定位器工作原理費希爾FISHER

費希爾FIELDVUE™ DVC6200 系列閥門定位器是 FISHER 新一代高性能的閥門控制器，以響應市場需求和替代 DVC6000 系列，其綜合現有系列的技術特長，采用經 5 萬臺 DVC2000 系列驗證的非接觸式閥位反饋測量和 DVC6000 系列隔爆/本安殼體以及氣動架構，采用延續現有在板微處理器、應用軟件和功能模塊的電子部件，并且能適應所有安裝連接模式，支持主流現場總線通信及使用嵌入式 AMS ValveLink 預測性維護，便于系統集成，有著高適用性和高可靠性，

關鍵詞： DVC6200 系列；閥門定位器；工作原理；應用。

定位器工作原理費希爾FISHER

艾默生過程管理費希爾閥門部（EMERSON-Fisher）是研發數字式智能閥門定位器的廠家，于 20年前的 1992 年推出 FIELDVUE™ DVC（Digital Valve Controllers 數字閥門控制器，簡寫 DVC），重點在定位控制及其擴展控制和診斷功能，先后有 DVC5000 系列、DVC6000 系列、DVC2000 系列，目前市場占有量超過 100 萬臺。在 2009 年，FISHER 又推出新一代高性能 FIELDVUE™ DVC6200 系列，用以響應市場需求和替代 DVC6000 系列，其綜合已有系列的技術特長，采用經 5 萬臺 DVC2000 系列驗證的非接觸式閥位反饋測量和 DVC6000 系列隔爆/本安殼體以及氣動架構，解決了 DVC6000 系列閥位反饋機械連接結構復雜且故障率高和 DVC2000 系列僅有本安型致使 GX 型控制閥無一體化隔爆型閥門定位器的問題，同時延續 DVC6000 系列現有在板微處理器、應用軟件和功能模塊的電子部件和 I/P 電氣轉換器、氣動放大器的氣動部件，并且能適應所有控制閥安裝連接模式和直行程范圍 0-6.35-606mm、角行程范圍 0-45-90°；支
持 HART®（包括使用無線技術 Wireless HART®）、FOUNDATION™ 現場總線（FF）、Profibus-PA 現場總線通信和 FDT/DTM 及使用嵌入式 AMS ValveLink 進行預測性維護，便于系統集成，有著高適用性和高可靠性，可為用戶提供更多的利益。

結構組成
DVC6200 系列為模塊化結構，部件數量少并可快速更換組合，其組成見圖 2：有獨立隔離的接線盒、堅固的殼體（帶閥位測量槽和霍爾傳感器）、塑封的電子模塊（在板微處理器的印刷電路板部件）、模塊基座組件、傳統的 I/P 電氣轉換器、單雙輸出的氣動放大器、有 3 個壓力傳感器和氣動放大器位置反饋，壓力表（3 只）和外蓋。DVC6200 系列將原 DVC6000 系列中 DVC 6010、DVC6020、DVC6030 優化合成為 GX 型控制閥外殼和其它通用外殼兩種，與閥桿連接的閥位反饋磁鐵組件（有 9 個規格可選）在測量槽內滑動，非接觸式測量，直行程可達 606mm（24 英寸）。

工作原理
DVC6200 系列支持 HART、Ff、Profibus-PA 主流現場總線通信。DVC6200 型為 4-20mADC+HART 二線制回路供電并提供控制信號（等效阻抗 550 歐姆，端電壓 11VDC）；DVC6200f 型用于 FF 基金會現場總線和 DVC6200p 型用于 Profibus-PA 現場總線，均為 9-32VDC 總線供電和受控數字信號。DVC6205 型 及 DVC6205f 型和 DVC6205p 型為分體式結構，配用獨立安裝的 DVC6215 型閥位傳感器。DV6200 系列殼內選裝壓力表，還可選集成空氣過濾減壓閥、集成限位開關、集成閥位變送器。另有 DVC6200SIS 專門認證用于安全儀表系統。DVC6200 系列的定位控制指標為±0.5%的獨立線性度。

定位器工作原理費希爾FISHER

從控制器或控制系統來的輸入控制信號（4-20mADC+HART）經過傳輸信號電纜接到接線盒，二線制回路供電并控制?？刂崎y閥桿或轉軸上連接的閥位反饋磁鐵組件在殼體測量槽中滑動由霍爾傳感器檢測出閥位信號。電子模塊的在板微處理器讀取輸入控制和閥位反饋信號，經數字運算處理并轉換成模擬量的控制驅動信號給 I/P 電氣轉換器的電磁線圈。當輸入控制信號增加，出現定位量值偏差，運算后使驅動信號增加、I/P 電氣轉換器的氣動輸出增大，并由氣動放大器功率放大，提供兩路氣動輸出，輸出 A 的氣壓增加而

閥位反饋的磁鐵組件
外形圖
后視圖
磁鐵組件
輸出 B 的氣壓減小。輸出 A 為正向輸出，被用于雙作用和單作用的正作用場合。閥門定位器的氣壓輸出加到氣動執行機構上推動控制閥動作，閥桿位置變化（例如向下移動），閥位反饋磁鐵組件隨之在殼體測量槽向下滑動，霍爾傳感器檢測出閥位變化，信號送給電子模塊。直到閥位到達與輸入控制信號相一致的正確閥位上，偏差趨零，I/P 電氣轉換器上驅動信號隨之穩定，氣動放大器輸出氣壓隨之穩定，一個定位控制過程結束。若用于正向單作用時，只使用輸出 A，而輸出 B 堵住。
 進一步說明 I/P 電氣轉換器的工作原理。干凈無油的儀表空氣經恒節流孔（恒定氣阻）到噴嘴，銜鐵連接的擋板與噴嘴間的縫隙為可變氣阻。當增加驅動信號流經電磁線圈時，吸引銜鐵動作，銜鐵帶動擋板使其靠近噴嘴，引起噴嘴背壓增加即送到氣動放大器的氣壓信號增加，閥門定位器輸出氣壓增加雙作用時輸出 A 增加和輸出 B 減小）；反之亦然，當減少驅動信號時，通過電磁線圈使銜鐵/擋板遠離噴嘴，使其背壓減少，氣動放大器輸出減少。

