ايشاپ صنعت

سخت افزار كنترل الكتريكي-پنوماتيك

 شيرهاي كنترل براي كار كردن به اكچويتور برقي نياز دارند. اين آموزش به طور خلاصه در مورد تفاوت هاي بين اكچويتور برقي هاي الكتريكي و پنوماتيكي، رابطه بين اصطلاحات عمل مستقيم و عمل معكوس، و چگونگي تأثير اين امر بر نفوذ كنترل شير بحث مي كند. اهميت پوزيشنرها با توجه به كاري كه انجام مي دهند و اينكه چرا براي بسياري از برنامه ها مورد نياز هستند مورد بحث قرار مي گيرد.

عملگرها

در بلوك 5، «نظريه كنترل‌ها»، يك قياس براي توصيف كنترل فرآيند ساده استفاده شد:

• عضله بازو و دست (اكچويتور برقي) دريچه - (دستگاه كنترل شده) را چرخانده اند.

يك شكل از دستگاه كنترل، شير كنترل، اكنون پوشش داده شده است. اكچويتور برقي حوزه منطقي بعدي مورد علاقه است.

عملكرد يك شير كنترلي شامل قرار دادن قسمت متحرك آن (شاخه، توپ يا پره) نسبت به محل ثابت شير ​​است. هدف اكچويتور برقي سوپاپ، قرار دادن دقيق پلاگين سوپاپ در پوزيشنري است كه توسط سيگنال كنترل ديكته شده است.

اكچويتور برقي سيگنالي را از سيستم كنترل مي‌پذيرد و در پاسخ، شير را به حالت كاملاً باز يا كاملاً بسته، يا پوزيشنر بازتر يا بسته‌تر (بسته به روشن/خاموش يا پيوسته بودن» حركت مي‌دهد. عمل كنترل استفاده مي شود).

راه هاي مختلفي براي ارائه اين فعال سازي وجود دارد. اين ماژول بر دو مورد اصلي تمركز خواهد كرد:

پنوماتيك.

برقي.

ديگر اكچويتور برقي هاي مهم شامل انواع هيدروليك و عمل مستقيم است. اينها در بلوك 7، «تجهيزات كنترلي: كنترل‌هاي خود كنشگر» مورد بحث قرار گرفته‌اند.

اكچويتور برقي هاي پنوماتيك - عملكرد و گزينه ها

عملگرهاي پنوماتيكي معمولاً براي فعال كردن شيرهاي كنترل استفاده مي شوند و به دو شكل اصلي موجود هستند. اكچويتور برقي هاي پيستوني (شكل 6.6.1) و اكچويتور برقي هاي ديافراگمي (شكل 6.6.2)

اكچويتور برقي هاي پيستوني

عملگرهاي پيستوني معمولاً در مواردي استفاده مي‌شوند كه حركت اكچويتور برقي ديافراگم خيلي كوتاه باشد يا نيروي رانش خيلي كوچك باشد. هواي فشرده به يك پيستون جامد كه درون يك سيلندر جامد قرار دارد اعمال مي شود. اكچويتور برقي‌هاي پيستوني مي‌توانند تك يا دو اثره باشند، مي‌توانند فشار ورودي بالاتري را تحمل كنند و مي‌توانند حجم سيلندر كوچك‌تري را ارائه دهند كه مي‌تواند با سرعت بالا عمل كند.

اكچويتور برقي هاي ديافراگم

اكچويتور برقي هاي ديافراگم هواي فشرده اي دارند كه روي غشاي انعطاف پذيري به نام ديافراگم اعمال مي شود. شكل 6.6.2 يك ديافراگم غلتشي را نشان مي دهد كه در آن ناحيه موثر ديافراگم تقريباً در سراسر حركت اكچويتور برقي ثابت است. اين نوع اكچويتور برقي‌ها تك‌اثر هستند، زيرا هوا فقط به يك طرف ديافراگم وارد مي‌شود و مي‌توانند مستقيماً عمل كنند (فنر به جمع شدن) و يا معكوس (فارش به امتداد).

        بازيگري معكوس (از بهار تا تمديد)

نيروي عملياتي از فشار هواي فشرده به دست مي آيد كه به ديافراگم انعطاف پذير اعمال مي شود. اكچويتور برقي به گونه اي طراحي شده است كه نيروي حاصل از فشار هوا، ضرب در مساحت ديافراگم، بر نيروي وارد شده (در جهت مخالف) توسط فنر(ها) غلبه كند.

