به یاد داشته باشید که هدف یک پوزیشنر ولو ، اطمینان از تطابق موقعیت ولو مکانیکی با سیگنال فرمان است. بنابراین، یک پوزیشنر ولو در واقع یک سیستم کنترل حلقه بسته است: با اعمال فشار کم یا زیاد به اکچویتور به منظور دستیابی به موقعیت فرمان میل سوپاپ است. پوزیشنر ولو مکانیکی از اهرم ها، بادامک ها و سایر اجزای فیزیکی برای دستیابی به این کنترل حلقه بسته استفاده می کنند.
. در ادامه این مقاله اطلاعات کلی در خصوص پوزیشنر الکترونیکی را بررسی می کنیم.
🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل
فهرست مطالب:
🔰نمونه هایی از داده های تشخیصی ارائه شده توسط پوزیشنرهای الکترونیکی
🔰قابلیت های مفید کنترل ولو های هوشمند
پوزیشنر ولو الکترونیکی ، اغلب از یک سنسور الکترونیکی برای تشخیص موقعیت میل سوپاپ، یک ریزپردازنده برای مقایسه موقعیت Stem حس‌شده با سیگنال کنترل با تفریق ریاضی (خطا = سیگنال -موقعیت)، سپس از مبدل سیگنال پنوماتیک و رله استفاده می‌کنند. یک نمودار ساده از پوزیشنر ولو الکترونیکی در اینجا نشان داده شده است:
همانطور که از این نمودار می بینید، در داخل یک پوزیشنر الکترونیکی چیز های زیادی در جریان است. ما نه تنها یک، بلکه دو الگوریتم کنترلی داریم که با هم کار می کنند تا موقعیت شیر را حفظ کنند: یکی نظارت و کنترل فشار اعمال شده به اکچویتور (جبران تغییرات فشار هوا که ممکن است موقعیت شیر را تحت تأثیر قرار دهد) و دیگری نظارت و کنترل میل. موقعیت خود را دارد و یک سیگنال کنترل آبشاری به اجزای کنترل فشار ارسال می کند.
سیگنال فرمان (ارسال شده از کنترل‌کننده حلقه فرآیند، PLC یا سایر سیستم‌های کنترلی) به پوزیشنر شیر کنترلی می‌گوید که میل سوپاپ باید در کجا قرار گیرد. اولین کنترل کننده داخل پوزیشنر (PI) محاسبه می کند که برای رسیدن به موقعیت ساقه درخواستی چه مقدار فشار هوا در اکچویتور لازم است. کنترل کننده بعدی (PID) مبدل I/P (جریان به فشار) را تا آنجایی که برای رسیدن به آن فشار لازم است هدایت می کند. اگر چیزی باعث شود که میل سوپاپ در موقعیت فرمان قرار نگیرد، دو کنترل کننده داخل پوزیشنر با هم کار می کنند تا شیر را به موقعیت مناسب خود وادار کنند.
نه تنها کنترل ولو های الکترونیکی دریچه‌ها در مقایسه با کنترل ولو های مکانیکی سوپاپ، به کنترل موقعیت برتر دست می‌یابند، بلکه مجموعه حسگر ها و توانایی ارتباط دیجیتالی آنها سطح جدیدی از داده‌های تشخیصی را هم برای پرسنل تعمیر و نگهداری و هم برای سیستم کنترل ناظر (در صورت برنامه‌ریزی برای نظارت و عمل بر روی آن) فراهم می‌کند. این داده ها).
نمونه هایی از داده های تشخیصی ارائه شده توسط پوزیشنرهای الکترونیکی
- تامین فشار هوا
- فشار هوای اکچویتور
- دمای محیط
- خطاهای موقعیت و فشار
- کل حرکت میل سوپاپ (مانند کیلومتر شمار در خودرو)
علاوه بر این، ریزپردازنده تعبیه شده در یک کنترل ولو الکترونیکی، قادر به انجام خودآزمایی، خود کالیبراسیون و سایر روش‌های معمولی است که به طور سنتی توسط تکنسین‌های ابزار بر روی کنترل ولو های مکانیکی دریچه انجام می‌شود. دسترسی به اندازه‌گیری هایی مانند حرکت کل میل سوپاپ، حتی به یک کنترل ولو الکترونیکی اجازه می‌دهد تا زمان فرسودگی بسته‌بندی را به‌طور پیش‌بینی‌کننده محاسبه کند، و به‌طور خودکار هشدار تعمیر و نگهداری را علامت‌گذاری می‌کند که اپراتورها و/یا تکنسین‌های ابزار را در هنگام نیاز به تعویض بسته‌بندی میل سوپاپ مطلع می‌کند!
