Позиционер или преобразователь, что выбрать?
Рассмотрим сначала разницу между этими двумя приборами, предназначенными для управления пневматическими исполнительными устройствами. Задача электропневматического преобразователя – это преобразование стандартного токового сигнала в пневматический сигнал для управления пневматическим исполнительным механизмом. Например, стандартный токовый сигнал 4 — 20 мА преобразуется в пневматический сигнал 0,2 — 1,0 бар или 0,4 — 2,0 бар или в сигнал любого другого диапазона в соответствии с имеющимся давлением сжатого воздуха. Позиционер же является регулятором положения подвижной системы регулирующего клапана и как каждый регулятор он имеет объект регулирования, параметр, задание, сигнал действующего рассогласования и выход (сигнал управления). Объект управления — это исполнительный механизм регулирующего клапана, параметр — положение штока клапана, задание — управляющий сигнал (стандартной природы и диапазона, например, 4 — 20 мА) от системы управления или регулятора, сигнал действующего рассогласования – разница между управляющим сигналом и действительным положением штока, а выход — давление сжатого воздуха, поступающее в рабочую полость исполнительного механизма. Изменяя выходное давление в диапазоне от нуля до давления питания, позиционер обеспечивает соответствие положения штока клапана управляющему сигналу, компенсируя усилия, действующие на подвижную систему клапана (трение в подвижных соединениях, статическое и динамическое воздействие регулируемой среды). Кстати, по-немецки «позиционер» — «Stellungsregler», буквально – регулятор положения.
Допустим, вы хотите исключить применение электричества в рабочей зоне, где расположен регулирующий клапан, но вы должны управлять этим клапаном от электронной системы управления. В этом случае вы применяете электропневматический преобразователь, а выход преобразователя подаёте либо на пневматический позиционер, либо непосредственно в рабочую полость пневматического исполнительного механизма.
Если вы применяете регулирующий клапан с пневматическим позиционером, и вас это устраивает, но вы хотите интегрировать этот клапан в электронную систему управления, то вы устанавливаете между системой и пневматическим позиционером электропневматический преобразователь.
К этим двум причинам применения электропневматического преобразователя добавляется третья, весьма важная: длительные и многочисленные исследования показали, что для малоинерционных систем управления (например, в случае регулирования расхода жидкости) применение позиционеров является нежелательным, так как ухудшает динамику процесса регулирования. В частности, в таких системах применение позиционера при наличии значительных сил трения вызывает высокую колебательность процесса регулирования. Более благоприятный переходный процесс регулирования может быть обеспечен именно с помощью электропневматического преобразователя. Например, известно, что управление клапанами антипомпажной защиты компрессора осуществляется при помощи электропневматического преобразователя, а не позиционера.
В остальных случаях (кроме трёх перечисленных, когда применение преобразователя необходимо или явно предпочтительно) следует выбирать между позиционером и преобразователем руководствуясь изложенными ниже доводами и соображениями.
Выше было отмечено, что основное назначение позиционера — обеспечить положение штока клапана в соответствии с управляющим сигналом, преодолевая трение в подвижных соединениях (в сальнике, в направляющей втулке и пр.), а также статическое и динамическое воздействие регулируемой среды на затвор. Если противодействующие усилия значительны, как это имеет место, например, при больших перепадах давления на регулирующем клапане, то применение позиционера оправданно и полезно. Ну а если преодолевать нечего? Если эти воздействия на подвижную систему клапана гораздо меньше, чем перестановочное усилие, определяемое произведением давления в рабочей полости исполнительного механизма на эффективную площадь его мембраны? В этом случае и позиционер и преобразователь обеспечат хорошее соответствие положения штока управляющему сигналу.
Интеллектуальные позиционеры, кроме своей главной задачи – регулировать положение штока клапана, позволяют реализовать большое количество дополнительных функций: обзор параметров состояния клапана, автоматическая настройка, диагностика, конфигурирование, моделирование, архивирование. Но существует много систем, где эти замечательные возможности не востребованы. Тогда делают выбор между аналоговым позиционером и преобразователем.
Ниже перечислен ряд дополнительных доводов в пользу применения преобразователей.
— Преобразователи существенно дешевле по сравнению с позиционерами.
— Преобразователи по габаритам и массе меньше, чем позиционеры.
— Преобразователи могут крепиться на корпусе клапана или (в отличие от позиционеров) отдельно при помощи монтажного кронштейна.
— Преобразователь может быть удалён от клапана на значительные расстояния.
— Монтаж, наладка и ремонт преобразователей существенно проще и требуют меньших трудозатрат и менее квалифицированного персонала.
