調(diào)節(jié)閥是控制系統(tǒng)的終端，一旦其發(fā)生故障，將直接影響裝置的安全運行，對生產(chǎn)過程影響非常大。運用智能閥門定位器，能夠改善調(diào)節(jié)閥的流量特性和性能，可以通過與DCS或總線設(shè)備進(jìn)行數(shù)字信息通訊，提升企業(yè)生產(chǎn)控制能力，為裝置的安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供保障。

1． 常規(guī)定位器存在的不足
　　1） 常規(guī)定位器多為機械力平衡原理，它采用噴嘴擋板機構(gòu)，可動件較多，容易受溫度波動、　

外界振動等干擾的影響，耐環(huán)境性差；彈簧的彈性系數(shù)在惡劣環(huán)境下能發(fā)生改變，會造

成調(diào)節(jié)閥非線性，導(dǎo)致控制質(zhì)量下降；外界振動傳到力平衡機構(gòu)，易造成部件磨損以及

零點和行程漂移，也使定位器難以工作；
　　2） 由于噴嘴本身的特性，執(zhí)行器在穩(wěn)定狀態(tài)時也要大量消耗壓縮空氣，若使用執(zhí)行器數(shù)量

較多，能耗較大；而且噴咀本身是一個潛在故障源，易被灰塵或污物顆粒堵住，使定位

器不能正常工作；
　　3） 常規(guī)定位器手動調(diào)校時需要使用設(shè)備、不隔離控制回路是不可能的，且零點和行程

的調(diào)整互相影響，須反復(fù)整定，費時費力，非線性嚴(yán)重時，則更難調(diào)整。
2．智能閥門定位器的組成和原理
　　2.1智能閥門定位器的組成
　　　智能閥門定位器是一種具有HART通信協(xié)議的閥門定位器，由三部分組成：微處理器電子

控制的模件，包括HART通信模塊和就地用戶界面開關(guān)；電/氣動轉(zhuǎn)換器模件的壓電閥；

閥位傳感器。
　　2.2智能閥門定位器的工作原理
　　　整個控制回路由兩線、4～20mA信號控制。HART模件送出和接收疊加在4～20mA信號上

的數(shù)字信息，實現(xiàn)與微處理器的雙向數(shù)字通信。模擬量的4～20mA信號傳給微處理器，

與閥位傳感器的反饋進(jìn)行比較，微處理器根據(jù)偏差的大小和方向進(jìn)行控制計算（一級控

制），向壓電閥發(fā)出電控指令使其進(jìn)行開、閉動作。壓電閥依據(jù)控制指令脈沖的寬度對

應(yīng)于氣動放大器輸出壓力的增量，同時氣動放大器的輸出又被反饋給內(nèi)控制回路，再次

與微處理器的運算結(jié)果進(jìn)行比較運算（二級控制），通過兩級控制輸出信號到執(zhí)行機構(gòu)，

執(zhí)行機構(gòu)內(nèi)空氣壓力的變化控制著閥門行程。當(dāng)控制偏差很大時，壓電閥發(fā)出寬幅脈沖

信號，使定位器輸出一個連續(xù)信號，大幅度的改變至執(zhí)行機構(gòu)的信號壓力驅(qū)動閥門快速

動作；隨著閥門接近要求的位置，命令要求的位置與測得位置的差值變小，壓電閥輸出

一個較小脈寬的脈沖信號，斷續(xù)、小幅度的改變至執(zhí)行機構(gòu)的信號壓力，使執(zhí)行機構(gòu)接

近新命令位置的動作平緩。當(dāng)閥門到達(dá)要求的位置（進(jìn)入死區(qū)）時，壓電閥無脈沖輸出，

定位器輸出保持為零，使閥門穩(wěn)定在某一位置不動。
　　3．智能定位器的調(diào)校
　　　通過就地用戶界面設(shè)置開關(guān)，可完成定位器的增益、正反作用、定位器特性以及是否允

許自動調(diào)校等基本設(shè)置；在不增加工具的條件下，能夠進(jìn)行自動或手動校準(zhǔn)定位器；并

且可以通過就地用戶界面手動控制按鈕,實現(xiàn)手動控制調(diào)節(jié)閥。
　　4．智能閥門定位器的其他特點
　　1）通過多種組合指示操作狀態(tài)或警告工況，具有診斷、監(jiān)測功能；　　
　　2） 耗氣量非常小，在0.6 MPa穩(wěn)定狀態(tài)下，僅為0.12NM3/h，不足常規(guī)定位器的8 ％；對

氣源壓力的變化不敏感；
　　3） 采用同一型號既可用于直行程又可用于角行程；通過選配雙作用模件，可以實現(xiàn)控制雙

作用活塞缸執(zhí)行器；
　　4） 使用HART通訊協(xié)議，與定位器進(jìn)行雙向通信；
　　5．在實際使用中應(yīng)該注意的問題
　　5.1 對調(diào)節(jié)信號的帶負(fù)載能力有較高的要求
　　　在實際使用過程中，智能定位器的輸入阻抗較高，當(dāng)輸入信號為20mA時，供電電壓的zui　　　

小要求值為12VDC、帶負(fù)荷能力不小于600Ω，否則定位器不能正常工作；zui小輸入電流不小于3.6mA時，才能確保其性能。

5.2 應(yīng)合理設(shè)置定位器的動作死區(qū)
　　　定位器死區(qū)設(shè)置越小，定位精度越高，這就給人們造成一個誤區(qū)，以為死區(qū)越小越好，　　　

但這樣會使壓電閥及反饋桿等運動部件的動作越頻繁，有時會引起閥門振蕩，影響定位器和閥門的使用壽命，故定位器的死區(qū)設(shè)置不易過?。欢ㄎ黄髟O(shè)置更改后，必須重新調(diào)校后才能生效；

5.3定位器的安裝
　　　定位器的安裝有一個重要原則就是，定位器、閥桿、反饋桿三部分要構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋。

安裝時可以這樣檢驗：定位器安裝后，閥桿和反饋桿不連接，用手轉(zhuǎn)動反饋桿，若閥桿

動作方向與反饋桿動作方向相反，則說明已構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋；此時要將調(diào)節(jié)閥閥位置于

50％，并使反饋桿處于水平位置，然后將反饋桿和閥桿固定，這樣可以保證定位器工作在*線性段。定位器安裝不平正，也會增加其線性偏差。

5.4定位器流量特性的選擇
　　　調(diào)節(jié)閥的流量特性是由閥芯的加工特性所決定的，如果工藝要求與其相符，則定位器的

輸出特性應(yīng)選擇線性輸出；在實際使用中，若閥芯特性與工藝要求不符，則可以通過定位器輸出特性的設(shè)置來改變閥門的整體流量特性，如可以將閥芯為線性特性的調(diào)節(jié)閥通過把定位器輸出特性設(shè)置為等百分比特性，即可將具有線性閥芯的閥門變?yōu)榈劝俜直攘髁刻匦缘拈y門來使用。

5.5定位器的維修
　　　定位器不同的功能模塊損壞，造成定位器無法使用時，如果整體更換，費用高昂；這時

可以利用*的模塊對定位器進(jìn)行重新組裝，但組裝后要根據(jù)不同的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行重新

設(shè)置，由于使用定位器的調(diào)節(jié)閥（行程等）變了，利用自動調(diào)?？赡苓_(dá)不到使用要求，

這時可以先手動調(diào)校確定其行程，然后再用自動調(diào)校校準(zhǔn)。這樣可以使調(diào)節(jié)閥定位、

具有合適的響應(yīng)速度，從而滿足過程控制的要求，也可節(jié)約大量的資金。