قابلیت های مفید کنترل ولو های هوشمند
یکی از قابلیت‌های مفید برخی کنترل ولو های “هوشمند” شیر – از آنجایی که فشار هوای اکچویتور را علاوه بر موقعیت ساقه کنترل می‌کنند – توانایی حفظ درجه قابل‌اعتماد شیر کنترلی در صورت خرابی سنسور موقعیت ساقه است. اگر ریزپردازنده سیگنال بازخورد موقعیت ناموفق (خارج از مقیاس) را تشخیص دهد، ممکن است برنامه ریزی شود که شیر را تنها بر اساس فشار ادامه دهد: تنظیم فشار هوای اعمال شده به اکچویتور با توجه به عملکرد فشار/موقعیتی که در آن ثبت کرده است.
گذشته در حالی که دیگر به‌عنوان یک کنترل ولو عمل نمی‌کند، زیرا نمی‌تواند موقعیت ساقه سوپاپ را حس کند، همچنان ممکن است نقش خود را به عنوان یک تقویت‌کننده حجم (در مقایسه با ظرفیت جریان یک I/P معمولی) ایفا کند و کنترل معقولی روی شیر در موارد دیگر ارائه دهد. موقعیت گیر سوپاپ (غیر هوشمند) در صورت از دست دادن بازخورد موقعیت ساقه خود، در واقع اوضاع را بدتر می کند. با هر کنترل ولو صرفاً مکانیکی، در صورتی که پیوند بازخورد موقعیت ساقه از بین برود، شیر کنترلی معمولاً به طور کامل باز یا کاملاً بسته می‌شود. در مورد بهترین پوزیشنر های “هوشمند” اینطور نیست!
شاید مهم‌ترین داده‌های تشخیصی ارائه‌شده توسط یک کنترل ولو الکترونیکی، مقایسه فشار اکچویتور در مقابل موقعیت ساقه باشد، که معمولاً در قالب یک نمودار بیان می‌شود. فشار اکچویتور بازتاب مستقیم نیروی اعمال شده توسط محرک به میل سوپاپ است، زیرا رابطه بین نیرو و فشار برای پیستون یا دیافراگم به سادگی است، جایی که مساحت ثابت است. بنابراین، مقایسه فشار هوای اکچویتور در مقابل موقعیت ساقه در واقع بیانی از موقعیت نیرو در مقابل شیر است. این به اصطلاح امضای شیر برای شناسایی و اصلاح مشکلاتی مانند اصطکاک بیش از حد بسته‌بندی، تداخل رویه سوپاپ و مشکلات فیت پلاگ / تکیه گاه فوق‌العاده مفید است.
اسکرین شات یک “امضای شیر” (برگرفته از یک محصول نرم افزاری امرسون به نام ValveLink، به عنوان بخشی از مجموعه AMS آنها) در اینجا ظاهر می شود، که رفتار یک دریچه کره ای بدنه هوا به باز را نشان می دهد:
نمودار فشار اکچویتور
دو نمودار فشار اکچویتور در مقابل موقعیت ساقه در این نمودار نشان داده شده است، یکی قرمز و دیگری آبی. نمودار قرمز واکنش شیر را در جهت باز شدن نشان می دهد که در آن فشار اضافی برای غلبه بر اصطکاک بسته بندی در حین باز شدن شیر (بالا) مورد نیاز است. نمودار آبی شیر را هنگام بسته شدن نشان می دهد، فشار کمتری به دیافراگم اعمال می شود تا فشار فنر بر اصطکاک بسته بندی غلبه کند زیرا دریچه بسته (پایین) به حالت استراحت حرکت می کند. چرخش‌های تیز در هر انتهای این نمودار نشان می‌دهد که میل سوپاپ به موقعیت‌های انتهایی خود می‌رسد و با وجود تغییرات بیشتر در فشار اکچویتور، نمی‌تواند دورتر حرکت کند.