Перечисленные доводы и соображения позволяют сделать вывод, что электропневматические преобразователи имеют свою «нишу», где их применение предпочтительнее по сравнению с позиционерами.
Заслуживает внимания и общемировая практика: из общего объёма продаж позиционеров и преобразователей 71% приходится на позиционеры и 29% — на преобразователи.
К сожалению, российская традиция пока ещё отличается от общемировой практики. Здесь проектировщики применяют для управления регулирующими клапанами преимущественно позиционеры, а преобразователи — мало и неохотно. Возможно, появление специальной публикации по данному вопросу будет способствовать исправлению подобного перекоса.
Что такое электропневматический позиционер?
Используя пневматические системы и для управления различными пневматическими устройствами, помимо пневмопреобразователей, не обойтись без электропневматических позиционеров.
Позиционеры – это специальные устройства, предназначенные для уменьшения или полного снятия рассогласования хода, а также повышения быстродействия и отклика пневматических мембранных и поршневых исполнительных механизмов путем включения обратной связи по положению выходного штока исполнительных механизмов.
Другими словами, позиционеры являются регуляторами в системе контроля, которые обеспечивают заданную координацию положения пневматического исполнительного механизма поступательного или поворотного действия (так называемая, регулируемая величина) и командного сигнала (задающая величина).
Как и любой другой регулятор, электропневматический позиционер имеет свой объект регулирования, задание, параметр, сигнал действующего рассогласования и выходной сигнал управления. При этом, в качестве объекта управления может выступать любой исполнительный механизм – пневмодвигатель вращательного и поступательного действия, пневмоприводы, пневмоцилиндры, а также регулирующие клапана. Объект управления – это то, ради чего задумывалась пневматическая система.
Параметр – применительно к позиционерам – положение штока клапана, положение пневмоцилиндра и т.д.
Заданием является управляющий сигнал от блока управления пневмосистемой или регулятора.
Сигнал действующего рассогласования – это разница между управляющим сигналом и, например, действительным положением штока клапана.
Таким образом, изменяя выходное давление или усилие тарированной пружины, позиционер обеспечивает соответствие положения штока клапана и управляющего сигнала, компенсируя, при этом, усилия, оказывающие воздействие на подвижную систему клапана. Такими усилиями могут быть: статическое и динамическое воздействие регулируемой среды, либо трение в подвижных соединениях.
Стоит отметить, что в некоторых моделях электропневматических приборов конструктивно объединены функции позиционеров и преобразователей, при этом, обратная связь по положению штока или другого рабочего органа механизма, осуществляется при помощи линейно перемещающихся штоков, рычагов, либо эксцентрикового ролика для поворотных механизмов.
Современные цифровые интеллектуальные позиционеры, помимо своей основной задачи – регулирования положения штока клапана, могут выполнять огромное количество дополнительных функций, таких, как: обзор параметров состояния клапана, его автоматическая настройка и диагностика, а также, конфигурирование, моделирование, архивирование данных, получаемых в процессе работы. Однако, не всегда такие возможности позиционера востребованы, поэтому, прежде чем приобретать позиционер с множеством функций, подумайте, может быть для тех процессов, которые Вам необходимо запустить будет достаточно аналогового позиционера или обычного пневмопреобразователя?
На практике, используются, конечно, обычные пневматические и электропневматические позиционеры моделей ПП, ЭПП, ППМ-200, ЭПП-300. Именно они нашли наибольшее распространение на просторах России и стран СНГ.
— Пневматический позиционер ПП – может быть изготовлен как для одностороннего, так и для двустороннего действия. Это самый простой, однако, один из самых надежных позиционеров.
— Позиционер приводных механизмов ППМ-200 – позиционер изготавливается в соответствии с требованиями ПБ 09-540-03, может применяться как для поступательного, так и для поворотного рабочего хода.
— Электропневматический позиционер ЭПП и ЭПП-Ex – могут работать с барьером искрозащиты во взрывоопансых зонах. Имеют уровень взрывозащиты «особовзрывобезопасный».
— Электропневматический позиционер ЭПП-300 – прибор имеет встроенный HART-модем и может соединяться с управляющим устройством (ПК) по аналоговому или цифровому каналу.
Пневматический позиционер ППМ-200
Современные цифровые электропневматические позиционеры используются, также, для управления регулирующими поворотными или линейными клапанами. Принцип действия позиционера, в данном случае, состоит в установке регулирующего органа (штока) в положение, которое соответствует электрическому входному управляющему сигналу. Причем дополнительные функциональные входы могут быть использованы для установки клапана в безопасное положение или его блокировки.
