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用于流體動力執(zhí)行器的數(shù)字定位器
來源：上海自動化儀表有限公司作者：發(fā)表時(shí)間：2018-11-30 08:59:51【小中大】
數(shù)字定位器
氣動和液壓執(zhí)行器通常在無數(shù)的過程應(yīng)用中操作阻尼驅(qū)動器，流量閥，真空控制器和其他設(shè)備。然而，在這些任務(wù)中使用的傳統(tǒng)開環(huán)定位器和閉環(huán)數(shù)字定位器之間可能存在相當(dāng)大的性能差距。上海自動化儀表十一廠的總裁解釋說，問題在于開環(huán)控制器應(yīng)用單一控制命令。沒有反饋的好處，用戶只能假設(shè)準(zhǔn)確的結(jié)果，因?yàn)椴荒鼙ＷC控制努力具有期望的效果。
相比之下，閉環(huán)控制確保精確信息在從過程傳感器到變送器，控制器和執(zhí)行器以及返回的反饋回路中不斷流動。上海自動化儀表十一廠工程師表示，通過這些定位器，這個“測量、決定、驅(qū)動”序列在受控變量發(fā)生變化的瞬間開始，并且在滿足所需的過程條件之前不會停止。
閉環(huán)數(shù)字定位器控制氣動和液壓旋轉(zhuǎn)或線性執(zhí)行器，如氣缸或隔膜操作器。（它們也可以與機(jī)電執(zhí)行器一起使用。）
例如，在氣動應(yīng)用中，它們使用外部低壓電磁閥來控制執(zhí)行器的氣流。這消除了在傳統(tǒng)電氣氣動定位器中引起維護(hù)問題的凸輪，彈簧，擋板閥和孔口。電子模塊比較控制器和位置信號，并且在不匹配的情況下打開電磁閥以供應(yīng)流量并快速將致動器移動到設(shè)定點(diǎn)位置。這導(dǎo)致可靠的性能，因?yàn)橹聞悠鬏S總是響應(yīng)于相同的信號而移動到相同的位置，而不是像傳統(tǒng)的定位器那樣移動到力平衡位置。因此，定位器不受諸如執(zhí)行器中的“靜摩擦”或氣壓變化等不利條件的影響。
另一方面，開環(huán)定位器基本上是比例控制器，其中滑閥與信號變化成比例地打開。直到有足夠的空氣流入執(zhí)行器才能達(dá)到分離力，才會開始執(zhí)行器運(yùn)動。這可能導(dǎo)致明顯的延遲，控制器信號斜坡，過沖和振蕩 - 所有這些都會損害系統(tǒng)性能。
快速獲得并鎖定在指定位置的能力在液壓應(yīng)用中也具有優(yōu)勢。這是因?yàn)槎ㄎ黄骺梢苑乐箞?zhí)行器軸移動，盡管由于系統(tǒng)中的流體流動而導(dǎo)致動態(tài)變化（通常是壓力）。另一方面，傳統(tǒng)的定位器可能使閥門位置響應(yīng)于外力而偏離預(yù)期。
關(guān)鍵的反饋元素是傳感器。上海自動化儀表十一廠工程師表示，一個非接觸式磁力編碼器連接在執(zhí)行器軸上，可提供精確的數(shù)字位置信號，以控制閉環(huán)操作。該器件在編碼器板上的陣列中使用分立霍爾效應(yīng)傳感器。磁掃掠臂響應(yīng)軸運(yùn)動并在陣列上移動，以便為每個增量的運(yùn)動產(chǎn)生獨(dú)特的二進(jìn)制信號。傳感器幾乎不受沖擊影響，信號不會因磨損或溫度而漂移，從而有效地消除了在正常使用中重新校準(zhǔn)的需要。類似地，來自線性傳感器的位置信號可用于運(yùn)行諸如動力缸之類的裝置。
另一個好處是工作液不會進(jìn)入定位器，因此灰塵或水不會污染操作。這與傳統(tǒng)定位器不同，傳統(tǒng)定位器需要連續(xù)排氣才能操作，即使定位器沒有移動執(zhí)行器也是如此。（排出的空氣從工廠壓縮空氣集管中抽出，通過典型的定位器并排放到大氣中。）這會增加運(yùn)營成本。此外，這種定位器具有相互作用的電子，機(jī)械和氣動元件。排出的空氣中含有夾帶的水，油和污垢，這些污垢會污染這些元素并需要維護(hù)。
提供兩種基本定位器模型。DLA模塊可以遠(yuǎn)程安裝（距離閥門最遠(yuǎn)2,000英尺），以避免電子設(shè)備受到振動，極端溫度和惡劣或危險(xiǎn)環(huán)境的影響。DLA顯示閥門位置，確認(rèn)執(zhí)行器正常運(yùn)行，以及手動超控以繞過控制信號。MCDLU模塊安裝在閥門上，編碼器和電子元件安裝在同一外殼中。
定位器可以直接調(diào)節(jié)和監(jiān)控遠(yuǎn)程執(zhí)行器以及開關(guān)閥，有或沒有過程控制器。存儲的程序提供現(xiàn)場可選的響應(yīng)，例如失效打開或關(guān)閉信號或功率損耗，以及自定義響應(yīng)，包括部分跨度和分割范圍。據(jù)報(bào)道，設(shè)置和校準(zhǔn)快速而直接。
重復(fù)性為±0.5％，工作溫度范圍為-50°至300°F，器件需要12-24 Vdc或120/240 Vac電源。
DLA和MCDLU裝置已在各種苛刻的環(huán)境中使用超過15年。工程師說，大多數(shù)原始單位仍在使用中。DLA型號特別適用于惡劣條件，因?yàn)槊舾须娮釉O(shè)備位于惡劣或不方便的區(qū)域之外，例如難以到達(dá)的閥門/阻尼器執(zhí)行器位置。只有編碼器在執(zhí)行器上。例如，有幾個人在鋼軋機(jī)中在遠(yuǎn)高于100°F的溫度下操作熱空氣阻尼器。位置信號傳輸?shù)轿挥?00英尺以外的遙控器。DLA處理器還具有診斷功能，可以提醒和查明定位器或系統(tǒng)問題。其他典型應(yīng)用包括用于真空動力縫紉和卷煙機(jī)。
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