DVC6200 系列的氣動放大器有三種選項：A 為雙作用輸出，C 為單作用正向輸出、B 為單作用反向輸
出。氣動輸出能力和穩態耗氣量都與氣源壓力有關，隨其變化而變化。氣動輸出能力較大，氣源壓力 140kPa時為 10Nm3/h、550kPa 時為 29.5Nm3/h。穩態耗氣量也較大，氣源 140kPa 時為 0.38Nm3/h、550kPa 時為1.3Nm3/h，相比其它廠家的智能型閥門定位器的穩態耗氣量大了許多。DVC6200 系列內置有三個壓力傳感器，用于氣源壓力、輸出 A 壓力、輸出 B 壓力的測量，還有氣動放大器的位置反饋，都用以及閥門定位器狀態監測、故障診斷和預測性維護。
DVC6200 系列可自校準和現場快速校驗、自定義特性、自動進行監測和診斷。通過提高正向增益（快速響應閥位變化，減少死區和延遲時間）和小回路反饋增益（以閥位響應速度反饋來調整超調量）來提高對執行機構/控制閥的動態響應以及控制精度，在閥位傳感器失效故障時，DVC6200 系列可啟動壓力反饋繼續進行控制。

DVC6200 系列支持使用 HART®、WirelessHART®（無線技術，需配置智能無線 THUM 適配器）、FOUNDATION™ 現場總線（FF）或 PROFIBUS®通信協議。嵌入式 AMS ValveLink 軟件可在過程控制系統中提供完整的診斷功能，ValveLink DTM 軟件可用于任何 FDT/DTM 架構的系統。閥門定位器診斷軟件版本有 AC（自動校驗）、HC（DVC6200 的 HART®通信）或 FC（DVC6200f 的 FF 現場總線通信）、AD（高級診斷）、PD（性能診斷）、ODV（優化數字閥門）。

安裝
 DVC6200 系列可方便地集成安裝在 Fisher GX 型控制閥的執行機構上、直接安裝或分體式安裝到 Fisher直行程和角行程執行機構上、也可以安裝到符合 IEC60534-6-1、IEC60534-6-2、VDI/VDE3845 標準和NAMUR 規范的其它品牌氣動執行機構上。根據安裝需要和不同行程范圍，提供兩種閥門定位器殼體和四個式樣的 9 種閥位反饋磁鐵組件，以及不同的安裝底板和長行程用的轉換機構。
調試
 在控制閥及氣動執行機構正確安裝、閥門定位器正確安裝和電/氣連接之后，才能進行閥門定位器的調試。DVC6200 系列的調試可使用點對點的現場通信手操器、通過 AMS ValveLink 軟件的點對點通信和系統集成方式的通信，用戶界面可選擇現場通信手操器 375 型/475 型、ValveLink  移動版、ValveLink 標準版和 AMS ValveLink Snap-ON 以及其它系統集成。 DVC6200 系列出廠時已有缺省設置，要根據應用控制閥及氣動執行機構情況在離線和解除寫保護時具體進行參數設置。由于改進了閥位反饋連接，DVC6200 系列校驗時不需要調整機械交叉點，調試非常簡單。
用回路信號進行自動行程校驗時，只要加電給 4mADC 以上電流信號即可，選擇自動行程校驗一步即可完成。

例如使用 475 型手操器進行調試，若在線的 DVC6200 HART 類型（軟件 HC 以上版本）與 475 已連接，在475 觸屏主菜單上按 HART 圖標就會自動進入 HART Application（HART 應用）的 Online（在線）菜單，若沒連接好，則回到 HART 應用菜單。在線菜單里依次選擇“Configure / Setup（校驗/設置）”→ “Calibrate（校驗）”→ “Travel Calibration（行程校驗）”→“Auto Tvl Calib（自動行程校驗）”，確認后就立即開始自動進行閥門行程校驗。如果在規定時間內沒有完成自動校驗，有可能優化設置的不太合適，按熱鍵后選擇“Stabilize/Optimize（穩定/優化）”,再選擇“Increase Response（增加響應）”或“Decrease Response（減少響應）”整定參數，然后再進行自動行程校驗。也可選擇手動行程校驗“Man Tvl Calib”，加相應電流信號逐
點進行。475 有中文版，界面更加友好。必要時可進行壓力傳感器校驗。選用雙作用輸出類型時，要進行氣動放大器的調整。

結束語
 DVC6200 系列有著比 DVC6000 系列/DVC2000 系列更好的技術性能和高可靠性，閥位反饋非接觸式測量避免了易磨損易松動易故障的硬性機械連接，適用行程加大，應用廣度拓展，維護量降低，在定位控制和狀態監測、故障診斷的預測性維護以及支持多種通信方面具有一定的優勢。

規格和性能因型號的不同而不同，某些型號可能有較少的可用選項。有關性能和功能的詳細信息，請與天津博斯誠機電科技有限公司溝通