定位器大知識(shí)

一、閥門(mén)定位器工作原理和作用

閥門(mén)定位器是控制閥的主要附件。它將閥桿位移信號(hào)作為輸入的反饋測(cè)量信號(hào)，以控制器輸出信號(hào)作為設(shè)定信號(hào)，進(jìn)行比較，當(dāng)兩者有偏差時(shí)，改變其到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，建立了閥桿位移量與控制器輸出信號(hào)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，閥門(mén)定位器組成以閥桿位移為測(cè)量信號(hào)，以控制器輸出為設(shè)定信號(hào)的反饋控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)的操縱變量是閥門(mén)定位器去執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出信號(hào)。

（1）用于對(duì)調(diào)節(jié)質(zhì)量要求高的重要調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以提高調(diào)節(jié)閥的定位精確及可靠性。

（2）用于閥門(mén)兩端壓差大（△p>1MPa）的場(chǎng)合。通過(guò)提高氣源壓力增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力，以克服液體對(duì)閥芯產(chǎn)生的不平衡力，減小行程誤差。

（3）當(dāng)被調(diào)介質(zhì)為高溫、高壓、低溫、有毒、易燃、易爆時(shí)，為了防止對(duì)外泄漏，往往將填料壓得很緊，因此閥桿與填料間的摩擦力較大，此時(shí)用定位器可克服時(shí)滯。

（4）被調(diào)介質(zhì)為粘性流體或含有固體懸浮物時(shí)，用定位器可以克服介質(zhì)對(duì)閥桿移動(dòng)的阻力。

（5）用于大口徑（Dg>100mm）的調(diào)節(jié)閥，以增大執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出推力。

（6）當(dāng)調(diào)節(jié)器與執(zhí)行器距離在60m以上時(shí)，用定位器可克服控制信號(hào)的傳遞滯后，改善閥門(mén)的動(dòng)作反應(yīng)速度。

（7）用來(lái)改善調(diào)節(jié)閥的流量特性。

（8）一個(gè)調(diào)節(jié)器控制兩個(gè)執(zhí)行器實(shí)行分程控制時(shí)，可用兩個(gè)定位器，分別接受低輸入信號(hào)和高輸入信號(hào)，則一個(gè)執(zhí)行器低程動(dòng)作，另一個(gè)高程動(dòng)作，即構(gòu)成了分程調(diào)節(jié)。

二、閥門(mén)定位器分類(lèi)

（1）氣動(dòng)閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)氣信號(hào)，例如，20~100kPa氣信號(hào)，其輸出信號(hào)也是標(biāo)準(zhǔn)的氣信號(hào)。

（2）電氣閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓信號(hào)，例如，4~20mA電流信號(hào)或1~5V電壓信號(hào)等，在電氣閥門(mén)定位器內(nèi)部將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁力，然后輸出氣信號(hào)到撥動(dòng)控制閥。

（3）智能電氣閥門(mén)定位器它將控制室輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣信號(hào)，根據(jù)調(diào)節(jié)閥工作時(shí)閥桿摩擦力，抵消介質(zhì)壓力波動(dòng)而產(chǎn)生的不平衡力，使閥門(mén)開(kāi)度對(duì)應(yīng)于控制室輸出的電流信號(hào)。并且可以進(jìn)行智能組態(tài)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，達(dá)到改善控制閥性能的目的。

2、按動(dòng)作的方向可分為單向閥門(mén)定位器和雙向閥門(mén)定位器。

單向閥門(mén)定位器用于活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，閥門(mén)定位器只有一個(gè)方向起作用，雙向閥門(mén)定位器作用在活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣缸的兩側(cè)，在兩個(gè)方向起作用。

3、按閥門(mén)定位器輸出和輸入信號(hào)的增益符號(hào)分為正作用閥門(mén)定位器和反作用閥門(mén)定位器。

正作用閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)增加時(shí)，輸出信號(hào)也增加，因此，增益為正。反作用閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)增加時(shí)，輸出信號(hào)減小，因此，增益為負(fù)。

