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,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,LOGO,相互交流、相互学习,气动控制阀介绍,电仪公司热工实验室,闫 锋,2011,年,-8,月,Edit your company slogan,主要内容,气动阀组成、及分类,气动阀主要部件原理简介,气动阀现场调试方法,气动阀故障判断及处理,气动阀故障判断及处理,第一部分：,气动阀的分类、及组成,气动阀,：气动阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。,气动阀的分类,薄膜式,活塞式,无弹簧,有弹簧,无弹簧,有弹簧,正反作用,正作用,正反作用,反作用,正反作用,正反作用,气 动,气动阀的主要组成,执行机构,阀门机构,气动调节阀的组成,执行机构：接受输入的气压调节信号，产生相应的推力，使推杆发生位移，推动阀芯动作。从而改变阀门的开度，最终调节阀内流体的流量变化。,阀门调节机构：是一个局部阻力可变的节流元件。它与执行机构相连，在执行机构的作用下带动阀芯在阀体内移动，改变了阀芯与阀座之间的流通面积，即改变了阀的阻力系数，被控介质的流量也就相应地改变，从而达到控制工艺参数的目的。,直行程控制阀,角行程控制阀,气动阀的组合方式,(1),正作用执行机构,+,正装调节机构,=,气关式执行器,(2),反作用执行机构,+,正装调节机构,=,气开式执行器,(3),正作用执行机构,+,反装调节机构,=,气开式执行器,(4),反作用执行机构,+,反装调节机构,=,气关式执行器,气开式, 随信号压力的增大流通截面积也增大,FC,气关式, 随信号压力的增大流通截面积减小 ,FO,气动系统由下面几种元件及装置组成,气源装置：压缩空气的发生装置以及压缩空气的存贮、净化的辅助装置。它为系统提供合乎质量要求的压缩空气。,执行元件：将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件，如气缸、气马达。,控制元件：控制气体压力、流量及运动方向的元件，如各种阀类；能完成一定逻辑功能的元件，即气动逻辑元件；感测、转换、处理气动信号的元器件，如气动传感器及信号处理装置。,气动辅件：气动系统中的辅助元件，如消,声器、管,接头等。,气动控制阀组成,气动阀的组成,手轮机构,阀门定位器,电 磁 阀,反讯器,气动三联件是在气动控制系统的入口所必须的器件。,它的组成是由过滤器、减 压阀、油雾器三位一体。,气动三联件,气动阀的组成,电磁阀,电磁阀是气动控制元件中最主要的元件，我们常用的电磁阀有二位三通阀和二位五通阀，,两位五通双电控阀,气动阀的组成,气缸组件,它是把气体的压力能转变成机械能，实现气动系统对外做功的机 械运动装置。 作直线运动的是气缸，作摆动或回 转运动的是气马达。,气动阀的组成,信号处理装置,1.,阀门定位器,气动阀的组成,2.,回讯器,机械式电气定位器,电子智能一体式电气定位器,气动阀的组成,气动阀,按动作方式,按主要参数,按用途和作用,气动阀分类,按用途和作用分类,a.,两位阀：主要用于关闭或接通介质；,b.,调节阀：主要用于调节系统。选阀时，需要确定调节阀的流量特性；,c.,分流阀：用于分配或混合介质；,d.,切断阀：通常指泄漏率小于十万分之一的阀。,气动阀分类,气动阀分类,按主要参数分类,按压力分类,(1),真空阀：工作压力低于标准大气压；,(2),低压阀：公称压力,PN1.6MPa,；,(3),中压阀：,PN2.5,6.4MPa,；,(4),高压阀：,PNl0.0,80.0MPa,，通常为,PN22,、,PN32,；,(5),超高压阀：,PNIOOMPa,。,按介质工作温度分类,(1),高温阀：,t,450,；,(2),中温阀：,220t450,；,(3),常温阀：,40t220,；低温阀：,200t,40,。,气动阀分类,按动作方式分类,直行程气动阀,角行程气动阀,(1),单座调节阀；,(2),双座调节阀；,(3),套筒调节阀；,(4),角形调节阀；,(5),三通调节阀；,(6),隔膜阀；,(1),蝶阀；,(2),球阀；,(3),偏心旋转阀。,气动阀的作用方式，其作用方式通过执行机构正反作用和阀门的正反作用组合形成。组合形式有,4,种即正正,(,气关型,),、正反,(,气开型,),、反正,(,气开型,),、反反,(,气关型,),，通过这四种组合形成的调节阀作用方式有气开和气关两种。,对于调节阀作用方式的选择，主要从三方面考虑,:,a),工艺生产安全,;b),介质的特性,;c),保证产品质量，经济损失最小。,气动阀安装注意事项：,（,1,）气动调节阀安装位置，距地面要求有一定的高度，阀的上下要留有一定空间，以便进行阀的拆装和修理。对于装有气动阀门定位器和手轮的调节阀，必须保证操作、观察和调整方便。,（,2,）调节阀应安装在水平管道上，并上下与管道垂直， 一般要在阀下加以支撑，保证稳固可靠。对于特殊场合下，需要调节阀水平安装在竖直的管道上时，也应将调节阀进行支撑（小口径调节阀除外）。安装时，要避免给调节阀带来附加应力）。,（,3,）调节阀的工作环境温度要在（,30,+ 60,） 相对湿度不大于,95% 95%,，相对湿度不大于,95%,。,（,4,）调节阀前后位置应有直管段，长度不小于,10,倍的管道直径（,10D,），以避免阀的直管段太短而影响流量特性。