智能气动流量控制

可靠的流量控制设备在许多制造和工业过程的控制中起着至关重要的作用。

通过控制工程欧洲 2021年2月16日
提供:Mark T. Hoske, CFE媒体和技术

在管理液体、气体或粉末工艺时,流量控制设备,如执行器和仪表,是至关重要的。长期以来,气动执行机构一直是执行机构解决方案的重要组成部分。

低排放仪器

阀门执行机构设计用于自动和远程控制阀门。它们可以是气动、液压或电力驱动的。气动执行器非常适合用于极端或危险位置的关键高速故障安全或紧急关闭(ESD)任务。还有许多气动驱动的仪器,可作为智能,高效和可靠的流量控制系统,电磁阀,控制器,定位器和调节器的一部分。

低排放的气动控制器和整体碳足迹的减少越来越重要的要求,电子气动控制系统。天然气是一种丰富的压力源,因此这种气体常被用作气动仪器的供气。气动装置将一些天然气排放到大气中是正常的,但控制器允许的天然气排放水平是受到严格管制的。泄漏率或排放水平主要取决于所使用的设备的设计。

Rotork限位开关盒和定位器产品经理Leonardo Ongetta表示:“气动流量控制设备和相关仪器仪表会产生无组织排放,因此业界越来越关注能够尽可能减少无组织排放的高效和创新设备。有助于有效使用气动流量控制的低排放仪器正变得越来越受欢迎。”

阀门定位器

阀门定位器在过程控制应用中起着控制调节阀位置的关键作用。由于其精度,它们在过程控制应用中特别有用。当从控制系统接收到命令信号时,它们能够快速响应阀门的位置。当控制信号与执行器的位置不同时,定位器将执行器改变到正确的位置。

对于线性控制阀,阀门定位器通常安装在气动执行器的轭架或顶部外壳上,对于旋转控制阀,阀门定位器通常安装在执行器顶部。定位器可以是气动或电动气动。有些具有“智能”数字技术,具有额外的功能,如诊断、自动校准和调谐功能,以及与电流环路网络的连接。

智能定位器

气动定位器接收来自控制系统的气动信号-通常为3- 15psig。然后定位器向阀门执行器提供正确的气压,将阀门移动到所需的位置。由于它们没有任何电源,它们被认为是一种全机械气动装置,遵循危险区域应用的特定简化规定。电控气动定位器将电流控制信号转换为等效的气动信号。

数字/智能定位器使用微处理器定位阀门执行器,同时监测和记录数据。它们是准确的,并允许在线数字诊断。气动智能定位器采用连续监测和图形显示阀门位置和定点目标随时间在线性和旋转应用。这样的智能定位器可用于控制和开关阀应用,适用于化工/石化过程中的关键应用。这种类型的智能定位器提供的稳态偏差分析可以检测阀门或执行器中的摩擦,气动中的泄漏以及供应压力不足的情况,有助于防止低效使用和泄漏导致的过量气体排放。

Ongetta表示:“数字智能定位器非常适合线性和旋转应用的气动阀门系统,因为它提供了精确的控制以及增强的诊断,检测阀门或执行器的摩擦,气动供应中的泄漏和供应压力不足。”“他们不断检查系统的完整性,如果有什么超出规格,就会发出警报。此外,通过在线和离线自动化测试程序,用户可以评估阀门包的健康状况,并与调试数据进行比较。”

控制器

控制器的作用类似于传统定位器,但控制不同的最终气动元件。它们是电液和气动阀门执行器控制的重要组成部分。

我/ P转换器

I/P(电流到压力)转换器是许多天然气应用的关键控制接口,例如大型压缩机滑块。低排放I/P转换器将电信号转换为精确、稳定和可重复的气动压力,用于执行器等设备。这样的控制器最大限度地提高效率,并以有效和可靠的方式控制现场的所有气动元件。它们通常接收来自控制器的4到20 mA的模拟输入信号。

结论

可靠的流量控制仪表在许多行业中起着至关重要的作用,如制药、石油和天然气、电力、水和化工应用。许多这些仪器系统是气动动力的。这在很大程度上是因为天然气经常用于应用,因此很容易获得。通过高效气动仪器的创新设计,可以管理与使用天然气相关的过多无组织排放。这些设计包括低排放I/P转换器和数字智能定位器。

本文最初发表于欧洲控制工程的网站。