4、按閥門(mén)定位器輸入信號(hào)是模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，可分為普通閥門(mén)定位器和現(xiàn)場(chǎng)總線電氣閥門(mén)定位器。

普通閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)是模擬氣壓或電流、電壓信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)總線電氣閥門(mén)定位器的輸入信號(hào)是現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)字信號(hào)。

5、按閥門(mén)定位器是否帶CPU可分為普通電氣閥門(mén)定位器和智能電氣閥門(mén)定位器。

普通電氣閥門(mén)定位器沒(méi)有CPU，因此，不具有智能，不能處理有關(guān)的智能運(yùn)算。智能電氣閥門(mén)定位器帶CPU，可處理有關(guān)智能運(yùn)算，例如，可進(jìn)行前向通道的非線性補(bǔ)償?shù)龋F(xiàn)場(chǎng)總線電氣閥門(mén)定位器還可帶PID等功能模塊，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)算。

6、按反饋信號(hào)的檢測(cè)方法也可進(jìn)行分類(lèi)。

例如，用機(jī)械連桿方式檢測(cè)閥位信號(hào)的閥門(mén)定位器：用霍爾效應(yīng)檢測(cè)位移的方法檢測(cè)閥桿位移的閥門(mén)定位器：用電磁感應(yīng)方法檢測(cè)閥桿位移的閥門(mén)定位器等。

三、常見(jiàn)閥門(mén)定位器的調(diào)試

1，ABB閥門(mén)定位器

調(diào)試步驟：

1、接通氣源前，先將氣源管放空一段時(shí)間以排除管路中可能存在的灰塵、雜質(zhì)、水、油等。建議放空時(shí)間 30 分鐘，可以用手或者白紙、白布進(jìn)行氣源質(zhì)量的檢查。聲明：如由于灰塵、雜質(zhì)、水、油等造成定位器的損壞，ABB 將不提供質(zhì)保。檢查減壓閥后壓力是否符合執(zhí)行器的銘牌參數(shù)要求(定位器的大供氣壓力為 6 BAR，但實(shí)際供氣壓力必須參考執(zhí)行器所容許的大氣源壓力)。 

2、接通 4---20mA 輸入信號(hào)。(定位器的工作電源取自輸入信號(hào)，由 DCS 二線制供電，直接加至定位器的電壓不能超過(guò) 30V / 50mA，否則有可能損壞定位器電路)。 

3、檢查位置返饋桿的安裝角度（如定位器與執(zhí)行器整體供貨，則已經(jīng)由執(zhí)行器供貨商安裝調(diào)試完畢，只需作檢查確認(rèn)，該步并非必須）： 

• 按住 MODE 鍵。 

• 并同時(shí)點(diǎn)擊? 或? 鍵，直到操作模式代碼 1.3 顯示出來(lái)。 

• 松開(kāi) MODE 鍵。 

• 使用? 或? 鍵操作，使執(zhí)行器分別運(yùn)行到兩個(gè)終端位置，記錄兩終端角度 

• 兩個(gè)角度應(yīng)符合下列推薦角度范圍（小角位移 20 度，無(wú)需嚴(yán)格對(duì)稱(chēng)） 

 直行程應(yīng)用范圍在 -28º--- +28º 之內(nèi)。 

 角行程應(yīng)用范圍在 -57º--- +57º 之內(nèi)。 

 全行程角度應(yīng)不小于 25º 

 若角度未符合上述要求，則需通過(guò)調(diào)節(jié)反饋桿、聯(lián)軸器或者定位器的安裝位置使得角度值滿足上述要求。 

4、啟動(dòng)自動(dòng)調(diào)整程序（執(zhí)行器或閥門(mén)安裝于系統(tǒng)后好通過(guò)此程序重新整定）： 

方法 1：用于直行程閥門(mén) 