,（,6,）要设置旁通管道。目的是便于切换或手动操作， 可在不停车情况下对调节阀进行检修。,（,7,）调节阀在安装前要彻底清除管道内的异物，如污垢、焊渣等。,气动阀优点：,1,、调节阀在现场使用当中对系统的响应速度和调节精度是非常重要的一个方面，一般来讲气动阀的响应速度比电动阀快，精度高。,2,、气动阀的全行程时间比电动阀要短，由其是在需要紧急动作的场合，基本上只能选用气动阀。,3,、对于规模应用的场合，气动的成本比电动的低的多，尤其是在防爆场合应用优势就更明显了。,4.,气动阀价格低，本质防爆,5.,气动阀结构简单，使用寿命长,，重量轻安装简便，维护成本低、故障率底,便于修复,。,气动阀缺点,：,1.,需要专门的空气压缩机,，,提供较纯净、压力稳定的气源。,2.,安装不规范、现场易受到干扰,阀门扰动,。,3.,北方冬季易受压缩空气含水影响，造成冻结、阀门拒动。,4.,控制系统较电动阀复杂。,第二部分：气动阀主要部件介绍,1.,气动三联件,2.,执行部件气缸,3.,气动控制电磁阀介绍,4.,气动阀回讯装置,5 .,其它控制附件简介,一、气动三联件,什么是气动三连件？作用是什么？,气动三联件是在气动控制系统的入口所必须的器件。气动三大件是压缩空气质量的最后保证。,它的组成是由过滤器、减 压阀、油雾器三位一体。,过滤器,减压阀,油雾器,过滤器的作用,过滤器的作用是将压缩空气里的杂质，油污，水份等过滤掉，存放在过滤器里，达到使压缩空气干燥，清洁的目的。,过滤器应定期排污,过滤器,过滤器工作原理,压缩空气进入过滤器内部后，因导流,板的导向，产生了强烈的旋转，在,离心力作用下，压缩空气中混有的大,颗粒固体杂质和液态水滴等被甩到滤,杯内表面上，在重力作用下沿壁面沉,降至底部，然后，经过这样预净化的,压缩空气通过滤芯流出。为防止造成二次污染，滤杯中每天都应该是空的。,减压阀,减压阀起减压和稳压作用用来调整压缩空气压力的。,减压阀是通过启闭件的节流，将进口压力减至某一需要的出口压力，并使出口压力保持稳定。,减压阀一般安装在分水滤气器之后，油雾器或定值器之前，并注意不要将其进、出口接反；阀不用时应把旋钮放松，以免膜片经常受压变形而影响其性能。,减压阀的种类：,常见的有：,先导活塞式减压阀、薄膜式减压阀、波纹管式减压阀、比例式减压阀、自力式减压阀、直接作用活塞式减压阀、背压调节阀,直动式减压阀,结构示意图,工作原理：,压力为,P1,的压缩空气，由左端输入经阀口,10,节流后，压力降为,P2,输出。,P2,的大小可由调压,弹簧,2,、,3,进行调节。顺时针旋转旋钮,1,，压缩弹簧,2,、,3,及膜片,5,使阀芯,8,下移，增大阀口,10,的开度使,P2,增大。若反时针旋转旋钮,1,，阀口,10,的开度减小，,P2,随之减小。 总之，溢流减压阀是靠进气口的节流作用减压，靠膜片上力的平衡作用和溢流孔的溢流作用稳压；调节弹簧即可使输出压力在一定范围内改变。,若工作压力增大，膜片打开，压缩空气就经阀体上的溢流孔排出,直动式减压阀工作原理,减压阀为了防止阀后压力超压，应在离阀出口不少于,4M,处安装一个减压阀。,减压阀,减压阀的安装和维护应注意以下事项：,减压阀为了操作和维护方便，该阀一般直立安装在水平管道上。,减压阀安装时应注意使管路中介质的流向与阀休上所示箭头的方向一致。,油雾器,因气动控制系统里，很多气缸需用油润滑，所以在气路里，就加入了油雾器，目的是将油雾器里的油通过气管送到气缸里，达到润滑气缸的目的；,油雾器可以根据需要调节滴油的快慢；,油雾器应定期加油，加油时不要超过油线。,滴油快慢调节,油雾器,油雾器工作原理,当压缩空气通过油雾器时，其在油室与视油器之间产生一个压降，该压降使油液经吸油管上升，并经喷嘴引射到压缩空气中，油滴被雾化，随压缩空气流出。必须仔细调节油滴数。,气动三大件的安装连接顺序,气动三大件的安装连接次序：分水过滤器、减压阀、油雾器。多数情况下，三件组合使用，也可以少于三件，只用一件或两,件。,二,.,气动执行部件气缸,气动执行元件是将压缩空气的压力能转换为机械能的装置。包括气缸和气马达。实现直线运动和做功的是气缸；实现旋转运动和做功的是气马达。,气缸,气缸分类,气缸,单作用,双作用,双作用,单作用,单活塞杆,双活塞杆,磁性耦合,机械耦合,绳索,钢缆,有杆,无杆,活塞式,平膜式,滚动膜片,皮囊,膜片式,几种常用气缸结构,1.,双作用气缸,DNC,标准双作用气缸,双作用气缸结构图,进,(,出）气口,进,(,出）气口,无杆腔,密封件,有杆腔,气缸剖面图,结 构,气缸一般由缸筒，前后缸盖，活塞，活塞杆，密封件和紧固件等零件组成。,缸有与活塞杆相连的活塞，活塞上装有密封圈。为防止漏气和外部灰尘的侵入，前缸盖上装有密封圈和防尘圈。,双作用气缸被活塞分为两个腔室：有活塞杆的称为有杆腔（前腔），无活塞的称为无杆腔（后腔）。,双作用气缸动作原理,当从无杆腔端的气口输入压缩空气时，推动活塞前进，使活塞杆伸出。同样，当有杆腔气口输入压缩空气时，活塞杆退回到初始位置。通过交替进气和排气，活塞杆伸出和退回，气缸实现往复直线运动。,2.,单作用气缸,单作用气缸结构图,这种气缸在缸盖一端气口输入压缩空气使活塞杆伸出（或退回），而另一端靠弹簧，自重或其它外力等使活塞杆恢复到初始位置。,单作用气缸原理,弹簧,3.,膜盒式气缸,膜盒式气缸结构图,膜盒式气缸结构图,正作用,反作用,膜盒式气缸原理：,气动阀的作用方式有气开、气关两种类型。