ديافراگم (شكل 6.6.2) به سمت بالا رانده مي شود، دوك را به سمت بالا مي كشد، و اگر دوك به يك شير مستقيم متصل شود، دوشاخه باز مي شود. اكچويتور برقي به گونه اي طراحي شده است كه با تغيير خاص فشار هوا، اسپيندل به اندازه كافي حركت مي كند تا شير را در طول حركت كامل خود از حالت كاملا بسته به كاملا باز حركت دهد.

با كاهش فشار هوا، فنر(ها) دوك را در جهت مخالف حركت مي دهد. محدوده فشار هوا برابر است با درجه فنر اكچويتور برقي اعلام شده، به عنوان مثال 0.2 - 1 bar.

با دريچه بزرگتر و/يا فشار ديفرانسيل بالاتر براي كار كردن، نيروي بيشتري براي به دست آوردن حركت كامل سوپاپ مورد نياز است.

براي ايجاد نيروي بيشتر، به يك ناحيه ديافراگمي بزرگتر يا محدوده فنر بالاتر نياز است. به همين دليل است كه سازندگان كنترل‌كننده‌ها طيف وسيعي از اكچويتور برقي‌هاي پنوماتيكي را براي مطابقت با طيفي از دريچه‌ها ارائه مي‌كنند - شامل افزايش مناطق ديافراگم و انتخاب محدوده‌هاي فنر براي ايجاد نيروهاي مختلف.

نمودارهاي شكل 6.6.3 اجزاي يك اكچويتور برقي پنوماتيكي پايه و جهت حركت دوك را با افزايش فشار هوا نشان مي دهد.

عملگر مستقيم (فنر تا جمع شدن)

عملگر مستقيم با فنر زير ديافراگم طراحي شده است كه هوا را به فضاي بالاي ديافراگم مي رساند. نتيجه، با افزايش فشار هوا، حركت دوك در جهت مخالف عملگر معكوس است.

تاثير اين حركت بر روي باز شدن شير بستگي به طراحي و نوع شير مورد استفاده دارد و در شكل 6.6.3 نشان داده شده است.

با اين حال، يك جايگزين وجود دارد كه در شكل 6.6.4 نشان داده شده است. يك اكچويتور برقي پنوماتيكي با عملكرد مستقيم به يك دريچه كنترل با يك پلاگين عمل معكوس (كه گاهي اوقات "پريز آويزان" ناميده مي شود) جفت مي شود.

انتخاب بين كنترل پنوماتيك عمل مستقيم و عملكرد معكوس به اين بستگي دارد 

كه در صورت خرابي منبع هواي فشرده، شير بايد به چه پوزيشنري برگردد.

 آيا شير بايد بسته شود يا كاملا باز باشد؟ اين انتخاب به ماهيت كاربرد و 

الزامات ايمني بستگي دارد. بسته شدن دريچه هاي بخار در صورت خرابي هوا

 و باز شدن دريچه هاي خنك كننده در هنگام خرابي هوا منطقي است. 

تركيب اكچويتور برقي و نوع شير بايد در نظر گرفته شود.

شكل 6.6.5 و شكل 6.6.6 اثر خالص تركيب هاي مختلف را نشان مي دهد.

تاثير فشار ديفرانسيل بر بالابر سوپاپ

هواي وارد شده به محفظه ديافراگم سيگنال كنترلي از كنترل كننده پنوماتيك است. پركاربردترين فشار هوا سيگنال 0.2 بار تا 1 بار است. يك اكچويتور برقي با عملكرد معكوس (فنر به امتداد) با فنر (هاي) استاندارد 0.2 تا 1.0 بار، كه بر روي يك شير عمل مستقيم نصب شده است (شكل 6.6.7) را در نظر بگيريد.

هنگامي كه مجموعه سوپاپ و اكچويتور برقي كاليبره مي شود (يا "ميزباني")، 

به گونه اي تنظيم مي شود كه فشار هواي 0.2 بار شروع به 

غلبه بر مقاومت فنرها مي كند و پلاگين سوپاپ را از نشيمنگاه خود دور مي كند.

