Akışkan Gücü Aktüatörleri için Dijital Pozisyonerler

Pnömatik ve hidrolik aktüatörler, sayısız proses uygulamasında rutin olarak damper tahriklerini, akış valflerini, vakum kontrollerini ve diğer cihazları çalıştırır. Bununla birlikte, geleneksel açık döngü konumlandırıcılar ile bu tür görevlerde kullanılan kapalı döngü dijital konumlandırıcılar arasında önemli bir performans boşluğu olabilir. KyTronics, Prospect, Ky. Başkanı Ed Steutermann'ın açıkladığı sorun, açık döngü denetleyicilerin tek bir kontrol komutu uygulamasıdır. Geri besleme avantajı olmadan, kullanıcı sadece doğru sonuçları alabilir, çünkü kontrol çabasının istenen etkiye sahip olduğuna dair bir güvence yoktur.

Buna karşılık, kapalı devre kontroller, hassas bilgilerin sürekli olarak bir geri besleme döngüsünde proses sensöründen vericiye, kontrolöre ve aktüatöre ve geri akmasını sağlar. Bu konumlayıcılarla bu “ölç-karar-çalıştır” dizisi kontrollü bir değişkenin değiştiği anda başlar ve istenen işlem koşulu karşılanıncaya kadar durmaz, dedi Steutermann.

KyTronics kapalı çevrim dijital konumlayıcılar, silindirler veya diyafram operatörleri gibi pnömatik ve hidrolik döner veya doğrusal aktüatörleri kontrol eder. (Elektromekanik aktüatörlerle de kullanılabilirler.)

Pnömatik uygulamalarda, örneğin, aktüatöre hava akışını kontrol etmek için harici, düşük voltajlı solenoid valfler kullanırlar. Bu, geleneksel elektro-pnömatik konumlayıcılarda bakım sorunlarına neden olan kamları, yayları, kanatçık valflerini ve delikleri ortadan kaldırır. Elektronik bir modül, kontrolör ve konum sinyallerini karşılaştırır ve uyumsuzluk durumunda, akış sağlamak ve aktüatörü hızlı bir şekilde ayar noktası konumuna getirmek için solenoid valfı açar. Bu, güvenilir performans ile sonuçlanır çünkü aktüatör şaftı, geleneksel konumlayıcılarda olduğu gibi bir kuvvet dengesi konumuna değil, aynı sinyale yanıt olarak her zaman aynı konuma hareket eder. Bu nedenle, KyTronics konumlayıcıları, aktüatördeki “stiction” veya hava basıncındaki değişiklik gibi olumsuz koşullardan etkilenmez.

Öte yandan, açık döngü konumlandırıcılar, bir sürgülü vananın bir sinyal değişimiyle orantılı olarak açıldığı orantılı kontrolörlerdir. Aktüatör hareketi, kırılma kuvvetine ulaşmak için aktüatöre yeterli hava akana kadar başlamaz. Bu, gözle görülür gecikmelere, kontrolör sinyal rampasına, aşma ve salınımlara yol açabilir - bunların hepsi sistem performansına zarar verebilir.

Belirtilen pozisyona hızlı bir şekilde ulaşma ve kilitleme yeteneği, hidrolik uygulamalarda da avantaj sağlar. Çünkü konumlayıcı, sistemdeki sıvı akışından dolayı dinamik değişikliklere (genellikle basınç) rağmen aktüatör mili hareketini önler. Öte yandan, geleneksel konumlayıcılar, vana konumunun harici kuvvetlere yanıt olarak amaçlanandan sapmasına izin verebilir.

Önemli bir geri bildirim elemanı sensördür. Aktüatör miline bağlı temassız, manyetik bir enkoder, kapalı döngü çalışmasını kontrol etmek için hassas bir dijital konum sinyali sağlar, diyor Steutermann. Cihaz, kodlayıcı kartındaki bir dizide ayrı Hall etkisi sensörleri kullanır. Manyetik bir süpürme kolu şaft hareketine tepki verir ve her hareket artışı için benzersiz bir ikili sinyal üretmek üzere dizi üzerinde hareket eder. Sensörler neredeyse şoka karşı bağışıktır ve normal kullanımda yeniden kalibrasyon ihtiyacını etkili bir şekilde ortadan kaldıran aşınma veya sıcaklık nedeniyle sinyaller kaymaz. Benzer şekilde, lineer transdüserlerden gelen konum sinyalleri, güç silindirleri gibi cihazları çalıştırmak için kullanılabilir.

Diğer bir fayda, işletim sıvısının konumlayıcılara girmemesi, bu nedenle toz veya suyun çalışmamasına neden olmamasıdır. Bu, konumlandırıcı bir aktüatörü hareket ettirmiyor olsa bile, çalışma için sürekli bir hava tahliyesi gerektiren geleneksel konumlayıcılardan farklıdır. (Hava boşaltma tesisinin basınçlı hava başlığından alınır, tipik bir konumlayıcıdan geçer ve atmosfere atılır.) Bu işletme maliyetlerini artırır. Ek olarak, bu konumlayıcılar etkileşimli elektronik, mekanik ve pnömatik elemanlara sahiptir. Boşaltma havası, bu elemanları kirletebilecek ve bakım gerektirebilecek sürüklenmiş su, yağ ve kir içerir.

KyTronics iki temel konumlandırıcı modeli sunar. DLA modülü, elektronik aksamı titreşime, aşırı sıcaklıklara ve zorlu veya tehlikeli ortamlara maruz bırakmamak için uzaktan monte edilebilir (vanadan 2.000 fit'e kadar). DLA, vana konumunu, aktüatörün düzgün çalıştığını onaylar ve kontrol sinyalini atlamak için manuel olarak geçersiz kılmayı görüntüler. MCDLU modülleri, aynı kasaya yerleştirilmiş kodlayıcı ve elektronik aksamlarla vanaya monte edilir.

Pozisyonerler, uzaktan kumandaları ve açma-kapama vanalarını doğrudan bir proses kontrolörü olsun veya olmasın doğrudan ayarlayabilir ve izleyebilir. Depolanan programlar, sinyal açıkken veya güç kaybında arıza açma veya kapama gibi sahada seçilebilir yanıtların yanı sıra kısmi açıklıklar ve bölünmüş aralıklar dahil olmak üzere özel yanıtlar sağlar. Kurulum ve kalibrasyonun hızlı ve kolay olduğu bildirilmektedir.

Tekrarlanabilirlik ±% 0.5, çalışma sıcaklığı aralığı -50 ° ila 300 ° F'dir ve cihazlar 12-24 Vdc veya 120/240 Vac gücü gerektirir.

DLA ve MCDLU üniteleri 15 yıldan uzun süredir çeşitli zorlu ortamlarda kullanılmaktadır. Steutermann, orijinal birimlerin çoğu hala kullanımda. DLA modelleri özellikle zorlu koşullar için uygundur çünkü hassas elektronik cihazlar, ulaşılması zor vana / damper aktüatör konumları gibi düşmanca veya rahatsız edici alanların dışında bulunur. Aktüatör üzerinde sadece kodlayıcı vardır. Örneğin, birçoğu, çelik haddehanesinde 100 ° F'nin üzerindeki sıcaklıklarda sıcak hava damperleri çalıştırdı. Konum sinyali, 300 ft'den daha uzakta bulunan bir uzaktan kumandaya iletir. DLA işlemcisi ayrıca konumlandırıcıyı veya sistem sorunlarını uyarmak ve belirlemek için tanılama yeteneklerine sahiptir. Diğer tipik uygulamalar vakumla çalışan dikiş ve sigara yapma makinelerinde kullanımı içerir.