,气关阀,：压缩空气有气缸上部进气，随信号压力的增大而开度减小，无压力信号时，在弹簧作用下使阀处于全开状态。 理解为：,进气阀关。,气开阀,：压缩空气有气缸下部进气，随信号压力的增大而开度增大，无压力信号时，在弹簧作用下使阀处于全关状态。 理解为：,进气阀开。,气缸的使用及注意事项,使用清洁干燥的压缩空气,，,安装时，不要出现拧扭状态，要避免在活塞杆上施加横向负载和偏心负载,应配置流量合适的油雾器，给油润滑气缸,环境温度：,560,度,三、气动控制阀介绍,气动控制阀,连续控制,断续控制,压力控制阀,(,如减压阀,),流量控制阀,(,如截流阀,),方向控制阀,(,如电磁阀,),逻辑控元件,(,如阀岛,),压力比例控制阀,流量比例控制阀,伺服控制阀,电磁阀是气动控制元件中最主要的元件，我们常用的电磁阀有二位三通阀和二位五通阀，,两位五通双电控阀等,电磁控制换向阀分类,电磁控制换向阀,直动式,先导式,单电控,双电控,外控式,内控式,追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外的电磁阀从原理上分为三大类,(,即：直动式、分步直动式、先导式,),，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类,(,直动膜片结构、分步膜片结构、先导式膜片结构、直动活塞结构、分步活塞结构、先导活塞结构,),。,(,一,),、直动式、分步直动式电磁阀原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧力把关闭件压在阀座上，阀门关闭。特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但一般通径不超过,25mm,。,电磁阀介绍,电磁阀介绍,(,二,),、先导式电磁阀原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速进入上腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，推动关闭件向下移动，关闭阀门。特点：流体压力范围上限很高，但必须满足流体压差条件,电磁阀介绍,按照气路数分：,“,X,位,Y,通”电磁阀的“,X,位”代表的就是阀门一共有几种状态，,“,Y,通”指的是电磁阀一共有几个孔。,“,2,位”表示“通”和“断”,2,种状态,PA,，,PB,，,AR,，,BS,等状态，断开的气路均处于排气状态； “,3,位”包括上面,2,种状态，还包括第,3,种状态,对于第,1,路排气,/,不排气，对于第,2,路排气,/,不排气的状态，有多种组合。 “,Y,通”指的是电磁阀一共有几个孔，对于气体电磁阀，因为存在排气的问题，可能有,2,个孔（,1,个进气、,1,个出气），,3,个孔（,1,个进气、,1,个出气、,1,个排气），,4,个孔（,1,个进气、,2,个出气、,1,个排气），,5,个孔（,1,个进气、,2,个出气、,2,个排气）；对于液体电磁阀，就不存在排气问题，因为液体一般不能排空。,PPOWER,，进气孔；,A,出气孔,1,（接气缸）；,R,与出气孔,1,相通的排气孔（,B,侧线圈已经通过电或手动控制过，,A,侧线圈不通电时这两个孔相通）；,B,出气孔,2,（接气缸）；,S,与出气孔,2,相通的排气孔（,A,侧线圈已经通过电或手动控制过，,B,侧线圈不通电时这两个孔通,气动阀常用电磁阀介绍,1.,两位两通（,1,个进气、,1,个出气）,即输入口,(,用,P,表示,),和输出口,(,用,A,表示,),，只能控制流道的接通和断开。根据,PA,通路静止位置所处的状态又分为常通式二通阀和常断式二通阀。,2,、二位三通电磁阀,1,个进气口，,1,个出气口接气缸（适用只有,1,个气口的单动气缸，气缸复位靠弹簧），还有,1,个排气口用于气缸复位时排出气体，接消音器。,气动阀常用电磁阀介绍,常开：断电时，压力口连到气缸口而排气口关闭,-,通电时，压力口关闭而气缸口连到排气口；,常闭：断电时，压力口关闭而气缸口连到排气口,-,通电时，压力口连到气缸口而排气口关闭；,两位三通电磁阀通常与单作用气动执行机构配套使用,二位三通阀结构原理,上图为直动式二位三通电磁阀，图示位置为阀处于断电关闭状态。此时，,1,，,2,不通，,2,，,3,相通，阀没有输出。当通电时，铁芯受电磁力作用被吸向上，,1,，,2,相通，排气口封闭，阀有输出。,用一个电信号控制气路连接方向通或断,允许阀连接成常闭或常开的位置其中之一，或选择两种流体之一，或由一个口转换流到另一个口,3,、二位五通电磁阀,二位五通电磁阀上的,1 2 3 4 5,和,P,A R1 B R2,是指,5,个接口,其中,P,口和气源连接,A B,分别与复动汽缸的两个气口连接,R1,和,R2,一般情况下连接消声器,.,二个位置是指电磁阀的阀芯有二个位置。,两位五通单电控电磁阀,二位五通阀的结构,两位五通电磁阀通常与双作用气动执行机构配套使用,单电控内部剖视图,电磁线圈得电,当通电时，铁芯受电磁力作用被吸向上，,4,有输出，,2,，,3,接通，,2,排气。,两位五通单电控电磁阀,电磁线圈失电,* 断电时，阀杆在弹簧力作用下复位。,* 阀处于断电关闭状态。此时，,1,，,4,不通，,2,有输出，,4,排气。