با افزايش فشار هوا، پلاگ سوپاپ به تدريج از محل خود دورتر مي شود

تا اينكه در نهايت در فشار هوا 1 بار، دريچه 100% باز مي شود. اين به صورت گرافيكي در شكل 6.6.7 نشان داده شده است.

اكنون اين مجموعه را در يك خط لوله در يك برنامه كاهش فشار نصب شده با 10 بار گرم در سمت بالادست و كنترل فشار پايين دست تا 4 بار گرم در نظر بگيريد.

فشار ديفرانسيل در سراسر شير 10 - 4 = 6 bar است. اين فشار در قسمت زيرين پلاگين سوپاپ عمل مي كند و نيرويي را ايجاد مي كند كه تمايل دارد دريچه را باز كند. اين نيرو علاوه بر نيرويي است كه توسط فشار هوا در اكچويتور برقي ايجاد مي شود.

بنابراين، اگر اكچويتور برقي با فشار 0.6 بار (در نيمه راه بين 0.2 تا 1 بار) تامين شود، به عنوان مثال، به جاي اين كه سوپاپ پوزيشنر 50٪ باز مورد انتظار را بگيرد، به دليل نيروي اضافي ارائه شده، باز شدن واقعي بيشتر خواهد بود. توسط فشار ديفرانسيل

همچنين اين نيروي اضافي به اين معني است كه شير در 0.2 بار بسته نمي شود.

براي بستن شير در اين مثال، سيگنال كنترل بايد تقريباً به 0.1 بار كاهش يابد.

وضعيت در مورد شير بخار كه دما را در يك مبدل حرارتي كنترل مي كند كمي متفاوت است،

زيرا فشار ديفرانسيل در سراسر شير بين:

حداقل، زماني كه فرآيند نياز به حداكثر گرما دارد، و شير كنترل 100٪ باز است.

حداكثر، زماني كه فرآيند به درجه حرارت رسيده و شير كنترل بسته است.

فشار بخار در مبدل حرارتي با افزايش بار حرارتي افزايش مي يابد. اين را مي توان در ماژول 6.5، مثال 6.5.3 و جدول 6.5.7 مشاهده كرد.

اگر فشار بالادست شير ​​كنترل ثابت بماند، با افزايش فشار بخار در مبدل حرارتي، فشار تفاضلي در سراسر شير بايد كاهش يابد.

شكل 6.6.8 وضعيت هواي اعمال شده به يك اكچويتور برقي مستقيم را نشان مي دهد. در اين حالت، نيروي وارد شده به پلاگ سوپاپ كه توسط فشار ديفرانسيل ايجاد مي شود، بر خلاف فشار هوا عمل مي كند. اثر اين است كه اگر اكچويتور برقي با هواي 0.6 بار تامين شود، به‌عنوان مثال، به‌جاي اينكه سوپاپ در پوزيشنر باز بودن 50 درصدي مورد انتظار قرار گيرد، درصد باز شدن به دليل نيروي اضافي ايجاد شده توسط فشار ديفرانسيل بيشتر خواهد بود. در اين حالت، سيگنال كنترل بايد تقريباً به 1.1 افزايش يابد. نوار براي بستن كامل دريچه

ممكن است بتوان سوپاپ و اكچويتور برقي را مجددا كاليبره كرد 

تا نيروهاي ايجاد شده توسط فشار ديفرانسيل در نظر گرفته شود، 

يا شايد بتوان با استفاده از فنرها، فشار هوا و تركيبات مختلف اكچويتور برقي. 

اين رويكرد مي تواند يك راه حل اقتصادي در شيرهاي كوچك، 

با فشارهاي ديفرانسيل پايين و در جاهايي كه نيازي به كنترل دقيق نيست، ارائه دهد. 

با اين حال، موارد عملي عبارتند از:

دريچه هاي بزرگتر مناطق بيشتري براي اعمال فشار ديفرانسيل دارند، در نتيجه نيروهاي ايجاد شده را افزايش مي دهند و تأثير فزاينده اي بر پوزيشنر دريچه دارند.

فشارهاي ديفرانسيل بالاتر به اين معني است كه نيروهاي بالاتري توليد مي شود.

سوپاپ ها و اكچويتور برقي ها اصطكاك ايجاد مي كنند و باعث هيسترزيس مي شوند. شيرهاي كوچكتر احتمالاً اصطكاك بيشتري نسبت به كل نيروهاي درگير دارند.

