4.位置反馈：智能阀门定位器通过控制机构将计算得到的位置指令传
达给阀门，然后通过传感器对阀门位置进行反馈。
这个反馈机制可以用于
验证阀门是否达到目标位置，以获取位置的准确性和可靠性。
5.与控制系统的通信：智能阀门定位器通常具有与控制系统进行通信
的能力，以便实现远程监控和控制。
它可以通过各种通信接口将阀门位置
数据传输给控制系统，并接收控制系统的指令进行相应的位置调整。
智能阀门定位器的工作原理是基于传感器测量阀门位置，将其转换为
数字信号，然后通过控制算法来实现阀门位置的控制。
该设备可应用于各
种工业领域，例如化工、石油、天然气和水处理等，能够提高阀门的精确
性和稳定性。
同时，智能阀门定位器还具有实时监控和远程控制的能力，
提高了维护和管理的便利性。
电气阀门定位器智能信号模块使用调试方法一、模块简介（电气）阀门定位器智能模块是新一代电气阀门定位器信号处理模块。
与电气阀门定位器配套使用，能够提高定位器的使用性能，并为远端控制系统提供精确的阀门开度信号。
模块采用新一代全数字技术研制，并采用全进口元件制作，具有精度高、抗干扰能力强、工作稳定等优点。
内部设计有LED 工作状态指示，可以方便的识别模块的工作状态，并可以完全免工具进行精确调整。
一、电气连接如图所示，EP端为定位器指令输入端，用于输入4～20mA的指令信号。
PTM端接直流24V稳压电源，如串接电流表或电流传感器，可观察到电流变化。
注意事项：PTM端必须接直流稳压电源，严禁使用未经整流稳压的电源。
推荐使用直流24V开关稳压电源。
二、使模块正常工作当电气连接完成后，模块默认进入正常工作状态。
如由于运输等原因模块反馈信号偏差超出允许范围，可参照下面的“调试方法”进行调整。
三、调试方法1．电气连接分别在EP端和PTM端连接好4～20mA输入信号和24V直流稳压电源，并串接好电流表（或万用表直流100mA电流档）以便观察PTM端反馈信号电流。
注意事项：尽量不要直接连接DCS系统调试，除非能确保DCS系统是绝对完好，以便尽快完成智能模块的调试。
观察电流表读数：此时电流表读数应为4mA左右至20mA左右之间任意一个数值。
2．使模块进入调试状态按住如上图所示最右边一个按键不放，待模块上的指示灯亮起，然后放开该按键，指示灯闪烁即表示模块已进入调试状态。
观察电流表读数：此时电流表读数应为4mA，如有偏差，可按“＋”或“－”键调整电流，使电流值符合要求。
3．反馈信号4mA（0%）位置调整调整EP端输入信号大小，使阀门处于需要反馈4mA信号（即0％）的位置。
按“＋”或“－”键调整电流，使电流值符合要求，然后按一下上图所示最右边的按键。
观察电流表读数：如电流表读数从4mA跳至8mA左右，即表示需要反馈4mA信号（即0％）的位置已确认完毕。
智能阀门定位器及其工作原理中国泵业网一：智能阀门定位器及其工作原理（一）阀门定位器的定义和特点阀门定位器是一种用于调节阀上的主要附件。
通常来说又称为气动阀门定位器。
一般来说必需与气动调节阀配套使用，才能正常运作。
它的工作原理是接受调节器所输出的信号，然后利用这一信号去控制气动调节阀。
当调节阀根据信号的指示做出一定的动作后，调节阀上的阀杆位置有一定的位移，这一位移的动作也会通过机器的机械装置反馈到阀门的定位器，这时阀门的状况通过这一个回合的电信号传给上位系统。
阀杆位置移动的信号传输至它，然后经由它的反馈，它将这种信号作为反馈信号。
控制器同样会输出一种信号，这种是一种输出信号。
这两种信号作为比较。
假如这两种信号泛起了某种偏差，使其足以改变机械操纵的执步履作，输出了执步履作的输出信号，会建立一种阀杆位置移动与控制器输出信号之间的对应关系。
这时，阀门定位器能够组成一组以阀杆位置移动为丈量信号，以控制输出为设定信号的反馈控制系统。
一般来说，阀门的定位器结构按照其结构形式和工作原理可以分气动阀门定位器、电气阀门定位器和智能式阀门定位器。
阀门定位器的作用是增大调节阀的输出功率，对于调节信号快速传递很反映。
对于阀杆来说，可以增加阀杆的移动速度，阀杆移动是所产生的摩擦力带来的平衡性题目有很大改善。
阀门的线性度可以通过定位器装置的反应有很大的进步。
对于阀门的准确定位和机器的有效运行有巨大作用。
（二）智能阀门定位器的定义和工作原理智能阀门调节定位器是一种不需要人工矫正和调整的，可以自动检测所带的调节阀零点、满度、摩擦系数、自动设置控制参数的阀门定位器。
