智能調(diào)節(jié)閥詳解

智能調(diào)節(jié)閥在國外起步較早，現(xiàn)在已有產(chǎn)品投入應(yīng)用，我國目前也十分重視這種研究工作。

調(diào)節(jié)閥不論是氣動還是電動，都可以智能化，例如圖1所示的氣動活塞式調(diào)節(jié) 閥，如果在執(zhí)行機構(gòu)上配以全電子式閥門定位器，用電子元件代替磁力馬達，就可以進行 簡單的PID’（比例-積分-微分）運算。它的工作原理是：調(diào)節(jié)閥的閥桿與一個反饋內(nèi)電 位計相連，每一個位置對應(yīng)一個相應(yīng)的電位，電位隨閥桿的移動而連續(xù)變化。裝置中的 比較器將輸入調(diào)節(jié)閥的信號與調(diào)節(jié)閥閥桿位置對應(yīng)的反饋內(nèi)電位計的電位信號相比較。 如果不符合，比較器后的邏輯電路根據(jù)比較器輸出的相位（電壓的正負）打開兩個微動開 關(guān)的一個，正電壓打開通向上氣缸的開關(guān)，負電壓打開通向下氣缸的開關(guān)，執(zhí)行機構(gòu)的推 桿移動，這種位移又改變了反饋內(nèi)電位計的電位；如果信號相等，則同時切斷兩個微氣動 開關(guān)，執(zhí)行機構(gòu)保持其原有狀態(tài)不變，或把執(zhí)行機構(gòu)鎖緊在新的位置上。PID電路安裝在 全電子式閥門定位器的輸入端和比較器的輸入端之間，在輸入信號與內(nèi)電位計的電位比 較之前先進行PID運算和調(diào)整。

圖1 能進行PID運算的定位器

1—邏輯電路；2—比較器；3—反饋內(nèi)電位器

如果用于電動執(zhí)行機構(gòu)時，可將內(nèi)部微氣動開關(guān)用固態(tài)電器開關(guān)代替，兩個開關(guān)可控制兩個電路，使執(zhí)行電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，改變閥門的開度。

全新的智能調(diào)節(jié)閥則把閥體、執(zhí)行機構(gòu)、電氣轉(zhuǎn)換定位器裝在一起，還裝有帶微處 理器的控制器、現(xiàn)場顯示器、壓力傳感器、溫度傳感器、位置傳感器、模擬及數(shù)字量輸入輸 出通道以及用于和主計算機及PC機通訊的接口。實際上，這種智能閥已經(jīng)把整個控制 回路都集結(jié)在閥上，形成一個完整的現(xiàn)場智能控制系統(tǒng)。

智能調(diào)節(jié)閥及其組成的智能控制系統(tǒng)特別適用的場合是：
1、實現(xiàn)最優(yōu)控制，改善控制性能，要求對現(xiàn)場進行監(jiān)控，出現(xiàn)故障時能及時處理或停 機；
2、控制要求十分嚴格，經(jīng)常要求修改PID算法的回路，需要對閥或過程變量進行連 續(xù)監(jiān)測和準確診斷的精密控制系統(tǒng)；
3、因為智能閥的量程比可高達100:1，因此可用于大量程比的流量測量和控制；
4、新建或改建系統(tǒng)因空間位置不夠，不能安裝常規(guī)儀表；
5、用于要求編程運行、功能特定、遠程監(jiān)控的場合。

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