پوزیشنر

پوزیشنر

پوزیشنرهایی که نقاط تنظیم شیر را حفظ و کنترل می کنند، می توانند بینش های مهمی را ارائه دهند. به همین دلیل است که پلنت های صنعتی به طور فزاینده ای به پوزیشنر های  شیر هوشمند روی می آورند. این دستگاه‌ها نه تنها اکچویتور شیر را با دقت بالایی قرار می‌دهند، بلکه داده‌ها را نیز نظارت و ضبط می‌کنند و عملکردهای تشخیصی قوی و همچنین ویژگی‌های دیگر را ارائه می‌دهند. دستگاه‌های دارای ارتباطات دیجیتالی یکپارچه می‌توانند دید و کنترل بیشتری بر دارایی‌های تولید حیاتی به اپراتورهای کارخانه بدهند و در نتیجه عملکرد کارخانه و کارایی عملیاتی بیشتر را بهبود ببخشند.

همچنین در صورتیکه اختلافی بین وضعیت واقعی شیر کنترلی و وضعیتی که توسط کنترلر فرمان داده شده وجود داشته باشد ، این اختلاف را از بین برده تا شیر در وضعیت صحیح فرمان داده شده قرار گیرد.

پوزیشنر از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

1-ورودی

2-خروجی

3 –فیدبک

بخش ورودی:

بخش ورودی شامل سیگنال ورودی 4 تا 20 میلی آمپر در پوزیشنر های اسمارت و الکتروپنوماتیک و یا سیگنال 3 تا 15psi  در پوزیشنر های پنوماتیک و تغذیه هوای ابزار دقیق می باشد.

بخش خروجی:

بخش خروجی شامل مبدل I/P یا مبدل P/P و board main و یک سری رله ها و فلاپر نازل که سیگنال خروجی هوا را به سمت اکچویتور هدایت می کنند.

بخش فیدبک یا تصحیح:

این قسمت فرمانی که پوزیشنر به ولو میدهد را تصحیح میکند یعنی فرمان ارسالی از آن با موقعیت فعلی ولو را مقایسه میکند و به پوزیشنر گزارش میدهد ، به عنوان مثال پوزیشنر فرمان 50 درصد را به اکچویتور صادر کرده ، بعد از حرکت استم موقعیت استم به وسیله فیدبک به پوزیشنر گزارش شده تا فرمان مناسب را صادر کند که شامل یک عدد پتانسیومتر میباشد.

پوزیشنر شیر کنترلی

پوزیشنرهای شیر کنترلی، دستگاه هایی هستند که برای قرار دادن شیر در موقعیت صحیح با افزایش یا کاهش فشار بار هوا بر روی محرک (اکچویتور) استفاده می شوند. به جای اینکه کنترل کننده فرآیند سیگنالی را مستقیماً به محرک برای حرکت شیر ارسال کند ، یک پوزیشنر شیر،  موقعیت دقیق شیر را حس می کند و برای حرکت دادن شیر به اکچویتور ارتباط برقرار می کند.

پوزیشنرهای شیر معمولاً روی مرکز یا پوشش رویی محرک پنوماتیکی (برای شیرهای کنترلی خطی) یا نزدیک انتهای شافت (برای شیرهای کنترل دوار) نصب می شوند. برای تنظیمات، پوزیشنر از نظر مکانیکی به ساقه شیر یا شافت شیر متصل می شود، همچنین این امکان را می دهد تا موقعیت شیر با موقعیت درخواست شده توسط کنترل کننده مقایسه شود.

در واقع این دستگاه از سیستم کنترل اصلی فرآیند، یک نقطه تنظیم موقعیت ساقه‌ی شیر دریافت می‌کند. می توانیم بگوییم که سیستم کنترل فرآیند در این حالت کنترل کننده اصلی یا Master است، در حالی که ‍‍پوزیشنر شیر یک کنترل‌کننده ثانویه یا تحت فرمان است.

پوزیشنر ولو ها معمولاً روی زرده یا پوشش بالایی یک اکچویتور پنوماتیکی برای کنترل ولو های خطی یا نزدیک به انتهای شفت برای کنترل ولو‌ های کنترل چرخشی نصب می‌شوند. برای هر یک از پیکربندی ها، پوزیشنر به صورت مکانیکی به میل سوپاپ یا شفت سوپاپ متصل می شود. این اجازه می دهد تا موقعیت شیر ​​با موقعیت درخواست شده توسط کنترل کننده مقایسه شود. هنگامی که یک سیگنال کنترل با موقعیت اکچویتور کنترل ولو متفاوت است، پوزیشنر ولو بازخورد لازم را برای حرکت اکچویتور تا رسیدن به موقعیت صحیح ارسال می کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

آیا می توان از شیر کنترلی بدون پوزیشنر استفاده کرد؟

در یک شیر کنترلی، از این دستگاه برای کنترل حرکت ساقه ی (Stem) شیر استفاده می شود، با استفاده از آن موقعیت مناسب ساقه بدست می آید. پوزیشنر بر اساس سیگنال کنترل کار می کند. بنابراین اگر پوزیشنر در شیر کنترلی وجود نداشته باشد ، نمی توانیم ساقه را حرکت دهیم.

برای مطالعه بیشتر در مورد پوزیشنر شیر کنترلی تا پایان این صفحه ما را همراهی کنید. در ادامه انواع پوزیشنر ارائه شده در شرکت میراکنترل را مشاهده می کنید:

دلایل استفاده از پوزیشنر ولو ها در شیر های کنترل چرخشی یا خطی

• توانایی کنترل دقیق روی یک فرآیند دقیق.
• سرعت پاسخ به تغییر در فرآیند را افزایش دهید و امکان بارگیری و تخلیه سریع تر را فراهم کنید.
• برای تقسیم محدوده (یک کنترل کننده برای دو دریچه) اجازه دهید.
• بر اصطکاک نشیمنگاه در شیر های دوار غلبه کنید.
• امکان استفاده بیشتر از سیگنال الکترونیکی 4 تا 20 میلی آمپر را فراهم کنید.
• اثرات اصطکاک بسته بندی ساقه سوپاپ و هیسترزیس ناشی از آن را به حداقل برسانید. این امر به ویژه برای مواد بسته بندی در دمای بالا مانند گرافیت مهم است.
• واکنش های ناشی از جریان را به افت فشار بالاتر نفی می کند و عدم تعادل نیروی داخلی را جبران می کند.
• اجازه استفاده از بادامک های مشخصه در شیرهای دوار را بدهید.
• افزایش وضوح سیستم کنترل
• هنگامی که عدد بالاتر در محدوده اکچویتور بیش از 15psig باشد، عملیات را آسان می کند. یعنی , 10 - 30psig 6 - 30psig.

استاندارد ها

استاندارد های رایج برای پوزیشنرهای شیر شامل نشان‌هایی از انجمن استانداردهای کانادا (CSA) و آزمایشگاه‌های بیمه‌گر (UL)، یک سازمان تست مستقل است.

هدف استفاده از پوزیشنر در شیر کنترلی

• پوزیشنر در بهبود زمان پاسخگویی شیر کنترلی کمک می کند.
• پوزیشنر می تواند مشخص کند که شیر کنترلی در چه حالتی از عملکرد خود است.
• برای عملکرد درست شیر کنترلی هوای ابزار دقیق مورد نیاز است با توجه به اینکه حجم هوای خروجی از کنترل کننده های پنوماتیک برای عملکرد شیر کنترلی کافی نیست.در این حالت پوزیشنر سیگنال هوای ابزار دقیق حجم کم را به فشار هوایی با حجم بالاتر تبدیل می کند و این برای عملکرد بهتر به محرک، اکچویتور ارسال می شود.

پوزیشنر شیر معمولاً به‌عنوان لوازم جانبی کنترل ولو برای کدام وضعیتی که در زیر توضیح داده شده توصیه می‌شود؟

• الف) برای کنترل ولو های با بدنه بیش از 2 اینچ (5 سانتی متر) به منظور غلبه بر نیروهای فنر اکچویتور
• ب) برای کنترل ولو های که از فولاد کربنی یا برنز ساخته شده اند
• ج) برای کنترل ولو های که درجات زیادی از هیسترزیس را تجربه می کنند
• د) برای کنترل ولو های بدنه شکاف
• ه) هیچ یک از موارد فوق

پاسخ الف صحیح نیست. استفاده از پوزیشنرها به اندازه شیر بستگی ندارد.

پاسخ ب صحیح نیست. استفاده از پوزیشنر شیر به مواد ساخت یک شیر ارتباطی ندارد.

پاسخ د صحیح نیست. استفاده از پوزیشنر شیر به نوع بدنه شیر ارتباطی ندارد.

پاسخ صحیح ج است. یک پوزیشنر خروجی پنوماتیک را روی یک اکچویتور شیر تنظیم می کند تا موقعیت درخواستی شیر از یک کنترل کننده به دست آید. یک پوزیشنر شیر می‌تواند هرگونه عدم دقت دریچه را با توجه به سیگنال تقاضای کنترل‌کننده در مقابل موقعیت واقعی میل سوپاپ، بدون توجه به میزان تغییر حرکت شیر یا جهت حرکت شیر، تصحیح کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

مزایای استفاده از پوزیشنر در شیر کنترلی

• موقعیت ساقه (Stem) شیر را می توان به طور دقیق تعیین کرد.
• مشخصات شیر را می توان تغییر داد.
• می توان به یک پاسخ سریع دست یافت.
• می توان عملکرد شیر را معکوس کرد.
• دارای عملکرد Tight shutoff

وظایف پوزیشنر

پوزیشنر های کنترل ولو، نحوه واکنش کنترل ولو های فعال در یک حلقه کنترل فرآیند را تغییر داده‌اند. با افزودن پوزیشنر پنوماتیکی یا الکتروپنوماتیکی به شیر، می توان هر دو اکچویتور تک اثره و دو اثره را دقیقاً قرار داده و کنترل کرد. شیر می تواند به بخشی جدایی ناپذیر از یک سیستم کنترل شده دیجیتال تبدیل شود که هم سلامت شیر و هم اطلاعات تشخیصی را رله می کند تا اطمینان حاصل شود که حلقه نقطه تنظیم را در یک دقت مطلوب حفظ می کند. این مقاله به جزئیات بسیاری از مزایای نصب و به کارگیری یک پوزیشنر در یک بسته کنترل ولو با تحریک پنوماتیکی می‌پردازد.

پوزیشنرهای 20 برای اجازه دادن به عنصر کنترل نهایی برای انجام کامل عملکرد خود در حلقه کنترل استفاده می شوند. آنها با افزایش یا کاهش فشار بار هوا بر روی اکچویتور، شیر را در موقعیت صحیح قرار می دهند.

از آنجایی که آنها در یک کنترل ولو مستقیم نصب می شوند، می توانند تحت تأثیر ارتعاش در لوله کشی، دما، گازهای محیطی و غیره قرار گیرند. بنابراین آنها باید ساختار محکمی داشته باشند. مواردی که ما از پوزیشنر های شیر استفاده می کنیم عبارتند از:

• اختلاف فشار شیر عالی است و اثرات تغییر فشار سیال قوی است.
• اصطکاک با بسته بندی غده عالی است و هیسترزیس و خطی بد می شود.
• سیگنال کنترلر و سیگنال اکچویتور متفاوت است.
• فاصله بین کنترلر و کنترل ولو زیاد است و پاسخ آهسته است (برای سیگنال های پنوماتیک).
• قطر ورودی کنترل ولو بیش از 100 میلی متر است و به دلیل بار سنگین پاسخ کند است.
• دو یا چند کنترل ولو در پاسخ به یک سیگنال در یک محدوده تقسیم کار می کنند
• سیگنال عملیات تقویت می شود زیرا به توان عملیاتی زیادی نیاز است
• فشار سیال مانند شیرهای پروانه ای تأثیر قوی دارد.
• برای به دست آوردن ویژگی های مورد نیاز، لازم است ویژگی های ذاتی شیر بهبود یابد.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

مبانی حلقه کنترل فرآیند پوزیشنر شیر کنترل

نقطه مرکزی حلقه کنترل فرآیند شیر کنترلی است. پوزیشنر یک قسمت اساسی از مجموعه است و حلقه کنترل فرآیند شامل یک سنسور و یک ترانسمیتر است که اطلاعات مربوط به فرآیند را گزارش می کند. به عنوان مثال ، آنچه در لوله فرآیند وجود دارد ، یا اندازه گیری جریان ، فشار یا دما.

این سیگنال به کنترل کننده (به عنوان مثال ، یک سیستم کنترل مانند DSC یا PLC) بازگردانده می شود و سپس از کنترل کننده ، سیگنال خروجی به عنوان یک سیگنال نقطه تنظیم با 4-20 میلی آمپر پخش می شود.

قبل از ادامه ، لازم است اهمیت گزینه های 4-20 میلی آمپر و HART را بیان کنید. سیگنال 4-20 میلی آمپر یک سیگنال آنالوگ است و این سیگنال ورودی معمولی به پوزیشنر های شیر دیجیتال و همچنین یک پوزیشنر پایه شیر الکترو پنوماتیک است که شامل ریزپردازنده نیست.

این به عنوان سیگنال کنترل ، که سیگنال تقاضای موقعیت است ، و همچنین به عنوان منبع تغذیه پوزیشنر عمل می کند.

هارت HART یک روش ارتباط دیجیتال است که روی سیم های 4-20 میلی آمپر اعمال می شود. بیشتر مشتریان از سیگنال 4-20 میلی آمپر استفاده می کنند و پوزیشنر آنها از قابلیت HART برخوردار است ، اما از این موارد استفاده نمی کنند.

