山武定位器

基于HART协议的智能电气阀门定位器特质

2018-06-06 11:59

智能电气阀门定位器在新一代的气动调节阀中处于关键地位,同时也引领现今阀门定位器的发展方向。HART协议既能满足双向通讯的需求,也能满足数字信号与模拟信号在传输过程的互不影响,为智能仪表间的通信提供了一种无风险的、安全的解决方案。那么基于HART协议的智能电气阀门定位器又有哪些特质?

基于HART协议的智能电气阀门定位器在性能方面,明显优越于传统的阀门设计。

1、硬件设计

为了实现控制气动执行结构对阀门的准备的定位,以及实现双向通信和通过对智能阀门定位器的组态实现多种功能。关键技术是二线制仪表(指的是仪表的电源线和信号线共用两根)的设计,供电来源于控制信号,不需要任何的额外的电源,具有很好的安全防爆能力。

中央控制单元、电源电路、HART接口单元等组成智能电气阀门定位器的控制电路,中央控制单元采用MSP430F449型单片机(TI公司设计),具有功能强且低功耗的优点;电源部分采用的是DC-DC变换器(电感型开关模式);阀门位置反馈则是将当前阀门的位置,通过反馈器反馈给中央控制器。

2、软件设计

基于HART协议的智能电气阀门定位器,作为一种常用的数字现场设备,可进行远程的控制和组态,也可直接进行现场的调试,但需要通过人机接头装置进行。工作状态有自动、手动以及组态三种模式,其中,智能阀门定位器的主要工作方式为自动模式。

在自动模式下,定位器采用的是闭环控制系统,利用控制算法,对反馈值和设定值进行处理,并直接输出相应的压电阀,从而实现自动跟踪。智能电气阀门的组态是通过微控制器实现的,确定组态具体步骤是:执行机构作用方向的确定,执行机构零点和行程的确定,然后确定泄露的量,定位增量最小值,最后是瞬时优化响应。

在控制算法的选择上,一般是五步开关控制算法。首先确定反馈量与控制量之间的偏差,并对其进行分类,目的是为了确定调节方式,一般来说,偏差较大进行粗调,偏差较小进行微调。

综上所述,基于HART协议的智能电气阀门定位器实现定位器的智能化、网络化以及数字化,同时也可有低功耗的优点,设计简单,安全可靠,有较好的适应性和应用的方便性等。



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