• 按住 MODE 鍵 5 秒，直到出現(xiàn)“ADJ_LIN”

• 松開(kāi) MODE 鍵 

• 再按住 MODE 鍵直到顯示器上計(jì)數(shù)器倒計(jì)數(shù)到 0 

• 松開(kāi) MODE 鍵，自動(dòng)調(diào)整程序開(kāi)始運(yùn)行(顯示器顯示正在進(jìn)行的程序語(yǔ)句號(hào))。 

• 自動(dòng)調(diào)整程序大約需要 5 分鐘左右，順利結(jié)束后定位器會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)上述自動(dòng)調(diào)整得到的參數(shù)，并自動(dòng)切換控制方式到 1.1 CTRL_FIX 

方法 2：用于角行程閥門(mén) 

• 按住 ENTER 鍵 5 秒，直到出現(xiàn)“ADJ_ROT”

• 松開(kāi) ENTER 鍵 

• 再按住 ENTER 鍵直到顯示器上計(jì)數(shù)器倒計(jì)數(shù)到 0 

• 松開(kāi) ENTER 鍵，自動(dòng)調(diào)整程序開(kāi)始運(yùn)行(顯示器顯示正在進(jìn)行的程序語(yǔ)句號(hào))。 

• 自動(dòng)調(diào)整程序大約需要 5 分鐘左右，順利結(jié)束后定位器會(huì)自動(dòng)存儲(chǔ)上述自動(dòng)調(diào)整得到的參數(shù)，并自動(dòng)切換控制方式到 1.1 CTRL_FIX 。

在自動(dòng)調(diào)整過(guò)程中如果遇到故障，程序?qū)⒈黄冉K止并顯示出故障代碼，根據(jù)故障代碼，即可檢查出故障原因。也可以人為地強(qiáng)制中斷自動(dòng)調(diào)整程序。 所進(jìn)行的自動(dòng)調(diào)整中所測(cè)得的參數(shù)將存儲(chǔ)在 EEPROM 中。 

自動(dòng)調(diào)整成功后，調(diào)試結(jié)束，其他的參數(shù)設(shè)置不是必須的，可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置！

2，費(fèi)希爾閥門(mén)定位器

DVC6000調(diào)試步驟：

打開(kāi)275/375手操器 從主菜單（Main Menu） 選擇Hart應(yīng)用（HART Application）從On line找到該定位器。依次進(jìn)入Setup&Diag ——Detailed Setup——Mode——Instument Mode (或者按手操器上快捷鍵直接進(jìn)入)——警告！in service 模式被送到儀表當(dāng)中時(shí)閥門(mén)也許會(huì)動(dòng)（WARNING!Valve may move when in Service mode is sent to the instrument.） 按OK 后進(jìn)入儀表模式（Instrument Mode）選擇Out of service 后 按ENTER——提示“Instrument mode is already out of service!” 后回到主界面依次進(jìn)入 Setup&Diag——Basic Setup——Auto setup——Setup Wizard：     

1、選擇你所使用的壓力單位（Pressure units (psi)）后ENTER ；   

2、輸入大供氣壓力（Max Supply Press (psi)）后ENTER；   

3、選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)廠家（Actuator Manufcture）后ENTER 以上品牌沒(méi)的話選OTHER ； 

4、如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)單作用帶彈簧選3 、雙作用帶彈簧選4 、雙作用不帶彈簧選2；

5、選ROTARY 下一步根據(jù)閥門(mén)零信號(hào)時(shí)是開(kāi)選2 關(guān)的話選1 下一步再選1 下一步選YES自動(dòng)選擇閥門(mén)轉(zhuǎn)向及其增益大??；

6、選擇是否有加速器或者快速釋放閥（Is a Volume Booster or Quick Release Present ? ）；

7、提示執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信息正被發(fā)送到儀表當(dāng)中，請(qǐng)稍等“Actuator information is being sent to the instrument. Please wait…”； 

