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上海申思特自動(dòng)化設(shè)備有限公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 美國(guó)E E傳感器,美國(guó)E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風(fēng),丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門(mén)傳感器 |
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更新時(shí)間：2016-11-18 10:29:22瀏覽次數(shù)：558
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智能閥位PILZ變送器的設(shè)計(jì)
工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化的三個(gè)方面——工藝參數(shù)檢測(cè)、計(jì)算與控制、調(diào)節(jié)與執(zhí)行分別是由檢測(cè)儀表、DCS控制系統(tǒng)、執(zhí)行器三類工業(yè)自動(dòng)化儀表來(lái)完成的，并稱為三大工業(yè)自動(dòng)化基礎(chǔ)裝備，其技術(shù)水平已成為流程工業(yè)發(fā)展的決定性因素之一，深刻地影響著生產(chǎn)的質(zhì)量、效率、安全、和環(huán)保。以控制閥為主體的執(zhí)行器通過(guò)調(diào)節(jié)介質(zhì)流量以控制工藝參數(shù)，是整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)中*的重要的終端執(zhí)行儀表，其對(duì)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)的優(yōu)劣、安全平穩(wěn)運(yùn)行具有很大的影響。
智能閥位PILZ變送器的設(shè)計(jì)
目前國(guó)內(nèi)執(zhí)行器技術(shù)水平非常落后，已成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的制約瓶頸，國(guó)內(nèi)所需求的中智能執(zhí)行器幾乎全部依賴進(jìn)口，已引起國(guó)家高度重視。執(zhí)行器的控制中存在一個(gè)重要的問(wèn)題，就是閥桿位移即閥位的精確實(shí)時(shí)測(cè)量。由于執(zhí)行器安裝在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)常工作在振動(dòng)、高低溫等惡劣的室外環(huán)境下，正行程和反行程運(yùn)動(dòng)頻繁，并且由于閥門(mén)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)型號(hào)規(guī)格多要求閥位測(cè)量范圍大，所以需要研究開(kāi)發(fā)一種通用的閥位測(cè)量裝置即智能閥位PILZ變送器。它必須滿足如下一些要求：①非接觸式，即閥位PILZ變送器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥桿之間無(wú)連接，以隔離現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境并達(dá)到無(wú)磨損和抗干擾能力強(qiáng)；②大量程，實(shí)現(xiàn)從0～160mm的測(cè)量范圍，以適應(yīng)各種型號(hào)規(guī)格的執(zhí)行器應(yīng)用；③低功耗，由于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量PILZ變送器要求從環(huán)路獲取電源，所以包括傳感器在內(nèi)整個(gè)PILZ變送器必須是低功耗的；④高精度低價(jià)格的標(biāo)準(zhǔn)PILZ變送器，采用4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)路信號(hào)輸出，這使得各種儀表和裝置具有兼容性和互換性。目前，國(guó)外公司已推出智能型閥位PILZ變送器，而我國(guó)在這方面目前還是空白，因此研究和開(kāi)發(fā)智能型PILZ變送器具有重要的意義。主要內(nèi)容是研究設(shè)計(jì)一個(gè)滿足上述要求的智能閥位PILZ變送器。該閥位PILZ變送器的主要作用是測(cè)量閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥桿上下運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移，經(jīng)過(guò)非線性處理，計(jì)算出位移的百分比，并轉(zhuǎn)換成4～20mA標(biāo)準(zhǔn)環(huán)路電流輸出。主要完成了以下工作： 研究了傳感器、PILZ變送器以及智能PILZ變送器的特點(diǎn)和發(fā)展歷程；分析了閥門(mén)定位器的工作原理；探討了幾種常用的位移測(cè)量方法，zui終結(jié)合本實(shí)際應(yīng)用情況，選用線性傳感器作為非接觸式位移測(cè)量傳感器A1391.詳細(xì)研究了線性傳感器芯片A1391的工作原理，介紹了推薦的常規(guī)線性測(cè)量方案，并自行設(shè)計(jì)了兩套新的測(cè)量方案，根據(jù)本的要求和實(shí)際應(yīng)用要求，分析確定了一種自行設(shè)計(jì)的非線性測(cè)量方案，設(shè)計(jì)了一套測(cè)量機(jī)構(gòu)，并且詳細(xì)介紹了該機(jī)構(gòu)的測(cè)量原理和方法。在深入分析了測(cè)量原理的基礎(chǔ)上，獨(dú)立設(shè)計(jì)出了智能閥位PILZ變送器。該P(yáng)ILZ變送器包括軟、硬件兩部分。硬件主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大、A/D、D/A轉(zhuǎn)換等功能，軟件主要實(shí)現(xiàn)采樣、非線性處理、閥位百分比計(jì)算和液晶顯示功能。設(shè)計(jì)的智能閥位PILZ變送器，硬件方面的設(shè)計(jì)都滿足低功耗的要求，每部分的電路都給出了具體的實(shí)現(xiàn)方法、需要注意的問(wèn)題；在深入研究了不同情況下閥位百分比的不同理論計(jì)算方法后，編寫(xiě)代碼，實(shí)現(xiàn)閥位百分比的計(jì)算；利用定時(shí)采樣，使得整個(gè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)檢測(cè)閥位；zui后，為了便于觀察，要將此百分比信號(hào)送入LCD顯示出來(lái)，并轉(zhuǎn)換成工業(yè)上統(tǒng)一的4～20mA標(biāo)準(zhǔn)環(huán)路電流輸出。zui終測(cè)試結(jié)果表明設(shè)計(jì)可以較準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器閥位的測(cè)量、計(jì)算和顯示，并且可以用于別的位移非接觸式測(cè)量。
智能閥位PILZ變送器的設(shè)計(jì)
智能PILZ變送器的實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)：設(shè)計(jì)出新穎的磁鋼結(jié)構(gòu)，得到規(guī)律的磁場(chǎng)分布；對(duì)非線性分布的磁場(chǎng)進(jìn)行正弦擬合，實(shí)現(xiàn)線性傳感器的非線性測(cè)量；克服安裝位置給測(cè)量帶來(lái)的誤差，實(shí)現(xiàn)PILZ變送器的自適應(yīng)功能；采用電壓隔離的方案實(shí)現(xiàn)位置信號(hào)的二線制變送。