Интеллектуальный позиционер Siemens SITRANS VP
Таким образом, можно сделать вывод о том, что пневматические и электропневматические позиционеры существенно дополняют возможности различных регуляторов давления с пневмоприводом. Позиционеры позволяют исключить гистерезис пневмосистемы (запаздывание отклика привода на команду управляющего блока), увеличить быстродействие и точность поддержания необходимых параметров, обеспечить надежность закрытия клапана при больших перепадах давления и тем самым герметизировать систему.
Позиционеры
Соответствие требуемым параметрам с помощью точных, надежных и надежных позиционеров Fisher.
Что такое позиционер клапана?
Позиционер подает сжатый воздух на привод клапана так, чтобы положение штока и вала соответствовало уставке системы управления. Обычно позиционеры клапанов пневматические или аналоговые электропневматические, и применяются в задачах дросселирования. Они обеспечиваются обратной связью от штока или вала клапана и подают пневматическое давление на привод, чтобы открыть и закрыть клапан.
Принцип работы
Пневматические позиционеры клапанов
На устаревших установках возможно использовать пневматический сигнал давления в качестве управляющего уставкой регулирующего клапана. Позиционер клапана получает входной пневматический сигнал от управляющего устройства и модулирует давление питания привода регулирующего клапана, обеспечивая точное положение клапана, пропорциональное входному пневматическому сигналу.
Аналоговые электропневматические позиционеры клапанов
Большинство современных устройств на производстве используют сигнал постоянного тока 4-20 мА для управления регулирующими клапанами. Для этого в конструкции позиционера используется электроника, и позиционер преобразует электронный сигнал тока в пневматический сигнал давления. В стандартном аналоговом электропневматическом позиционере преобразователь получает входной сигнал постоянного тока и выдает пропорциональный пневматический выходной сигнал через сопло/заслонку. Пневматический выходной сигнал попадает на вход пневматического позиционера.
Видео о позиционерах
Mounting a Fisher 3582 Positioner
Learn how to mount a Fisher 3582 Positioner on a Fisher valve and actuator assembly.
Learn about proper calibration and beam alignment procedures for the 3582 positioner.
Позиционеры
 |
 |
 |
 |
Позиционер представляет собой устройство, которое устанавливается на запорную и регулирующую трубопроводную арматуру. Он служит для задания точного положения штока, на который закреплен запорный элемент. Его использование позволяет полностью исключить протечку транспортируемой среды через запорный узел из-за износа деталей, трения соприкасающихся частей или дисбаланса плунжера. Использование позиционера необходимо в инженерных системах, где важно точное дозирование потока либо транспортируемое вещество находится под большим давлением или имеет высокую вязкость.
Приобрести различные виды позиционеров можно в компании «Диамайда». Мы предлагаем покупателям в Москве и других городах России качественное и надежное оборудование по низким ценам. Подобрать необходимые позиционеры вы можете в нашем каталоге самостоятельно или с помощью наших консультантов.
Принцип работы и виды позиционеров
Все позиционеры работают на принципе устранения разницы задаваемого положения регулируемого крана и его текущего положения. Эта разница называется рассогласованием. Заданное положение в виде пропорционального пневматического (0.2 … 1) бар или (0.4 ……20) мА электрического токового сигнала (токовая петля) подаётся на вход, соответственно пневматического или электропневматического позиционера. Входной сигнал вычитается из показаний внутреннего датчика обратной связи; полученное в результате рассогласование усиливается и подаётся на привод в виде пневматического сигнала так, что привод начинает перемещать запорный элемент крана в сторону устранения рассогласования.
Существуют три разновидности этого оборудования:
Существуют также позиционеры с дополнительными свойствами:
Как оформить заказ
Заказать позиционеры вы можете по телефону у наших менеджеров или самостоятельно на сайте, с помощью формы обратной связи. Многолетний опыт и стабильность работы компании «Диамайда» позволяют нам делать заказчикам лучшие на рынке предложения.
Звоните! Мы ценим каждое обращение.