8、選擇使用出廠默認(rèn)設(shè)置Use Factory defaults for setup?(Yes is recommended for Initial Setup) Yes 后ENTER ； 

9、 提示 出廠默認(rèn)設(shè)置正被發(fā)送到儀表當(dāng)中，請(qǐng)稍等“Factory default are being sent to the instrument. Please wait… ” ；

10、繼續(xù)自動(dòng)設(shè)置 選擇放大器調(diào)整“To continue Auto Setup.select Relay Adjust ”；

11、你是否希望現(xiàn)在進(jìn)行放大器調(diào)整？(Do you wish to run Relay Adjustment Calibration now ?) 假如是雙作用選擇Yes 單作用選擇No后ENTER ；

12、選擇行程標(biāo)定 （To continue.select Auto Calib Travel.）按OK；

13、 你希望現(xiàn)在進(jìn)行自動(dòng)行程標(biāo)定嗎？（Do you wish to run Auto Travel Calib now ?Select YES if initial setup）選擇Yes 后按 ENTER；

14、 警告！標(biāo)定將導(dǎo)致儀表的輸出突然變化 按 OK；

15、選擇交點(diǎn)的調(diào)整（Select Crossover Adjust）Manual/Last Value/Default 正常情況下選擇 default 后 ENTER 假如默認(rèn)的調(diào)整后精度比較差 才會(huì)選擇Manual手動(dòng)；

16、 下面進(jìn)入自動(dòng)行程標(biāo)定的過(guò)程，完成后儀表模式恢復(fù)到In service!

3，西門(mén)子閥門(mén)定位器

調(diào)試步驟：

1、調(diào)試前準(zhǔn)備工作

（1）接汽源，再接電源，將電流給到4mA以上；

（2）如定位器沒(méi)有調(diào)試過(guò)，這時(shí)顯示屏中應(yīng)出現(xiàn)P進(jìn)入組態(tài)，先按“+”再同時(shí)按“—”，反之相同，看閥門(mén)的大點(diǎn)或小點(diǎn)；

（3）看小點(diǎn)應(yīng)在5-9之間，不對(duì)調(diào)定位器的黑色齒輪?？创簏c(diǎn)應(yīng)不超過(guò)95，調(diào)小點(diǎn)盡量接近5；

（4） 用“+”、“—”鍵將閥門(mén)行程調(diào)到50%，調(diào)試前準(zhǔn)備工作完成；

注意：如果定位器調(diào)試過(guò)必須清零，清零步驟為：按手鍵進(jìn)入(新出的為50，初的為55)，再按“+”5秒出現(xiàn)OCAY，再按手鍵5秒，出現(xiàn)C4抬手出現(xiàn)P，進(jìn)入組態(tài)后調(diào)試步驟同以上2、3、4相同。

2、初始化的調(diào)校步驟

A、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)初始化

注：自動(dòng)初始化前一定要正確設(shè)定閥門(mén)的開(kāi)關(guān)方向！否則初始化無(wú)法進(jìn)行！

4，山武閥門(mén)定位器

調(diào)試步驟：

1、調(diào)整
自動(dòng)設(shè)定是一種*的程序，可用來(lái)自動(dòng)進(jìn)行定位器的各種調(diào)整。用開(kāi)度開(kāi)關(guān)進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定,執(zhí)行自動(dòng)設(shè)定和零點(diǎn)-量程調(diào)整時(shí)需要對(duì)定位器進(jìn)行觀察。

開(kāi)度按鈕用來(lái)啟動(dòng)自動(dòng)設(shè)定和進(jìn)行手動(dòng)零點(diǎn)-量程標(biāo)定，步驟：
（1）將定位器的輸入信號(hào)設(shè)定為DC 18±1mA；
（2）打開(kāi)SCP的前蓋，按住開(kāi)度按鈕到“UP”位置（對(duì)于Flowing Rotary VFR閥門(mén)為“DOWN” ）；