,单电控内部剖视图,两位五通单电控电磁阀,两位五通双电控电磁阀,给正动作线圈通电，则正动作气路接通,(,正动作出气孔有气,),，即使给正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给反动作线圈通电为止。 给反动作线圈通电，则反动作气路接通,(,反动作出气孔有气,),，即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，将会一直维持到给正动作线圈通电为止。这相当于“自锁”。 基于两位五通双电控电磁阀的这种特性，,在设计机电控制回路或编制,PLC,程序的时候，可以让电磁阀线圈动作,12,秒就可以了，这样可以保护电磁阀线圈不容易损坏。,4,、三位五通电磁阀,三位五通电磁换向阀的工作原理,三个位置是指电磁阀的阀芯有三个位置。三位电磁阀都是有两个线圈。我们暂且称之为,A,和,B,线圈。,AB,都不通电的时候阀芯是一个位置，,A,通电时阀芯会动作，这是第二个位置，,A,断电，,B,通电的时候阀芯的位置是第三个位置。所以一共三个位置。请注意三位五通电磁阀有三种，指,AB,都不通电的时候阀芯的状态不同分为中封，中开和中闭。 现实的是中闭型三位五通阀。,五通就是指五个口，一个进气口，两个出气口接气缸口，两个排气口（这两个也可以并成一个）。,如何在动作中停止，,很简单，就是电磁阀两边全部断电，阀芯在中间位置，如果是中闭的话（就是把气缸两头进气通道堵住），这样气缸两头无法排气就会使气缸停在中间，无法动作，但是由于气缸，电磁阀会有泄露，通常这样无法长时间停在准确位置。,两位五通双电控,-,带记忆的作用,带记忆,(,在电气回路中设电气联锁,防止同时通电,线圈烧毁）,内部剖视图,阀芯,阀芯,Y1,得电,Y2,得电,电磁阀运行情况检查,在通气的状态下，按动电磁阀的手动 按钮，观察该电磁阀是否有切换。,如果没有切换，更换该电磁阀。,更换电磁阀前应查看铭牌,注意型号,规格是否相符,包括电源,工作电压,通径,螺纹接口等,.,安装后应进行通气,通电试验,检查阀换向动作是否正常,手动装置正常,.,电磁阀的安装使用注意事项：,1,、安装前应参阅该产品的使用说明书,是否符合使用要求。,2,、管路使用之前应冲洗干净,介质不清洁的应安装过滤器,以防止杂质妨碍电磁阀的正常工作。,3,、电磁阀一般是单向工作的,不能反装,阀上箭头是管路流体的运动方向,必须保持一致。,4,、电磁阀安装一般阀体水平,线圈垂直向上,有部分产品可以任意安装,但在条件允许时最好垂直,以增长使用寿命。,5,、电磁阀在结冰场所重新工作时应加热处理,或设置保温措施。,6,、电磁线圈引出线,(,接插件,),连接好后,应确认是否牢固,联接电器元件触点不应抖动,松动将引起电磁阀不工作。,7,、长时间停用后的电磁阀,应排清凝结物后方便使用,;,拆洗时各零件要按顺序放好再恢复原状装好。,当调节阀远离控制室时为了不到现场就能准确了解阀的开关位置，就要配备阀位传送器，即将阀开度的机构位移量，按一定规律转换成电讯号送到控制室，此讯号可以是反映阀门任何开度的连续信号（模拟量信号），也可以认为是阀门的快关状态信号（开关量信号）,机械行程开关反映阀门开关两个极端位置，并同时送出指示讯号的装置，控制室可以根据此讯号，叛断阀门的开关状态以便采取相应措施。,行程开关,(,回讯器,),电子开关式：通过电子感应式开关实现阀门位置反馈，特点是,寿命长、运行可靠，缺点，对安装位置要求较严格，感应触头材质有要求。,四,.,回讯器,回讯器,电子阀位回讯器,主要应用在调节阀上，阀门的位置变化通过反馈连杆带动磁性位移传感器或者电位器位置变化，检测电路获得变化信号，将之转换成,4-20mA,电流信号远传到,DCS,，达到远方显示所控制阀门开度的目的。,智能定位器、阀位反馈一体,机械定位器、阀位反馈一体,五,、,其它控制附件介绍,1.,气动保位阀,气动保位阀是阀位保护装置。当仪表的气源压力中断，或气源供给系统发生故障时，气动保位阀能够自动切断调节器与调节阀气室，或定位器输出与调节阀气室之间的通道，使调节阀的阀位保持原来的控制位置，以保证调节回路中工艺参数不变。这样介质的被调作用不中断，故障消除后，气动保位阀立刻恢复正常位置。,气动保位阀,结构原理：,当气源信号进入气室,B,时，作用在比较部件,2,上的力，与弹簧,1,的作用力进行比较。正常状态时，膜片比较部件,2,的推力，大于给定的弹簧力，此时平板阀芯,3,抬起，打开喷嘴,4,，通道处于正常工作状态。当气源发生故障而供气中断时，气室,B,的压力下降，在弹簧力作用下，平板阀芯,3,盖住喷嘴，切断了气室,A,与输出口的通道。也就是将气动执行机构的气室密封，使调节阀的工作位置保持在原来的位置上，起到保持阀位的作用。,气动保位阀结构图,1,弹簧,2,比较部分,3,、平板阀芯,4,喷嘴,A,、,B,气室,2.,气 动 放 大 器,(,气动继电器,),气动放大器作用：是接收安装在气动控制阀上的定位器的输出压力，以相同压力给执行机构输入大流量的气源，加快控制阀动作速度的装置。,主要部件及结构图,其它控制附件介绍,气 动 放 大 器,动作原理：从减压阀输入气源压力,(Supply),，信号接口端输入信号压力,(Input Signal),，那么如图上方膜片,(),受到压力，使膜片组合件向下移动，同时阀芯,(),也会向下移动。这时输入压力通过阀芯底座通路流入到输出接口,(Output),并输入到执行机构。当输出压力增加到和信号压力相同时，阀芯,(),重新上升，总信号压力和输出压力保持相同。