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智能型閥門定位器在尿素裝置中的應用

1 常規機械式閥門定位器的功能缺陷
普通閥門定位器是采用機械式力平衡原理工作的，即噴嘴一檔板技術，在化工生產中已使用多年，存在的主要功能缺陷為：
① 因采用機械力平衡式原理工作，其定位器中的機械部件較多，易受工作環境的溫度、振動等影響。
② 工作過程是單純的單回路控制過程，不具備雙向的通訊能力，無法通過其自診斷功能來識別故障信息。
③ 常規定位器的零點和量程需反復調整，精度難以保證。投用后工作線性常常變化。
④ 常規定位器噴嘴孔很小，易被灰塵堵住，使定位器不能正常的工作，而處理過程費時費力。
2 數字式智能閥門定位器的工作原理
數字式智能閥門定位器一般由I/P轉換器、PWB組件、氣動中繼器、閥行程傳感器組成。它的輸入信號和反饋信號比較后進入印刷電路板組件子模塊，被微處理器讀取，經數字算法處理并轉換成模擬量I/P驅動信號，克服了傳統定位器處理信號時受到溫度、振動的影響，同時具有模擬與數字混合（HART）或純數字化（FF）雙向通訊能力，可實現自動/手動的定位器校準，噴嘴孔自動清障等功能。
3 使用中存在的問題和處理
3.1 控制系統的卡件不能驅動智能閥門定位器，造成儀表間通訊故障。常規模擬閥門定位器一般輸入阻抗為250Ω，而智能閥門定位器的輸入阻抗均大于250Ω，阻抗的增加，整個系統運行受到的影響也增大，處理不好就會造成整個控制回路的不匹配。在2000年尿素界區向第l套1.5×104t/d三聚氰胺輸送尿液裝置安裝調試中，曾出現控制系統卡件不能驅動智能閥門定位器，HART手操器也不能正常通訊的情況。因為Fisher公司DVC5000系列閥門定位器的電氣輸入為12VDC/20mA，輸入阻抗相當于600Ω，而整套裝置選用的控制系統oneywellTDC 3000和定位器不匹配。為了有效地解決問題，在靠近控制系統I/O現場接線端子的地方安裝了HART專用濾波器，該濾波器是一個有源設備，接在HART回路的現場接線中，能有效地把控制系統的輸出和調制HART通訊信號隔離，并提升控制系統的阻抗以利HART通訊和定位器的正常使用。濾波器從控制系統接收4～20mA電流信號，并作為高阻抗電流源驅動回路。其輸出電流是輸入電流濾波后的復制品，濾波器的電流驅動阻止了HART回路里的電壓調制信號在控制器輸出顯現，并對控制器的輸出產生了影響。濾波器投用后，整個控制回路貫通，HART通訊恢復正常。問題的解決為處理裝置中使用的Neles公司的ND800系列智能閥門定位器（電 氣輸入：12.8VDC/20mA）類似故障提供了借鑒。
 3.2　閥位行程傳感器失調造成調節閥閥位失靈。閥位傳感器為一精密多圈電阻，內置于閥桿套筒內，由緊固件和閥桿相連，作用是輸出閥位反饋信號。當閥行程傳感器的緊固件松動后，會使閥行程零位時閥位傳感器的精密多圈電阻值超出正常范圍（正常為1950～2050Ω），造成調節閥閥位失靈，無法完成手/自動校準程序，閥位自動運行到全開/全關位置。對發生連接緊固件松動故障的定位器處理方法為：拆下，把反饋臂定位在零位，用萬用表測量閥位傳感器的精密多圈電阻值，調整閥位傳感器的連接軸，使萬用表指示在1950～2050Ω，然后鎖定連接軸，安裝閥行程傳感器緊固件和閥桿相連，問題得以解決。

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