（3）按住此按鈕，直到閥門(mén)開(kāi)始動(dòng)作（約3秒），將啟動(dòng)自動(dòng)設(shè)定程序，松開(kāi)此按鈕
（4）閥門(mén)從全關(guān)到全開(kāi)往返兩次。之后，閥門(mén)開(kāi)啟到50%的位置，并保持3分鐘；
（5）通過(guò)改變輸入信號(hào)確認(rèn)自動(dòng)設(shè)定程序已經(jīng)完成。整個(gè)自動(dòng)設(shè)定過(guò)程約需3分鐘；
注：執(zhí)行自動(dòng)設(shè)定過(guò)程中，請(qǐng)勿將輸入型號(hào)設(shè)定到4mA以下。（只要信號(hào)在4-20mA范圍內(nèi)，自動(dòng)設(shè)定過(guò)程中改變輸入信號(hào)不會(huì)影響程序的執(zhí)行。）如果輸入信號(hào)跌倒4mA以下，則自動(dòng)設(shè)定將無(wú)效，且必須重新開(kāi)始。自動(dòng)設(shè)定完成后，信號(hào)維持在至少4mA的水平，并至少保持30秒鐘，以確保數(shù)據(jù)和參數(shù)被保存到SVP內(nèi)存中。操作結(jié)束后，通過(guò)改變輸入信號(hào)檢查閥門(mén)的動(dòng)作，并確認(rèn)閥門(mén)是否移到與信號(hào)相對(duì)應(yīng)的正確位置。如滿度位置發(fā)生偏移，再執(zhí)行滿度調(diào)整。

2、零點(diǎn)-量程調(diào)整
自動(dòng)設(shè)定后，定位器已將其自身標(biāo)定到閥門(mén)的全關(guān)（零點(diǎn)）和全開(kāi)（量程）值。如果閥門(mén)不能獲得其開(kāi)度與定位器控制信號(hào)之間的正確關(guān)系，則按以下步驟手動(dòng)調(diào)整零點(diǎn)-量程。
注：只有關(guān)閉和全開(kāi)輸入信號(hào)（例：4-20）與儲(chǔ)存在定位器中的，或工廠中設(shè)定于定位器中的關(guān)閉和全開(kāi)輸入信號(hào)設(shè)定相同，開(kāi)度開(kāi)關(guān)才會(huì)工作。
（1）將閥門(mén)調(diào)整到關(guān)閉位置（零點(diǎn)）的步驟：
a、從控制器輸入對(duì)應(yīng)閥門(mén)全關(guān)位置的電流信號(hào)（例：4mA）；
b、通過(guò)按開(kāi)度按鈕“UP”或“DOWN”，調(diào)整閥門(mén)全關(guān)位置。強(qiáng)制關(guān)閉功能默認(rèn)值設(shè)定為0.5%。
（2）將閥門(mén)調(diào)整到全開(kāi)位置（量程）的步驟：
a、從控制器輸入對(duì)應(yīng)閥門(mén)全關(guān)位置的電流信號(hào)（例：20mA）；
b、通過(guò)按開(kāi)度按鈕“UP”或“DOWN”，調(diào)整閥門(mén)全關(guān)位置。直至調(diào)整閥門(mén)位置到位。
注：完成零點(diǎn)-量程調(diào)整后，改變輸入信號(hào)以確認(rèn)閥門(mén)工作是否準(zhǔn)確。