مزایای استفاده از HART به مزایای کلی استفاده از پوزیشنر دیجیتالی در شیر کنترلی مرتبط است. استفاده از ارتباطات HART منجر به بهبود دقت ، پایداری بهتر شیر کنترلی ، در دسترس بودن فرآیند و صرفه جویی در هزینه و انرژی در مقایسه با پوزیشنر از نوع آنالوگ به سبک قدیمی تر می شود.

پوزیشنر شیر کنترلی به منبع هوا و منبع انرژی نیاز دارد. هدف از یافتن موقعیت شیر ، حرکت اکچویتور به گونه ای است که حرکت شیر با نقطه تنظیم از کنترل کننده مطابقت داشته باشد.

وقتی این کار به درستی انجام شود ، شیر می تواند محیط فرآیند را تنظیم کرده و شیر را مطابق با نقطه تنظیم شده قرار دهد. نقطه تنظیم توسط حلقه کنترل تعیین می شود و از طریق کنترل کننده ، تنظیم می شود.

مجموعه شیر متشکل از دریچه ای است که متغیر فرآیند ، اکچویتور و پوزیشنر را کنترل می کند. چندین نوع اکچویتور در بازار موجود است. یکی از برجسته ترین انواع اکچویتور نوع دیافراگم است.

اینها معمولاً Single Acting هستند و از یک تابع فنر برای دستیابی به یک Fail Safe استفاده می کنند. در صورت بروز هرگونه مشکل مانند از دست دادن هوا یا از دست دادن سیگنال ، این نوع شیر ها طوری طراحی شده اند که می توانند با خیال راحت روند کار را در شرایط ایمن تنظیم کنند.

نوع متداول دیگر اکچویتور، ماکچویتور نوع پیستونی است که می تواند سینگل یا دبل باشد. اکچویتور های تک پیستونی سینگل از عملکرد فنر استفاده می کنند تا بسته به جهت مورد نیاز پیستون جمع شود یا منبسط شود.

یک محرک دبل معمولاً بدون عملکرد فنر دو کاره است و این می تواند به نوع خاصی از پوزیشنر نیاز داشته باشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

پوزیشنر های موجود در بازار به گونه ای طراحی شده اند که قادر به کار با یک اکچویتور سینگل مانند اکچویتور خطی یا یک محرک نوع پیستونی با عملکرد فنر برای استفاده روتاری هستند که می تواند بین حالت های خطی یا دوار تعویض شود.

کاربر باید تصمیم بگیرد که آیا برنامه "ناامن" است یا "در جای خود خراب است" و این از طریق طراحی پوزیشنر انجام می شود. کاربران همچنین باید بین انواع اکچویتور های دبل یا انواع پیستون و اینکه آیا نوع شیر خطی یا دوار بهترین گزینه برای کاربرد آنها است ، تصمیم بگیرند.

از دست دادن سیگنال های کنترل یک مسئله جدی است که باید مورد توجه قرار گیرد و از آنجا که اکچویتور های نوع پیستونی پنوماتیک هستند ، باید توجه داشت که اگر سیستم هوای فشرده شده خود را از دست بدهد ، یا اینکه آیا باید توابع ایمنی برای حرکت شیر را به موقعیت ایمن تری برسانید.

عملکرد یک کنترل ولو شامل قرار دادن plug آن نسبت به seat ثابت داخل شیر است. یک اکچویتور مستقیماً از طریق میل به پلاگین شیر کوپل شده  seat و plug را به موقعیت کنترلی مورد نظر حرکت می دهد. معمولاً از یک اکچویتور پنوماتیک یا الکتریکی برای کنترل این موقعیت plug شیر استفاده می شود. کنترل ولو ها که به صورت پنوماتیکی فعال می‌شوند، هوا به باز یا هوا به بسته عمل می‌کنند. شیر های هوا به باز معمولاً توسط فنر بسته می شوند و برای باز شدن نیاز به فشار هوا دارند. شیر های هوا به بسته معمولاً توسط یک فنر باز نگه داشته می شوند و برای بسته شدن به فشار هوا نیاز دارند. طراحی مکانیکی ترکیب شیر و اکچویتور تعیین می‌کند که اکچویتور در چه مسیری کار می‌کند، اما شرایط ایمن مطلوب تعیین می‌کند که کدام نوع اعمال شود (در صورت خرابی هوای ابزار کارخانه).

یک کامپیوتر، کنترلر،پی ال سی، ترموستات یا سایر دستگاه های کنترل کننده الکتریکی، یک سیگنال الکتریکی آنالوگ را مستقیماً به یک اکچویتور الکتریکی یا از طریق مبدل جریان/ولتاژ به پنوماتیک یا پوزیشنر الکتروپنوماتیکی به یک اکچویتور پنوماتیک ارسال می کند. سیگنال بر اساس نقطه تنظیم سیستم مورد نظر است و شیر را به صورت خطی باز یا بسته تر تعدیل می کند. با خودکار کردن شیرها به این روش، می توان از آنها برای کنترل مستقیم و یا غیرمستقیم دما، فشار و جریان در یک سیستم حلقه باز یا بسته استفاده کرد.

مبدل‌های حرارتی نوع رایجی از برنامه‌های کنترل حلقه بسته هستند که در آن از کنترل ولو های بادی و الکتریکی می‌توان برای تنظیم آب، بخار و میعانات استفاده کرد. یک نمایش گرافیکی جزئی از یک مبدل حرارتی معمولی با استفاده از یک کنترل ولو در شکل نشان داده شده است.

ملاحظات کلیدی

پوزیشنر های دیجیتال مبتنی بر ریز پردازنده ها اغلب از یک سیگنال ورودی 4-20 میلی آمپر با ارتباط HART استفاده می کنند. سایر قابلیت های ارتباطی مانند Foundation Fieldbus یا Profibus PA در دسترس هستند ، اما ارتباط HART با 4-20 میلی آمپر به عنوان سیگنال نقطه تنظیم یکی از رایج ترین هاست.

پوزیشنر های دیجیتال حداقل باید دارای یک نمایشگر جلو با دکمه های فشار باشند ، که به کاربر اجازه می دهد تنظیمات دستگاه را انجام دهد. تولیدکنندگان همیشه یک نمایشگر را شامل نمی شوند ، اما این به کاربر نهایی ارزش زیادی می بخشد زیرا آنها می توانند پوزیشنر را بدون نیاز به استفاده از نرم افزار یا ابزار برنامه نویسی جداگانه کنترل کنند.

همچنین کاربران می توانند به منظور کشف خطا و تشخیص خطا ، مستقیماً به دستگاه دسترسی پیدا کنند.

علاوه بر گزینه های ورودی آسان ، هر پوزیشنر هوشمند یا پوزیشنر دیجیتال باید یک حالت خود کالیبراسیون داشته باشد که گاهی اوقات به عنوان تنظیم خودکار یا عملکرد تنظیم خودکار شناخته می شود.

در طراحی پوزیشنر می توان از قابلیت تنظیم خودکار یا کالیبراسیون خودکار بسیار اساسی یا حتی پیشرفته استفاده کرد ، اما این فاکتور مهمی در سازگاری است که پوزیشنر می تواند به درستی با مجموعه شیر تنظیم شود.

این قابلیت خود کالیبراسیونی همچنین امکان راه اندازی آسان ، سریع و قابل تکرار پوزیشنر را به مجموعه اکچویتور می دهد ، به این معنی که این فرایند به هیچ مداخله انسانی احتیاج ندارد. این اتوماسیون همچنین به کمترین میزان عدم دقت ناشی از کالیبره کردن افراد مختلف از طریق روشهای مختلف کمک می کند.

توجه به این نکته مهم است که پوزیشنر ها همیشه پارامترهای تنظیم ندارند و ممکن است دستگاه دارای پارامترهایی باشد که برای هر دو جهت بالا در مقابل جهت پایین یا عقربه های ساعت در مقابل خلاف جهت عقربه های ساعت تنظیم شوند.

این نکته قابل توجه است زیرا رفتارها و پویایی شیر ها در شیر کنترلی غالباً نامتقارن است ، عمدتا به دلیل تفاوت پویایی در حرکت به سمت بالا یا پایین در مقابل جهت عقربه های ساعت و خلاف جهت عقربه های ساعت. یک پوزیشنر خوب باید توابع پارامتر مستقلی را برای جهت های باز و بسته ارائه دهد.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

اصول عملکرد پوزیشنر شیر کنترلی

شکل زیر یک پوزیشنر ولو را نشان می دهد که  موقعیت شیر را به وسیله نیرو در نقطه مورد نظر قرار دهد ، ماژول پنوماتیک بر روی یک اکچویتور دبل (double-acting) نصب شده تا باعث عملکرد هوا شود. موقعیت یابی براساس تعادل دو نیرو است:

یکی متناسب با سیگنال تجهیزات

• دیگری متناسب با موقعیت ساقه

 

هنگامی که فشار سیگنال بر دیافراگم های موجود در کپسول سیگنال دستگاه وارد می شود ، یک نیروی رو به پایین فعال می شود ، از طریق بازو و بادامک دنباله دار ، حرکت ساقه اکچویتور به انتهای بالای فنر بازخورد منتقل می شود و در نتیجه با تغییر موقعیت ساقه Spring باعث تغییر تنش در بازخورد می شود.

هنگامی که این نیرو های مخالف هم ، تعادل برقرار کنند ، سیستم در حالت تعادل خواهد بود و ساقه در موقعیتی قرار می گیرد که توسط سیگنال تجهیزات درخواست می شود. تعادل به سمت بالا یا پایین حرکت می کند و با استفاده از Spool Valve ، فشارهای خروجی و سرعت جریان را تغییر می دهد اگر این نیروهای مخالف در تعادل نباشند. این منجر به حرکت پیستون می شود تا زمانی که تنش روی فنر بازخورد دقیقاً با فشار سیگنال دستگاه مخالفت کند.

توالی دقیق عملکرد پوزیشنر به شرح زیر است:

1. افزایش سیگنال ابزار ، کپسول سیگنال و میله تعادل دستگاه را به سمت پایین حرکت می دهد.
2. این حرکت میله تعادل پایلوت Spool Valve را نیز از موقعیت تعادل به سمت پایین می کشد.
3. با این کار پورت های شیر پایلوت باز می شود ، هوا به پورت 1 و هوای خروجی از پورت 2 تأمین می شود.
4. این باعث می شود پیستون اکچویتور به سمت بالا باشد. متناسب با موقعیت شیر ، برای مقابله با نیروی تولید شده توسط کپسول سیگنال ابزار ، پیستون همچنان به سمت بالا حرکت می کند تا زمانی که نیرو در فنر بازخورد به اندازه کافی افزایش یابد.
5. در این مرحله میله تعادل و Spool شروع به بازگشت به حالت تعادل می کند.
6. با شروع بسته شدن پورت های Spool Valve ، سرعت جریان هوا به اکچویتور کاهش می یابد.
7. پس از رسیدن پیستون به موقعیت لازم ، نیروی کشش فنر بازخورد برابر با نیروی تولید شده در کپسول سیگنال دستگاه است.
8. میله تعادل و کپسول سیگنال ابزار تا زمانی که تغییری در سیگنال ابزار ایجاد نشود ، در موقعیت تعادل خود باقی خواهد ماند و هیچ هوایی به اکچویتور نمی رود.
9. یک حرکت متناسب به پایین پیستون و ساقه اکچویتور تحت تأثیر کاهش سیگنال دستگاه قرار می گیرد که اقدامات توصیف شده را برعکس می کند.

مونتاژ پوزیشنر شیر کنترلی

یک پوزیشنر ولو از یک تقویت کننده بسیار کارآمد تشکیل شده است ، این ممکن است پنوماتیک ، الکتروپنوماتیک و غیره و یک اتصال برگشت دهنده باشد که موقعیت واقعی شیر را تشخیص می دهد.

حرکت ، مورد نیاز برای بسته شدن شیر است. فشار ورودی از کنترل کننده به دمنده کاهش می یابد. فلاپر از نازل فاصله گرفته و پس از عبور از اوریفیس ، فشار وارد می شود. فشار وارد شده به دیافراگم کاهش یافته و شیر شروع به بسته شدن می کند. بازوی عقب برگشت با چرخش بادامک در جهت عقربه های ساعت به سمت بالا حرکت می کند. این امر باعث افزایش فشار برگشتی میله تعادل در نازل می شود تا زمانی که دوباره تعادل حاصل شود.

تغییر روی خروجی اجازه می دهد تا سیگنال کنترل کننده مستقیماً بر روی دیافراگم قرار گیرد.

زمان مناسب نصب پوزیشنر

یک پوزیشنر کنترل ولو باید در شرایط زیر در نظر گرفته شود:

• در صورت نیاز به موقعیت دقیق شیر کنترلی ؛
• برای سرعت بخشیدن به پاسخ شیر. پوزیشنر از فشار بالاتر و جریان هوای بیشتر برای تنظیم موقعیت شیر ​​استفاده می کند.
• برای افزایش فشاری که یک اکچویتور و شیر کنترلی خاص (برای عملکرد به عنوان تقویت کننده)
• هنگامی که فشار شیر در حداکثر دبی کاری افت می کند ، برای شیرهای سینگل سیت (Single Seat) از 5 بار یا برای شیرهای دبل سیت (Double Seat) از 10 بار عبور می کند.
• برای خطی کردن یک اکچویتور غیر خطی ؛
• در مواردی که اختلاف فشار های مختلف درون مایع باعث تغییر موقعیت پلاگین می شود.
• هنگامی کنترل با محدوده وسیع گاز
• هنگامی که شیر های کنترلی در حال تعلیق با لجن یا مواد جامد هستند.