它的工作原理又和传统的阀门定位器工作原理有所区别。
一般来说，后者接受的是来至控制系统的4～20mA模拟信号，然后通过驱动力，使电念头产生一定的电磁力，这种电磁力会作用于主杠杆。
阀门器上阀位的变化一般来说主要经由反馈杆、凸轮、副杠杆和反馈弹簧传递到要做出反应的主杠杆上。
主杠杆上的平衡直接影响挡板喷嘴机构，这一机构受它的影响，经由气动放大器来控制气动执行机构的进气与排气这逐一进一出的气体反应。
阀门定位器工作原理及介绍阀门定位器是一种用于调节装置的自动控制仪器，可以监测阀门的实际位置，并根据设定的控制信号实现对阀门位置的调节。
阀门定位器广泛应用于石油、化工、能源、冶金、电力等行业中的各种流体控制系统中。
本文将详细介绍阀门定位器的工作原理及其应用介绍。
一、阀门定位器的工作原理1.传感器采集：阀门定位器通过安装在阀门上的传感器来采集阀门的位置信息。
常用的传感器包括位移传感器、角度传感器等。
传感器将阀门的位置信息转化为电信号，并传送给控制系统。
2.信号处理：阀门定位器接收到传感器采集的位置信号后，进行信号处理，对信号进行放大、滤波等处理，以确保信号的稳定性和准确性。
3.控制信号计算：阀门定位器接收控制系统发送的控制信号，通过与位置信号进行比较，计算出阀门的实际位置误差。
4.控制算法：根据实际位置误差，阀门定位器内部的控制算法计算出调节阀门的操作量。
常见的控制算法包括比例控制、积分控制、微分控制等。
5.控制信号输出：阀门定位器将计算得到的调节阀门的操作量转化为电信号，通过执行机构输出到阀门，实现对阀门位置的精确控制。
二、阀门定位器的应用介绍1.石油化工行业：在炼油、化工生产中，阀门定位器广泛应用于各类调节阀、截止阀的控制系统中，实现对流体的精确控制和调节，提高生产过程的稳定性和安全性。
2.电力行业：阀门定位器在火力发电、核电等领域中的应用非常广泛。
它可以实现对锅炉、汽轮机等关键设备中的阀门位置的精确控制，提高能源转换的效率。
3.冶金行业：冶金过程中，阀门定位器可用于控制各类流体，如煤气、煤油等的流量和温度，以确保生产过程的稳定性和安全性。
4.环保领域：阀门定位器在废气处理、废水处理等环保设备中有广泛的应用。
通过精确控制阀门的位置，可以实现废气和废水的准确排放和处理，提高环保设备的工作效率。
5.建筑领域：阀门定位器在暖通空调、给排水系统中的应用也很常见。
通过控制阀门的位置，可以实现对室内温度和湿度的精确控制，提高室内环境的舒适度。
阀门定位器的工作原理和使用1.传感器检测：阀门定位器首先通过搭载在阀门上的传感器获取阀门开度的实时信息。
传感器可以采用多种类型，如位移传感器、角度传感器等，根据不同的阀门类型选择适合的传感器。
2.信号处理：传感器获取到的开度信息将被发送到阀门定位器中进行信号处理。
信号处理模块通过对传感器信号进行解析和分析，将开度信息转换为电信号。
同时，信号处理模块还可以对传感器信号进行滤波和校准，以提高阀门开度的测量精度和稳定性。
3.反馈控制：将信号处理后的电信号通过反馈回路发送给阀门执行机构，控制阀门的运动。
当控制系统需要对阀门进行调节时，会通过给定开度信号来驱动阀门执行机构，执行开度调整操作。
阀门执行机构可以是液动执行器、电动执行器等。
4.位置检测：阀门定位器会不断地监测阀门的位置，并将实时的位置信息反馈给控制系统。
通过与设定的目标位置进行比较，控制系统可以判断阀门是否达到了所需的开度，并进行相应的调节和控制。
1.安装：将阀门定位器安装在需要进行开度监测和调节的阀门上。
安装过程中需要确保传感器与阀门的联结牢固，且位置准确，以确保获取准确可靠的开度信息。
2.连接：将阀门定位器与控制系统连接起来。
一般情况下，阀门定位器会有与控制系统兼容的接口，可以通过信号线将定位器与控制系统连接在一起。
3.校准：在使用阀门定位器之前，需要对其进行校准。
校准过程中，需要调整阀门定位器的灵敏度和零点偏差，以确保阀门开度的准确性和稳定性。
4.运行：开启阀门和控制系统，完成阀门定位器的初始化和启动。
此时，阀门定位器将开始监测阀门的位置，并将实时的开度信息反馈给控制系统。
5.调节：根据控制系统的需求，利用阀门定位器对阀门进行开度调节。
控制系统可以通过设定阀门的目标开度，驱动阀门执行机构实现阀门的自动调节和控制。
总结起来，阀门定位器是通过传感器监测阀门的开度，并将开度信息传输给控制系统，以实现对阀门的自动控制和调节。