3、維修
（1）濾網(wǎng)更換和節(jié)氣噴嘴維修
可在維修過(guò)程中清除積累在定位器節(jié)氣噴嘴中的儀表空氣污染物。步驟：
1)、切斷通向定位器的供氣；
2)、從A/M開(kāi)關(guān)銘牌部分?jǐn)Q下固定螺絲（注：擰下螺絲時(shí)，小心勿弄丟A/M開(kāi)關(guān)蓋板墊圈和防栓墊圈）；
3)、從A/M開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到MAN（手動(dòng)）位置；
4)、用鑷子或其它工具去除夾具，取出舊過(guò)濾網(wǎng)；
5)、用鐵絲（直徑為0.3μm）清除節(jié)氣噴嘴中的污染物（清除污染物時(shí)，勿讓油污或油脂弄臟節(jié)氣噴嘴）；
6)、將新過(guò)濾網(wǎng)纏在A/M開(kāi)關(guān)上，用夾具將其壓到原位；
7)、將A/M開(kāi)關(guān)擰到底；
8)、用固定螺絲將A/M開(kāi)關(guān)部分銘牌固定在A/M開(kāi)關(guān)蓋板上。
（2）清潔擋板
若儀表空氣中的污染物積在擋板上（注：若向定位器施加氣壓，則清潔擋板和噴嘴背壓會(huì)改變，引起閥門(mén)位置突然變化）
1)、拆下蓋子；
2)、擰下蓋板上的四顆螺絲；
3)、將蓋板滑到左側(cè)，然后拆下；
4)、準(zhǔn)備好厚度為0.2mm的紙片，普通名片即可；
5)、用紙片清潔EPM噴嘴和擋板之間間隙內(nèi)的臟物；
6)、清潔間隙后，將蓋板和蓋子重新裝上。

4、故障排除
（1）定位器不能工作（無(wú)輸出氣壓）
a、確認(rèn)定位器反饋桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度未超過(guò)20°。若超過(guò)該角度，請(qǐng)?jiān)诜答仐U上添加一個(gè)加長(zhǎng)桿，以獲得足夠的反饋長(zhǎng)度；
b、檢查供氣是否存在泄露；
c、檢查電器輸入信號(hào)；
d、檢查自動(dòng)/手動(dòng)開(kāi)關(guān)是否處于自動(dòng)位置；
e、檢查擋板和濾網(wǎng)的清潔狀況。
（2）不能獲得全行程，或影響速度慢
a、檢查零點(diǎn)（全開(kāi)）和量程（全開(kāi)）的調(diào)整是否正確；
b、檢查濾網(wǎng)和擋板的清潔狀況。
（3）亂調(diào)或超程
a、檢查反饋桿轉(zhuǎn)動(dòng)的允許角度。

四、閥門(mén)定位器常見(jiàn)故障處理

（1）電磁鐵組件發(fā)生故障，建議換電磁鐵組件。

（2）供氣壓力不對(duì)，建議檢查氣源壓力。

（3）氣動(dòng)放大器擋板零點(diǎn)調(diào)節(jié)過(guò)高，擋板遠(yuǎn)離噴嘴。

（4）氣路堵塞。

（5）氣路連接有誤（包括放大器）。

（6）電/氣定位器輸入信號(hào)線正負(fù)極接反。

2、閥門(mén)定位器沒(méi)有輸入信號(hào)但是輸出信號(hào)一直大。

（1）氣動(dòng)放大器擋板零點(diǎn)調(diào)節(jié)過(guò)低，擋板過(guò)于壓緊噴嘴。

（2）噴嘴堵塞。

（3）輸出壓力緩慢或不正常。會(huì)導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的膜頭受損、漏氣，造成有輸入信號(hào)但調(diào)節(jié)閥動(dòng)作緩慢的故障，使調(diào)節(jié)閥達(dá)不到及時(shí)調(diào)節(jié)的效果，處理辦法檢查膜室，更換膜片。

3、定位器線性不好

（1）反饋凸輪或彈簧選擇不當(dāng)或者方向不對(duì)。

（2）反饋連桿機(jī)構(gòu)安裝不好或者在某些位置有卡住的現(xiàn)象。

（3）噴嘴或擋板有異物。

（4）背壓有輕微泄漏現(xiàn)象。