برای اطمینان از اینکه اختلاف فشار کامل شیر را می توان پذیرفت، مهم است که تنظیم صفر موقعیت ساز را طوری تنظیم کنید که فشار هوا در هنگام نشستن شیر با نیروی فنر مخالفت نکند.

شکل زیر یک پوزیشنر معمولی را نشان می دهد. معمولاً این به عنوان پوزینر P به P شناخته می‌شود زیرا یک سیگنال پنوماتیکی (P) را از سیستم کنترل می‌گیرد و یک سیگنال خروجی پنوماتیکی (P) را برای حرکت اکچویتور ارائه می‌کند.

یکی از مزایای کنترل پنوماتیک این است که ذاتاً ایمن است، یعنی خطر انفجار در یک جو خطرناک وجود ندارد و می تواند نیروی زیادی برای بستن شیر در برابر اختلاف فشار بالا ایجاد کند. با این حال، سیستم‌های کنترل پنوماتیکی در مقایسه با همتایان الکترونیکی خود محدودیت‌هایی دارند.

برای کاهش این امر، اجزای اضافی در دسترس هستند تا مزایای شیر پنوماتیک و اکچویتور را برای استفاده با یک سیستم کنترل الکترونیکی امکان‌پذیر سازد.

واحد اصلی مبدل I به P است. این واحد سیگنال کنترل الکتریکی، معمولاً 4 تا 20 میلی آمپر را دریافت می کند و آن را به سیگنال کنترل پنوماتیکی، معمولاً 0.2 تا 1 بار تبدیل می کند، که سپس به اکچویتور، یا به پوزیشنر P به P، همانطور که در شکل نشان داده شده است، تغذیه می کند.

با این ترتیب، تبدیل I به P (الکتریکی به پنوماتیک) را می توان در خارج از هر منطقه خطرناک یا به دور از دمای بیش از حد محیط، که ممکن است در نزدیکی شیر و خط لوله رخ دهد، انجام داد.

با این حال، در جایی که شرایط چنین مشکلاتی را ایجاد نمی‌کند، راه‌حل بسیار دقیق‌تر استفاده از مبدل/پوزیشنر الکتروپنوماتیک تک جزیی است که عملکردهای مبدل I به P و پوزیشنر P به P را ترکیب می‌کند، یعنی پوزیشنر شیر ترکیبی و مبدل الکتروپنوماتیک شکل 6.6.16 یک مبدل/پوزیشنر I به P معمولی را نشان می دهد.

اکثر سنسورها هنوز خروجی های آنالوگ دارند (به عنوان مثال 4 - 20 میلی آمپر یا 0 - 10 ولت) که می توانند به شکل دیجیتال تبدیل شوند. معمولاً کنترل‌کننده این تبدیل آنالوگ به دیجیتال (A/D) را انجام می‌دهد، اگرچه فناوری اکنون سنسورها را قادر می‌سازد تا این عملکرد A/D را خودشان انجام دهند. یک سنسور دیجیتال را می توان مستقیماً به یک سیستم ارتباطی مانند Fieldbus متصل کرد و داده های دیجیتالی شده را در فاصله طولانی به کنترل کننده منتقل کرد. در مقایسه با سیگنال آنالوگ، سیستم های دیجیتال بسیار کمتر در معرض تداخل الکتریکی هستند.

سیستم های کنترل آنالوگ به دلیل خواص مقاومتی کابل کشی به انتقال محلی در فواصل نسبتاً کوتاه محدود می شوند.

بیشتر اکچویتورهای الکتریکی هنوز به ورودی سیگنال کنترل آنالوگ نیاز دارند (به عنوان مثال 4 تا 20 میلی آمپر یا 0 تا 10 ولت)، که بیشتر از تکمیل یک شبکه ارتباطی دیجیتال بین سنسورها، اکچویتو‌ها و کنترل‌کننده‌ها جلوگیری می‌کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

نه دلیل استفاده از پوزیشنر شیر کنترلی

چرا ممکن است شما در فرآیند خود از پوزیشنر شیر کنترلی استفاده کنید؟  در ادامه دلایل استفاده از پوزیشنر را ارائه می کنیم.

پوزیشنر شیر وسیله ای است که برای دستیابی به کنترل دقیق، سرعت و دقت به یک سیستم کنترل استفاده می شود. اگرچه همه برنامه ها نیازی به پوزیشنر شیر ندارند. اما پوزیشنر‌های شیر در بسیاری از کاربردها، به‌ویژه در سیستم‌هایی که نوسانات می‌توانند برای کارایی یا کیفیت ویرانگر باشند، مزایایی را ارائه می‌دهند.

1. دقت:

هنگامی که موقعیت دقیق شیر مورد نیاز است. از آنجایی که پوزیشنر های شیر، موقعیت دقیق شیر را نظارت می‌کنند، کنترل مطمئن‌تری نسبت به یک اکچویتور به تنهایی فراهم می‌کنند. علاوه بر این، در قسمت پایینی شیر، جایی که اشتباهات مکرر است، پوزیشنرها دقت را بهبود می بخشند.

2. سرعت:

پوزیشنر شیر به بهبود سرعت پاسخ عملکرد شیر کمک می کند و مدت زمانی که سیستم بالاتر یا پایین تر از نقطه تنظیم کار می کند به حداقل می رساند. پوزیشنر از فشار بالاتر و جریان هوای بیشتر برای تنظیم موقعیت شیر استفاده می کند.

3. پوزیشنری به عنوان تقویت کننده:

پوزیشنر شیر فشاری را افزایش می دهد که یک اکچویتور و دریچه خاصی ممکن است بتواند ببندد.

3. برای کاهش اصطکاک:

اصطکاک در بسته بندی میل سوپاپ منجر به هیسترزیس و باند مرده می شود که باعث کاهش بهره وری می شود. این به ویژه برای پردازش مواد با دمای بالا مانند گرافیت مفید است.

5. کنترل 4-20 میلی آمپر:

مبدل I/P را می توان همراه با پوزیشنر استفاده کرد که از سیگنال کنترل الکتریکی 4-20 میلی آمپر استفاده می کند.

6. اصطکاک SEAT:

بر اثرات اصطکاک صندلی کمتر از 10 درصد در پرواز غلبه می کند، و اجازه می دهد کنترل ولو چرخشی در نزدیکی موقعیت "قفل" قرار گیرد.

7. افزایش انعطاف پذیری:

پوزیشنر به شما امکان می دهد از اکچویتور های دیافراگمی یا کنترل شده با پیستون برای تنظیم فاصله بین سنسور و کنترل ولو استفاده کنید.

همچنین می توانید بین عملیات کنترل مستقیم و معکوس سوئیچ کنید یا در صورت لزوم مشخصات جریان را تغییر دهید. حتی می توان از دو شیر با یک کنترلر (یعنی محدوده تقسیم) استفاده کرد.

8. محدوده:

کنترل های پوزیشنر شیر با دامنه دریچه گاز گسترده. و هنگامی که شیر ها لجن یا جامدات را در حالت تعلیق جابجا می کنند.

9. اجازه تقسیم محدوده:

این امکان را به شما می دهد که از دو شیر با یک کنترلر استفاده کنید. 4-12 میلی آمپر و 12-20 میلی آمپر.

قطعات تشکیل دهنده ی پوزیشنر

• Bellows- نیرویی متناسب با سیگنال ورودی پنوماتیک به میله تعادل اعمال می کند
• Spring - فنر پوزیشنر برای اعمال فشار میله تعادل  از طریق یک میله سربی و یک اتصال اعمال می کند.
• CAM - یک میله سربی قابل تعویض مربوط به ضربه محرک، اکچویتور و ایجاد هرگونه ویژگی بین موقعیت محرک و سیگنال ورودی پنوماتیک.
• Flapper
• Nozzle
• Adjusting screw
• Bypass lever
• Screened vent
• Rotary shaft arm

انواع پوزیشنر از لحاظ کارکرد داخلی

پوزیشنر پنوماتیکی

این نوع پوزیشنر ها قدیمی بوده که از سیستم فلاپر نازل استفاده کرده و سیگنال ورودی آنها 15-3psi می باشد. در شیر کنترلی زیر که سیگنال آن نیوماتیکی می باشد، بیلوز در بخش ورودی است و ساختار رله در بخش خروجی و بادامک و اتصال فیدبک در بخش فیدبک است، فرض کنید که سیگنال نیوماتیکی از کنترل کننده به بیلوز افزایش یابد .بیلوز منبسط شده و فلاپر را به طرف نازل حرکت میدهد این سبب می شود فشار پشت نازل افزایش یابد که این موضوع باعث میشود ساختار دیافراگم رله، شیر تغذیه را باز نماید.

سپس فشار خروجی به اکچویتور، افزایش یافته، سبب حرکت میله اکچویتور به سمت پایین میگردد. مادامی که آن به سمت پایین حرکت میکند، اتصال فیدبک را حرکت داده و آن بادامک را در جهتی می چرخاند که باعث میشود فلاپر از نازل دور گردد .در این حالت، فشار پشت نازل کاهش یافته و بنابراین شیر تغذیه رله بسته میشود و حرکت اکچویتور متوقف میگردد.

بنابراین تغییر سیگنال ورودی، یک تغییر در موقعیت اکچویتور ایجاد میکند .پوزیشنر، دوباره با فشار سیگنال بزرگتر، موقعیت جدید اکچویتور و اختلاف کمی در موقعیت فلاپر متعادل می گردد. با کاهش سیگنال کنترل کننده، بیلوز منقبض شده به کمک محدوده فنر و فلاپر شروع به دورشدن از نازل میکند .فشار پشت نازل کاهش مییابد و بنابراین فشارهای اکچویتور در داخل رله بر نیرو های فشار نازل غلبه میکنند و دیافراگم رله را حرکت میدهند بطوریکه پورت تخلیه باز میشود .

همانطوریکه فشار اکچویتور به هوا تخلیه میگردد، فنر اکچویتور، اکچویتور را به سمت بالا حرکت می دهد و اتصال فیدبک، بادامک را طوری میچرخاند که آن فلاپر را به عقب به سمت نازل حرکت می دهد، بنابراین فشار پشت نازل بالا می رود و سبب بستن شیر تخلیه میگردد.

پوزیشنر الکترو پنوماتیک

پوزیشنر هایی که سیگنال ورودی آنها4 تا 20 میلی آمپر بوده و برد الکترونیکی خاصی ندارند و به جای بیلوز در پوزیشنر قبلی دارای یک بوبین بوده که با ایجاد میدان مغناطیسی توسط این سیگنال، هسته ی آن جابجا شده و فاصله ی فلاپر نازل را کم یا زیاد میکند. که باعث تحریک پایلوت پوزیشنر میگردد و سیگنال تقویت شده از طریق پایلوت به سمت اکچویتور می رود . کالیبره آنها باید بصورت دستی انجام گیرد.

پوزیشنر استفاده شده در سایت مارک Marshall Forbes می باشد.

پوزیشنر دیجیتال Digital positioner

این پوزیشنر ها به عنوان پوزیشنر هوشمند (SMART) نیز نامیده می شود و برای انجام موقعیت یابی مناسب از سنسورها و ریز پردازنده ها استفاده شده است. این پوزیشنر ها موقعیت شیر را بررسی می کنند و این جزئیات را به سیگنال دیجیتال تبدیل می کنند. پوزیشنر های دیجیتال از دقت تشخیص موقعیت شیر بالایی برخوردار هستند ، در صورت لزوم می توان وضعیت شیر کنترلی را تنظیم کرد ، تنظیمات آسان و کالیبراسیون از قابلیت های این دسته از پوزیشنر ها می باشند. این پوزیشنر شیر امکان کنترل دقیق تری بر متغیرهای فرآیند را با افزایش سرعت و دقت پاسخ محرک، اکچویتور فراهم می کند.

پوزیشنر هوشمند Smart Positioner

این نوع پوزیشنر ها شامل board main ، مبدلI/P  ، پتانسیومتر ، پایلوت ولو (رله تقویت هوا ) و مابقی متعلقات می باشد که مجموعه کنترل ولو خود به تنهایی یک لوپ کنترلی حلقه بسته میباشد که در زیر به آن اشاره می کنیم.

• کنترلر شامل مبدل I/P و board main میباشد.
• اکچویتور شامل محرک و بقیه متعلقات آن میباشد.
• سنسور شامل مجموعه فیدبک که متشکل از Link ، Lever و پتانسیومتر میباشد.

به عنوان مثال : فرمان 70 درصد به پوزیشنر داده میشود ، موقعیت ولو هم قبلا کلوز بوده و مقایسه کننده می بیند که موقعیت ولو صفر میباشد و یک سیگنال Error معادل 70 درصد می سازد و به کنترلر میدهد که همان مبدل I/P داخل پوزیشنر می باشد .مبدل I/P هوای مورد نظر را ساخته ، سپس تقویت شده و به سمت اکچویتور میفرستد و اکچویتور اکشن می گیرد ، فرضا روی Scale 21 درصد میشود و سنسور موقعیت استم را به طور پیوسته به کنترلر گزارش می دهد و موقعیت 21 درصد را به کنترلر اعلام میکند ولی فرمان 70 درصد روی پوزیشنر می باشد ، پس هنوز 10 درصد خطا داریم دوباره در مقایسه کننده یک سیگنال Erorr ساخته می شود و کنترلر این سیگنال را بررسی میکند و به میزانی که باید هوا بسازد ، برای اکچویتور هوا می سازد و این عمل تا زمانی تکرار می شود که ولو به موقعیت مورد نظر یعنی 70 درصد برسد و هیچ سیگنال خطایی تولید نگردد و اون موقع ولو Stable می گردد .این بود نحوه فرمان گرفتن ولو کنترلی.