它的工作原理主要包括传感器检测、信号处理、反馈控制和位置检测。
气动阀门定位器的工作结构原理说明气动阀门定位器是一种可用于控制阀门位置的装置，采用气动信号控制阀门的开关，通过反馈信号来实现准确的阀门控制。
本文将介绍气动阀门定位器的工作原理和结构。
工作原理气动阀门定位器的工作原理主要是通过气压控制，将准确的信号传输到执行体上，以实现精确的位置控制。
其工作过程如下：1.控制信号输入：信号源产生控制信号，经过传输管道导入气动控制器的控制室中。
2.气源压力加压：控制室的气源入口通过气压调节阀调节气源压力，使得气源压力达到设定的工作值。
3.控制气路控制：气源压力经过气路控制，分别用于推动执行体和传送反馈信号。
4.位置计量器反馈：执行体改变位置后，位置计量器获得反馈信号并通过传输管道传送回信号源。
5.控制信号变更：信号源根据反馈信号对控制信号进行自动或手动调整，以实现阀门位置控制。
结构组成气动阀门定位器的主要组成部分包括控制室、执行机构、位置计量器、气源压力控制部分等。
1.控制室：包括控制室壳体、调节阀、气压调节器、安全阀、手动操作装置、连接管道等部分。
控制室壳体用于保护和支持调节阀等组件，通过连接管道与执行机构相连，实现阀门控制。
2.执行机构：主要由执行体、气路组件和阀门连接构成。
执行体是气动阀门定位器的核心，它负责执行控制信号并控制阀门位置。
气路组件则是连接控制室和执行体的桥梁，为控制信号传输提供路径。
阀门连接用于将执行体与阀门连接起来。
3.位置计量器：用于获得执行体的位置反馈信号，测量并转换执行体位置信息，并通过信号传输管道传送回信号源。
4.气源压力控制部分：主要包括气压调节器、手动自锁装置、安全阀、压力开关等。
气压调节器用于调节气源压力，确保执行体能够获得稳定的气源能量；手动自锁装置用于手动锁定执行体的位置；安全阀和压力开关用于保护气动阀门定位器的安全运行。
总之，气动阀门定位器的工作原理和结构十分复杂，需要依靠各类组件和部件的协同配合，控制好阀门的位置，有力地维护工业系统的正常运转。
阀门定位器工作原理阀门定位器是一种用于控制阀门位置的装置，它可以帮助阀门实现自动化控制，提高工作效率，降低人工成本。
那么，阀门定位器是如何工作的呢？接下来，我们将详细介绍阀门定位器的工作原理。
1. 传感器检测阀门位置。
阀门定位器的工作原理首先依赖于传感器的检测。
传感器可以实时监测阀门的位置，将位置信息传输给控制系统。
传感器通常采用霍尔传感器或者编码器，能够准确地感知阀门的开度和闭合情况。
2. 控制系统接收信号。
传感器传输的阀门位置信号会被控制系统接收并处理。
控制系统根据传感器反馈的位置信息，通过内部的算法和逻辑判断，确定阀门的当前状态，并根据设定的参数进行相应的控制。
3. 电动执行器调节阀门位置。
一旦控制系统确定了阀门的当前状态，它会通过信号输出给电动执行器，电动执行器根据接收到的信号，通过驱动装置调节阀门的位置。
电动执行器通常采用电动螺杆或者电动阀门执行器，能够精确地控制阀门的开合程度。
4. 反馈信号闭环控制。
阀门定位器的工作原理中，还包括了反馈信号的闭环控制。
一旦电动执行器调节完阀门的位置，它会再次通过传感器获取阀门的实际位置，并将实际位置信息反馈给控制系统。
控制系统会将实际位置与目标位置进行比对，进行闭环控制，确保阀门达到预期的位置要求。
通过以上的工作原理介绍，我们可以清晰地了解到阀门定位器是如何工作的。
它通过传感器检测阀门位置，控制系统接收信号并进行处理，电动执行器调节阀门位置，最终实现了阀门的自动化控制。
阀门定位器的工作原理简单清晰，但实现了阀门的精准控制，为工业生产提供了便利和效率。
Flowserve-Logix MD+智能阀门定位器李宝华摘要：福斯（Flowserve）旗下的Logix品牌专门生产数字式智能阀门定位器，在控制阀的数字控制方面技术领先，产品体现了创新、高质量和高性能，其Logix MD+型是响应市场需求，在原有MD型上的固件升级，支持HART通信，提供三个诊断功能层级，嵌入V alveSight™ FDT/DTM技术，LCD显示和LED状态灯，可选单作用或双作用，本文对Logix 500 MD+的工作原理和应用进行探讨关键词：Logix MD+；智能阀门定位器；工作原理；应用引言福斯（Flowserve）公司是全球流体设备和控制的领军厂商，为电力、石油、天然气、化工及其它行业提供泵、密封、流体控制（阀门）以及自动化控制和服务，拥有众多业内知名的传统品牌和广泛的流体控制产品。