相反，输出压力大于信号压力，则膜片组合件向上移动，输出压力会通过阀芯上方空隙向排气环,(),排气。根据信号压力而变化的输出压力的灵敏度可以通过调节螺丝,(),进行调解，通过调节可以改善系统的稳定性。,3.,阀门定位器,其它控制附件介绍,定位器根据工作原理可分为：气动定位器、电气式定位器、智能式定位器,.,其功能是实现电、气信号之间一定关系相互转换，主要用于在用电讯号操纵气动执行机构时将,0,10mA,或,4,20mA,电讯号转换成控制气源讯号。,电气式定位器：此种在国内的应用最广，就是在气动定位器的基础上将电气转换元件集成到定位器上，方便了控制（相比气动定位器：用户只需要给标准的信号即可，而气动定位器的控制信号也是气源信号，在和系统的电流联系过程中，需要电气转换器），同时改进了滑阀的设计，采用了喷嘴挡板的设计。 优点是：控制方便 缺点是：喷嘴挡板的结构，使得该类型定位器对环境震动比较敏感,智能式定位器：类似于电脑的发展，此时所有控制部分和比较部分准通过电器部分实现，喷嘴挡板也给成了压电阀的结构，可以进行自我调试、诊断、反馈、记录、总线通信等功能,阀门定位器,电气机械式定位器介绍,阀门定位器,电气机械式定位器介绍,阀门定位器,电气机械式定位器介绍,阀门定位器,电气机械式定位器介绍,工作原理,：,当通进波纹管的信号压力增加时，使杠杆,2,绕支点转动，档板靠近喷嘴，喷嘴背压经放大器放大后，送进薄膜执行机构气室，使阀杆向下移动，并带动反馈杆,(,摆杆,),绕支点转动，连接在同一轴上的反馈凸轮,(,偏心凸轮,),也随着作逆时针方向转动，通过滚轮使杠杆,1,绕支点转动，并将反馈弹簧拉伸、弹簧对杠杆,2,的拉力与信号压力作用在波纹管上的力达到力矩平衡时仪表达到平衡状态。此时，一定的信号压力就与一定的阀门位置相对应。以上作用方式为正作用，,所谓正作用定位器，就是信号压力增加，输出压力亦增加,;,所谓反作用定位器，就是信号压力增加，输出压力则减少。,一台正作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现反作用执行机构的动作,;,相反，一台反作用执行机构只要装上反作用定位器，就能实现正作用执行机构的动作。,智能定位器介绍,阀门定位器,工作原理：,采用微处理器对给定值和位置,置反馈作比较。如果微处理器检测到偏差，它就用一个五步开关程序来控制压电阀，压电阀进而调节进入执行机构气室的气流量。微处理器根据偏差（给定值,W,与位置反馈信号,X,）的大小和方向输出一个电控指令给压电阀。压电阀将控制指令转换为气动位移增量，当控制偏差很大时（高速区），定位器输出一个连续信号；当控制偏差不大（低速区），定位器输出连续脉冲；当控制器偏差在允许误差范围内（自适应或可调死区状态） ，则没有控制指令输出。,调节阀推杆位移与输入控制信号之间成线性关系，,它接受气动调节器的控制信号，经信号转换、比较、放大后，输出与控制信号成比例的气压信号至气动调节阀的执行机构，达到精确控制。,减压后压力,减 压 阀,控制气压力,阀门定位器,智能电子定位器结构,消声器,气缸、气阀等工作时排气速度较高，气体体积急剧膨胀，会产生刺耳的噪声。噪声的强弱随排气的速度、排气量和空气通道的形状而变化。排气的速度和功率越大，噪声也越大，一般可达,100,120,dB,，为了降低噪声在排气口要装设消声器。,消声器是通过阻尼或增加排气面积来降低排气的速度和功率，从而降低噪声的。,消声器的类型：吸收型；膨胀干涉型；膨胀干涉吸收性。,U-1/2,消声器,其它控制附件介绍,管道连接件 包括管子和各种管接头。,管子可分为硬管和软管。一些固定不动的、不需要经常装拆的地方使用硬管；连接运动部件、希望装拆方便的管路用软管。常用的是紫铜管和尼龙管。,管接头分为卡套式、扩口螺纹式、卡箍式、插入快换式等。,其它控制附件介绍,HE-1/2-D-MIDI,气源安全,启动阀,HE-D-MIDI,气源安全,启动阀,MA-40-10-1/8-EN,压力表,控制附件介绍,第三部分：气动阀现场调试,一、,现场调试具备的条件,二、,气动门常规控制回路介绍,四、西门子智能电子定位器介绍及调试,四、,EPP-HEP,电气定位器介绍及调试,五、,西门子智能电子定位器介绍及调试,三、,通用气动阀调试 步骤,一、调试所具备的条件,1.,现场安装具备条件：,仪用气源汇通，机务安装具备调试条件，接线工作结束。,2.,必要的工器具、仪表。如：扳手、手钳、螺丝刀、万用表、信号发生器、对讲机、手电筒等。,3 .,熟知所调试气动阀门定位器原理，收集技术资料备查。如：作业指导书、调试说明书、调试规范等。,4.,熟悉现场施工环境，具备相应的合格安全器具。,调试所具备的条件,:,调试所具备的条件,1,.,基本误差效验,:,将输入信号平稳地按增大和减小方向给阀门定位器，观察各点所对应的行程值，试验点为输入信号范围的,0%,、,25%,、,50%,、,75%,、,100%,五个点，各点偏差应在,1%,左右,2.,回差试验 ：,在同一输入信号所测得的正反行程的最大差值即为回差。用调节阀的额定行程的百分数表示，不应超过,3.0%,。,3,.,始终点偏差校验：将输入信号的上、下限值分别加入定位器，测量相应的行程值，偏差不应超过,3%,。要特别注意到保证气开式调节阀的始点、气关式调节阀的终点在阀关位置上。,4.,死区校验：,在输入信号的,25%,、,50%,、,75%,三点上进行校验，方法为缓慢改变（,增大,或减小）输入信号，直到观察出一个可察觉的行程变化（,0.1mm,），,此点上正、反两方向,的输入信号差值即为死区。