برند های معروف و کاربردی پوزیشنر های Smart استفاده شده در صنعت به شرح زیر میباشد:

1. پوزیشنرYTC ساخت کشور کره
2. پوزیشنر زیمنس ساخت کشور آلمان
3. پوزیشنر ABB یک شرکت چند ملیتی سوییسی ، سوئدی
4. پوزیشنر سامسون ساخت کشور آلمان
5. پوزیشنر فیشر ساخت کشور ایاالت متحده آمریکا
6. پوزیشنرAzbil ساخت کشور ژاپن
7. پوزیشنر Metso ساخت کشور فنالند
8. پوزیشنرSmar ساخت کشور برزیل

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

تفاوت انواع پوزیشنر

• پوزیشنر های پنوماتیکی سیگنال های پنوماتیکی را ارسال و دریافت می کنند. آنها ذاتاً ایمن هستند و می توانند مقدار زیادی نیرو برای بستن شیر ایجاد کنند.
• پوزیشنر های شیر الکتریکی سیگنال های الکتریکی را ارسال و دریافت می کنند. سه نوع تحریک الکتریکی وجود دارد: ولتاژ جریان متناوب تک فاز، ولتاژ جریان متناوب سه فاز (AC) و جریان مستقیم (DC).
• پوزیشنر های شیر الکترو پنوماتیکی سیگنال های کنترل جریان را به سیگنال های پنوماتیکی معادل تبدیل می کنند. آنها از تلفیق برق و هوا استفاده می کنند.
• پوزیشنر های دیجیتال یا "هوشمند" از یک ریز پردازنده برای تحریک محرک شیر و نظارت و ضبط داده ها استفاده می کنند. آنها بسیار دقیق هستند ، از هوای کمتری نسبت به پوزیشنر های آنالوگ استفاده می کنند و امکان تشخیص دیجیتال آنلاین را فراهم می کنند.

پنج عامل موثر در انتخاب پوزیشنر شیر کنترلی

طراحی

هرچه پوزیشنر ساده باشد بهتر است ، زیرا یک پوزیشنر ساده برای کار ، نگهداری و نصب بسیار مناسبتر است.

کارایی

پوزیشنر باید بتواند دستوراتی که به شکل توابع در خود دارد را به درستی انجام دهد ، دارای ویژگی های خاصی مانند افزایش منفعت ، هیسترزیس ، تکرارپذیری است و خطی بودن باید مناسب باشد.

قابلیت اطمینان

این توانایی پوزیشنر است که در شرایط دشوار کار کند ، اگر پوزیشنر ها قادر به عملکرد در شرایط دشوار باشند ، قابل اعتماد هستند.

پایداری

این توانایی پوزیشنر است که می تواند تحت شرایط دشوار برای مدت زمانی طولانی کار کند.

نگهداری

تعمیر و نگهداری کمتر بهتر خواهد بود.

بلاک های ساخت پوزیشنر

تبدیل سیگنال ورودی: ورودی پنوماتیک به یک حرکت مکانیکی تبدیل می شود. بهره پوزیشنر ممکن است در اینجا با استفاده از تقویت کننده پنوماتیک توسعه یابد.

تولید سیگنال خروجی: یک حرکت مکانیکی باعث می شود که یک شیر کنترل جهتی موقعیت خود را تغییر دهد و هوا را به اکچویتور (یا هوای خروجی از آن) تامین کند.

تصحیح سیگنال خروجی: بهره توسعه یافته قبلی به صفر کاهش می یابد.

نحوه کالیبره کردن پوزیشنر شیر کنترلی

تنظیم محدوده ی اندازه گیری

این کالیبراسیون قبل از نصب انجام می شود. با این کالیبراسیون ، عملکرد محرک، اکچویتور مناسب با فشار هوا حاصل می شود. این کالیبراسیون برای عملکرد Air to open و Air to fail valves شیر ها بسیار مهم است.

ترازبندی Linkage و cam

این کالیبراسیون برای اطمینان از مطابقت zero و span موقعیت مکانیسم بازخورد با موقعیت حرکت شیر که در حالت کاملاً باز و کاملاً بسته قرار دارد است.در این کالیبراسیون تأیید نصب انجام می شود ، نصب پوزیشنر و اتصالات بررسی می شود ، نصب میله سربی بررسی می شود.

تنظیم مقدار zero و span

این کالیبراسیون انجام می شود تا بتوان موقعیت شیر را با توجه به تقاضای پوزیشنر هماهنگ کرد.

کالیبراسیون Inline و Online

این کالیبراسیون فقط برای پوزیشنر های هوشمند یا دیجیتال است ، این کالیبراسیون در خود فیلد انجام می شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

توضیحات تکمیلی در مورد نحوه عملکرد پوزیشنر

عکس زیر یک پوزیشنر پنوماتیکی فیشر مدل 3582 را نشان می‌دهد که روی شیر کنترلی نصب شده است. پوزیشنر در این عکس جعبه ای به رنگ خاکستری است که در سمت راست آن سه گیج فشار وجود دارد.

در سمت چپ این پوزیشنر ممکن است بخشی از مکانیسم فیدبک دیده شود که شامل یک براکت فلزی که به اتصال ساقه شیر پیچ می‌شود  و به بازویی که از سمت پوزیشنر خارج می‌شود متصل می‌شود.

برای تعیین موقعیت ساقه‌ی شیر، هر پوزیشنر شیر کنترلی باید به برخی از وسایل مجهز باشد ، در غیر این صورت پوزیشنر نمی‌تواند موقعیت ساقه‌ی شیر را با سیگنال فرمان مقایسه کند.

یک پوزیشنر مدرن‌تر در عکس بعدی، Fisher DVC6000 است. در عکس زیر مشاهده می‌شود.

مانند پوزیشنر قدیمی‌تر مدل 3582، این مدل DVC6000 از یک اتصال فیدبک در سمت چپ برای درک موقعیت ساقه شیر استفاده می کند. حتی در مدل جدیدتر DVC6200 از حسگر اثر مغناطیسی Hall Effect برای درک موقعیت بهتر ساقه شیر استفاده می‌کند.

این طراحی فیدبک موقعیت غیرمکانیکی ، واکنش ، سایش ، تداخل و سایر مشکلات بالقوه مرتبط با پیوندهای مکانیکی را از بین می‌برد. فیدبک بهتر برای موقعیت بهتر شیر ضروری است.

پوزیشنرهای شیر کنترلی به طور معمول به گونه‌ای ساخته می‌شوند که سرعت جریان بالای هوا را تأمین و تخلیه کنند ، این عملکرد پوزیشنر به گونه‌ای است که خاصیت یک تقویت‌کننده حجم را نیز برآورده می‌کند.

بنابراین یک پوزیشنر نه تنها موقعیت دقیق شیر را تضمین می‌کند، بلکه سرعت ساقه سریعتر (و تاخیرهای کوتاه مدت) در صورتیکه نسبت به محرک، اکچویتور شیر مستقیماً توسط یک مبدل I / P “تأمین می‌شود” تضمین می‌کند.

این نکته به این معنی نیست که پوزیشنرهای شیر نیازی به تقویت کننده های حجم خارجی ندارند، فقط ظرفیت جریان هوای فعال‌کننده یک پوزیشنر معمولی بسیار بیشتر از ظرفیت جریان هوای یک مبدل I / P (آی تو پی) معمولی است.
یکی دیگر از مزایای افزودن پوزیشنر به شیر کنترلی پنوماتیک ، نشست کامل Seat و آب بند آن در شیر است.

هر کسی که قبلا دستگیره شیر یک شلنگ آب پاش را محکم کرده است ، این اصل را درک می کند: مقدار مشخصی از نیروی اتصال بین plug و seat لازم است تا کمی تغییر شکل داده و در نتیجه قالب آن دو قطعه را کاملاً در حالت مایع قرار دهد.

اصطلاح فنی این نیاز مکانیکی بار seat است. تصور کنید که اگر شیر کنترلی با استفاده از حرکت دیافراگم ، حرکت کشویی ساقه، توسط هوا منجر به باز شدن با محدوده تنظیم پلاگ با فشار 3 تا 15 PSI دارید.

در یک فشار 3 PSI به محرک، اکچویتور اعمال شده ، دیافراگم فقط نیروی کافی تولید می‌کند تا دقیقاً بر نیروی پیش بارگذاری فنر محرک، اکچویتور غلبه کند ، اما نیروی کافی برای حرکت دادن plug از seat را ندارد.

به عبارت دیگر، در فشار 3 PSI به دیافراگم محرک،Actuator  پلاگ در حال لمس بر روی seat و یا نشیمنگاه است. اما با نیروی کم یا بدون فشار می تواند یک حالت قطع محکم را فراهم کند.

اگر این شیر کنترلی مستقیماً توسط یک مبدل I / P (آی تو پی) با دامنه کالیبره شده 3-15 PSI تغذیه شود ، به این معنی است که شیر به سختی در مقدار 0٪ سیگنال (3 PSI) بسته می شود تا اینکه کاملاً قطع شود.

به منظور مجبور كردن برای قرار گرفتن پلاگ كامل شیر بر روي نشیمنگاه seat شیر و براي رسيدن به يك آب بند محكم ، بايد كليه فشار هوا را از ديافراگم خارج كرد تا هيچ نيروي ديافراگمي مخالف فنر نباشد. این امر با مبدل I / P با دامنه کالیبره شده 3-15 PSI غیرممکن است.

حال تصور کنید که همان شیر دقیقاً مجهز به یک Positioner باشد ، سیگنال PSI 3-15 را از مبدل I / P گرفته و از آن به عنوان دستور (نقطه تنظیم) برای موقعیت Stem شیر استفاده کند، سپس این پوزیشتر می تواند به همان اندازه که لازم است به دیافراگم فشار وارد کند تا به موقعیت ساقه دلخواه برسد.

کالیبراسیون مناسب پوزیشنر به گونه ای است که تا زمانی که سیگنال کمی از 0٪ بالا نرود ،plug  شیر شروع به بلند شدن نمی‌کند، این بدان معنی است که در 0٪ (4 میلی آمپر)  پوزیشنر سعی می‌کند شیر را به موقعیت منفی و کمی منفی برساند.
در تلاش برای رسیدن به این امر کاملا غیرممکن، خروجی پوزیشنر اشباع می‌شود و هیچ فشاری به دیافراگم محرک، اکچویتور  وارد نمی کند، در نتیجه نیروی فنر کامل توسط پلاگ بهseat  وارد می‌شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

مقایسه این دو سناریو در اینجا نشان داده شده است:

در حالی که پوزیشنرها برای محرک‌های، Actuator شیر مجهز به فنر مفید هستند اما برای برخی از انواع دیگر محرک‌ها، اکچویتورها کاملاً ضروری هستند.

محرک پیستونی پنوماتیک دو عملگر زیر را در نظر بگیرید که فاقد فنر است:

بدون وجود فنر نیروی مهارکننده‌ای برای بازگشت شیر به موقعیت “ایمن از کار افتادگی” فراهم می‌شود ، هیچ رابطه هوکی بین فشار هوای اعمال شده و موقعیت ساقه وجود ندارد. یک پوزیشنر باید به طور متناوب فشار هوا را به هر دو سطح پیستون وارد کند تا ساقه ی شیر را بالا و پایین کند.

محرک‌های، اکچویتور شیر کنترلی الکتریکی دسته دیگری از انواع محرک‌ها، Actuator هستند که کاملاً به نوعی از سیستم پوزیشنر  Positioner نیاز دارند ، زیرا یک موتور الکتریکی از موقعیت شافت خود “مطلع” نیست تا بتواند دقیقاً یک شیر کنترلی را حرکت دهد.
بنابراین مدار پوزیشنر با استفاده از پتانسیومتر یا سنسور LVDT / RVDT برای تشخیص موقعیت ساقه شیر و مجموعه‌ای از خروجی‌های ترانزیستوری برای هدایت موتور لازم است تا یک محرک، اکچویتور الکتریکی به سیگنال کنترل آنالوگ پاسخ دهد.

مبانی پوزیشنر کنترل ولو

یک پوزیشنر شیر به عنوان یک مفسر بین مجموعه کنترل ولو و سیستم کنترل عمل می کند. وظیفه آن ترجمه سیگنال های خروجی از سیستم کنترل و تنظیم هوا به اکچویتوری است که شیر را به موقعیت مورد نظر حرکت می دهد. پوزیشنر همچنین ممکن است فیدبک موقعیت را از میل/شفت شیر بگیرد و آن را به سیستم کنترل بازگرداند.

تکامل طراحی

فناوری کنترل ولو به سرعت سایر بخش‌های اتوماسیون تغییر نمی‌کند. در عوض، محصولات شیر به تدریج در طول زمان تکامل می یابند تا همگام با تغییر الزامات کاربر و استانداردهای صنعت باشند.

برای مثال، در حالی که اکثر پوزیشنر ‌های شیر به‌صورت جانبی نصب می‌شوند، طراحی‌های جدید در بالا از اتصال خطی استفاده می‌کنند که با بازگرداندن موقعیت واقعی اکچویتور به شیوه‌ای سریع‌تر و سازگارتر، پسماند بین پوزیشنر و اکچویتور را کاهش می‌دهد. این رویکرد کنترل جریان را به طور قابل توجهی بهبود می بخشد.