在其流体控制（阀门）业务部门的24个品牌中，有9个品牌能够提供阀门定位器产品，其中Logix 品牌专门生产数字式智能阀门定位器，在控制阀的数字控制方面技术领先，产品体现了创新、高质量和高性能，见图1。
Logix智能阀门定位器从1997年起先后推出Logix 500系列、Logix 800系列、Logix 1000系列（1200HART型和1400Ff型）、Logix 2000系列、Logix 3000系列（3200HART型和3400Ff型），以及可集成组合的Logix 420型新品，品种丰富，可满足不同层面的应用。
Logix 500系列固件（硬件和软件）由基本型（500）、MD型（520MD、521MD、522MD）、si型（505si、510si、520si）发展到全新设计的MD+型；Logix 800系列即PMV D3；Logix 1000系列的产品已退市；Logix 2000系列是基于V altek的StarPac TM II智能控制系统和在板集成有PID控制器，有2个RS 485接口和支持Modbus通信；Logix 3000系列有3200IQ型和3400IQ型以及最新的3200MD型和3400MD型。
气动阀门定位器工作原理
嘿，你问气动阀门定位器工作原理啊？这玩意儿其实挺神奇的。
简单来说呢，气动阀门定位器就是用来控制阀门开度的一个小装置。
它主要是靠气压来工作的。
就好像一个小大力士，用气压的力量来推动阀门。
当有一个控制信号过来的时候，定位器就会根据这个信号来调整阀门的开度。
比如说，控制信号说要把阀门打开一半，定位器就会想办法让阀门开到那个程度。
定位器里面有个传感器，这个传感器就像是个小眼睛，能感觉到阀门的位置。
如果阀门的实际位置和控制信号要求的位置不一样，定位器就会通过调整气压来让阀门移动到正确的位置。
它的工作过程有点像你开车的时候调整方向盘。
你想让车往左边走一点，你就转方向盘，车就会朝着你想要的方向走。
定位器也是这样，根据控制信号来调整阀门，让流体的流量达到要求。
比如说在一个工厂里吧，有很多管道和阀门。
如果要控
制流体的流量，就需要用到气动阀门定位器。
有一次我去一个化工厂参观，看到那些巨大的管道和阀门，旁边就有气动阀门定位器在工作。
工作人员通过电脑发送控制信号，定位器就会准确地控制阀门的开度，让化工原料按照需要的流量流动。
这样就能保证生产过程的安全和稳定。
还有啊，气动阀门定位器还可以和其他设备配合使用，比如调节器、变送器啥的。
它们一起组成一个控制系统，就像一个小团队，共同完成任务。
总之呢，气动阀门定位器就是靠气压和传感器来工作的，根据控制信号调整阀门开度，让流体的流量达到要求。
概 述HEP 电-气阀门定位器是调节阀的主要附件，它能把调节器输出的电流信号转换成驱动气动调节阀的气信号，与调节阀配套使用，可以克服阀杆摩擦力和阀芯的不平衡力，提高调节阀响应速度，从而保证调节阀按照调节器的输出信号正确定位。
定位器也可以安装在0～90°转角的RC 执行机构上，控制旋转式调节阀的动作。
HEP 定位器有六种型号，有两种结构形式，型号数字后加“RC ”，表示转角行程定位器，无“RC ”表示直行程定位器。
其结构特点如表1所示。
其中隔爆型、本安型防爆等级，用户可根据需要选择一种。
表1隔爆型定位器按GB3836.2-2000《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d ”》设计制造。
本质安全型定位器按GB3836.4-2000《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备“i ”》设计制造。
防爆型定位器经国家级仪器仪表防爆安全监督检查站（上海）检验合格。
隔爆型防爆合格型号证号：GYB05585；本安型防爆合格证号：GYB05586，本安型定位器与附表规定的各型安全栅配套使用，可构成本质安全防爆系统，本质安全型定位器分程操作台数不能超过两台。
组 成HEP 电气阀门定位器由下列各部分组成：把电信号转变成机械位移的电磁组件，把位移转变成喷嘴背压的喷嘴挡板机构，放大喷嘴背压的继动器，对输出压力进行反馈的反馈杠杆机构，及调整行程的调节件。
