過(guò)程工廠(chǎng)是由成百甚至上千個(gè)控制回路組成的。所有這些控制回路被連接成網(wǎng)絡(luò )以生產(chǎn)可供銷(xiāo)售的產(chǎn)品。每一個(gè)控制回路都經(jīng)過(guò)設計以保證重要的過(guò)程變量如壓力、流量、液位、溫度等不超出要求的工作范圍,這樣可以確保最終產(chǎn)品的質(zhì)量。每一個(gè)回路都會(huì )接受并從內部產(chǎn)生擾動(dòng)。這些干擾對過(guò)程變量產(chǎn)生決定性的影響。網(wǎng)絡(luò )里其它回路之間的相互作用也會(huì )產(chǎn)生影響過(guò)程變量的擾動(dòng)。為了減少這些負載擾動(dòng)的影響,傳感器和變送器會(huì )收集關(guān)于過(guò)程變量及其與要求的設定點(diǎn)之間的關(guān)系的信息??刂破魅缓筇幚磉@些信息并決定必須怎樣做才能使得過(guò)程變量在負載擾動(dòng)發(fā)生后恢復到它的正常范圍。所有的測量、比較和計算工作完成后,某種類(lèi)型的終端控制元件必須執行由控制器選擇的控制策略。過(guò)程控制工業(yè)里常用的終端控制元件就是控制閥??刂崎y調節流動(dòng)的流體,如氣體、蒸汽、水或化學(xué)混合物,以補償負載擾動(dòng)并使得被控制的過(guò)程變量盡可能地靠近需要的設定點(diǎn)。
許多人討論控制閥或閥門(mén),其實(shí)他們指的是控制閥組件??刂崎y組件典型地由閥體、執行機構、附件。
控制閥介紹:
1、閥內件零件、提供閥門(mén)操作驅動(dòng)力的執行機構、以及各種各樣的閥門(mén)附件所組成。閥門(mén)附件包括定位器、轉換器、供氣壓力調節器、手動(dòng)操縱器、阻尼器或限位開(kāi)關(guān)。
本手冊的其它章節會(huì )提供關(guān)于所有控制閥部件的更多細節。該裝置是否被稱(chēng)為閥門(mén)、控制閥或控制閥組件并不與認識到控制閥是控制回路里的關(guān)鍵部分一樣重要。說(shuō)控制閥是回路里的最重要部分是不準確的。把控制回路考慮成一條儀表鏈是非常有用的。就象其它鏈一樣,這條完整的鏈的好壞取決于它的最薄弱的環(huán)節。重要的是確??刂崎y不是最薄弱的鏈節。下面是有關(guān)過(guò)程控制、直行程控制閥、旋轉式控制閥、以及其它控制閥的功能和特性術(shù)語(yǔ)的定義。
注意:帶星號(*)的定義選自ISA 控制閥術(shù)語(yǔ)初稿標準S75.05,經(jīng)許可使用。
附件:一個(gè)安裝在執行機構上補充執行機構的功能并使其成為一個(gè)完整的操作單元的裝置。例子包括定位器、供氣壓力調節器、電磁閥和限位開(kāi)關(guān)。執行機構*:一個(gè)提供力或運動(dòng)去打開(kāi)或關(guān)閉閥門(mén)的氣動(dòng)、液動(dòng)或電動(dòng)裝置。執行機構組件:一個(gè)包括所有相關(guān)附件使之成為一個(gè)完整的操作單元的執行機構??粘蹋禾峁┙o一種死區的通用名詞。這種死區是當一個(gè)裝置的輸入改變方向時(shí)由于裝置輸入與輸出之間的暫時(shí)中斷引起的。一個(gè)機械連接的松弛或松動(dòng)是空程的一個(gè)典型例子。
閥門(mén)流通能力*:在規定條件下通過(guò)一個(gè)閥門(mén)的流量。
閉環(huán)回路:一種過(guò)程元件的相互連接方式:有關(guān)過(guò)程變量的信息被連續不斷地反饋給控制器的設定點(diǎn),以連續地、自動(dòng)地糾正過(guò)程變量。
控制器:一種通過(guò)使用某些既定的運算來(lái)調節控制變量的自動(dòng)操作的裝置??刂破鞯妮斎虢邮荜P(guān)于過(guò)程變量狀態(tài)的信息,然后提供一個(gè)相應的輸出信號給終端控制元件。
控制回路:(“閉環(huán)回路”。)
控制范圍:控制閥能夠把實(shí)際閥門(mén)增益保持在標準值 0.5 和 2.0 之間的閥門(mén)行程范圍。
控制閥:(“控制閥組件”。)
控制閥組件:包括通常安裝在閥門(mén)上的所有部件:閥體組件、執行機構、定位器、調壓器、轉換器、限位開(kāi)關(guān)等。
死區:輸入信號改變方向但不致于引起輸出信號的可觀(guān)察到的變化時(shí),輸入信號的可變化范圍。死區是用來(lái)描述一種適用于任何裝置的通用現象的名詞。對于閥門(mén)組件,控制器的輸出(CO)是閥門(mén)組件的輸入,而過(guò)程變量(PV)是輸出,使用術(shù)語(yǔ)“死區”時(shí),有必要把輸入和輸出區分開(kāi)來(lái),并確保測量死區的任何測試在全部負載條件下進(jìn)行。死區典型地表示為百分比的輸入量程。