راه حل اين است كه يك پوزيشنر را به مجموعه شير/اكچويتور برقي نصب كنيد. (اطلاعات بيشتر در مورد پوزيشنرها در ادامه اين ماژول داده مي شود).

نكته: براي سادگي، مثال‌هاي بالا فرض مي‌كنند كه از پوزيشنر‌گير استفاده نمي‌شود و هيسترزيس صفر است.

فرمول هاي مورد استفاده براي تعيين نيروي رانش موجود براي نگه داشتن شير روي صندلي آن براي تركيبات مختلف سوپاپ و اكچويتور برقي در شكل 6.6.9 نشان داده شده است.

جايي كه:

الف = ناحيه موثر ديافراگم

Pmax = حداكثر فشار به اكچويتور برقي (معمولاً 1.2 بار)

Smax = حداكثر تنظيم نيمكت فنر

Pmin = حداقل فشار به اكچويتور برقي (معمولا 0 بار)

Smin = حداقل تنظيم نيمكت فنر

تراست موجود براي بستن شير بايد سه عملكرد را ارائه دهد:

براي غلبه بر فشار تفاضلي سيال در پوزيشنر بسته.

براي غلبه بر اصطكاك در شير و اكچويتور برقي، در درجه اول در مهر و موم دريچه و ساقه اكچويتور برقي.

براي ايجاد بار آب بندي بين پلاگين سوپاپ و نشيمنگاه سوپاپ براي اطمينان از درجه سفتي مورد نياز.

سازندگان شير كنترل معمولاً جزئيات كامل حداكثر فشارهاي تفاضلي را ارائه مي دهند كه تركيبات مختلف سوپاپ و اكچويتور برقي / فنر آنها در برابر آنها عمل مي كند. جدول در شكل 6.6.10 نمونه اي از اين داده ها است.

توجه: هنگام استفاده از پوزيشنر، لازم است به ادبيات سازنده براي حداقل و حداكثر فشار هوا مراجعه شود.

پوزيشنرها 

براي بسياري از كاربردها، فشار 0.2 تا 1 بار در محفظه ديافراگم ممكن است براي مقابله با اصطكاك و فشارهاي ديفرانسيل بالا كافي نباشد. مي توان از فشار كنترلي بالاتر و فنرهاي قوي تر استفاده كرد، اما راه حل عملي استفاده از پوزيشنر است.

اين يك آيتم اضافي است (شكل 6.6.11 را ببينيد)، كه معمولاً روي يوغ يا ستون هاي اكچويتور برقي نصب مي شود، و به منظور نظارت بر پوزيشنر سوپاپ، توسط يك بازوي بازخورد به دوك اكچويتور برقي متصل مي شود. به منبع هواي با فشار بالاتر خود نياز دارد كه از آن براي قرار دادن دريچه استفاده مي كند

يك پوزيشنر سوپاپ، سيگنال ورودي و پوزيشنر سوپاپ را به هم مرتبط مي كند 

و هر فشار خروجي را براي ارضاي اين رابطه، با توجه به الزامات شير، 

و در محدوده حداكثر فشار عرضه، به اكچويتور برقي ارائه مي دهد.

هنگامي كه يك پوزيشنر بر روي يك سوپاپ هوا به باز و چيدمان اكچويتور برقي نصب مي شود، ممكن است محدوده فنر براي افزايش نيروي بسته شدن افزايش يابد و از اين رو حداكثر فشار ديفرانسيل كه يك سوپاپ خاص مي تواند تحمل كند افزايش يابد. فشار هوا نيز در صورت نياز تنظيم مي شود تا بر اصطكاك غلبه كند و در نتيجه اثرات هيسترزيس را كاهش دهد.

مثال: گرفتن يك اكچويتور برقي سري PN5400 كه به يك شير DN50 نصب شده است (جدول شكل 6.6.10 را ببينيد).

با محدوده فنر استاندارد 0.2 تا 1.0 بار (PN5420)، حداكثر فشار ديفرانسيل مجاز 3.0 بار است.

با مجموعه فنر 1.0 تا 2.0 بار (PN5426)، حداكثر فشار ديفرانسيل مجاز به 13.3 بار افزايش مي يابد.