隔爆型定位器一定带防爆接线部件。
本质安全型定位器在电磁组件的两端连接两个稳压管，以熄灭火花。
本安型定位器（HEP-16、16RC 、26、26RC 型）从安全栅到定位器之间连接导线或电缆的最大允许分布电感值为1.0mH ，最大允许分布电容量为0.04μF 。
技术参数输入信号与输入阻抗见表2。
表2供气压力：单作用0.14～0.16MPa 0.17～0.5MPa 双作用0.2～0.4MPa 0.41～0.7MPa 环境温度：（普通型）-40～+80℃ （防爆型）-20～+60℃耗 气 量：300L/h环境温度：≤90％线 性：±1％F.S死 区：0.4％F.SHEP- 5 电－气阀门定位器气源波动影响：≤±0.75％气管接头：Rc1/4安装方式：侧装重量：3.5Kg（带减压阀重4.2Kg）行程范围：直行程12～100mm 转角0～90°工作原理HEP电气阀门定位器是根据力平衡原理制作的，即图4所示。
气动阀门定位器工作原理
气动阀门定位器是一种用于控制气动执行器的设备，它通常与气动执行器和阀门组合使用，用于精确控制阀门的开启和关闭。
气动阀门定位器的工作原理如下：
1. 气动源供气：气动阀门定位器通常通过气源供气，将气源接入定位器中。
气源的压力会影响定位器的工作调整范围和灵敏度。
2. 压力传感器检测：定位器内部装有压力传感器，用于检测气源的压力情况。
根据不同的压力信号，定位器可以判断阀门的当前位置以及需要调整的位置。
3. 控制气路调节：定位器通过气流调节控制阀门的位置。
当阀门偏离目标位置时，定位器会根据压力信号判断调整方向，并通过控制气路调节气流的大小，以推动气动执行器将阀门推向目标位置。
4. 反馈信号传递：定位器会根据阀门当前位置和调整情况，发送反馈信号给控制系统。
这些反馈信号可以用来监测阀门的状态，并进行相应的控制和调整。
通过不断调整气流的大小和方向，气动阀门定位器能够实现精确的阀门控制。
它在工业生产和流程控制中广泛应用，帮助实现自动化和精确控制系统。
智能电气阀门定位器工作原理智能电气阀门定位器的工作原理如下：当外部控制信号到达智能电气阀门定位器时，控制电路会接收和解析该信号，并根据其内容驱动电机实现阀门的开闭操作。
同时，传感器会定时监测阀门的位置，并将实时位置数据传回控制电路。
控制电路通过比较实际位置和目标位置的差异来判断是否需要进一步调整，从而达到精确控制阀门位置的目的。
1.电机：智能电气阀门定位器中的电机主要用于驱动阀门的开闭运动。
常用的电机有直流电机、步进电机等。
电机通常通过齿轮机构和阀杆连接，在控制电路的调节下进行转动，从而实现阀门位置的精确定位。
2.传感器：智能电气阀门定位器中的传感器主要用于监测阀门的实际位置，并将数据传回控制电路。
传感器的种类有很多，如位移传感器、角度传感器、压力传感器等。
传感器可以通过测量阀门位置的变化来反馈给控制电路，以便实现对阀门位置的准确控制。
3.控制电路：智能电气阀门定位器中的控制电路是整个系统的核心部分，它接收外部的控制信号并解析。
根据解析的信号信息，控制电路会驱动电机改变阀门的位置。
同时，控制电路会根据传感器传回的位置数据进行比较和调整，以实现对阀门位置的精确控制。
4.通信模块：智能电气阀门定位器通常还配备有通信模块，可以与上位控制系统进行连接。
通过通信模块，上位控制系统可以实时监测阀门位置，进行远程控制和调整，提高了系统的可远程操控性。
智能电气阀门定位器具有广泛的应用领域，可以用于各种管道系统中的阀门控制。
例如，它可以应用于供水系统、天然气管道、石油化工、电力工业等领域中的阀门控制。
智能电气阀门定位器通过实现阀门位置的精确控制，可以提高系统的安全性和稳定性，并且可以实现远程监控和调节，提高了工作效率和可靠性。
总之，智能电气阀门定位器是一种能够实现阀门位置精确控制的装置，通过电机驱动、传感器监测和反馈、控制电路调节和通信模块连接上位控制系统，实现了对阀门位置的监控和远程调控。
它在各个管道系统中的应用可以提高系统的安全性、稳定性和工作效率，具有很高的实用价值。
智能阀门定位器及其工作原理
智能阀门调节定位器是一种不需要人工矫正和调整的阀门定位器。
它可以自动检测调节阀零点、满度、摩擦系数，并自动设置控制参数。
与传统的阀门定位器不同，智能阀门定位器接受来自控制系统的4～20mA模拟信号，通过驱动力作用于主杠杆，阀门器上阀位的变化通过反馈杆、凸轮、副杠杆和反馈弹簧传递到主杠杆上。