不应超过全量程的,3%,。,相关术语、技术指标,:,5.,泄漏量试验 ：信号控制气源的泄露量检查，我们一般不做。,二、气动阀常规控制回路介绍,1,、关断型两位式气动阀,两位式气动阀,单电控,双电控,控制回路,阀位反馈回路,控制回路,阀位反馈回路,机械式开关,光电感应式开关,机械式开关,光电感应式开关,2,、调节性气动阀控制回路,气动门常规控制回路,DCS,控制柜,电磁阀电源柜,指令,DO,：,4-20mA,k,JK,反馈,DI,：,4-20mA,定位器,阀位反馈,+,+,+,+,L,N,三、通用气动阀调试步骤,1,.,对新安装的气动阀控制气源管路吹扫，清除空气过滤器杯内杂质，对控制气源管路恢复，检查是否漏气。检查紧固相关部件螺丝。,3.,绝缘电阻检查：当环境温度为,10,35,、相对湿度不超过,85,时，电动调节阀的绝缘电阻应符合下列规定：各输入端子对机壳不小于,20M,；各输入端子对电源端子不小于,50M,；电源端子对机壳不小于,50M,。试验方法是采用,500,型兆欧表测试。,5,.,对气动阀门进行试动作，检查阀门是否有机械卡涩、各控制部件是否正常。,6.,按照相关规程、步骤进行调校，符合标准后进行远程操作实验。记录相关调试数据。,2,.,确定仪用气源压力是否正常，根据阀门名牌调整减压阀，使减压阀气压达到额定要求。,4,.,控制回路线路检查，确保接线正确，阀门各组件工作电压正常，信号控制状态正确。,7.,阀门验收移交。,四、,EPP-HEP,电气定位器介绍及调试,气管连接,电气连接,四、,EPP-HEP,电气定位器介绍及调试,技术参数：,EPP-HEP,电气定位器,EPP-HEP,电气定位器调试,定位器组件安装位置调整：,EPP-HEP,定位器调整步骤：,EPP-HEP,电气定位器调试,EPP-HEP,定位器调整注意事项：,EPP-HEP,电气定位器调试,EPP-HEP,电气定位器调试,EPP-HEP,定位器故障处理：,五、西门子智能电子定位器介绍及调试,1.,智能阀门定位器的组成,智能阀门定位器是一种具有,HART,通信协议的阀门定位器，由三部分组成：,a.,微处理器电子控制的模件，包括,HART,通信模块和就地用户界面开关；,b.,电,/,气动转换器模件的压电阀；,c.,阀位传感器。,智能阀门定位器的组成和原理,2.,智能阀门定位器的工作原理,整个控制回路由两线、,4,20mA,信号控制。,实现与微处理器的双向数字通信。模拟量的,4,20mA,信号传给微处理器，与阀位传感器的反馈进行比较，微处理器根据偏差的大小和方向进行控制计算（一级控制），向压电阀发出电控指令使其进行开、闭动作。压电阀依据控制指令脉冲的宽度对应于气动放大器输出压力的增量，同时气动放大器的输出又被反馈给内控制回路，再次与微处理器的运算结果进行比较运算（二级控制），通过两级控制输出信号到执行机构，执行机构内空气压力的变化控制着阀门行程,。,当控制偏差很大时，压电阀发出宽幅脉冲信号，使定位器输出一个连续信号，大幅度的改变至执行机构的信号压力驱动阀门快速动作；,随着阀门接近要求的位置，命令要求的位置与测得位置的差值变小，压电阀输出一个较小脉宽的脉冲信号，断续、小幅度的改变至执行机构的信号压力，使执行机构接近,新,命令位置的动作平缓。当阀门到达要求的位置（,进入死区,）时，压电阀无脉冲输出，定位器输出保持为零，,使阀门稳定,在某一位置不动。,3,智能阀门定位器的调校,通过就地用户界面设置开关，可完成定位器的增益、正反作用、定位器特性以及是否允许自动调校等基本设置；在不增加工具的条件下，能够进行自动或手动校准定位器；并且可以通过就地用户界面手动控制按钮,实现手动控制调节阀。,4,智能阀门定位器的其他特点,1),通过多种组合指示操作状态或警告工况，具有诊断、监测功能；,2),耗气量非常小，在,0.6 MPa,稳定状态下，仅为,0.12NM3/h,，不足常规定位器的,8,；对气源压力的变化不敏感；,3),采用同一型号既可用于直行程又可用于角行程；通过选配双作用模件，可以实现控制双作用活塞缸执行器；,4),使用,HART,通讯协议，与定位器进行双向通信；,5,在实际使用中应该注意的问题,5.1,对调节信号的带负载能力有较高的要求,在实际使用过程中，智能定位器的输入阻抗较高，当输入信号为,20mA,时，供电电压的最小要求值为,12VDC,、带负荷能力不小于,600,，否则定位器不能正常工作；最小输入电流不小于,3.6mA,时，才能确保其性能。,5.2,应合理设置定位器的动作死区,定位器死区设置越小，定位精度越高，这就给人们造成一个误区，以为死区越小越好，但这样会使压电阀及反馈杆等运动部件的动作越频繁，有时会引起阀门振荡，影响定位器和阀门的使用寿命，故定位器的死区设置不易过小；定位器设置更改后，必须重新调校后才能生效；,5.3,定位器的安装,定位器的安装有一个重要原则就是，定位器、阀杆、反馈杆三部分要构成闭环负反馈。安装时可以这样检验：定位器安装后，阀杆和反馈杆不连接，用手转动反馈杆，若阀杆动作方向与反馈杆动作方向相反，则说明已构成闭环负反馈；此时要将调节阀阀位置于,50,，并使反馈杆处于水平位置，然后将反馈杆和阀杆固定，这样可以保证定位器工作在最佳线性段。定位器安装不平正，也会增加其线性偏差。,西门子定位器的调试,由于有多种应用，所以定位器装配后必须与执行机构相适应（初始化）。初始化可用以下三种方式进行：,1.,自动初始化,初始化是自动进行的。