严玉昆
（中国石油玉门油田分公司炼化总厂仪表车间，玉门735200）
摘要：现代社会是讲究科技创新的时代，传统的技术已经逐渐地被新兴技术所取代，这也是社会进步的必然结果!本文主要讲解和传统阀门定位器相比较，智能阀门定位器的工作原理和具备的特点，并提出在智能阀门定位器中出现问题的解决方案，为带智能阀门定位器的调节阀的调校以及故障处理给出了借鉴的方法。
关键词：智能阀门定位器；调节阀；调校作用
引言
智能阀门定位器主要的优势有：对所处的环境能很快地适应起来、投资和运输也很方便、维修比较容易、操作非常的简单等，智能阀门定位器拥有的这些优势，是常规的阀门定位器可望而不可及的。所以，在市场上的使用，一般都会选择用智能阀门定位器。但是在使用的过程中，还是会出现很多的问题，对出现的问题做出怎样的处理，这是现场的调试人员必须面对和解决的问题。
1 常规定位器与智能阀门定位器的对比
1.1 常规定位器存在的不足
①常规定位器的工作原理是机械平衡原理，在工作中，比较容易受到影响，常规定位器的机器本身是喷嘴挡板机构，这样的机构有着比较致命的缺点：可以移动的部件有很多、比较容易受到外部温度的影响、外界发生振动的时候也会受到影响、对外部环境的适应能力很差等。其中，拿弹簧的弹力系数来说，在非常差的环境下，弹力系数就会发生改变，这样就会使得调节阀变成非线性的情况，调节阀的控制力量就会下降。而外界产生的振动力量传到平衡结构时，部件容易损坏，零点和形成也会产生一定的偏移，在这样的情况之下，定位器很难继续工作。
②由于常规定位器的特性，机器在稳定的状态也需要消耗大量的压缩空气，如果使用的执行器数量越来越多，那么消耗的能量就会越来越大。同时，机器喷咀本身就是一个故障源的存在，机器喷咀因为是裸露的机器，所以，在不工作的时候就会容易被灰尘或其他东西堵住，如果没有及时清理的话，定位机器就不能正常的工作。
③常规定位器的手动调校是有专用的设备，而且还要做到隔离控制回路。在机器工作的时候，零点和行程之间是相互影响的，所以需要反复的调整和确定，在非线性严重的时候，调整的工作难度将会进一步的提升。
1.2 智能阀门定位器的组成和工作原理
智能阀门定位器是具有智能作用的阀门定位器，具体的功能是可以运用HART通信协议来进行智能控制。智能阀门定位器组成的部分主要有三个：微处理器电子控制的模件；电%气动转换器模件的压电阀；阀位传感器。
①在工作时，控制回路的部分是由两线、4~20mA信号控制。而HART模件则负责送出和接收4~20mA信号上的数字信息，主要工作的目的是实现与微处理器的双向数字通信。而微处理器接收到的信息主要是靠模拟量的4~20mA信号，得到的信息与阀位传感器的反馈信息进行比较，微处理器通过比较得出两者之间的偏差大小和方向，从而进行控制计算，压电阀受到信息进行处理之后发出控制的指令让机器进行开或者闭的动作。压电阀真正开始工作的时候，是根据控制指令脉冲的宽度与气动放大器输出压力的增量相对应之后，气动放大器输出压力的增量就会输送达到内控制回路，这样得到的结果会与微处理器的结果进行第二次运算。通过这两个控制信息得出的信号最终输送到执行机构，执行机构根据输入的信号，控制着定位阀门的行程。当控制的偏差很大的时候，压电阀就会发出宽幅脉冲的信号，同时定位器也会发出一个连续的信号，在这两种信息同时工作的情况下，大幅度的改变可以快速地驱动阀门动作。当阀门达到要求的位置的时候，压电阀没有脉冲信号输出，这时的定位器输出是零，阀门就会固定在一个位置保持不动。
②智能阀门定位器在设计上是属于模块化设计，对于内部的设计，设计了一个独立的模块基座。这种独立的模块基座主要的优点是更换的时候非常的方便，不用在现场拆层线或者导管。这个独立的模块基座也是由很多的子模块组合而成的，例如有:I/P转换器、电子和微处理器单元组件、气动继能器、阀位传感器、压力指示表等部件。除了独立的模块基座之外，智能阀门定位器内部还有一个高集成度的微控制器，这个微控制器的工作原理是电平衡原理。其中阀位的工作原理是:通过控制系统的输入信号经过信号处理器之后和I/P转换器进行转换之后，变成气动定位的信号来实现最终的控制。除了由机器输送的信号控制执行机构之外，数字式的信号也一样可以对执行机构进行控制。智能阀门定位器本身具有的优势为自我诊断提供了可靠的依据。
2 智能阀门定位器的特点、选型及常见故障
2.1 智能阀门定位器的特点
①可以自动改善调节阀和控制系统，从而提高了阀门定位器的精准度，也提高了整个系统的控制水平。其中阀门的特性曲线除了有手动功能之外，还可以通过对参数的设置开启自定义的模式，自动对阀门特性曲线进行控制。
