在无数的工艺应用中,气动和液压执行器通常操作阻尼器驱动、流量阀、真空控制和其他设备。然而,常规开环定位器和闭环数字定位器在这类任务中可能存在相当大的性能差距。位于肯塔基州Prospect的KyTronics公司总裁Ed Steutermann解释说,这个问题。,即开环控制器应用单个控制命令。没有反馈的好处,用户只能假设准确的结果,因为不能保证控制工作有预期的效果。
相比之下,闭环控制确保精确的信息在反馈回路中从过程传感器到发射机、控制器和执行器,然后再返回。Steutermann说,在这些定位器中,“测量-决定-驱动”序列在受控变量发生变化时就开始了,直到满足所需的工艺条件才会停止。
KyTronics闭环数字定位器控制气动和液压旋转或线性执行器,如气缸或隔膜操作器。(它们也可以与机电执行器一起使用。)
例如,在气动应用中,它们使用外部低压电磁阀来控制流向执行器的气流。这消除了凸轮,弹簧,挡板阀和孔,导致传统电动气动定位器的维护问题。电子模块比较控制器和位置信号,在不匹配的情况下,打开电磁阀供应流量,并快速移动执行器到设定值位置。这导致了可靠的性能,因为执行器轴总是移动到相同的位置响应相同的信号,而不是在传统定位器的力平衡位置。因此,KyTronics定位器不受不利条件的影响,如执行机构中的“粘滞”或空气压力的变化。
另一方面,开环定位器本质上是比例控制器,其中滑阀按信号变化的比例打开。直到有足够的空气流入执行器达到分离力,执行器运动才开始。这可能会导致明显的延迟、控制器信号倾斜、超调和振荡——所有这些都会损害系统性能。
在液压应用中,快速达到和锁定指定位置的能力也具有优势。这是因为定位器防止驱动器轴运动,尽管动态变化(通常是压力)由于流体在系统中流动。另一方面,由于受到外力的影响,常规定位器可能会使阀门的位置偏离预定位置。
一个关键的反馈元素是传感器。Steutermann表示,安装在执行器轴上的非接触式磁性编码器可提供精确的数字位置信号来控制闭环操作。该设备在编码器板上的阵列中使用离散霍尔效应传感器。磁扫臂响应轴的运动,并在阵列上移动,为每一个运动增量生成唯一的二进制信号。传感器几乎不受冲击,信号不会因磨损或温度而漂移,这有效地消除了在正常服务中重新校准的需要。类似地,来自线性换能器的位置信号可以用于运行像动力缸这样的设备。
另一个好处是操作流体不进入定位器,所以灰尘或水不会污染操作。这与传统的定位器不同,即使在定位器不移动驱动器时,也需要连续排气操作。(引气从工厂压缩空气集管中抽出,通过一个典型的定位器,排到大气中。)这增加了运营成本。此外,这种定位器具有相互作用的电子、机械和气动元件。排出的空气中含有水、油和污垢,会污染这些元素,需要维护。
KyTronics提供两种基本的定位器型号。DLA模块可以远程安装(距离阀门2000英尺),以避免电子设备受到振动、极端温度和恶劣或危险环境的影响。DLA显示阀门位置,确认执行机构正常工作,手动超写绕过控制信号。MCDLU模块安装在阀门上,编码器和电子设备安装在同一外壳内。
定位器可以直接调节和监控远程执行器以及开关阀,有或没有过程控制器。存储程序提供可字段选择的响应,如信号或功率损失的故障打开或关闭,以及自定义响应,包括部分跨和分割范围。据报道,安装和校准快速而直接。
重复性为±0.5%,工作温度范围-50°至300°F,设备需要12-24伏或120/240伏电源。
DLA和MCDLU单元已经在各种苛刻的环境中使用了超过15年。斯特德曼说,大多数最初的装置仍在使用中。DLA模型特别适合于恶劣的环境,因为敏感电子设备位于不友好或不方便的区域,如难以到达的阀门/阻尼器执行器位置。只有编码器在执行器上。例如,有几个人在超过100°f的温度下操作轧钢厂的热风阻尼器,位置信号传输到位于300英尺远的远程控制器。DLA处理器还具有警报和精确定位定位器或系统问题的诊断能力。其他典型的应用包括真空驱动的缝纫和制烟机。
KyTronics Inc .)
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MCDLU数字定位器
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