定位器顺序测定作用方向，行程或转角、执行器的行程时间，并配以执行器动态工况时的控制参数。,2.,手动初始化,执行机构的行程或转角可用手动调整；其余参数同自动初始化一样自动测定。这一功能在软端停时需要。,直行程执行器调试准备,1,用相应的安装配件安装定位器,。,注意：杠杆比率开关的位置对定位器非常重要。,冲程杆 比率开,5,20mm,短,33,（及以下）,25,35mm,短,90,（及以上）,40,130mm,长,90,（及以,上,）,2,推动杆上驱动销钉的位置，到达额定冲程的位置或更高的一个刻度位置后，用螺帽拧紧驱动销钉。,3,用气动管缆连接定位器与执行机构，给 定位器提供气源。,4,连接相应的电流或电压源。,5,现在定位器处于“,P manua1”,方式。在 显示屏上一行显示当前电位计的百分比电压值（,P,），,例如“,P 37.5”,，显示屏下行“,NOINI”,在闪烁,:,显示,注：同时按下 键和 键，你可以返回前一参数。,6,.通过 和 键移动执行机构达到每一个最终位置，来检查机械装置是否可在全部调整范围内自由移动。,注：当你保持第一方向键向下按压的同时下压另一方向键时，可快速移动执行机构,7,.现在移动执行器，使杆达到水平位置，显示屏将显示一个介于,P48.0,到,P52.0,之间的值。如果的值。如果不是这种情况，调整磨擦夹紧单元，直到杆水平并显示“,P50.0”,时。确切的说，你达到了这一值，定位器能测定的位移将更精确。,直行程执行机构的初始化,1,下按方式键,5,秒以上，进入组态方式。,显示：,TURN,（角行程执行器）,Way,（直行程执行器）,Lway(,无正弦修正的直行程执行器）,Ncst(,带,NCS,的角行程执行器）,ncst,（相同，改变作用方向）,2,通过短按方式键 ，切换到第二参数。,显示,:,或 这一参数,需与杠 杆比率开关的设定值相匹配。,3,用方式键 切换到下列显示显示：,如果你希望在初始化阶段完成后，计算的整个冲程量用,mm,表示，这一步必须设置。为此，你需要在显示屏上选择与刻度杆上驱动钉设定值相同的值,4,用方式键 切换到如下显示：,5,下按 键超过,5,秒，初始化开始显,示：,初始化进行时，“,RUN1”,至“,RUN5”,一 个接 一个出现于显示屏下行。,注：初始化过程依据执行机构，可持续,15,分 钟。有下列显示时，初始化完成。,在你短促下压方式键 后，出现显示：,通过下按方式键 超过,5,秒，退出组态方式。约,5,秒后，软件版本显示，在你松开方式键时，处于手动方式。,：,直行程执行器手动初始化,直行程执行机构手动初始化的顺序步骤,1,对直行程执行机构实行初始化。通过手工驱动保证覆盖全部冲程，即显示电位计设定处于,P5.0,和,P95.0,的允许范围中间。,2,下按方式键,5,秒以上，你将进入组态方式。显示：,3,短按方式键 ，切换到第二参数：,显示： 或,注：这一值必需与传送速率选择器的设定相对应。（,33,或,90,）,4,用方式键 转到下列显示：,如果你希望初始化过程结束时，测定的全冲程用,mm,表示，你需要在显示器中选择与驱动销钉在杆刻度上设定的值相同，或对介质调整来说下一个更高的值。,5,通过下按方式键 两次：显示：,6,下按增加键,5,秒以上，开始初始化显示：,7,5,秒之后，显示改变：,用增加键（）和减少键（）趋动执行机构到你规定的两个终端位置的第一个位置。然后下按方式键 。用这种方法，当前位置被终点位置,1,取代，并将切换到下一步。,注：如果信息,RANGE,在出现，所选终点位置在规定测量范围之外。可通过以下措施纠正这一错误：,a.,调整磨擦夹紧单元，直到出现,OK,，然后再按一次方式键。,b.,用增加键和减少键趋动到另一个结束位置。,c.,下按方式键，中断初始化，你已切换到手动方式，按照第,1,步校正行程和测量位置。,8,第,7,步成功完成后，出现下列显示：,现在用增加（）和减少（）键驱动执行机构到你希望规定的第二终点位置。然后下按方式键当前位置将被终点位置,2,取代。,注：如果信息,RANGE,出现在下行，所选终点位置超出允许的测量范围，或者是测量跨度太小。有几种选择可纠正这一错误：,a.,用增加和减少键驱动到另一终点位置。,b.,通过下按方式键中断初始化，这样你已切换到,P,Manual,方式，按照步骤,1,修改行程和进行位置测量。,注：如果信息,Set Middle,出现，杆臂需要增加和减少键移到水平位置，并按压方式键。这样调整直行程执行机构正弦修正基准点。,9,初始化的停止是自动出现的。,RUN1,到,RUN5,顺序出现在显示屏的下行。当初始化已全部完成时，出现如下显示：,如果已有,3YWAY,参数输入设置了杆长，显示屏首行附加出现以,mm,表示的规定冲程。,短按方式键 ，,5INITM,再次出现在下行。这表示，你现在是重来一次组态方式。下按方式键 超过,5,秒，离开杆组态方式。接近,5,秒后，软键显示将出 现。松开方式键后，装置将在,Manual,方式。,第四部分：气动阀故障判断及处理,一、,气动阀,常见故障及产生的原因,二、,电气定位器常见故障分析,三、,电磁阀常见故障分析,一、气动阀,常见故障及产生的原因,一）调节阀不动作。故障现象及原因如下：,1,无信号、无气源。,气源未开。由于气源含水在冬季结冰，导致风管堵塞或过滤器、减压阀堵塞失灵，仪用压缩空气压力消失；气源总管泄漏。,2,有气源，无信号,。,调节器故障，信号管泄漏；定位器波纹管漏气；调节网膜片损坏。