Пневматические позиционеры:
 |
| Входной управляющий сигнал | 4-20 мА |
| Давление | 1,4-7 бар |
| Резьбы под фитинги | PT(NPT) 1/4 |
| Резьба под манометры | PT(NPT) 1/8 |
| Внутренний расход воздуха | 3 л/мин |
| Материал корпуса | Литой алюминий |
| Класс защиты | IP 66 |
| Мощность выходного сигнала | 80 л/мин |
Полное описание
Пневматический позиционер YT-1200R
| Входной управляющий сигнал | 4-20 мА |
| Давление | 1,4-7 бар |
| Резьбы под фитинги | PT(NPT) 1/4 |
| Резьба под манометры | PT(NPT) 1/8 |
| Внутренний расход воздуха | 3 л/мин |
| Материал корпуса | Литой алюминий |
| Класс защиты | IP 66 |
| Мощность выходного сигнала | 80 л/мин |
Полное описание
Электропневматические позиционеры:
 |
| Входной управляющий сигнал |
| Давление |
| Резьбы под фитинги |
| Резьба под манометры |
| Внутренний расход воздуха |
| Материал корпуса |
| Класс защиты |
| Мощность выходного сигнала |
Полное описание
Электропневматический позиционер YT-1000L
| Входной управляющий сигнал | 4-20 мА |
| Давление | 1,4-7 бар |
| Резьбы под фитинги | PT(NPT) 1/4 |
| Резьба под манометры | PT(NPT) 1/8 |
| Внутренний расход воздуха | 3 л/мин |
| Материал корпуса | Литой алюминий |
| Класс защиты | IP 66 |
| Мощность выходного сигнала | 80 л/мин |
Полное описание
Электропневматический позиционер YT-1000R
| Входной управляющий сигнал | 4-20 мА |
| Давление | 1,4-7 бар |
| Резьбы под фитинги | PT(NPT) 1/4 |
| Резьба под манометры | PT(NPT) 1/8 |
| Внутренний расход воздуха | 3 л/мин |
| Материал корпуса | Литой алюминий |
| Класс защиты | IP 66 |
| Мощность выходного сигнала | 80 л/мин |
Полное описание
Электропневматический позиционер YT-1050R(L)
Электропневматические позиционеры и преобразователи
Электропневматические позиционеры и электропневматические преобразователи используются для управления исполнительными пневматическими механизмами. Несмотря на то, что эти приборы имеют схожее название, они различны по выполняемым функциям. Но при этом в некоторых моделях пневмопроборов преобразователи функционально объединяют с позиционерами, что создает определенную путаницу.
Различия между позиционерами и преобразователями
Основная функция электрического преобразователя изначально заключается в преобразовании токового стандартного сигнала в пневматический. Это необходимо, чтобы осуществить управление исполнительным пневматическим механизмом. Так, ток стандартного значения 4-20мА прибор преобразует в пневмосигнал 0,2-10бар, либо в сигнал из другого диапазона, соответствующий имеющемуся давлению сжатого воздуха.
Электрический позиционер регулирует положение (позицию) подвижной части системы регулирующего клапана. Поскольку позиционер является регулятором, он, как и каждый подобный прибор, имеет:
Все параметры направлены на объект регулирования, который представляет собой исполнительный механизм регулирующего пневмоклапана.
Принцип работы позиционера состоит в следующем: он изменяет выходное давление либо усилие, создаваемое тартрированной пружиной, тем самым обеспечивает положение штока клапана в соответствии управляющему сигналу. Для этого позиционер компенсирует усилия, которые действуют на подвижную систему клапана (это могут быть трения подвижных частей между собой, динамическое или статическое воздействие регулируемой среды).
Взаимосвязь позиционера и преобразователя
Если в исполнительном механизме используется клапан регулирующий, оснащенный пневматическим позиционером, но необходимо интегрировать этот регулирующий клапан в систему электронного управления, между позиционером и электронной системой необходимо установить преобразователь электропневматический.
Также использование преобразователя вместо позиционера также бывает необходимо в случае, когда невозможно или нежелательно использовать позиционеры. Например, в малоинерционных системах управления (при регулировании расхода жидкости) позиционеры ухудшают динамику протекающего процесса. Кроме того, эти приборы при значительных силах трения могут в таких системах вызвать высокую колебательность регулировочного процесса. Поэтому для обеспечения более благоприятного переходного процесса регулирования лучше использовать именно преобразователь.
Современные позиционеры интеллектуального типа кроме регулирования положения штока клапана способны выполнять несколько дополнительных функций, например, осуществлять автоматическую диагностику, настройку, моделирование и архивирование и ряд других. Правда, во многих системах эти функции не востребованы. В таком случае необходимо выбирать между преобразователем и аналоговым позиционером.
Кроме того, сегодня существуют такие конструкции электропневматических позиционеров, которые имеют встроенные функции преобразователей – объединенные модели. Таким образом, эти устройства способны существенно дополнить возможности регуляторов давления, оборудованных пневматическим приводом. Они исключают гистерезис и увеличивают быстродействие, точность поддержания параметров, при больших перепадах давления обеспечивают надежное закрытие клапана. Установка одного такого прибора избавляет от необходимости дополнительно комплектовать систему преобразователями или выбирать между двумя приборами.