【PLC学习十三】阀门定位器的工作原理

【PLC学习十三】阀门定位器的工作原理

学了好几天PID了，思绪不算特别清晰，遂决定从设备入手，看看执行器的信号输入与输出是怎样的

一、Valve Positioners是什么？

Valve Positioners是阀门定位器的英文名称。阀门定位器允许工程师们将控制阀精确的调节到所需要的设定值。所有的定位器都需要输入与反馈来达到精确控制的目的。
输入：提供设定点的控制信号；
反馈：表示当前阀门的位置，且阀门位置与输入信号相对应；

二、阀门定位器工作原理（西门子为例）

1.阀门定位器图片

阀门定位器长下面图片这样

2.工作原理

阀门定位器是执行机构的一部分，它的主要作用是作为PLC与执行机构之间的接口，用以精确地调节控制阀的打开或关闭的状态。
以流量控制系统为例：

图中示例，控制系统要通过执行机构来调节流量的变化。
在工作时，PLC将阀门打开50%的命令发送给控制阀。PLC将基于PLC逻辑与被测量的信号反馈（流量计）来发送信号，PLC所发送的信号是4~20mA的电流信号。
现场接受阀门开度信号的设备是定位器，在这个过程中，定位器充当翻译器的角色，将PLC语言转换为执行机构语言，即将4~20mA电流信号转换为阀门所对应的流量信号PS：量程换算。
气源的作用：当PLC发送的信号（所转换成的压力信号），不足以使阀门打开到正确位置时，气源补充压力，使阀门打开到正确位置

执行机构在这个过程中是如何工作的呢？
以下图气动调节阀为例：
定位器压电阀会通过控制信号的改变来改变充到膜头内的压缩空气量，直到控制偏差为0的情况下才停止充气。当弹簧压紧时，气动调节阀的阀门打开；当弹簧完全松开时，气动调节阀的阀门关闭。

那么，阀门的开度信号是如何反馈的呢？
如下图所示，黄圈内所示的是阀门的反馈装置，该装置连接在定位器的电位计上。定位器通过计算电位计的电阻值，来计算阀门的开度（阀位）。

3.现场使用

在工业现场使用的过程中，模拟量信号产生自模拟量输入模块，经配电器送至智能阀门定位器的反馈端。阀门控制端将输出信号，经隔离器，送至模拟量输出端。
在使用过程中，配电器的作用是为仪表提供24V工作电源并向控制系统反馈现场仪表的信号。隔离器的作用是过滤仪表所反馈的信号。

总结

以上就是今日学习的阀门定位器工作原理，有助于理解工业现场的信号传输与反馈，也有助于理解工业现场的控制系统。

学习参考

1、https://www.bilibili.com/video/BV1Zp4y187Wh/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click
2、https://1847.siemens.com.cn/course/detail/1/17835/2605