دیگر پیشرفت‌های اخیر، پوزیشنر های دیجیتالی هوشمند را قادر می‌سازد تا داده‌های مربوط به ضربه و رانش شیر، فشار خروجی به اکچویتور، دمای پوزیشنر، سایش seat/plug، اصطکاک بالا/کم و عملکرد شیر را ارائه دهند.

در حال حاضر بسیاری از کاربران خواستار آن هستند که پوزیشنر های شیر، تشخیص‌های پیش‌بینی‌کننده ارائه کنند. زیرا پیش‌بینی خرابی‌ها در شیر، سیگنال کنترل و پوزیشنرقبل از اینکه مانع از عملکرد شوند، بسیار مهم است. بهبود در تشخیص نقش مهمی را با امکان حرکت از تعمیر و نگهداری اصلاحی سنتی به نگهداری پیش بینی ایفا می کند. عیب‌یابی با پوزیشنر های شیر، توانایی تست شیر‌ها را برای تعیین نیاز به تعمیر یا تعویض ارائه می‌دهد.

سازندگان تجهیزات شیر، فناوری پوزیشنر را توسعه داده اند که آمار عملکرد در زمان واقعی را ارائه می دهد. هدف آنها پشتیبانی از روش هایی برای ارزیابی سلامت، عملکرد و پیکربندی شیر است. این قابلیت ها به نوبه خود امکان تعمیر و نگهداری پیش بینی، مدیریت زنگ هوشمند، نظارت بر خود مطابق با توصیه های NAMUR NE107 و مدیریت خدمات را فراهم می کند.

برخی از پوزیشنرهای دیجیتال با نرم افزار تشخیص شیر به عنوان مدیر نوع دستگاه (DTM) برای ادغام در سیستم های کنترل مبتنی بر فناوری Field Device Tool عرضه می شوند. پوزیشنر DTM کاربر را قادر می‌سازد تا یک گزارش سلامت کامل روی شیر را با تمام داده‌های پیکربندی و تشخیص ویرایش کند. علاوه بر این، می‌تواند تست ضربه‌ای جزئی را کنترل کند که به اپراتورها ابزاری برای بررسی عملکرد بدون مشکل شیر ‌های خاموش کردن اضطراری ارائه می‌دهد.

خروج زودگذز

کارخانه ها تلاش می کنند تا خروج مایعات خود را به حداقل برسانند تا کارکنان و جوامع را ایمن نگه دارند، اثرات زیست محیطی را کاهش دهند، از مقررات سختگیرانه کیفیت هوا پیروی کنند، مصرف انرژی را بهینه کنند و بازده عملیاتی را به حداکثر برسانند. تشخیص زودهنگام انتشار گازهای گلخانه‌ای خروجی از طریق نظارت بر نشت، تأسیسات را قادر می‌سازد تا به سرعت تعمیر و نگهداری را برای مهار آلودگی احتمالی هوا و اجتناب از جریمه برنامه‌ریزی کنند.

هیچ نشانه روشنی از اینکه چقدر کنترل ولو ها در نشت گاز و بخار نقش دارند وجود ندارد. با این وجود، نظارت بر شیر های خروجی گازهای گلخانه‌ای مطمئناً محتاطانه است. خوشبختانه برخی از پوزیشنر ‌های دیجیتال برای شیر هایی که به‌صورت پنوماتیکی فعال می‌شوند، دارای ابزارهای تشخیصی جامعی هستند که به طور مداوم برای انتشار گازهای گلخانه‌ای بررسی می‌کنند تا به کارخانه‌های پردازش کمک کنند تا استاندارد ANSI/FCI 91-1 را رعایت کنند و با دستورالعمل‌های انتشار تنظیم‌کننده‌ها مطابقت داشته باشند. این دستگاه‌ها که به ارتباطات شبکه یکپارچه مجهز شده‌اند و از گیج‌های مخصوص بسته‌بندی شیر و سوئیچ فشار استفاده می‌کنند.در صورت نشتی  یک زنگ هشدار فوری ایجاد می‌کنند و سیستم هشدار را از طریق یک پروتکل استاندارد ارتباطات صنعتی مانند Profibus PA، Foundation Fieldbus یا HART از طریق راه‌اندازی می‌کنند. خروجی های گسسته معمولی؛ چنین پوزیشنرهایی را می توان طوری پیکربندی کرد که بدون هیچ گونه ارتباط خارجی، شیر را ببندد.

انتخاب مناسب

کنترل ولو ها می توانند نقش بزرگی در کمک به یک کارخانه فرآیندی برای بهبود بهره وری و کارایی داشته باشند. در بیشتر موارد، اطمینان از یک عملیات کارآمد و موفقیت آمیز مانند بچینگ (شکل 1) به ترکیبی دقیق از شیرها، مترها، سنسورها و سایر تجهیزات نیاز دارد.

برای انتخاب پوزیشنر صحیح شیر باید چندین جنبه ضروری را در نظر بگیرید:

• فن آوری را درک کنید.

پوزیشنر شیر هوشمند به استاندارد در کارخانه های فرآیند تبدیل شده است. با این حال، بسیاری از کاربران نهایی از عملکرد آن استفاده کامل نمی‌کنند. انجام این کار مزایای عملیاتی مهمی را ارائه می دهد که می تواند به یک مرکز کمک کند تا با بودجه محدود کارهای بیشتری انجام دهد.

استفاده از پوزیشنر هوشمند در کنترل ولو ها با اکچویتور های دوار یا خطی، کارخانه را قادر می سازد:

• اجرای کنترل دقیق بر عملیات.
• افزایش سرعت پاسخ به تغییرات در فرآیند.
• اصطکاک بسته بندی ساقه شیر و هیسترزیس ناشی از آن را به حداقل برسانید.
• واکنش های ناشی از جریان به افت فشار بالاتر را نفی کنید.
• عدم تعادل نیروی داخلی را جبران کنید.

اولین گام در استفاده از قابلیت‌های پوزیشنر شیر دیجیتال، درک نحوه اجرای مؤثرترین آنها در یک عملیات فرآیندی است. سرمایه‌گذاری در ابزارهایی مانند نرم‌افزار مدیریت دارایی‌های کارخانه ای و برنامه‌های خود تشخیصی شیر، که می‌توانند اطلاعات را در قالبی عملی جمع‌آوری، تجمیع و ارائه کنند، ضروری است.

به‌علاوه طراحان تجهیزات نیاز به دستگاه‌های دستی برای پیکربندی شیر را از بین می‌برند و به کاربران امکان می‌دهند دستگاه را با استفاده از کنترل‌های دکمه فشاری در خود پوزیشنر راه‌اندازی کنند. یک روش استارت خودکار ثابت، برش‌ها، دستاوردها و غیره را در تنظیمات بهینه برای کنترل و سرعت حفظ می‌کند. شیر را از شلیک بیش از حد محافظت می کند. و از مشکل رایج "حالت پچ پچ" جلوگیری می کند.

• جایگزین ها را مقایسه کنید.

هنگام فکر کردن به حرکت از پوزیشنرهای آنالوگ به شیرهای دیجیتال هوشمند، به خاطر داشته باشید که پوزیشنرهای هوشمند در واقع می توانند ارزان تر از همتایان آنالوگ قدیمی خود باشند. در واقع، با توجه به تمام لوازم جانبی آنالوگ ساخته شده در دستگاه های هوشمند، صرفه جویی قابل توجهی در هزینه ممکن است.

علاوه بر این پوزیشنرهای دیجیتال هوشمند جدیدتر قابل اعتمادتر هستند و گزینه های نصب بیشتری نسبت به پوزیشنرهای آنالوگ دارند. آنها مبتنی بر ریزپردازنده هستند و می توانند ارتباطات فیلدباس و اطلاعات تشخیصی ارزشمندی را ارائه دهند.

پوزیشنرهای دیجیتال همچنین دارای مزیت قابل توجهی هستند زیرا قطعات متحرک کمتری نسبت به پوزیشنرهای آنالوگ دارند و برای کالیبراسیون خودکار طراحی شده اند. آن‌ها متغیرهای حیاتی مانند حرکت و رانش شیر، فشار هوا، دما و اصطکاک شیر را کنترل می‌کنند و داده‌های بی‌درنگ را ارائه می‌کنند تا کاربران بتوانند هرگونه مشکل عملکرد را قبل از تبدیل شدن به شرایط اضطراری شناسایی و برطرف کنند.

در نهایت، راه‌اندازی و نصب پوزیشنر ‌های دیجیتالی شیر بسیار ساده‌تر از آنالوگ‌ها است، زیرا دستگاه‌های دیجیتال را می‌توان به صورت الکترونیکی کالیبره و پیکربندی کرد (شکل 2). این نه تنها به این معنی است که حلقه‌های کنترل می‌توانند در طول فرآیند راه‌اندازی سریع‌تر راه‌اندازی و اجرا شوند، بلکه خطر خطای انسانی را نیز بسیار کاهش می‌دهد.

• با کارشناسان مشورت کنید.

امروزه تعداد کمی از شرکت های عامل دارای متخصصانی هستند که در مورد جدیدترین طرح ها و ویژگی های فناوری شیرآلات آگاه و به روز باشند. بنابراین برای انجام بهترین انتخاب فنی و اقتصادی، از بیرون کمک بگیرید، به ویژه از کارشناسان فروشندگان، آنها عواملی را که برای انتخاب پوزیشنرها مهم هستند را می شناسند و می توانند راهنمایی برای انتخاب پوزیشنر مناسب برای یک برنامه و محیط خاص ارائه دهند. علاوه بر این، اکثر تولیدکنندگان پوزیشنر های شیر، آموزش‌هایی را برای کمک به کاربران نهایی ارائه می‌دهند تا نحوه نصب و راه‌اندازی یک پوزیشنر دیجیتال و راه‌اندازی و عیب‌یابی را بیاموزند.

• همه ملاحظات را مرور کنید

همه ملاحظات را مرور کنیدهر فناوری، از جمله نوع فعلی پوزیشنر های کنترل ولو هوشمند، مزایا و محدودیت‌های بالقوه را نادیده گرفته است.

اکثر کارخانه های فرآیند از چندین قابلیت پوزیشنر دیجیتالی استفاده نمی کنند. به عنوان مثال انتخاب یک نوع دستگاه هوشمند برای هر دو شیر خطی و چرخشی می تواند زمان، تلاش و هزینه را برای آموزش تکنسین های ابزار دقیق و سایر پرسنل کاهش دهد. ظهور تشخیص های پیشرفته همچنین یک ابزار ارزیابی بلادرنگ برای پارامترهای عملکرد و سلامت شیر فراهم می کند. به مدیریت رفاه کلی دارایی های تجهیزات حیاتی و خود کارخانه کمک می کند.

پوزیشنرهای دیجیتال مدرن دارای چند اشکال قابل توجه هستند و همیشه راه حل بهینه برای یک برنامه یا محیط خاص نیستند. این مورد برای برنامه هایی است که فاقد سیگنال یا برق کنترل دیجیتال هستند. همچنین، هنگامی که هیچ منبع هوا یا گاز فشرده ای وجود ندارد و در محیط هایی با دمای بیش از حد بالا (بالاتر از 212 درجه فارنهایت) یا پایین (زیر 40- درجه فارنهایت) وجود ندارد، از پوزیشنرهای دیجیتال خودداری کنید.

علاوه بر این کاربران با برنامه های ساده تر ممکن است با انتخاب پنوماتیک خالص (3 تا 15 psi) یا مبدل جریان به فشار (I/P) در هزینه خود صرفه جویی کنند. هیسترزیس نیز با برخی از کیت های پیوند امکان پذیر است.

برخی از مسائلی که کمتر مورد توجه قرار می گیرند و می توانند اجرای موفقیت آمیز پوزیشنر دیجیتال را پیچیده کنند عبارتند از کیت های نصب نادرست، اتصالات سست و فرسوده و فشار ناکافی از منبع هوای فشرده، لرزش بیش از حد در پوزیشنرهای نصب شده یکپارچه می تواند نیاز به استفاده از پوزیشنر نصب شده از راه دور داشته باشد.

علاوه بر این پرسنل نیروگاهی که پوزیشنر های هوشمند را به کار می‌گیرند، باید با محیط دیجیتال آشنا شوند و در صورت لزوم، نرم‌افزار و مهارت‌های رایانه‌ای بیشتری کسب کنند. راه اندازی و راه اندازی یک پوزیشنر دیجیتال به طور قابل توجهی با دستگاه آنالوگ یا هیبریدی آشنا متفاوت است زیرا کاربر با پارامترها و انتخاب های بسیار بیشتری روبرو می شود.

درک این نکته مهم است که فناوری پوزیشنر دیجیتال نمی‌تواند همه مسائل مربوط به انواع سنتی پوزیشنر را حل کند. بنابراین، بررسی لازم را انجام دهید تا تأیید کنید که گزینه انتخابی واقعاً مزایای ذکر شده را ارائه می دهد و به ویژه برای اطمینان از اینکه دارای قابلیت های تشخیصی صحیح برای هشدار دادن به اپراتورها از مشکلات احتمالی است.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

مزایای پوزیشنر شیرهای دیجیتال

پوزیشنر های دیجیتالی شیر می‌توانند عملکرد شیر را بهبود بخشند و در عین حال هزینه‌های عملیاتی و نگهداری را در یک کارخانه فرآیند کاهش دهند. در ادامه به بررسی حلقه کنترل فرآیند با تمرکز خاص بر روی شیر کنترل و نقش آن در این سیستم ها می پردازد.

