آخرین مقالات

پوزیشنر چیست

محتوای مقاله
پوزیشنر چیست

ولو پوزیشنر (از امرسون) رایج ترین نوع لوازم جانبی شیر کنترلی است که در کاربردهای صنعتی گسترده استفاده می شود. پوزیشنر یک دستگاه کنترل حرکت است که برای مقایسه بازخورد موقعیت میل سوپاپ در برابر سیگنال کنترل، تنظیم فشار به دیافراگم یا پیستون  اکچویتور ( محرک ) تا رسیدن به موقعیت صحیح میل طراحی شده است. یک پوزیشنر معمولی شیر در زیر نشان داده شده است:

پوزیشنر چیست

پوزیشنر ولو هوای تحت فشار را به اکچویتور ولو می رساند تا موقعیت میل یا شفت شیر با نقطه تنظیم شده از سیستم کنترل مطابقت داشته باشد. پوزیشنرهای ولو معمولاً I/P پنوماتیک یا آنالوگ هستند و زمانی استفاده می‌شوند که ولو نیاز به کنترل داشته باشد. آنها به بازخورد موقعیت از میل یا شفت ولو  نیاز دارند و فشار پنوماتیک را به اکچویتور برای باز و بسته کردن شیر می‌رسانند.

پوزیشنرها معمولاً در کناره یا بالای محفظه اکچویتور پنوماتیکی برای شیرهای کنترل ساقه کشویی خطی نصب می‌شوند. و برای شیرهای دوار، پوزیشنرها در/نزدیک انتهای شفت نصب می شوند. برای هر دو نوع طراحی اولیه، “لینک فید بک مکانیکی” مستقیماً به ساقه شیر متصل می شود که بازخورد را به کنترل کننده ارائه می دهد. کنترل‌کننده فرآیند به پوزیشنر فرمان می‌دهد تا زمانی که بازخورد موقعیت با دستور داده شده مطابقت ندارد، موقعیت را تغییر دهد. در اینجا پیوند بازخورد به پوزیشنر گزارش می‌دهد و تأیید می‌کند که تغییری رخ داده است و حس بزرگی تغییر موقعیت را نشان می‌دهد.

 نحوه نصب پوزیشنر روی شیرهای کنترل را در شکل زیر نشان داده شده است:

نحوه نصب پوزیشنر

اصل عملیات

از آنجایی که هدف پوزیشنر ولو اطمینان از مطابقت موقعیت شیر مکانیکی با سیگنال فرمان است. برای دستیابی به این هدف، یک لینک فیدبک به پوزیشنر ولو  ارائه می شود. عملکرد پوزیشنر ولو به این بستگی دارد که چگونه بازخورد موقعیت کنترل سیگنال پنوماتیک به اکچویتور را آغاز می کند. اصل اساسی موقعیت سازهای سوپاپ بر اساس مکانیسم تعادل نیرو یا مکانیسم تعادل حرکت است.

پوزیشنر ولو مبتنی بر اصل تعادل نیرو

یک بلوک دیاگرام برای درک عملکرد پوزیشنر شیر تعادل نیرو به صورت زیر نشان داده شده است:

پوزیشنر ولو مبتنی بر اصل تعادل نیرو

سیگنال کنترلی برای شیر یک سیگنال پنوماتیک (3 تا 15) PSI است که از مبدل I/P یا از کنترل کننده پنوماتیک می آید. این فشار سیگنال کنترلی یک نیروی رو به بالا بر پرتو نیرو اعمال می کند، به طوری که بافل سعی می کند به نازل نزدیک شود. افزایش فشار برگشتی در نازل باعث می شود که رله تقویت کننده پنوماتیک فشار هوای بیشتری را به اکچویتور ولو  ارسال کند که به نوبه خود ساقه ولو را به سمت بالا بلند می کند (ولو را باز می کند). با بلند شدن میل سوپاپ، فنر اتصال پرتو نیرو به میل سوپاپ بیشتر کشیده می شود و نیروی اضافی به سمت راست پرتو نیرو وارد می کند. هنگامی که این نیروی اضافی نیروی بیلوز را متعادل می کند، سیستم در یک تعادل جدید تثبیت می شود.

مانند تمام سیستم های موازنه نیرو، حرکت پرتو نیرو به شدت توسط نیروهای متعادل کننده محدود می شود، به طوری که حرکت آن برای تمام اهداف عملی ناچیز است. در نهایت، تعادل توسط یک نیرو به دست می‌آید که نیرویی دیگر را متعادل می‌کند، مانند دو تیم از افراد که مخالف یکدیگر را روی یک طناب می‌کشند، تا زمانی که نیروهای دو تیم از نظر بزرگی برابر و در جهت مخالف باقی بمانند، طناب از خود منحرف نخواهد شد.

ای تو پی پوزیشنر  یا  الکتروپنوماتیک پوزیشنر

امروزه پوزیشنرهای الکترونیکی نوع دیگری از پوزیشنر های ولو هستند که امکان مقایسه الکترونیکی بازخورد تراول و سیگنال فرمان را فراهم می‌کنند. یک بلوک دیاگرام که عملکرد پوزیشنر الکترونیکی را نشان می دهد به شرح زیر است:

الکتروپنوماتیک پوزیشنر

عملکرد یک پوزیشنر ولو در واقع خود یک سیستم کنترل حلقه بسته است که به همان اندازه یا کمتر فشاری را به اکچویتور وارد می‌کند تا همیشه به موقعیت فرمان میل سوپاپ دست یابد. پوزیشنرهای مکانیکی ولو از اهرم ها، بادامک ها و سایر اجزای فیزیکی برای دستیابی به این کنترل حلقه بسته استفاده می کنند. به عنوان مثال، یک پوزیشنر الکترونیکی ولو مانند «Fisher DVC6200»، از یک حسگر الکترونیکی (حسگر مبتنی بر اثر هال ) برای تشخیص موقعیت میل سوپاپ، یک ریزپردازنده برای مقایسه بازخورد موقعیت ساقه در برابر سیگنال کنترل استفاده کنید.

در اینجا خطای موقعیت تعیین می کند که میل سوپاپ در کجا قرار گیرد. سیگنال خطا به کنترل کننده داخل پوزیشنر (PI) داده می شود و محاسبه می کند که چه مقدار فشار هوا در اکچویتور باید برای رسیدن به موقعیت ساقه درخواستی مورد نیاز باشد. کنترل کننده بعدی (PID) مبدل I/P (جریان به فشار) را تا آنجایی که برای رسیدن به آن فشار لازم است هدایت می کند. اگر چیزی باعث شود که میل سوپاپ در موقعیت فرمان قرار نگیرد، دو کنترل کننده داخل پوزیشنر با هم کار می کنند تا شیر را به موقعیت مناسب خود وادار کنند، یعنی دو الگوریتم کنترل با هم کار می کنند تا موقعیت شیر مناسب را حفظ کنند که در آن یک بازخورد موقعیت نظارت و دیگری فشار کنترل کننده به محرک اعمال می شود.

آخرین مقالات ای شاپ صنعت