②智能阀门定位器的主要技能是HART通信。机器中的所有信息都是存储在计算机中的，而且机器出现问题或者需要维护、更换的时候，只有在计算机上而操作就可以，机器智能化操作方便、简单。
③工作中接受二进制输入，对开关阀门进行联锁。
④根据实际的需求，能非常方便地快捷设置好分程的调节，在操作的过程中可以很方便地通过软件或者是其他的方式设置分程调节的起点和终点。
⑤智能阀门定位器开始工作的过程非常的简单和容易操作的，其中可以以西门子PS2为例子，真正工作的时候只要按下4个简单的按钮和设置几个简单的参数就可以了，这样智能阀门定位器就可以自动地完成初始化的过程。
⑥自动的故障诊断功能是智能阀门定位器最具有优势和特色的功能，主要的作用是可以对智能阀门定位器中存在的问题自动地诊断出来，对检查工作人员的工作量减少有一定的帮助，而且能及时地发现问题。这些自动的智能阀门定位器是大部分厂家都会提供的重要功能。
⑦能在一定的程度上对能量有一定的节约作用，也可以降低生产的成本，在保证机器的正常工作下可以节省仪表风。智能阀门定位器在工作的过程中，用气量很少，使得总的耗气量得到了一定的降低，在一定的程度上保证了仪表风公网压力得到稳定，也对机器的装置安全提供了保障。
⑧智能阀门定位器的安装是非常简单的，不会像常规阀门定位器安装的那样繁琐，而且安装完成之后可以进行自动调校。机器的组织部分简单，阀门的正反作用容易设定。
⑨常规阀门定位器的喷嘴、挡板系统都非常的损耗气型，而智能阀门定位器却没有这样的情况出现，主要是采用了脉冲压电阀。脉冲压电阀在控制方式上可以很快地帮助阀门定位器找到定位的准确性。智能阀门定位器在工作的工程中只是减小压力的输出，所以大部分的时间是不属于耗气的状态的，这样的优势传统的定位器是没有具备的。
⑩可以通过智能和通讯的手段显示功能的使用情况，这样维修人员可以非常方便地对定位器的工作情况随时进行检查和维修。
⑩智能机器除了对本身具有很强的自我诊断功能之外，对机器的调节阀和执行机构也能进行诊断。可以对阀门进行自动的检测，检测阀门的运作情况和磨损的现象，对执行机构的诊断是:对信息的密封情况进行准确的诊断，这样可以为阀门的正常工作提供可靠的科学依据。
2.2 智能阀门定位器的选型
①智能阀门定位器最突出的特点是智能化，智能化的实现是现场工作的主要的条件，也是工作完成的重要指标。智能化的功能包括有通信功能、在线和离线的故障诊断功能。
②智能阀门定位器产品的操作简便功能决定了其在市场上的地位，由于操作简便，智能阀门定位器成为了消费者的首选产品，而那些操作和设定比较麻烦的定位器产品只能被淘汰。
③价格和质量都符合市场的要求，能节约成本和能耗。
④在对智能阀门定位器产品购买的时候，要注意进行现场演示，要是现场没有液晶显示，可以用手操器调节，如果有液晶显示的话，需要注意的是必须要在极低温度下才能显示出效果。
⑤在一些特定的情况下，保持工作和操作的距离是必须的，大型的石化企业工作的地方和操控室是要有一定的距离的，距离的远近问题是必须要考虑的事情，关系到电缆电压的使用，电压不稳定，智能阀门定位器就不能正常的工作。
2.3 智能阀门定位器的故障问题
①调节阀的控制信号发出的时候，调节阀却没有正常的工作，这样的故障问题是智能阀门定位器经常出现的，处理这种问题的办法是:检查阀门传送器是否有正常的工作，信号传输过来的时候有没有出现中断的问题等等。
②阀位工作比较难控制，小信号没有工作的时候，把大信号的设备全部关掉或者是全部开了，对阀位进行多次的调校，工作状况还是不正常的。进行进一步的检查，发现是ND800智能定位器产生的信号造成了反馈杆与阀杆有一定的差距，要进行重新的调整之后才能正常地进行工作。
③常规阀门定位器的调节阀在工作的过程中，开很小都会容易出现振动，虽然有解决的办法，但是真正的操作起来会很麻烦。智能阀门定位器就不会出现这样的情况，只要在操作之前在计算机上简单的设置几个参数就可以了，机器的振动情况得到了很好的解决。
3 使用过程中出现的问题及解决方法
3.1 带智能阀门定位器的调校和伸用过程中的常见问题
3.1.1定位器线接线方式的选择
智能阀门定位器在工作的过程中输入阻抗受输入电流的影响，两者之间的关系成正比，输入电流增加，输入阻抗也会增大。所以，在选用智能电气阀门定位器时要了解控制信号的带负载的能力，一般的都要在500欧姆以上，只有确保电压的稳定才能保证大开度时定位器能正常的进行工作。