سپس  قبل از تمرکز بر پوزیشنر دیجیتال، به طور مختصر به انواع شیرها می‌پردازد. انتظاراتی را که کاربر باید در رابطه با پوزیشنر ‌های دیجیتال داشته باشد، بررسی می‌کند. برای مثال، اینکه آیا آنها فردی در تیم مهندسی هستند که باید پوزیشنرها را مشخص کنند یا یک کاربر نهایی.

تعدادی از ملاحظات برای انتخاب یک پوزیشنردیجیتال خوب نیز بررسی خواهد شد، به بررسی این موضوع می‌پردازیم که خریداران بالقوه باید به دنبال چه چیزی باشند؟ ویژگی‌هایی که در بلندمدت مفید هستند و اهمیت خرید با در نظر گرفتن برنامه‌ها و استفاده بلندمدت برای پوزیشنر ها دنبال می کنند چیست؟

عملکرد تکرار شونده و پایدار از عوامل کلیدی هنگام انتخاب یک پوزیشنر دیجیتال هستند. این همچنین هنگام در نظر گرفتن کنترل ولو ها بسیار مهم است زیرا پوزیشنر نیروی محرکه در پشت کل مجموعه است که عملکرد شیر مطابق با انتظارات را تضمین می کند.

دیجیتالی‌سازی مداوم به این معنی است که این تشخیص‌ها بیشتر و بیشتر مورد استقبال صنعت قرار می‌گیرند و به یکی از ویژگی‌های بسیار مهم پوزیشنرهای دیجیتال و سایر ابزار دقیق تبدیل می‌شوند.

مبانی حلقه کنترل فرآیند

نقطه مرکزی حلقه کنترل فرآیند کنترل ولو است. پوزیشنر بخش اساسی مجموعه است و حلقه کنترل فرآیند شامل یک سنسور و یک ترانسمیتر است که اطلاعات مربوط به فرآیند را گزارش می کند. به عنوان مثال، آنچه در لوله فرآیند وجود دارد، یا اندازه گیری جریان، فشار یا دما

آن سیگنال به کنترل کننده بازگردانده می شود (به عنوان مثال، یک سیستم کنترل مانند DSC یا پی ال سی) و سپس از کنترل کننده، سیگنال خروجی به عنوان یک سیگنال نقطه تنظیم در 4-20 میلی آمپر رله می شود.

قبل از ادامه، ارزش دارد که اهمیت گزینه های 4-20 میلی آمپر و HART را بیان کنیم. سیگنال 4-20 میلی آمپر یک سیگنال آنالوگ است و این سیگنال ورودی معمولی به پوزیشنر ‌های شیر دیجیتال و همچنین پوزیشنر شیر الکتروپنوماتیکی است که شامل ریزپردازنده نمی‌شود.

این سیگنال به عنوان سیگنال کنترل، که سیگنال تقاضای موقعیت است، و همچنین نیرو دادن به پوزیشنر عمل می کند.

پروتکل HART یک روش ارتباط دیجیتالی است که بر روی این سیم های 4-20 میلی آمپر قرار می گیرد. اکثر مشتریان از سیگنال 4 تا 20 میلی آمپر استفاده می کنند و پوزیشنر آنها دارای قابلیت HART است، اما آنها از این سیگنال استفاده نمی کنند.

مزایای استفاده از HART با مزایای کلی استفاده از پوزیشنر شیر دیجیتال مرتبط است. استفاده از ارتباط HART باعث بهبود دقت، پایداری بهتر شیر کنترل، در دسترس بودن فرآیند بهتر و صرفه جویی در هزینه و انرژی در مقایسه با یک پوزیشنر از نوع آنالوگ قدیمی می شود.

پوزیشنر کنترل ولو به منبع هوا و منبع انرژی نیاز دارد. هدف پوزیشنر شیر این است که محرک را به گونه ای تحت فشار قرار دهد که حرکت شیر مطابق با نقطه تنظیم از کنترلر باشد.

هنگامی که این کار به درستی انجام شود، شیر قادر است محیط فرآیند را تنظیم کرده و شیر را مطابق با نقطه تنظیم قرار دهد. نقطه تنظیم توسط حلقه کنترل تعیین می شود که از طریق کنترلر تنظیم می شود.

مجموعه شیر شامل دریچه ای است که متغیر فرآیند، اکچویتور و پوزیشنر را کنترل می کند. چندین نوع اکچویتور در بازار موجود است. یکی از بارزترین انواع، اکچویتور نوع دیافراگمی است.

اینها معمولاً تک اثره هستند و از یک تابع فنر برای رسیدن به ایمن خرابی تک اثر استفاده می کنند. در صورت بروز هر گونه مشکلی مانند از دست دادن هوا یا از دست دادن سیگنال، این نوع شیر به گونه ای طراحی شده است که بتواند با خیال راحت فرآیند را در شرایط ایمن تنظیم کند.

یکی دیگر از انواع رایج اکچویتور ها، اکچویتور های پیستونی است که می تواند تک یا دو اثره باشد. اکچویتور‌های نوع پیستونی تک‌اثر از یک عملکرد فنری استفاده می‌کنند تا به پیستون اجازه جمع‌کردن یا امتداد بسته به جهتی که نیاز است، بدهد.

یک اکچویتور دو کاره معمولاً بدون عملکرد فنر دو کاره است و این می تواند به نوع خاصی از پوزیشنر نیاز داشته باشد.

پوزیشنرهای موجود در بازار به گونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند با یک اکچویتور تک‌عملی مانند اکچویتور STEM خطی یا یک اکچویتور پیستونی با عملکرد فنری برای استفاده چرخشی که می‌تواند بین حالت‌های خطی یا چرخشی سوئیچ شود، کار کنند.

کاربر باید تصمیم بگیرد که آیا برنامه «ایمن» است یا «در جای خود شکست می‌خورد» و این کار از طریق طراحی پوزیشنر انجام می‌شود. کاربران همچنین باید بین انواع اکچویتور ها یا انواع پیستونی دو اثره و اینکه آیا نوع شیر خطی یا دوار بهترین گزینه برای کاربرد آنهاست، تصمیم بگیرند.

از دست دادن سیگنال های کنترل یک مسئله جدی است که باید مورد توجه قرار گیرد و چون اکچویتور های نوع پیستونی پنوماتیک هستند، باید در نظر گرفت که اگر سیستم هوای فشرده خود را از دست بدهد چه اتفاقی می افتد یا اینکه آیا باید عملکردهای ایمنی در مجموعه شیر تعبیه شده باشد تا به حرکت درآورد. شیر را به یک موقعیت امن تر تبدیل کنید.

پوزیشنر‌های دیجیتال: ملاحظات کلیدی

پوزیشنرهای دیجیتال مبتنی بر ریزپردازنده اغلب از یک سیگنال ورودی 4-20 میلی آمپر با ارتباط HART استفاده می کنند. سایر قابلیت های ارتباطی مانند Foundation Fieldbus یا Profibus PA در دسترس هستند، اما ارتباط HART با 4-20 میلی آمپر به عنوان سیگنال نقطه تنظیم یکی از رایج ترین آنها است.

پوزیشنرهای دیجیتال حداقل باید یک نمایشگر رو به جلو با دکمه های فشاری داشته باشند که به کاربر اجازه می دهد تا دستگاه را تنظیم کند. سازندگان همیشه نمایشگر را در نظر نمی گیرند، اما این کار ارزش زیادی را برای کاربر نهایی ایجاد می کند. زیرا آنها می توانند پوزیشنر را بدون نیاز به استفاده از نرم افزار یا ابزارهای برنامه نویسی جداگانه کنترل کنند.

پوزیشنرهای دیجیتال حدود 20 سال پیش وارد صحنه شدند، اما اخیراً با شروع به کارگیری اتوماسیون در کارخانه ها و خطوط لوله، آنها واقعاً محبوبیت پیدا کردند.

دلیل اصلی محبوبیت پوزیشنرهای دیجیتال این است که آنها می توانند خیلی بیشتر از کنترل موقعیت شیر ​​انجام دهند. جدیدترین پوزیشنر‌های موجود در بازار همچنین می‌توانند داده‌های مربوط به شیر را جمع‌آوری کنند تا به طور خودکار به کاربران در مورد نحوه عملکرد شیر و مجموعه آن هشدار دهند و حتی به تشخیص و تعمیر و نگهداری کمک کنند.

از آنجایی که آنها قطعات متحرک مکانیکی کمتری دارند، پوزیشنرهای دیجیتال بیشتر از همتایان پنوماتیکی و آنالوگ سنتی خود دوام می آورند. بعلاوه، در زمانی که سوپاپ در حالت استراحت است، هوا را تخلیه نمی کنند، که مصرف انرژی را کاهش می دهد.

به عنوان مثال، پوزیشنر دیجیتال Masoneilan SVI II AP به شما اجازه می دهد:

• تنظیم خودکار پوزیشنر در چند دقیقه، برخلاف ساعاتی که پوزیشنرهای آنالوگ می توانند طول بکشند
• اطلاعات تشخیصی در مورد سلامت و عملکرد کنترل ولو های خود را دریافت کنید
• مشکلات احتمالی را قبل از وقوع شناسایی کنید
• پوزیشنر را با سایر سیستم های کنترل ادغام کنید تا همه داده های شما در یک مکان باشد
• همه اینها به بهره وری بالاتر شیر، کاهش زمان خرابی و عملکرد کلی بهتر کارخانه می انجامد.

کاربران همچنین می توانند برای اهداف عیب یابی و تشخیص خطا مستقیماً به دستگاه دسترسی داشته باشند.

علاوه بر گزینه‌های ورودی آسان، هر پوزیشنر هوشمند یا پوزیشنر دیجیتالی باید یک حالت خود کالیبره‌کننده داشته باشد، که گاهی اوقات به عنوان یک تنظیم خودکار یا یک عملکرد تنظیم خودکار از آن یاد می‌شود.

طراحی پوزیشنر می‌تواند دارای عملکرد بسیار ابتدایی یا حتی پیشرفته تنظیم خودکار یا خود کالیبره کردن باشد. اما این عامل مهمی است که پوزیشنر می‌تواند به درستی با مجموعه شیر سازگار شود.

این قابلیت خود کالیبره کردن، راه اندازی آسان، سریع و قابل تکرار پوزیشنر به مجموعه اکچویتور را نیز امکان پذیر می کند، به این معنی که این فرآیند نیازی به دخالت انسانی ندارد. این اتوماسیون همچنین به به حداقل رساندن عدم دقت ناشی از کالیبراسیون ابزار توسط افراد مختلف به روش های مختلف کمک می کند.

مهم است که این واقعیت را در نظر بگیریم که پوزیشنرها همیشه پارامترهای تنظیم ندارند و این که دستگاه ممکن است پارامترهایی برای هر دو جهت بالا در مقابل جهت پایین یا جهت عقربه های ساعت در مقابل خلاف جهت عقربه های ساعت تنظیم کند یا نداشته باشد.

این امر قابل توجه است زیرا رفتارها و دینامیک شیر در کنترل ولو اغلب نامتقارن است، که عمدتاً به دلیل تفاوت در حرکت به سمت بالا یا پایین در مقابل جهت عقربه‌های ساعت و خلاف جهت عقربه‌های ساعت است. یک پوزیشنر خوب باید توابع پارامتر مستقل را برای جهت های باز و بسته ارائه دهد.

ملاحظات عملکردی نیز برای انتخاب پوزیشنر دیجیتالی مناسب اهمیت دارد. انواع مختلفی از طراحی موجود در بازار وجود دارد، اما یکی از رایج ترین انواع از اصل کنترل رله پنوماتیک استفاده می کند.

در اینجا مکانیسم داخل پوزیشنر سیگنال الکتریکی را به سیگنال آنالوگ (فشار پنوماتیک) تبدیل می کند، به این معنی که سیگنال ورودی الکتریکی از طریق یک ریزپردازنده به رله پنوماتیک منتقل می شود و حرکت هوا را به سمت شیر حفظ می کند.

نوع رله پنوماتیکی نوع رله ترجیحی است زیرا عملکرد دینامیکی عالی و مصرف هوای کم را ارائه می دهد. دو ویژگی بسیار مفید هنگام انتخاب یک پوزیشنر دیجیتال مناسب.

هنگام در نظر گرفتن قابلیت هوا و جابجایی هوا، مهم است که به سرعت پاسخ مجموعه شیر به سیگنال نقطه تنظیم فکر کنید. این بسیار به قابلیت ظرفیت هوا مربوط می شود، با ظرفیت بالاتر که حرکات بسیار سریع را تضمین می کند. حتی برای تغییرات کوچک نقطه تنظیم.

زمان پاسخ سریع تضمین می کند که شیر می تواند با تقاضای حلقه کنترل فرآیند مطابقت داشته باشد و از هدر رفتن احتمالی مواد در مواردی که شیر برای رسیدن به نقطه تنظیم تلاش می کند جلوگیری می کند.

فشار هوا به اندازه ظرفیت هوا مهم است زیرا فشار هوا است که به مجموعه شیر اجازه می دهد تا نیرو و گشتاور مورد نظر خود را بدست آورد. این برای بار seat نیز بسیار مهم است.

یک دستگاه ایده‌آل طیف وسیعی از فشار را به ابزار می‌دهد. برای ارائه نمونه ای از قابلیت عملکرد معمولی، یک طرح می تواند تا 50 کیلوگرم در ساعت باشد که معادل حدود 23 مترمربع ظرفیت هوا است.

فشار هوا در این مورد 145 psi خواهد بود. این مثال تضمین می کند که طیف وسیعی از فشار منبع تغذیه از کمپرسورها در دسترس است. در اینجا هیچ محدودیتی وجود ندارد، اما این باید تا سطح مناسب مجموعه شیر تنظیم شود.