主杠杆上的平衡直接影响挡板喷嘴机构，经由气动放大器来控制气动执行机构的进气与排气，达到设定点。
智能阀门定位器利用物理上的力平衡理论，自动控制阀门，不需要人工干预。
智能阀门调节定位器的特点是数字化控制，能够实现高精确度的气流控制。
通过数字平衡原理来对阀位进行位移控制，能够实现更加精准的控制。
基于HART协议的双向数字通讯，能够实现跟微处理器双向交流的数字通讯，提高了控制的精确度和稳定性。
同时，智能阀门定位器是一个控制回路，具有两级控制，能够实现更加精细的控制。
因此，智能阀门控制器的运用已经成为现代机器控制中不可或缺的一部分，可以提高控制水平和减少故障发生率。
阀门智能定位器工作原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊阀门智能定位器这玩意儿的工作原理。
你看啊，这阀门智能定位器就像是一个特别厉害的指挥官！它能精准地控制着阀门的一举一动呢。
想象一下，阀门就像是一个听话的小兵，而智能定位器就是那个发号施令的将军。
它通过各种神奇的手段，能清楚地知道阀门现在的状态，是开着呢，还是关着呢，或者是在中间的某个位置。
它是怎么做到的呢？原来啊，它有一套超级厉害的感应系统，就好像是它的眼睛一样，能随时观察着阀门的情况。
然后呢，它会根据设定好的要求，给阀门下达准确的指令，让阀门乖乖地按照要求行动。
这就好比你要去一个地方，你得知道自己现在在哪里，然后根据目的地来决定怎么走。
阀门智能定位器就是这样帮着阀门找到正确的“路”的。
而且啊，这智能定位器还特别聪明呢！它能根据实际情况进行调整哦。
比如说，如果遇到了一些阻力或者其他的情况，它不会傻乎乎地硬来，而是会灵活地改变策略，确保阀门能顺利地工作。
你说这是不是很神奇？它就像是一个默默守护着阀门的卫士，时刻保障着整个系统的正常运行。
要是没有它，那阀门可就像没头苍蝇一样乱撞啦！可能一会儿开得太大，一会儿又关得太紧，那可就糟糕了呀！
它的工作可真是细致又重要呢，真不愧是工业领域的小能手啊！咱可得好好感谢它为我们的生产生活带来的便利呀。
总之呢，阀门智能定位器就是这么一个神奇又厉害的东西，它的工作原理虽然复杂，但是一旦理解了，你就会感叹科技的力量真是强大啊！它让我们的生活变得更加高效、更加智能。
怎么样，现在你对它的工作原理是不是有了更清楚的认识啦？。
阀门定位控制系统设计摘要阀门定位器作为气动调节阀的主要附件之一，可以改善阀门特性、提高控制的精度、速度和增加控制的灵活性。
智能阀门定位器数字化、通信化、智能化以及支持现场总线的特性，给工业自动化生产带来了深刻的变革，代表了气动执行器技术的发展方向。
本文首先详细讲述了智能阀门定位系统的相关原理。
然后以单片机为核心，加上A/D、D/A（模数、数模）转换接口，使三位气动放大器驱动气动执行机构，构成智能阀位控制系统。
在此基础上，利用电位计反映实际阀位值，控制单片机通过A/D采集实际阀位值和键入的设定阀位值算出偏差，并且按PID（比例微分积分控制算法）控制调节阀位达到设定值。
智能阀门定位器使得调节阀变得更易于控制，更精确，同时简化了高性能控制回路的设计，使得控制回路的执行更加紧凑。
关键词：阀门定位器；PID；阀位调节目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1课程背景 (1)1.2课程意义 (1)1.2论文结构 (2)2课题分析 (3)2.1课题要求 (3)2.2设计要求 (3)2.3设计思路 (3)3阀门定位的相关原理 (4)3.1计算机控制系统的工作原理 (4)3.2阀门定位器作用原理 (4)3.3系统工作原理 (4)3.4系统的控制要求 (5)4阀门定位系统的总体设计 (6)4.1方案选择 (6)4.2控制算法选择 (6)4.2.1PID控制算法 (6)4.2.2PID算法详解 (6)5阀门定位系统的详细设计 (9)5.1硬件设计 (9)5.2单片机AT89C51的设计 (9)5.2.1并行／串行I／O口 (9)5.2.2AT89C5内部定时器／计数器 (10)5.2.3AT89C51中断 (10)5.3A/D转换电路 (10)5.4键盘、显示器接口芯片 (10)5.5时钟／报警电路 (11)6阀门定位控制系统仿真 (12)结论 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录 (17)附录1 (17)附录2 (19)1绪论1.1课程背景气动调节阀是一种重要的执行器，其在众多的工业过程控制系统装置中，尤其是在石化、冶金等工业的流量控制中发挥着不可替代的作用。