,3,定位器无气源。,过滤器堵塞；减压阀故障,二）调节阀的动作不稳定。故障现象和原因如下：,1,气源压力不稳定。,压缩机容量太小；减压阀故障。,4.,有信号、无动作。,阀芯脱落，阀芯与社会或与阀座卡死；阀杆弯曲或折断；阀座阀芯冻结或焦块污物；执行机构弹簧因长期不用而锈死,气动阀,常见故障及产生的原因,2,信号压力不稳定。,控制系统的时间常数（,T,RC,）不适当；调节器输出不稳定。,3,气源压力稳定，信号压力也稳定，但调节阀的动作仍 不稳定。,定位器中放大器的球阀受脏物磨损关不严，耗气量特别增大时会产生输出震荡；定位器中放大器的喷咀挡板不平行，挡板盖不住喷咀；输出管、线漏气；执行机构刚性太小；阀杆运动中摩擦阻力大，与相接触部位有阻滞现象。,三）调节阀振动。故障现象和原因如下：,1,调节阀在任何开度下都振动。,支撑不稳；附近有振动源；阀芯与衬套磨损严重,。,2,调节阀在接近全闭位置时振动,。,调节阀选大了，常在小开度下使用；单座阀介质流向与关闭方向相反。,气动阀,常见故障及产生的原因,四）调节阀的动作迟钝。迟钝的现象及原因如下：,1,阀杆仅在单方向动作时迟钝。,气动薄膜执行机构 中膜片破损泄漏；执行机构中“,O”,型密封泄漏。,2,阀杆在往复动作时均有迟钝现象。,阀体内有粘物。,五）调节阀的泄漏量增大。泄漏的原因如下：,1,阀全关时泄漏量大。,阀芯被磨损，内漏严重，阀未调好关不严。管道泄漏或堵塞。,2,定位器有气源，无输出。,定位器的节流孔堵塞。,3,有信号、无动作。,阀芯脱落，阀芯与社会或与阀座卡死；阀杆弯曲或折断；阀座阀芯冻结或焦块污物；执行机构弹簧因长期不用而锈死。,六）流量可调范围变小,主要原因是阀芯被腐蚀变小，从而使可调的最小流量变大。,了解气动调节阀的故障现象及原因，有助于我们对症采取措施快速解决现场出现的问题。,气动阀,常见故障及产生的原因,二、,电气定位器常见故障分析,1.,阀门定位器有信号输入，但无输出压力信号,（,1,）电,/,气定位器，衔铁与线圈架之间有异物。（,2,）恒节流孔堵塞。（,3,）喷嘴挡板配合不良或喷嘴挡板损坏。（,4,）放大器中膜片（金属膜片或者橡胶膜片）损坏。（,5,）气路连接有误（包括放大器）。（,6,）电,/,气定位器输入信号线正负极接反。（,7,）定位器的输入接线盒内的二极管开路或接线不良。（,8,）气源压力的大小不合要求。（,9,）放大器耗气量超额定数值太大。（,10,）电,/,气定位器磁钢极性的安装相异。（,11,）放大器预紧力超重。（,12,）滑阀式放大器内的滑阀被异物卡死。（,13,）“手动,/,自动”切换位置不对（非手动位置和非自动位置）。（,14,）电,/,气定位器输入电信号短路。（,15,）平衡弹簧安装，调试不好。,电气定位器常见故障分析,2.,下行程定位器输出压力变化缓慢,（,1,）放大器的气锥阀的锥度较小。（,2,）放大器膜片长期使用，产生弹性滞后现象。（,3,）气动定位器的感测元件（波纹管或膜盒）长期使用，产生弹性滞后。（,4,）反馈弹簧产生弹性滞后。,3.,上行程定位器给出压力变化缓慢,（,1,）放大器进气球阀陷得过深。（,2,）放大器耗气量较大。（,3,）放大器进气球阀沾污，流通面积减小。（,4,）恒节流孔的直径与喷嘴直径之比小于额定值（技术要求数值）。（,5,）喷嘴与挡板之间的配合不好。（,6,）衔铁与线圈架之间有轻微的磨擦。,电气定位器常见故障分析,4.,定位器线性不好,（,1,）反馈凸轮或弹簧选择不当。（,2,）反馈机构安装不好。（,3,）反馈凸轮或弹簧安装不当。（,4,）喷嘴或挡板有沾污现象。（,5,）滑阀式放大器内的滑阀与其接触面有磨擦现象。（,6,）背压有轻微泄漏现象。（,7,）整机安装不当。（,8,）反馈连接杆面调节阀有卡现象。,5.,无输入信号，定位器有输出压力,（,1,） 喷嘴有堵塞。（,2,）放大器进气球阀沾污造成卡不死或者密封面损坏。（,3,）恒节流孔的直径与喷嘴直径径比大于额定值。（,4,）放大器各气路板的连接有问题。（,5,）放大器金属膜片变形或安装不良，造成阀杆将进气球阀顶开（对预紧力不可调放大器而言）。（,6,）挡板已盖住喷嘴的位置。,6.,行程不足（定位器输出压力达不到最大值）,（,1,）反馈杆与执行机构推杆连接件的接触位置不对。（,2,）永久磁铁产生的磁场强度较额定值小。（,3,）挡板与喷嘴的配合不好。（,4,）反馈凸轮的初始位置选择不良。（,5,）主杠杆平衡弹簧安装不良。,电气定位器常见故障分析,三、 电磁阀常见故障分析,一、电磁阀通电后不工作,1.,检查电源接线是否不良重新接线和接插件的连接,2.,检查电源电压是否在,工作范围,-,调致正常位置范围,3.,工作压差是否不合适调整压差或更换相称的电磁阀,4.,流体温度过高更换相称的电磁阀,5.,有杂质使电磁阀的主阀芯和动铁芯卡死进行清洗,如有密封损坏应更换密封并安装,6.,液体粘度太大，频率太高和寿命已到更换产品,二、电磁阀不能关闭,1.,主阀芯或铁动芯的密封件已损坏更换密封件,2.,流体温度、粘度是否过高更换对口的电磁阀,3.,有杂质进入电磁阀产阀芯或动铁芯进行清洗,4.,工作频率太高或寿命已到改选产品或更新产品,三、其它情况,1.,内泄漏检查密封件是否损坏,弹簧是否装配不良,2.,外泄漏连接处松动或密封件已坏紧螺丝或更换密封件,3.,通电时有噪声电压波动不在允许范围内，调整好电压。铁芯吸合面杂质或不平，及时清洗或更换。,谢谢大家,Edit your company slogan,