یک پوزیشنر دیجیتال خوب باید مصرف هوای پایینی داشته باشد، در حالی که پوزیشنرهای امروزی به دلیل طراحی مکانیزم رله، مصرف هوای کمتر از 0.015 scfm را ارائه می دهند. مصرف کم هوا عامل مهمی برای اطمینان از صرفه جویی در انرژی است.

ورودی و خروجی دستگاه نیز باید در نظر گرفته شود. پوزیشنرهای دیجیتال معمولی ورودی 4-20 میلی آمپر را دریافت خواهند کرد. این می تواند HART 5 یا HART 7 باشد که آخرین سطح ارتباطی HART است. دستگاه ممکن است به قابلیت خاموش شدن اضطراری یا حتی عملکرد سکته مغزی جزئی نیاز داشته باشد.

خروجی آن باید شامل توانایی ارائه یک نوع سیگنال فیدبک باشد و این می تواند سیگنال دیجیتال HART یا آنالوگ باشد که فیدبک نقطه تنظیم را به اتاق کنترل برای تأیید موقعیت شیر ارائه می دهد.

عملکردهای دیگری مانند تشخیص هشدار، هشدارهای حرکت برای جهت‌های باز و بسته در دسترس هستند و ممکن است هنگام کار با سیگنال‌های محرمانه که از کنترل ولو می‌آیند و تأیید می‌کنند که شیر به نقطه دلخواه خود رسیده، باز یا بسته است، مفید باشد.

نسخه‌های مختلف پوزیشنرهای دیجیتال ABB برای استفاده در مناطق خطرناک موجود است و اینها می‌توانند الزامات هر گونه مقررات آژانس مناطق خطرناک را برآورده کنند. این ابزارها طراحی ذاتاً ایمن، محفظه جمع و جور کوچک، سبک وزن، مقرون به صرفه بودن و گزینه ای از محفظه سنگین تر، ضد شعله یا ضد انفجار را در صورت نیاز ارائه می دهند.

یکی از عملکردهای کلیدی هر پوزیشنر دیجیتال، توانایی آن برای انطباق با کنترل ولو است. این فرآیند مستلزم استفاده از تابعی به نام خود کالیبراسیون، تنظیم خودکار یا خود تنظیم است.

این عملکردی است که به پوزیشنر دیجیتال اجازه می دهد تا با مجموعه شیر تطبیق داده شود و توانایی آن برای رسیدن به این موفقیت به تعدادی معیار بستگی دارد.

هدف نهایی کالیبراسیون این است که کاربر به راحتی موقعیت را روی شیر اعمال کند. صرف نظر از اینکه شیر خطی است یا دوار یا اینکه شیر باید در جهت عقربه های ساعت، خلاف جهت عقربه های ساعت، مستقیم یا معکوس عمل کند.

عملکرد کالیبراسیون پوزیشنر دیجیتال کاربر را از طریق یک ساختار منوی از پیش تعریف شده هدایت می کند و از آنها می خواهد گزینه ها را از طریق یک سری سوالات بله یا خیر انتخاب کنند.

در پایان معیارهای انتخاب، کاربر به سادگی دکمه روی دستگاه را فشار می‌دهد و کل یک روش کالیبراسیون خود را طی می‌کند، به این معنی که پوزیشنر می‌تواند بر اساس معیارهایی که کاربر برنامه‌ریزی کرده است، با شیر از طریق منوی تنظیمات سازگار شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

کالیبره کردن پوزیشنر دیجیتال

نحوه انطباق پوزیشنر با مقدار مهم است زیرا پوزیشنر باید آنچه را که «پارامترهای کنترلی» نامیده می‌شود، بیابد. پارامترهای کنترلی، عملکردهای داخلی ریزپردازنده پوزیشنر هستند و این توابع جزء جدایی ناپذیر توانایی دستگاه کنترل ولو برای انطباق با آن هستند.

اندازه شیر، ظرفیت هوای مورد نیاز یا فشاری که به دستگاه وارد می شود، همه به طور خودکار در طول فرآیند خود کالیبراسیون دستگاه تنظیم می شوند. این تنظیمات کالیبراسیون در دستگاه ذخیره می‌شوند و از تکرار و دقیق بودن فرآیند خودکالیبراسیون اطمینان حاصل می‌کنند.

طیف وسیعی از پارامترهای کنترلی در هر پوزیشنر دیجیتال رایج است. اما این پارامترها گاهی اوقات از نام های مختلفی استفاده می کنند. به عنوان مثال می توان به Deadband، Zone، KP یا مقدار افزایش، زمان مشتق، TV یا زمان مرده اشاره کرد.

هنگام کالیبره کردن یک پوزیشنر دیجیتال، نقطه تنظیم هدف اصلی است که باید به آن رسید. ناحیه اطراف نقطه تنظیم به عنوان مرده باند شناخته می شود و این اصطلاح به این موضوع اشاره می کند که پوزیشنر باید چقدر دقیق باشد تا نقطه تنظیم خود یا نقطه تعیین موقعیت را در باند مرده پیدا کند. هرچه نوار مرده سفت تر باشد، پوزیشنر دقیق تر است.

پارامتر zone به پوزیشنر این امکان را می دهد که به سمت نوار مرده و در نهایت به نقطه تنظیم حرکت کند. اینها مقادیری هستند که پوزیشنر به طور خودکار آنها را پیدا می کند. کاربران مجبور نیستند آنها را از قبل تنظیم کنند.

فناوری ریزپردازنده پوزیشنر این پارامترها را با لمس یک دکمه محاسبه و تعیین می‌کند و راه‌اندازی را برای کاربر بسیار آسان‌تر می‌کند.

هدف نهایی فرآیند کالیبراسیون این است که پوزیشنر را قادر می‌سازد تا یک نقطه تنظیم در حال تغییر را با دقت، سریع و بدون فراتر رفتن از نقطه تنظیم ردیابی کند. این مرحله شاید مهمترین باشد زیرا کاربران باید اطمینان حاصل کنند که شیر به سرعت به نقطه تنظیم می رسد.

این به اهمیت ظرفیت هوا مربوط می شود زیرا مجموعه شیری که ظرفیت هوای کافی را بر اساس اندازه اکچویتور ارائه می دهد ممکن است زمان پاسخگویی به اندازه کافی سریع را از نظر رسیدن به نقطه تنظیم ارائه نکند.

هنگام انتخاب عملکردهای سخت افزاری ابزار، عوامل دیگری نیز وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند. به ویژه در مورد آنچه که دستگاه باید در صورت خرابی سیگنال نقطه تنظیم انجام دهد و اینکه آیا باید در این شرایط به موقعیت امن منتقل شود یا خیر.

این مرحله هنگام استفاده از شیر دیافراگمی فنری تک اثره ساده است، اما شیر‌های دو اثره یا دریچه‌های بدون کمک فنر به پوزیشنر نیز نیاز دارند.

این ممکن است به شکل یک خاموش شدن اضطراری یا یک عملکرد ESD باشد که به اتاق کنترل اجازه می‌دهد تا خاموش کردن اضطراری سیگنال به دستگاه را انجام دهد. به عنوان مثال، بسته به نیاز فرآیند، بسته شدن شیر، بستن یا باز کردن یک درب.

این مهم است که طراحی دستگاه بر اساس ایمنی ارتعاشی آن برای کاربردهای فرآیندی و مقاومت در برابر شرایط محیطی استوار است. پوزیشنرهای مختلف قابلیت های متفاوتی را در این زمینه ها ارائه می دهند که یکی از نمونه های رایج آن تیونر تطبیقی است.

یک تیونر تطبیقی به پوزیشنر دیجیتال اجازه می دهد تا عملکرد دیجیتالی خود را برای بهینه سازی خود اعمال کند. در این فرآیند نیازی به دخالت انسانی نیست و عملکرد تیونر تطبیقی بهینه سازی خودکار پارامترهای دستگاه است تا فرآیند قیف به خوبی انجام شود.

برای مثال اگر رفتار نامناسبی در مجموعه وجود داشته باشد، روشن کردن عملکرد تطبیقی به شیر کنترل اجازه می‌دهد تا پارامترهای کنترل ایده‌آل را برای آن فرآیند پیدا کند و در نهایت به یک رفتار ثابت دقیقاً کنترل‌شده برسد.

همچنین در نظر گرفتن سهولت کالیبره کردن تعداد زیادی پوزیشنر دیجیتال، در جایی که مشتریان نیازمندی‌های شبکه پیچیده یا پیچیده‌ای دارند، مهم است.

در این مثال لپ‌تاپ یا تبلت حاوی ابزار نرم‌افزاری باید بتواند از طریق ارتباط نقطه‌به‌نقطه متصل شود. این بدان معناست که کاربران به سادگی نیاز دارند یک مودم HART را به سیگنال های آنالوگ 4-20 میلی آمپر متصل کنند تا به آن ها امکان ارتباط نقطه به نقطه، یک ابزار در یک زمان را بدهد.

کار با یک سیستم باس که در آن پوزیشنر ‌های متعدد وجود دارد، نیازمند رویکرد متفاوتی است و کاربران باید به نقطه‌ای از شبکه متصل شوند که دستگاه ارتباطی آنها بتواند تمام دستگاه‌های موجود در آن حلقه را اسکن کند.

قابلیت Remote IO در اینجا مفید است، جایی که همه دستگاه‌ها به یک واحد IO متمرکز متصل می‌شوند. و به کاربران اجازه می‌دهند کل شبکه را به یکباره اسکن کنند. سپس کاربر می تواند از یک نقطه مرکزی به دلخواه با هر ساز ارتباط برقرار کند. این همچنین با یک نوع راه اندازی مالتی پلکسر امکان پذیر است.

نصب پوزیشنر مناسب

کیت نصب برای اتصال پوزیشنر به اکچویتور استفاده می شود و اتصال پوزیشنر به اکچویتور به کنترل ولو اغلب یک فرآیند بسیار تخصصی است. این فرآیند به عنوان "اتوماسیون شیر" شناخته می شود زیرا شامل خودکار کردن شیر با اتصال و اضافه کردن یک پوزیشنر است.

بسته به ساختار و نوع اکچویتور، کیت نصب شامل یک براکت برای محکم کردن پوزیشنر به اکچویتور و یک کوپلینگ یا بازوی اهرمی کوچک و پیوند مرتبط برای اتصال حرکت اکچویتور به پوزیشنر است.

انتخاب کیت نصب بستگی به ساخت، مدل و ساختار فیزیکی اکچویتور خاصی دارد که پوزیشنر به آن متصل شده است.

کیت نصب دو عملکرد را انجام می دهد: از طریق یک براکت پوزیشنر را به اکچویتور محکم می کند و در عین حال اطمینان می دهد که پوزیشنر قادر به تشخیص حرکت اکچویتور و اطلاع از موقعیت اکچویتور و شیر است.

این کار را از طریق یک شفت بغیدبک روی پوزیشنر انجام می دهد که از طریق یک کوپلینگ یا پیوند به حرکت اکچویتور متصل است.

انتخاب کیت نصب بسته به نوع اکچویتور متفاوت خواهد بود. با اکچویتور‌های سبک خطی، کیت نصب شامل یک براکت، یک بازوی اهرمی کوچک و چند قطعه اتصال کوچک است تا حرکت شیر را به پوزیشنر منتقل کند.

یک اکچویتور به سبک چرخشی از نظر نصب پوزیشنر راه اندازی ساده تری است و به سادگی به یک براکت و یک کوپلینگ نیاز دارد. هنگامی که کاربران بالقوه به بسته کنترل ولو نگاه می کنند. هزینه کیت نصب اغلب نادیده گرفته می شود، اما یک کیت نصب معمولا بین 200 تا 300 دلار قیمت دارد.

در حالی که نوع کیت نصب مورد نیاز به ساخت، مدل و طراحی خاص اکچویتور بستگی دارد. برخی استانداردهای صنعتی در اتوماسیون شیر وجود دارد. این استانداردها در حال حاضر معمولاً مورد استفاده قرار نمی گیرند، اما استفاده از آنها در حال افزایش است.

نمونه هایی از این استانداردها عبارتند از Namur یا DIN IEC که به موجب آن ساختار اکچویتور بر حسب نحوه اتصال لوازم جانبی مانند پوزیشنر تعریف می شود. البته اتوماسیون انواع شیرهایی که با این استانداردها و اکچویتور ها مطابقت دارند بسیار ساده تر از کار با اکچویتورهایی است که با استانداردهای صنعتی مطابقت ندارند.

پکیج های کنترل ولو به روش های مختلفی در اختیار مشتریان قرار می گیرد که متداول ترین آنها پکیج کاملی است که توسط سازنده کنترل ولو یا یک سازمان طرف قرارداد ارائه می شود.

آن سازنده کنترل ولو، شیر و اکچویتور را تولید می کند و در حالی که سازنده ممکن است پوزیشنر خود را تولید کند یا نکند، آنها کل بسته کنترل ولو را در اختیار مشتری قرار می دهند. این بسته شامل شیر، اکچویتور و پوزیشنر است که این قطعات قبلاً نصب و آزمایش شده اند.

این رویکرد برای مشتری که نیازی به نگرانی در مورد کیت نصب ندارد بسیار راحت است زیرا کار قبلاً توسط دیگران انجام شده است.

حتی هنگام خرید یک راه حل از پیش بسته بندی شده، مهم است که توجه داشته باشید که می توان نوع پوزیشنر مورد استفاده را مشخص کرد و ممکن است عاقلانه باشد که یک پوزیشنر رده بالاتر یا با کارایی بالا انتخاب شود. یا بسته به کاربرد، یک نوع پوزیشنر ارزان تر و پایین تر.