هر نمودار تقریباً مطابق با قانون هوک که رفتار فنر سوپاپ را توصیف می کند خطی است، جایی که نیروی اعمال شده به فنر با جابجایی (فشردگی) آن فنر نسبت مستقیم دارد: . هر گونه انحراف از یک نمودار خطی منفرد نشان‌دهنده نیروی (ها) دیگری به جز فشار فنر و نیروی پنوماتیکی است که روی میل دریچه اعمال می‌شود. به همین دلیل است که ما دو نمودار را به صورت عمودی از یکدیگر می بینیم. اصطکاک پکینگ نیروی دیگری است که علاوه بر فشرده سازی فنر و نیرویی که توسط فشار هوا بر دیافراگم اکچویتور وارد می شود، روی ساقه سوپاپ تأثیر می گذارد. اندازه نسبتاً کوچک این افست و همچنین قوام آن نشان می دهد که اصطکاک بسته بندی در این شیر “سالم” است. هر چه این شیر اصطکاک بسته بندی بیشتری را تجربه کند، این دو قطعه به صورت عمودی انحراف بیشتری خواهند داشت.
چرخش شدید به پایین در انتهای سمت چپ نمودار، جایی که پلاگین سوپاپ با صندلی تماس می گیرد، نیمرخ نشیمنگاه نامیده می شود. نمایه نشیمنگاهی که در انتهای طرحی که دریچه بسته می‌شود، اطلاعات مفید زیادی در مورد وضعیت فیزیکی دوشاخه و نشیمنگاه دارد. همانطور که این قطعات تریم در یک شیر کنترل فرسوده می شوند، شکل پروفیل نشیمنگاه متناسب با آن تغییر می کند. نیمرخ های نامنظم صندلی ممکن است فرسایش صندلی، گازگرفتگی یا تعدادی از بیماری های دیگر را تشخیص دهد.
با بزرگنمایی در انتهای سمت چپ پایین نمودار امضای سوپاپ، نمایه نشیمنگاه را می توان با جزئیات دقیق بررسی کرد. یک نمایه نشیمنگاهی گرفته شده از یک شیر گلوب در شرایط ایده آل در اینجا مشاهده می شود:
اگر کارکنان تعمیر و نگهداری یک مرکز خاص به اندازه کافی کوشا باشند که امضای دریچه شیر های کنترلی آن را پس از مونتاژ یا بازسازی ثبت کنند، امضای “اصلی” هر شیر کنترلی خاص ممکن است با امضای همان شیر کنترلی که بعداً گرفته شده است مقایسه شود. تاریخ، امکان تعیین کیفی سایش را بدون نیاز به جدا کردن شیرها برای بازرسی فراهم می کند.
جالب توجه است، این رابطه فشار اکچویتور (نیروی) با موقعیت ساقه نیز در کنترل ولو های الکترونیکی مورد استفاده با برخی از شیر های مدرن با تحریک الکتریکی موجود است. در مورد یک اکچویتور الکتریکی، نیروی اعمال شده به میل سوپاپ مستقیماً به جریان موتور مربوط می شود که به راحتی توسط کنترل ولو الکترونیکی اندازه گیری و تفسیر می شود. بنابراین، حتی با یک فن‌آوری اکچویتور متفاوت، همان نوع داده‌های تشخیصی ممکن است به صورت گرافیکی برای تشخیص آسان‌تر مشکلات دریچه ارائه شوند. این تشخیص‌ها حتی برای دریچه‌های باز/بستن موتوری که برای سرویس دریچه گاز استفاده نمی‌شوند نیز اعمال می‌شود. و به‌ویژه برای دریچه‌های خاموش کننده دروازه، دوشاخه و توپی که درگیری صندلی برای خاموش کردن محکم بسیار زیاد است، مفید است.
برای سفارش و یا خرید محصولات پوزیشنر و خرید دیگر محصولات شیر های صنعتی، محرکها، رگولاتور ها و همچنین کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.
منبع:
