摘要：随着对控制过程的不断严格要求，对控制阀的控制要求也越来越高。除了执行机构本身的性能改善外，阀门定位器作为主要的辅助仪表来改善控制阀的整体性能也成为了发展的对象。因此，一种基于微处理器的智能阀门定位器应运而生。智能阀门定位器是一种基于微处理器的具有通信能力的电气转换仪表。除了基本的功能转换的输入电流信号气压信号，它可以很容易地选择所需的信息流动操作通过使用的通信协议，并且可以获得通用软件版本级别信息，信息字符，符号，描述符，传播者和日期，以及诊断信息找到故障的原因。智能阀门定位器，灵敏度高，可靠性好。
关键词：模糊控制；智能阀门定位器；
智能阀门定位器具有灵敏度高、可靠性好、设定参数可选等特点，大大提高了带死区阀门的动态响应，使阀门行程准确稳定。与传统定位器相比，利用位置检测器和定位器内部软件可以对仪表本身和其他厂家调节阀的运行过程进行诊断。
一、智能阀门定位器的特点、组成、原理
1.特点。可以对阀门调节器进行精确控制，从而提高系统的管理水平。此外，智能阀门的正面可以更容易地安装阀门特性，此外，如果用户对定位器中安装的阀门的特性不满意，或者对它们有特殊要求，则可以通过指定特性的函数来调整阀门的特性。每个公司的智能阀门的积极分子都提供10到20节曲线的参数。正常位置的稳定气体流量为每小时350升，智能雷达的稳定气体消耗为每小时30升，一方面可以节省使用成本，另一方面可以保持仪表压力稳定，以确保设备运行良好。调试对于智能定位器来说很简单，只需要初始化。可以通过按三个按钮和设置几个简单参数来自动完成初始化过程。更方便的是，将参数设置下载到计算机上，可以通过在同一模式雷达上进行分批复制，大大节省人力和时间。在实际应用中，如果使用通信（最常用的），通过适当的软件和硬件，可以将智能雷达的所有参数存储在计算机中。在需要技术维护或更换智能雷达的情况下，它可以很容易地从信息数据库中找到，并迅速加载到阀门定位器中，以减少生产损失。在需要的时候，需要操作两个或两个以上的控制阀，一个输入信号，这要求只对特定的输入信号范围做出反应，智能雷达可以很容易地通过软件或手动调节。智能雷达通过制造商提供的故障诊断软件可以诊断阀门泄漏、阀门填充、阀门磨损和硬件故障。
2.组成原理。数字智能定位器使用模块化模块，主模块包括主控制盾、电力/气动转换器和空气动力元件。数字智能信号定位器的工作原理是通过主控板上的二线线传输到微处理器，在操作I / P之后，数字信号转换为气动信号，驱动气动执行机制，使控制阀移动到指定位置。因为数字智能雷达在现场使用微处理器技术和新的传感器和轮胎技术，所以它不仅仅是一个集成到新的智能数字控制器和集成的智能数字雷达。它大大提高了控制回路作为最终执行单元的精度0.5%，大大提高了控制回路的质量。与此同时，它允许将管理功能转移到现场设备上，并提供与管理系统相关的风险的完全分散。
二、基于模糊Smith控制的智能阀门定位器
1.模糊Smith控制设计。模糊控制的原理是对输入和输出进行模糊处理，然后根据设计的模糊控制规则生成模糊控制表。解决模糊控制后，根据准确的输入得到所需的输出。但是对于PID控制器来说，从模糊化和去模糊化的过程来看，如果模糊区间分布太大，因为有三个参数需要调整，会使得模糊算子的确定非常复杂，并不能保证精度。因此，在分析了阀的特性以满足Smith设定的条件后，建立了参数归一化算法，不仅简化了控制算法，而且提高了精度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样设计的模糊自适应PID控制具有传统PID控制无可比拟的优点：不需要手动调节参数，控制器本身可以自动调节参数，通过调节参数精确控制阀门定位器。在确定性控制系统中，根据输入和输出变量的数量，可以分为一维控制系统、二维控制系统和三维控制系统。考虑到处理速度和低速单片机的主要频率，不精确的一维控制器和三维控制器的复杂性，选择二维模糊控制器，也就是说，偏差和偏差变化作为输入。变量根据归一化增量Smith控制算法，对调整进行了分析在调整过程的初始阶段，将适当地放在较小的水平上，以减小初始物理量变化的影响；在调整过程的中间阶段，适当增加，提高系统的快速性和动态精度；在调整过程的后期，需要降低系统的过谐波动态精度。静态误差定位控制器在在线运行过程中，不断检测系统的输出响应值，实时计算偏差和偏差变化率。然后Smith模糊性。通过查询模糊调整矩阵，得到了参数的调整，完成了控制器的自适应调整。
2.设计的实现。根据PID自我调节的模糊原则，它的工作过程模式显示整个系统由四个组成部分组成：计算机、电源、稀释调节器和阀门控制器。计算机是整个系统的控制和控制的一部分。电流源提供4到20毫升的电流，每个电流对应于相应阀门的输出。阀门安装包括阀门输出、传感器和利率表。在系统安装后输入特定的电流值、精确测定百分比、收集其他动态反应数据、基于单个机器收集数据、根据一般Smith管理中收集的实验数据绘制阀门定位器图像。由于智能阀门的执行机制由压电、线圈组成，在不同的触发器范围内的动态特征非常不同，在两个控制方法下进行了几次全动实验，它们的过载程度、过程和运动分析，设计的控制器精确地观察到阀门百分比的动态响应，阀门输出误差为0.05%，用扩音器定位器检查阀门，10瓦的功率广播站，阀门输出误差不超过0.05%，干扰能力更强。Smith控制算法具有“快速、稳定和精确”的特性。因此，它满足了操作智能瓣膜定位器的要求，并为其自动化提供了条件。因此，不确定的适应性管理模型模糊了现代管理算法和传统的有机整合。物理测量的表明在重新校准、稳定时间和提高方面远远超过标准的PID算法。高精度、高监管速度和其他特征很可能满足石油、化学、制药、热力、物质和轻工业稳定、精确和快速控制的需求。因此，速度和稳定都必须平衡，必须综合考虑。Smith模糊控制方法的动态和稳定性能很好，满足了速度和稳定的要求，是有效的控制工具。
2.维护。预测、检测和诊断故障分析的方法也被称为计划维护。预期的技术维护是计算机检测和诊断故障（专家诊断系统）技术维护，允许先发制人的监测和早期警告。使用数字阀门定位器可以预测阀门的维护。数码阀安装在控制阀门定位器，其自身处境传感器参数，如阀门，天然气，可以直接控制病情，内部整合功能越来越强大和具有通信功能支架和预测技术服务，提高生产率和支持减少运营缺陷和延长服务时间，具有重大的经济效益。例如，一个阀门输出检测电路，是保存在初始化记忆中的输出源。当更高标准和增加出路阀门和偏离基准逐渐增加，这显示输气管道泄漏出来的时候置阀门突然达到最大值，以此类推。
结束语：模糊控制方法效果最佳，响应时间最短，无超调。具有良好的快速性、动静态性能。在工业过程中，智能阀门定位器通过控制阀门的开启来控制液体的进出。该系统反应速度快，能及时调整阀门开度，有利于液体流量的快速满足要求，有利于工业生产的质量。
参考文献：
［1］ 李虹． 汽包液位三冲量调节系统DCS 组态结构改进方案［J］． 化工自动化及仪表，2019，36（5）：105 ～107．
［2］冀顺晃，李晓天，郑秋宝，等.非线性PID 算法及其在电加热炉集散控制系统中的应用[J].自动化学报，2016，21（6）：675
［3］ 顾毅，等． 基于Smith 模糊PID 控制的温室监控系统设计［J］． 计算机测量与控制，2017，23（6）：1964-1966．
论文作者:张雁兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签：阀门论文; 智能论文; 模糊论文; 控制器论文; 阀门定位器论文; 定位器论文; 参数论文; 《基层建设》2019年第25期论文;