مشخص نکردن بسته کنترل ممکن است منجر به ناامیدی شود اگر پوزیشنر ویژگی های لازم را نداشته باشد. روش دیگر برای انتخاب پکیج های کنترل ولو با پوزیشنر، تماس با یک فروشگاه شیرآلات محلی است. این خروجی ها در ارائه پکیج های شیر کنترلی به مشتریان تخصص دارند.

از طرف دیگر، مشتریان ممکن است پوزیشنر موجود در یک اکچویتور را با نوع متفاوتی از پوزیشنر جایگزین کنند و این ممکن است به یک کیت نصب جدید و متفاوت نیاز داشته باشد. همه این سناریوها از مشتری می‌خواهد که گزینه‌های خود را از نظر پوزیشنرها و کیت‌های نصب به دقت بررسی کند.

دریافت بهترین عملکرد از پوزیشنر های دیجیتالی پیشرفته و اطمینان از اینکه پوزیشنر دیجیتال می‌تواند کار خود را انجام دهد، مستلزم انتقال دقیق حرکت و حرکت شیر به پوزیشنر است تا پوزیشنر بداند که دریچه در کجا قرار دارد. این کار از طریق کیت نصب انجام می شود.

بسیار مهم است که کیت نصب به خوبی طراحی شده باشد و به درستی جا بیفتد زیرا هر نوار مرده در قطعات نصب، اتصال یا کوپلینگ بر عملکرد پوزیشنر تأثیر منفی می گذارد.

نظارت بر دارایی و بهینه سازی پوزیشنر دیجیتال

تقاضای فزاینده ای از سوی مشتریان، کاربران نهایی برای استفاده از فناوری هوشمند و توانایی بهتر در ارائه اطلاعات در مورد آنچه در این زمینه اتفاق می افتد وجود دارد. یک مثال معمولی می‌تواند شامل تبلت یا رایانه‌ای باشد که با یک مودم در خطوط سیگنال 4-20 میلی آمپر متصل است که با ابزاری در میدان ارتباط برقرار می‌کند.

این همچنین می تواند در سیستم DCS تعبیه شود، به این معنی که نرم افزار به عنوان بخشی از یک DCS اجرا می شود که می تواند قابلیت های نوع HART IO را مدیریت کند.

برخی دستورالعمل‌های صنعتی جدید توسط FieldComm Group تنظیم شده است. گروهی که پروتکل‌های ارتباطی را تعریف می‌کند و اینکه چگونه ابزار دقیق باید بتواند با سایر ابزارها، سیستم‌های مبتنی بر ابر و کنترل‌کننده‌ها ارتباط برقرار کند.

یکی از فناوری‌هایی که به سرعت در حال پیشرفت است، یکپارچه‌سازی دستگاه‌های میدانی (FDI) است که یک فناوری استاندارد شده توسط گروه FieldComm توسعه یافته است. این ابزارها امکان پیکربندی، راه اندازی، تشخیص و نگهداری آسان ابزار HART و دیگر دستگاه های فیلدباس یا پروفیباس را فراهم می کند.

این ابزار کاربردی اسکن سریع ابزار دقیق میدانی را تسهیل می‌کند و به کاربران امکان می‌دهد تا داده‌ها را به آسانی روی رایانه لوحی یا رایانه انتقال دهند و همچنین به صورت آفلاین و آنلاین دستگاه را تنظیم کنند. همین ابزار همچنین می تواند برای گزارش سلامت دستگاه مورد استفاده قرار گیرد، و آن را به یک دارایی ایده آل برای عملکردهای تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و پیش بینی کننده تبدیل می کند.

شرکت ABB ابزار مدیریت اطلاعات میدانی (FIM) را ارائه می‌کند که یک دستگاه، ابزار و نرم‌افزار درایور واحد است که برای راه‌اندازی دستگاه‌ها و همچنین عیب‌یابی طراحی شده است.

طیف گسترده‌ای از عملکردهای تشخیصی در دسترس است، اما یکی از مهم‌ترین ملاحظات تشخیصی برای کاربردهای نوع کنترل ولو، نگهداری پیش‌بینی‌کننده شمارنده‌های سفر پوزیشنر در طول زمان است.

به عنوان مثال، نظارت بر سکته شمارشگر، مشکلات گذشته در رابطه با تایم اوت، مشکلات مربوط به نقطه تنظیم و چند بار این اتفاق افتاده است. همچنین مهم است که استفاده از یک انحراف کنترل شده را برای ارزیابی مشکلات احتمالی داخل مجموعه، مانند اصطکاک و سختی، در نظر بگیرید.

ابزارهای نرم افزاری به کاربر این امکان را می دهند که به تمام این گزینه های نگهداری پیش بینی شده نگاه کند، شرایط عملیاتی فعلی را بررسی کند و بر اساس آن اطلاعات تصمیم گیری کند.

دسته‌های نوع تعمیر و نگهداری پیشگیرانه اغلب جامع‌تر هستند و این ابزارها می‌توانند شامل هیستوگرام‌هایی در داخل حافظه پوزیشنر برای ارائه نشت‌های دریچه اطلاعات باشند.

اگر دیافراگم یا پیستون نشتی داشته باشد، ابزارهای تعمیر و نگهداری پیشگیرانه می توانند اطلاعاتی در مورد سایش دوشاخه یا سایش دانه شیر، زمان پاسخ مونتاژ، سرعت بیش از موقعیت یا علائم سوپاپ ارائه دهند.

نظارت بر همه این عوامل و مسائل بالقوه به کاربران امکان می دهد تصمیم بگیرند و بتوانند قبل از خراب شدن چیزها را اصلاح کنند و باعث می شود که شیر از خط خارج شود.

این اجازه می دهد تا تعمیر و نگهداری به روشی قابل کنترل تر، به عنوان مثال، در طول یک بازه زمانی تعمیر و نگهداری منظم، به جای یک سناریوی خاموش شدن اضطراری که می تواند کل فرآیند را متوقف کند، انجام شود. به طور کلی این ویژگی‌ها به کاربران اجازه می‌دهد تا در دسترس بودن کنترل ولو را افزایش دهند و تا زمانی که ممکن است بدون مشکل کار کنند.

مزایا ارتقاء پوزیشنر های کنترل ولو از آنالوگ به دیجیتال

با ارتقاء پوزیشنر های کنترل ولو از آنالوگ به دیجیتال، کارخانه های فرآیند می توانند بهره وری را به حداکثر برسانند و رقابت خود را در بازار امروز بهبود بخشند.

مزایای خاص این رویکرد عبارتند از:

• به حداقل رساندن خطرات زیست محیطی، دارایی و ایمنی کارگران.
• بهبود انطباق با مقررات انتشار گازهای گلخانه ای فراری.
• حفظ کارایی عملیاتی و قابلیت اطمینان.
• افزایش کیفیت محصول.
• افزایش بهره وری کارخانه.
• کوتاه شدن زمان نگهداری.
• کاهش هزینه های سرمایه ای.

افزودن پوزیشنرهای هوشمند با قابلیت‌های ارتباط دیجیتال و تشخیصی نیز به کارخانه‌ها در مقابله با از دست دادن پرسنل مجرب و بهینه‌سازی بهره‌وری کارکنان کمک می‌کند. آخرین نسل پوزیشنرهای هوشمند به اپراتورها کمک می کند تا تشخیص های بیشتری را به صورت محلی انجام دهند و عملکرد کلی شیر را با هزینه کمتر بهتر درک کنند. علاوه بر این، آنها یک اپراتور را قادر می سازند تا عملکرد صدها دستگاه را نظارت کند. پرسنل اتاق کنترل می توانند به داده های ارائه شده توسط ابزارهای هوشمند دسترسی داشته باشند و آن ها را تجزیه و تحلیل کنند تا تشخیص دهند کدام شیر ها خراب هستند و علل اصلی مشکلات را شناسایی کنند.

شماتیک و اصول پوزیشنر شیر الکتروپنوماتیک

پوزیشنر شیر الکترو پنوماتیک برای کنترل موقعیت میل شیر از حالت باز به بسته یا بالعکس استفاده می شود.

یک طرح و مفهوم ساده برابر است با عملکرد ساده این اجزا:

• پوزیشنر پنوماتیکی
• مبدل I/P جفت شده منیفولد

پوزیشنر شیر الکتروپنوماتیکی

لوازم جانبی شیر

فشار منبع تغذیه تا 145 PSI به درگاه تغذیه واحد متصل است (با علامت S در سمت بلوک گیج مشخص شده است)، و درگاه های اکچویتور (با علامت C+ و C-) به دو یا تک عملکرد (اکچویتور برگشت فنر-) متصل می شوند. اکچویتور دوار یا خطی.

پورت C+ پورت بازکننده پوزیشنر ها است.

سپس یک سیگنال ابزار (معمولا 4-20 میلی آمپر) به بلوک اتصال I/P متصل می شود. پورت IP پنوماتیک (که در سمت پورت ¼ اینچی قرار دارد) باید وصل شود.

بدون سیگنال الکترونیکی روی واحد پوزیشنر ثابت است، اما هیچ حرکت اکچویتور رخ نداده است.

I/P مستقیماً با پوزیشنر پنوماتیکی جفت می شود. یا به صورت داخلی نصب شده خارجی (واحدهای EX و FF) با یک آداپتور طراحی شده سفارشی.

تامین هوا برای I/P (حداکثر 145 psi) از طریق درگاه تغذیه پوزیشنرها تامین می شود. مبدل I/P سیگنال 0-10 ولت DC را به سیگنال 3-15 psi تبدیل می کند که از داخل به دیافراگم پوزیشنر ارسال می شود.

تغییر ولتاژ باعث می شود I/P پاسخ دهد و یک سیگنال پنوماتیکی (داخلی) به دیافراگم پوزیشنر ارسال می کند که باعث حرکت دیافراگم و حرکت شیر قرقره (دریچه شاتل هوا) می شود و هوا را به اکچویتور می فرستد.

همانطور که اکچویتور حرکت می کند، فیدبک به پوزیشنر از طریق پیوند اکچویتور و مجموعه اسپیندل/بادامک پوزیشنر ارائه می شود.

همانطور که اکچویتور حرکت می کند، اسپیندل/بادامک می چرخد و بر اساس سیگنال ورودی mA به "نقطه تنظیم" مورد نظر می چرخد. هنگامی که نقطه تنظیم به دست آمد، یک وضعیت ثابت حفظ می شود، و هوای عرضه بین پورت ها "متعادل" می شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر  و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.

 

{
"@context": "https://schema.org",
"@type": "FAQPage",
"mainEntity": [{
"@type": "Question",
"name": "پوزیشنر چیست؟",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "پوزیشنر وسیله ایست برای کنترل که برای مقایسه فعال موقعیت ساقه شیر در برابر سیگنال سیستم کنترل، تنظیم فشار بر دیافراگم محرک، اکچویتور یا پیستون تا رسیدن به موقعیت صحیح ساقه شیر طراحی شده است."
}
},{
"@type": "Question",
"name": "چند نوع پوزیشنر داریم؟",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "پوزیشنر پنوماتیکی یا نیوماتکی - پوزیشنر دیجیتال - پوزیشنر الکتروپنوماتیک - پوزیشنر الکترونیکی"
}
},{
"@type": "Question",
"name": "آیا می توان از شیر کنترلی بدون پوزیشنر استفاده کرد؟",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "از این دستگاه برای کنترل حرکت ساقه ی شیر استفاده می شود، با استفاده از آن موقعیت مناسب ساقه بدست می آید. پوزیشنر بر اساس سیگنال کنترل کار می کند. بنابراین اگر پوزیشنر در شیر کنترلی وجود نداشته باشد ، نمی توانیم ساقه را حرکت دهیم."
}
},{
"@type": "Question",
"name": "هدف از استفاده ی پوزیشنر در شیر کنترلی چیست؟",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "برای عملکرد درست شیر کنترلی هوای ابزار دقیق مورد نیاز است با توجه به اینکه حجم هوای خروجی از کنترل کننده های پنوماتیک برای عملکرد شیر کنترلی کافی نیست.در این حالت پوزیشنر سیگنال هوای ابزار دقیق حجم کم را به فشار هوایی با حجم بالاتر تبدیل می کند و این برای عملکرد بهتر به محرک، اکچویتور ارسال می شود."
}
},{
"@type": "Question",
"name": "تفاوت پوزیشنر پنوماتیکی و الکتریکی چیست؟",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "پوزیشنر های پنوماتیکی سیگنال های پنوماتیکی را ارسال و دریافت می کنند. آنها ذاتاً ایمن هستند و می توانند مقدار زیادی نیرو برای بستن شیر ایجاد کنند.
پوزیشنر های شیر الکتریکی سیگنال های الکتریکی را ارسال و دریافت می کنند. سه نوع تحریک الکتریکی وجود دارد: ولتاژ جریان متناوب تک فاز، ولتاژ جریان متناوب سه فاز (AC) و جریان مستقیم (DC)."
}
},{
"@type": "Question",
"name": "پنج عامل موثر در انتخاب پوزیشنر شیر کنترلی چیست؟",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "طراحی-کارایی-قابلیت –اطمینان-پایداری-نگهداری"
}
},{
"@type": "Question",
"name": "نحوه کالیبره کردن پوزیشنر شیر کنترلی چگونه است؟",
"acceptedAnswer": {
"@type": "Answer",
"text": "تنظیم محدوده ی اندازه گیری - ترازبندی Linkage و cam- تنظیم مقدار zero و span- کالیبراسیون Inline و Online"
}
}]
}

---

مقالات مرتبط