而阀门定位器作为气动调节阀主要附件之一，可以改善阀门特性、提高控制的精度、速度和增加控制的灵活性。
因而，阀门定位器数字化、智能化的实现为气动类执行器和调节阀的智能化，进而实现各种现场总线网络通信功能奠定了基础，使气动调节阀也成为智能化的网络控制设备。
目前，我国自行生产的气动调节阀主要以基于力平衡原理的机械式和模拟电子技术的产品为主。
随着智能、网络、通信和控制/管理综合自动化技术的发展，工业控制现场对气动调节阀的智能化要求日益迫切。
本课题的研究紧密结合我国新一代智能气动调节阀的核心技术攻关和产品的更新换代，代表了传统气动仪表的智能化、网络化发展趋势。
1.2课程意义本课题所设计的智能阀门定位器系统由于使用新型控制元件如导电塑料和压电阀，可以使阀门定位达到很高精度；又由于采用气动执行机构，可在各种恶劣条件下使用并且使用寿命长，故障率低，这两点从根本上提高了产品的质量。
由于微处理的使用，可以使定位器的调校以及适用范围有大的改善。
对于生产商来说，这一系统市场前景广阔，价值高，利润大。
对于使用本系统的厂家来说，这一系统的应用可极大的节省生产资源，提高生产效率，降低能耗及原材料损耗，对厂家减耗增效有很好的助推作用。
这一系统可以进行自动调校。
组态简便、灵活，可以非常方便的设定阀门正反作用，流量特性，行程限定或分程操作等功能。
对使用厂家来说即简化了设备安装调试过程，减小了因安装设备对企业正常生产的影响。
这一系统的定位器的耗气量极小。
传统定位器的喷嘴、挡板系统是连续耗气型元件。
智能定位器只有在减小输出压力时，才向外排气，因此在大部分时间内处于非耗气状态。
对使用厂家来说即降低了生产能耗，节省了生产资源。
这一系统具有智能通讯和现场显示功能，对使用者来说即便于维修人员对定位器工作情况进行检查维修。
这一系统的定位器与阀门可以采用分离式安装方式。
因为智能定位器的位置反馈元件是电位器，阀位信息是用电信号传递的，并且可以在CPU中对阀门的特征进行现场整定。
对使用厂家来说即此系统可在狭小，特定的设备空间中安装，而不需为安装这一设备而特别开辟空间。
这一系统的行程检测装置可以采用非接触式位置传感器，很适合需要在恶劣现场使用的厂家。
并且可保证定位器的可靠使用和寿命。
1.2论文结构第一章，绪论。
讲述课题背景，课题意义，智能定位器的发展与现状。
第二章，课题分析。
第三章，阀门定位控制系统的相关原理介绍。
讲述阀门定位系统的概念、原理。
以及各个相关子系统的概念意义。
第四章，阀门定位控制系统的总体设，方案和控制算法选择。
第五章，阀门定位控制系统的详细设计，分别设计软硬件系统包含的各个子系统。
第六章，阀门定位控制系统的调试与仿真，测试系统各项功能指标，用Proteus软件仿真出结果。
第七章，结论。
总结系统设计完成的质量，特点，完成任务情况。
第八章，致谢。
感谢老师，总结整个设计过程所获得的经验，教训以及体会。
2课题分析2.1课题要求利用单片机实现阀门定位的单片机控制系统，见图2-1，通过位置传感器检测气缸位置，再进行控制调节阀的开度。
2.2设计要求1.要求阀开度大于90或小于10%，以及阀心被卡住时，进行报警。
2.要求具有调节阀线圈的故障诊断功能3.用数码管实时阀位开度。
2.3设计思路利用位置传感器检测位置，反馈到单片机中作为反馈模拟信号，经单片机内PID 控制算法进行信号处理后输出一定宽度的脉冲来驱动调节阀并实现定位反馈控制。
由键盘输入阀门的工作量特性以及阀心的最大、最小行程等参数。
采用功能键实现点动和自动以及复位。
定位速率由各组自行设定，即确定PID 控制算法参数。
图2-1阀门定位控制系统示意图调节阀1气缸位置传调节阀1单片机驱动电路A/D 转换键盘输入3阀门定位的相关原理3.1计算机控制系统的工作原理计算机控制系统包括硬件组成和软件组成。
在计算机控制系统中，需有专门的数字-模拟转换设备和模拟-数字转换设备。
由于过程控制一般都是实时控制，有时对计算机速度的要求不高，但要求可靠性高、响应及时。
计算机控制系统的工作原理可归纳为以下三个过程：(一)实时数据采集:对被控量的瞬时值进行检测，并输入给计算机。