با گزينه دوم، فشار هواي سيگنال 0.2 تا 1.0 بار اعمال شده به ديافراگم اكچويتور برقي نمي تواند نيروي كافي براي حركت يك اكچويتور برقي در برابر نيروي ارائه شده توسط فنرهاي 1.0 تا 2.0 بار ايجاد كند و حتي كمتر قادر به كنترل آن در محدوده عملياتي كامل است. . در اين شرايط پوزيشنر به عنوان تقويت كننده سيگنال كنترل عمل مي كند و فشار هواي تغذيه را تعديل مي كند تا اكچويتور برقي را به پوزيشنري متناسب با فشار سيگنال كنترلي حركت دهد.

به عنوان مثال، اگر سيگنال كنترل 0.6 بار (50٪ بالابر سوپاپ) بود، پوزيشنر بايد تقريباً 1.5 بار را به محفظه ديافراگم اكچويتور برقي اجازه دهد. شكل 6.6.12 اين رابطه را نشان مي دهد.

لازم به ذكر است كه پوزيشنر يك دستگاه تناسبي است 

و همان طور كه يك كنترلر تناسبي هميشه يك آفست مي دهد، 

پوزيشنر نيز اين كار را انجام مي دهد.

در يك پوزيشنر معمولي، باند متناسب ممكن است بين 3 تا 6 درصد باشد.

حساسيت پوزيشنر معمولاً قابل تنظيم است.

ضروري است كه دستورالعمل هاي نصب و نگهداري قبل از مرحله راه اندازي خوانده شود.

خلاصه - پوزيشنرها

يك پوزيشنر اطمينان مي دهد كه يك رابطه خطي بين فشار ورودي سيگنال از سيستم كنترل و پوزيشنر شير ​​كنترل وجود دارد. اين بدان معناست كه براي يك سيگنال ورودي معين، شير هميشه سعي مي كند بدون توجه به تغييرات فشار ديفرانسيل دريچه، اصطكاك ساقه، پسماند ديافراگم و غيره، پوزيشنر يكساني را حفظ كند.

يك پوزيشنر ممكن است به عنوان تقويت كننده يا تقويت كننده سيگنال استفاده شود. سيگنال كنترل هواي كم فشار را مي پذيرد و با استفاده از ورودي فشار بالاتر خود، اين سيگنال را چند برابر مي كند تا در صورت لزوم سيگنال هواي خروجي بالاتري را به ديافراگم اكچويتور برقي ارائه كند تا اطمينان حاصل شود كه شير به پوزيشنر مورد نظر مي رسد.

برخي از پوزيشنرها از مبدل الكتروپنوماتيكي استفاده مي كنند تا بتوان از ورودي الكتريكي (معمولاً 4 تا 20 ميلي آمپر) براي كنترل شير پنوماتيك استفاده كرد.

 برخي از پوزيشنرها همچنين مي توانند به عنوان كنترل كننده هاي اصلي عمل كنند و ورودي سنسورها را بپذيرند.

يك سوال متداول اين است كه "چه زماني بايد يك پوزيشنر نصب شود؟"

يك پوزيشنر بايد در شرايط زير در نظر گرفته شود:

زماني كه پوزيشنر دقيق سوپاپ مورد نياز است.

براي سرعت بخشيدن به پاسخ سوپاپ. پوزيشنر از فشار بالاتر و جريان هواي بيشتر براي تنظيم پوزيشنر سوپاپ استفاده مي كند.

براي افزايش فشاري كه يك اكچويتور برقي و شير خاصي مي تواند در برابر آن بسته شود. (به عنوان يك تقويت كننده عمل مي كند).

جايي كه اصطكاك در شير (به ويژه پكينگ) باعث هيسترزيس غيرقابل قبول مي شود.

براي خطي كردن يك اكچويتور برقي غير خطي.

در جايي كه فشارهاي تفاضلي متفاوت در سيال باعث تغيير پوزيشنر دوشاخه مي شود

براي اطمينان از اينكه فشار ديفرانسيل كامل سوپاپ را مي توان پذيرفت، مهم است كه تنظيم صفر پوزيشنر ساز را طوري تنظيم كنيد كه فشار هوا در هنگام نشستن شير با نيروي فنر مخالفت نكند.

شكل 6.6.13 يك پوزيشنر معمولي را نشان مي دهد. معمولاً اين به عنوان پوزيشنر‌دهنده P به P شناخته مي‌شود زيرا يك سيگنال پنوماتيكي (P) را از سيستم كنترل مي‌گيرد و يك سيگنال خروجي پنوماتيكي (P) را براي حركت اكچويتور برقي ارائه مي‌كند.

