استفاده از تجهیزات ابزار دقیق در صنایع مختلف (به خصوص صنایع پرخطر) ،امری واجب و ضروری می باشد.پوزیشنر جزئی از تجهیزات ابزار دقیق می باشد که در ارتباط با شیر کنترل و جهت تنظیم آن در محیط های صنعتی نصب و مورد استفاده قرار می گیرد.در ادامه به این سوال پاسخ می دهیم که پوزیشنر چیست؟ و با انواع آن آشنا خواهیم شد.
پیشنهاد می کنیم مطلب زیر را مطالعه کنید:
پوزیشنر چیست؟ (Positioner)
تجهیزات ابزار دقیق زیادی وجود دارند که در صنعت برای کنترل و مانیتور کردن فرآیندهای مختلف فیزیکی و شیمیایی به کار گرفته می شوند.پوزیشنر ابزاری هوشمند می باشد که عملکرد سوپاپ ها و شیرهای تجهیزات صنعتی را تحت کنترل قرار میدهد.پوزیشنر برای کنترل بهتر شیرهای صنعتی و حرکت مایعات، گازها و به طور کلی سیالات،در انواع مختلفی طراحی و تولید شده است.
به عبارت دیگر پوزیشنر وسیله ای است که برای قرار دادن شیر در موقعیت صحیح با افزایش یا کاهش فشار بار هوا، بر روی محرک (اکچویتور) نصب و مورد استفاده قرار می گیرد.
اجزای تشکیل دهنده پوزیشنر
به طور کلی پوزیشنر Positioner از چهار قسمت اصلی تشکیل می شود:
- بادامک (Cam): فرمان ارسال شده از پوزیشنر به وسیله بادامک اجرا می شود.در واقع بادامک در اتصال مستقیم با توپی یا پلاک شیر کنترلی قرار دارد و به محض صادر شدن فرمان، با به حرکت درآمدن بادامک، شیر باز و بسته خواهد شد.
- میله رابط (Interface Rod): سیگنال هایی که از کنترلر به پوزسشنر ارسال می شوند،باید ارزیابی و صحت سنجی شوند.میله رابط صحت سیگنال های ارسالی بررسی می کند.
- شیر راهنما (Spool Valve): سیگنال صادر شده از کنترلر مستقیما به شیر راهنما منتقل می شود و سپس به میله رابط ارسال خواهد شد.
- شیر قدرت (Pilot Valve): دستور صادر شده از سوی کنترلر نیاز به تقویت دارد تا سرعت واکنش محرک شیر کنترلی افزایش پیدا کند.شیر قدرت در پوزیشنر تقویت این سیگنال را انجام می دهد.
تا اینجا فهمیدیم که پوزیشنر چیست و از چه بخش هایی تشکیل شده است.در ادامه به نوع عملکرد پوزیشتر ها و معرفی انواع پوزیشنر خواهیم پرداخت.
پوزیشنر چگونه عمل می کند؟
پوزیشنر وسیله‌‌ای است که در ارتباط با شیر کنترل و برای تنظیم کردن آن نصب میشود.در حقیقت یک سرو مکانیزم است و از طرفی یک رله تفویت کننده است که فرمان صادر شده از کنترل کننده را تقویت کرده و به عمل کننده (محرک یا actuator) منتقل میکند.
پوزیشنر تحت تأثیر نیروی محرکه خارجی یا شیری که به آن متصل است، وضعیت شیر و سوپاپ را تعیین خواهد کرد. طراحی پوزیشنر ها به شکلی است که چرخش و حرکت شیرها را افزایش و کاهش میدهد. در واقع این ابزار در افزایش دقت و سرعت فرایند کلی نقش بسزایی را ایفا می کند و راندمان کار را افزایش می دهد.
دستگاه موقعیت ساز به‌محض دریافت سیگنالی که با موقعیت استاندارد متفاوت است،شروع به کار خواهد کرد. دستگاه مذکور تا هنگام متعادل سازی وضعیت به فعالیت خود ادامه می دهد و در نتیجه کنترل کننده، سیگنال وضعیت نرمال را ارسال خواهد کرد.
پوزیشنر شیر کنترل کجا نصب می شود؟
پوزیشنر شیر کنترل بر روی پوشش بالایی یک محرک پنوماتیکی (برای شیرهای کنترل خطی) یا نزدیک به انتهای شفت (برای شیرهای کنترل چرخشی) نصب و به کار گرفته می شوند. برای هر دو حالت راه اندازی، این وسیله به صورت مکانیکی به میل سوپاپ یا شفت سوپاپ متصل می شود و امکان مقایسه موقعیت شیر با موقعیت درخواست شده توسط کنترل کننده را می دهد.
چرا از پوزیشنر در صنعت استفاده می شود؟
- وجود فشار زیاد و همچنین ویسکوزیته زیاد سیال مورد کنترل
- وجود اصطکاک در مکانیزم شیر کنترل به واسطه آب بندی گلوگاه شیر
- در صورت بیشتر بودن فاصله کنترل کننده و شیر کنترل از 150 فوت
- در صورت لازم بودن تقویت و تغییر نسبت به فرمان وارده از کنترل کننده
- سرعت بخشیدن به عمل شیرهای کنترل و حذف تأخیر زمانی
- قابلیت کنترل شیر از راه دور (ویژه Positioner دیجیتالی)
وقتی پوزیشنر شیر استفاده نشود، خروجی کنترلر مستقیماً به اکچویتور متصل خواد شد.هر تغییري در فشار خروجی کنترلر، باید بر ناحیه سطح دیافراگم مؤثر باشد. اگر حجم اکچویتور زیاد است، ممکن است براي عکس العمل، مدت زمانی طول بکشد.