3.1.2 智能定位器流量特性的选择
智能定位器流量特性的设定并不是一开始就已经完成的，而是通过使用之后根据阀门的流量特性和工艺要求来设定的。而阀门的流量特性是由阀芯的的特性所决定的，而阀芯所具备的流量特性包括直线、等百分比、快开等。阀芯和工艺要求相吻合的时候，智能定位器的输出特性就是线性输出，线性输出在一定的程度上保证了整体阀门流量特性与工艺要求相符合。如果在实际的使用过程中，出现了不符合的现象，可以通过对阀门定位器输出特性的改变来对阀门的整体流量特性进行改变。
3.1.3 防爆环境中的应用
环境的不同，使用的智能定位器也会不一样，在防爆环境中，使用的是本安或隔爆型智能定位器。在对智能定位器输入控制信号的时候要注意控制是否符合带负载能力的要求，如果在设置的过程中出现质安全回路的问题，就要懂得选用载能力在500欧姆以上的输出型隔离栅，选择采用齐纳安全栅的话就应该使用4线制的连接方式，这样就能降低定位器信号回路的输入控制信息。如果选用的是隔爆型智能定位器，那么就要严格按照隔爆电气设备的安装规范来进行安装。
3.2 带智能阀门定位器的调校和使用过程中常见问题的处理方法
①智能阀门定位器工作前如果不能成自动校准时，可以直接使用手操器中的自动校准功能就可以完成调节阀的校准工作。也可能会出现在自动校准的情况下不通过的现象，出现这样的情况也可以通过手动校准功能来解决问题，手动校准通过之后，自动校准就不会出现什么问题。
②当智能阀门定位器的自动校准和手动校准都没有通过的情况下，那么就要按照以下的方法来检查问题所在之处。第一，确认定位器的气路是否都是正常的，有没有出现堵塞的情况;第二，检查阀门定位器有没有出现卡涩的现象;第三，检查参数是否正确;第四，检查阀门定位器的反馈杆安装位置是否出现偏差，合不合适，位置的如果不合适也会影响自动和手动校准。
3.3 智能阀门定位器的调节阀安装问题
①阀门在安装的过程中，如果不是垂直的，那么就会造成阀杆卡涩，这样就比较会容易使调节阀出现震动的现象。
②智能调节阀中在安装时，必须确保有安装的图纸，不然会容易出现安装错误。比如经常出现的安装错误，把智能定位器的气源输入连接错误，一般都会把这个连接到气源放大器的排气口上，而气源放大器的排气口达不到智能定位器输入的供气量，所以，在阀门调节的过程中也会出现震荡的现象。
③工艺管道安装的过程中，首先要确保工艺管道中有容量放大器，不然很难保证工作的进行，确保准确之后，那么就要调好和校准，以免发生调节阀震荡。
④可以通过对阀门定位器中的阀门反应灵敏度、阀门死区和阀门增益的参数设置，解决阀门定位器震荡问题因。即使在安装和工艺管道方而发现有问题，还是可以通过直接修改阀门定位器中阀门的参数来进行处理震荡的问题，虽然阀门可以这样操作，但是时间久了还是会对阀门本身造成一定的损害，会影响到阀门的寿命。除此之外，阀门定位器在工作时气路出现堵塞，在一定程度上也会使得定位器不能完成校准，也会造成调节阀出现震荡，所以，这些问题需要设备在调节的时候就要解决好。
4 智能阀门定位器的调节阀的调校作用
①智能阀门定位器的调节阀主要是用于对调节质量要求高的调节系统，确保调节系统的定位准确可靠性。
②调节阀对于阀门两端压可以起到调节的作用，通过增大执行机构的输出能力来平衡阀芯产生的不平衡力，在以一定的程度上可以减小阀门的行程错误。
③当调节阀的介质参数改为高温、高压、低温、有毒、易燃、易爆的时候，就会需要对填料压得实一些，这时候阀杆与填料之间的摩擦力就会变大，此时的定位器就可以发挥重要，帮助克服时滞。
④当调节阀的介质参数为粘性流体可含有固体悬浮物时，同样也可以用智能定位器解决出现的问题。
⑤使用比较大的口径的调节阀，对执行机构的输出增加更大的推力。
⑥当调节器与执行器两者之间出现的距离差不多在60m的时候，也一样可以用定位器来解决信号传递滞后的问题，把阀门的反应速度接近正常。
⑦当调节器需要控制的执行器多的时候，可以用多个定位器，主要是处理好各自的工作原理，完美地构成分程调节。
5 总结
智能阀门定位器自身有着很强的诊断功能，当机器的某个部件出现故障的时候，智能定位器都能很准确地指出问题所在，但是，并不是所有的指示都是正确的，也会出现指示错误的时候。当智能阀门定位器出现问题的时候，最开始排除的应该是机器本身的问题，智能阀门定位器自身出现故障的几率是很小的。排除了机器本身的问题之后，对其他部件进行分析，看问题的主要出处，如果检查完了，发现问题还是出现在机器身上，可以用常规阀门定位器的处理方法来解决智能阀门定位器的问题。