يكي از مزاياي كنترل پنوماتيك اين است كه ذاتا ايمن است، 

يعني خطر انفجار در يك جو خطرناك وجود ندارد و مي تواند نيروي زيادي براي 

بستن شير در برابر فشار ديفرانسيل بالا ايجاد كند. 

با اين حال، سيستم‌هاي كنترل پنوماتيكي در مقايسه با همتايان الكترونيكي خود 

محدوديت‌هايي دارند.

براي كاهش اين امر، اجزاي اضافي در دسترس هستند 

تا مزاياي شير پنوماتيك و اكچويتور برقي را با يك 

سيستم كنترل الكترونيكي مورد استفاده قرار دهند.

واحد اصلي مبدل I به P است. اين واحد يك سيگنال كنترل الكتريكي، معمولاً 4 تا 20 ميلي آمپر را دريافت مي كند و آن را به سيگنال كنترل پنوماتيك، معمولاً 0.2 - 1 بار تبديل مي كند، كه سپس به اكچويتور برقي، يا به پوزيشنر P به P، همانطور كه در شكل نشان داده شده است، تغذيه مي كند. 6.6.15.

با اين ترتيب، تبديل I به P (الكتريكي به پنوماتيك) را مي توان در 

خارج از هر منطقه خطرناك يا به دور از دماي بيش از حد محيط، 

كه ممكن است در نزديكي شير و خط لوله رخ دهد، انجام داد.

با اين حال، در جايي كه شرايط چنين مشكلاتي را ايجاد نمي‌كند، راه‌حل بسيار دقيق‌تر استفاده از مبدل/پوزيشنر‌دهنده الكتروپنوماتيك تك جزيي است كه عملكردهاي يك مبدل I به P و يك پوزيشنر‌دهنده P به P را تركيب مي‌كند، يعني پوزيشنر‌دهنده شير تركيبي و مبدل الكتروپنوماتيك شكل 6.6.16 يك مبدل/پوزيشنر كننده I به P معمولي را نشان مي دهد.

اكثر سنسورها هنوز خروجي هاي آنالوگ دارند (به عنوان مثال 4 - 20 ميلي آمپر يا 0 - 10 ولت) 

كه مي توانند به شكل ديجيتال تبديل شوند. 

معمولاً كنترل‌كننده اين تبديل آنالوگ به ديجيتال (A/D) را انجام مي‌دهد،

 اگرچه فناوري اكنون سنسورها را قادر مي‌سازد تا اين عملكرد A/D را خودشان انجام دهند. 

يك حسگر ديجيتال را مي توان مستقيماً به يك سيستم ارتباطي مانند Fieldbus متصل كرد

 و داده هاي ديجيتالي شده را در فاصله طولاني به كنترل كننده منتقل كرد.

 در مقايسه با سيگنال آنالوگ، سيستم هاي ديجيتال بسيار كمتر 

در معرض تداخل الكتريكي هستند.

سيستم هاي كنترل آنالوگ به دليل خواص مقاومتي كابل كشي به انتقال محلي در فواصل نسبتاً كوتاه محدود مي شوند.

بيشتر اكچويتور برقي‌هاي الكتريكي هنوز به ورودي سيگنال كنترل آنالوگ نياز دارند (به عنوان مثال 4 تا 20 ميلي آمپر يا 0 تا 10 ولت)، كه بيشتر از تكميل يك شبكه ارتباطي ديجيتال بين سنسورها، اكچويتور برقي‌ها و كنترل‌كننده‌ها جلوگيري مي‌كند.

پوزيشنرهاي ديجيتال

پوزيشنر‌دهنده ديجيتالي كه گاهي اوقات به آن پوزيشنر‌دهنده هوشمند نيز گفته مي‌شود، پوزيشنر سوپاپ را كنترل مي‌كند و اين اطلاعات را به شكل ديجيتال تبديل مي‌كند. با اين اطلاعات، يك ريزپردازنده يكپارچه ويژگي هاي پيشرفته اي را براي كاربر ارائه مي دهد مانند:

انتخاب شير پنوماتيك و اكچويتور برقي

به طور خلاصه، موارد زير ليستي از عوامل اصلي است كه بايد در هنگام انتخاب يك شير پنوماتيك و اكچويتور برقي در نظر گرفته شود:

يك دريچه را با استفاده از داده هاي برنامه انتخاب كنيد.