(二)实时决策:对采集到的表征被控参数的状态量进行分析，并按已定的控制规律，决定下一步的控制过程。
(三)实时控制:根据决策，适时地对执行机构发出控制信号，完成控制任务。
这三个过程不断重复，使整个系统按照一定的品质指标进行工作，并对被控量和设备本身的异常现象及时作出处理。
3.2阀门定位器作用原理执行器是控制系统的终端设备，它接收控制器信号，改变操纵变量，实现控制要求。
执行器直接与生产过程接触，工作在高温、高压、腐蚀和振动等环境中。
对不同的操纵变量，执行器可以是控制阀、风门、步进电机和变频调速器等。
为保证执行器控制精度，在某些特定场合需用阀门定位器。
定位器控制执行器的阀位，能够增大执行机构的输出功率，减少信号传递滞后，克服阀杆摩擦力并消除不平衡力的影响等，保证准确定位。
一般用于高压、高温处，克服摩擦力和不平衡力；用于高压差，增大输出力，克服不平衡力；控制器输出直接转换成气压信号去操作执行器，提高响应速度，输出信号的流量大，滞后明显减小；能实现气开式、气关式互换；改善和修正控制阀的流量特性；可实现分程控制。
阀门定位器是控制阀的主要附件，它接收控制器的输出的电流控制信号，输出气压信号去控制阀门；当控制阀动作后，阀杆的位移通过反馈装置反馈到阀门定位器。
因此，阀门定位器和控制阀构成一个闭环。
定位器检测输入控制信号并和阀位反馈信号比较，若两信号有差异，就驱动阀门的执行机构直到反馈信号和输入信号相匹配。
当反馈信号和输入信号相等，驱动装置就停止对阀位的调整。
普通电气定位器使控制阀的品质得到改善，但受结构等因素限制，仍易受温度波动、振动影响；安装调试技术要求高；喷嘴一挡板易堵、能耗较大；定位器零点和行程调整需反复进行等问题。
3.3系统工作原理阀门定位器的控制系统采用的是89C51为核心的单片机控制系统,它接收来自调节器的设定阀门开度的电流信号(4-20mA),用这个信号与从调节阀阀杆反馈回来的实际开度信号进行比较,如果微处理器得到一个偏差信号,就利用这个信号去控制压电阀,使一定量的压缩空气经过压电阀进入到调节阀的执行机构的气室,推动阀芯的移动或转动,从而达到阀芯的准确定位。
3.4系统的控制要求阀门定位器对单片机控制系统的设计要求有以下几点:(1)能够接收来自调节器的电流信号并能将它转换成为电压信号,能够采集阀位反馈回来的模拟信号;(2)能对以上采集到的信号进行运算、整理,最后根据偏差的大小输出连续信号或一定宽度的脉冲信号来控制压电阀;(3)利用数码管能现场显示输入的参数以及阀门开度;(4)利用按键能在现场对阀门的工作流量特性的参数,以及阀芯的最大、最小行程等参数进行设定;(5)调节阀在自动运行过程中,当阀芯开度大于90%或小于10%时,以及阀芯被卡住时,控制系统能进行报警;(6)具有断电保存功能、看门狗功能、电源电压监测功能。
4阀门定位系统的总体设计4.1方案选择在控制系统中，如果采用开环控制系统，则只有给定量影响输出量，被控制量只能受控于控制量，而被控制量不能反过来影响控制量。
而系统最主要的功能就是将测量的结果反馈到输入端与输入量相减得到偏差，再由偏差产生直接控制作用去消除偏差。
所以开环系统显然不能满足系统的功能需求。
而采用闭环控制系统，可以实现根据实际输出跟输入比较后进行双向的数据交换来系统修正控制的功能，实现对被控对象进行实时控制。
在闭环系统中，其控制作用的基础是被控量与给定值之间的偏差。
这个偏差是各种实际扰动所导致的总结果。
并不区分其中的个别原因。
因此，这种系统往往同时能够抵制多种扰动，而且对系统自身元部件参数的波动也不甚敏感。
对比上述两种控制系统，可以得出本系统应该采用闭环控制系统。
4.2控制算法选择工业控制中常用的控制算法有PID控制算法、最少拍随动控制系统、神经网络系统等。
本控制系统选择PID控制算法。
4.2.1PID控制算法对大多数控制对象，采用数字PID控制，均可达到满意的控制效果。
现场总线控制系统把DCS控制站的功能分配给现场仪表，从而构成虚拟控制站。
这样系统就应具有PID控制运算模块。
PID控制程序流程如图4.1所示。
控制程序根据当前的变量值以及变量值和设定值的偏差，进行PID运算。
此外程序还提供手自动切换功能，并对输出值大小和变化速率进行限制。
由于实际控制系统的采样回路都可能存在高频干扰，因此几乎所有的控制回路都设置了一阶低通滤波器来限制高频干扰的影响。