عملكرد شير مورد نياز در صورت قطع برق، باز شدن يا بسته شدن خرابي را تعيين كنيد.

تركيب اكچويتور برقي شير و فنر مورد نياز را انتخاب كنيد تا اطمينان حاصل شود كه شير

در برابر فشار ديفرانسيل باز يا بسته مي شود.

تعيين كنيد كه آيا پوزيشنر مورد نياز است يا خير.

تعيين كنيد كه آيا سيگنال كنترل پنوماتيكي يا الكتريكي بايد ارائه شود. اين مشخص مي‌كند كه آيا مبدل I به P يا مبدل / پوزيشنر‌گر تركيبي I به P مورد نياز است.

اكچويتور برقي و پوزيشنرهاي پنوماتيكي دوار

عملگرها براي به حركت درآوردن دريچه‌هاي اكشن دوار، مانند شيرهاي توپي و پروانه‌اي، در دسترس هستند. متداول ترين نوع پيستون است كه شامل يك شفت مركزي، دو پيستون و يك محفظه مركزي است كه همگي درون يك محفظه قرار دارند. پيستون ها و شفت داراي سيستم اكچويتور برقي رك و پينيون هستند.

در ساده ترين انواع، هوا به محفظه مركزي وارد مي شود (شكل 6.6.18a)، كه پيستون ها را به سمت خارج مي كشاند.

آرايش قفسه و پينيون شفت را مي چرخاند و چون دومي به ميل سوپاپ متصل است، سوپاپ باز يا بسته مي شود.

هنگامي كه فشار هوا كاهش مي يابد، حركت شفت در جهت مخالف به دليل نيروي فنرهاي برگشتي رخ مي دهد (شكل 6.6.18b).

همچنين امكان تهيه نسخه هاي دوتايي كه فاقد فنر برگشتي هستند نيز وجود دارد. هوا مي تواند به دو طرف پيستون ها وارد شود تا باعث حركت در هر جهت شود. همانند اكچويتور برقي‌هاي ديافراگمي، مي‌توان آنها را با پوزيشنرها نيز نصب كرد.

منبع هوا

يك سيستم تامين هواي فشرده كافي براي تامين هواي تميز و خشك در مقدار و فشار مناسب ضروري است. نصب يك واحد فيلتر/تنظيم كننده مجزا قبل از اتصال تامين نهايي به هر قطعه از تجهيزات مفيد است. كيفيت هوا به ويژه براي ابزار دقيق پنوماتيكي مانند كنترلرها، مبدل‌هاي I به P و پوزيشنرها اهميت دارد.

تصميم براي انتخاب يك سيستم با عملكرد پنوماتيك ممكن است تحت تأثير در دسترس بودن و/يا هزينه‌هاي نصب چنين سيستمي باشد. يك منبع هواي موجود بديهي است كه استفاده از كنترل‌هاي با نيروي پنوماتيك را تشويق مي‌كند.

اكچويتور برقي هاي الكتريكي

 در جايي كه منبع پنوماتيك در دسترس نيست يا مطلوب نيست، مي توان از يك اكچويتور برقي الكتريكي براي كنترل شير استفاده كرد. اكچويتور برقي هاي الكتريكي از يك موتور الكتريكي با ولتاژ مورد نياز در محدوده زير استفاده مي كنند: 230 Vac، 110 Vac، 24 Vac و 24 Vdc.

دو نوع اكچويتور برقي الكتريكي وجود دارد. VMD (درايو موتور سوپاپ) و تعديل.

VMD (درايو موتور سوپاپ)

اين نسخه اصلي از اكچويتور برقي الكتريكي سه حالت دارد:

شكل 6.6.20 سيستم VMD را نشان مي دهد كه در آن حركت رو به جلو 

و معكوس اكچويتور برقي مستقيماً از هر واحد سوئيچ 3 يا دو پوزيشنر خارجي خارجي 

كنترل مي شود. سوئيچ ها با ولتاژ اكچويتور برقي درجه بندي مي شوند و ممكن است با 

رله هاي مناسب جايگزين شوند.

دستگاه هاي محدود كننده در اكچويتور برقي هاي VMD تعبيه شده اند تا از موتورها در برابر آسيب هاي ناشي از سفر محافظت كنند. اين دستگاه ها بر اساس حداكثر گشتاور موتور يا كليدهاي حد پوزيشنر فيزيكي هستند. هر دو دستگاه با قطع منبع تغذيه موتور، حركت موتور را متوقف مي كنند.

سوئيچ هاي محدود پوزيشنر اين مزيت را دارند كه مي توان آنها را براي محدود كردن ضربات سوپاپ در شيرهاي بزرگ تنظيم كرد.

سوئيچ هاي گشتاور اين مزيت را دارند كه نيروي بسته شدن مشخصي را بر روي نشيمنگاه سوپاپ ايجاد مي كنند و از اكچويتور برقي در صورت انسداد ميل سوپاپ محافظت مي كنند.

اگر فقط از كليدهاي محدود پوزيشنر استفاده مي شود، ممكن است آنها را با يك كوپلينگ فنري تركيب كنند تا از بسته شدن محكم سوپاپ اطمينان حاصل شود.

يك اكچويتور برقي VMD ممكن است براي روشن/خاموش كردن يا براي تعديل كنترل استفاده شود. كنترلر، سوپاپ را با باز يا بسته شدن سوپاپ براي مدت معيني قرار مي دهد تا اطمينان حاصل شود كه به پوزيشنر مورد نظر مي رسد. بازخورد پوزيشنر سوپاپ ممكن است با برخي از كنترلرها استفاده شود

تعديل كننده

به منظور قرار دادن شير كنترل در پاسخ به نياز سيستم مي توان از يك اكچويتور برقي تعديل كننده استفاده كرد. اين واحدها ممكن است داراي موتورهاي با رتبه بالاتر (معمولاً 1200 استارت در ساعت) و ممكن است داراي الكترونيك داخلي باشند.

يك مدار پوزيشنر يابي ممكن است در اكچويتور برقي تعديل كننده گنجانده شود كه سيگنال كنترل آنالوگ (معمولاً 0-10 ولت يا 4-20 ميلي آمپر) را مي پذيرد. سپس اكچويتور برقي اين سيگنال كنترل را به عنوان پوزيشنر سوپاپ بين سوئيچ هاي محدود تفسير مي كند.

براي دستيابي به اين هدف، اكچويتور برقي داراي يك سنسور پوزيشنر (معمولا يك پتانسيومتر) است كه پوزيشنر واقعي دريچه را به مدار پوزيشنر يابي برمي گرداند. به اين ترتيب اكچويتور برقي را مي توان در امتداد حركت خود متناسب با سيگنال كنترل قرار داد. يك شماتيك از اكچويتور برقي تعديل كننده در شكل 6.6.21 نشان داده شده است.

اكچويتور برقي هاي پنوماتيكي يك ويژگي ذاتي ايمن در برابر خرابي دارند. 

در صورت از كار افتادن سيگنال كنترل يا تامين هوا، شير بسته خواهد شد. 

براي ارائه اين عملكرد در اكچويتور برقي‌هاي الكتريكي، 

نسخه‌هاي «ذخيره چشمه» موجود است كه شير را در هنگام برق باز يا بسته مي‌كند 

يا خرابي سيگنال را كنترل مي‌كند. 

از طرف ديگر، مي‌توان با استفاده از انرژي باتري، ايمن خرابي ارائه كرد.

اكچويتور برقي هاي الكتريكي نيروهاي مشخصي را ارائه مي دهند كه ممكن است در نسخه هاي ذخيره فنري محدود باشد. نمودارهاي سازنده هميشه بايد در هنگام انتخاب مورد بررسي قرار گيرند.

هنگام تعيين اندازه يك اكچويتور برقي، عاقلانه است كه به برگه هاي اطلاعات فني سازنده براي حداكثر فشار تفاضلي در سراسر شير مراجعه كنيد (شكل 6.6.22 را ببينيد).

يكي ديگر از محدوديت هاي يك اكچويتور برقي الكتريكي، سرعت حركت سوپاپ است كه مي تواند تا 4 ثانيه در ميلي متر باشد، كه در سيستم هايي كه به سرعت تغيير مي كنند ممكن است بسيار كند باشد.

براي خريد اين محصول مي توانيد با شماره هاي زير تماس يگيريد:

86031739-86047201-09128446731