در صورتی که از پوزیشنر استفاده شود، خروجی کنترلگر از طریق پوزیشنر به یک بیلوز میرود.حجم بیلوز در مقایسه با اکچویتور کم تر می باشد.بنابراین، تغییر خیلی کم در خروجی کنترلگر، بطور مشهودي توسط بیلوز آشکار می‌گردد.
فواید استفاده از پوزیشنر چیست؟
- موقعیت یابی دقیق
- میتواند با تغییرات زیاد در نیروهای وارد بر پلاج (Plug) مقابله کند.
- موقعیت یابی سریع
- اثرات اصطکاک را به حداقل میرساند.
- اثرات فواصل زیاد بین شیر و پوزیشنر را از بین میبرد.
- تلفات انرژی را به حداقل میرساند.
- کاهش مصرف هوا
- راه اندازی خودکار
- نظارت بر حلقه کنترل
- سرعت کنترل قابل تنظیم
- قابلیت اطمینان و عملکرد شیر کنترل
- موقعیت‌یابی اصولی
- کنترل فوق‌العاده بر سیستم انتقال
- موقعیت‌یابی در سریع‌ترین زمان
- کاهش اصطکاک سیستم
- کاهش اثر منفی فاصله طویل دستگاه
- کاهش نیاز به نیروی ناظر
- امکان کنترل آنلاین سیستم
- عیب‌یابی شیرها و سوپاپ‌ها
- افزایش ایمنی محیط کار
انواع پوزیشنر ها
پوزیشنر ها در 4 نوع طراحی و تولید می شوند:
- پنوماتیکی
- الکتریکی
- الکتروپنوماتیکی
- دیجیتالی
پوزیشنر پنوماتیکی (Pneumatic Valve Positioner)
پوزیشنر پنوماتیکی سیگنال پنوماتیکی (معمولا 3 تا 15 یا 6 تا 30 psi) را از یک کنترلر دریافت میکند و سپس عملگر یا محرک شیر را با فشار هوای صحیح تامین میکند تا موقعیت دقیق شیر را متناسب با سیگنال ورودی پنوماتیکی فراهم کند.
پوزیشنر الکتریکی
پوزیشنر الکتریکی یک راه حل جامع برای اعمال اتوماسیون در خطوط انتقال از قبیل خطوط نفت و گاز است که امکان نظارت و کنترل از راه دور را به اپراتور میدهد. می‌توان از پوزیشنر الکتریکی برای کنترل فشار برگشتی، کنترل مکش و یا اعمال تغییرات فشا استفاده کرد.
در داخل یک پوزیشنر الکترونیکی چیزهای زیادی در جریان است. ما نه تنها یک، بلکه دو الگوریتم کنترلی داریم که برای حفظ موقعیت مناسب شیر با هم کار می کنند:
- یک فشار نظارت و کنترل اعمال شده به محرک (جبران تغییرات فشار هوا که ممکن است موقعیت سوپاپ را تحت تاثیر قرار دهد) و
- خود موقعیت ساقه نظارت و کنترل دیگر، یک سیگنال کنترل آبشاری به اجزای کنترل فشار ارسال می کند.
سیگنال فرمان (ارسال شده از کنترل‌کننده حلقه فرآیند، PLC یا سایر سیستم‌های کنترلی) به موقعیت‌گیر می‌گوید که میل سوپاپ باید در کجا قرار گیرد. اولین کنترلر داخل پوزیشنر (PI) محاسبه می کند که برای رسیدن به موقعیت ساقه درخواستی چه مقدار فشار هوا در محرک لازم است.کنترلر بعدی (PID) مبدل I/P (جریان به فشار) را تا آنجایی که برای رسیدن به آن فشار لازم است هدایت می کند.
اگر چیزی باعث شود که میل سوپاپ در موقعیت فرمان قرار نگیرد، دو کنترل کننده داخل پوزیشنر با هم کار می کنند تا شیر را به موقعیت مناسب خود وادار کنند.
موقعیت‌دهنده‌های الکترونیکی دریچه‌ها نه تنها در مقایسه با موقعیت‌دهنده‌های مکانیکی دریچه‌ها به کنترل موقعیت برتر دست می‌یابند، بلکه مجموعه حسگرها و توانایی ارتباط دیجیتالی آنها سطح جدیدی از داده‌های تشخیصی را هم برای پرسنل تعمیر و نگهداری و هم برای سیستم کنترل ناظر (اگر برای نظارت و عمل برنامه‌ریزی شده باشد) فراهم میکند.
پوزیشنر الکتروپنوماتیکی
پوزیشنرهای الکتروپنوماتیک با محرک های هوای چرخشی برای قرار دادن دقیق دریچه های کنترلی مورد استفاده در کاربردهای دریچه گاز استفاده می شوند.این پوزیشنرهای شیر یک سیگنال کنترل ورودی 4-20 میلی آمپر را به یک خروجی پنوماتیک متناسب تبدیل می کند. این خروجی به یک محرک هوا تغذیه می شود که به نوبه خود موقعیت و جریان سوپاپ را کنترل می کند (همراه با بازخورد مکانیکی). دریچه‌های فعال با هوا با پوزیشنرها دارای سابقه خدمات ناهموار و قابل اعتماد در کاربردهای سخت هستند.
پوزیشنر دیجیتالی
پوزیشنر دیجیتالی از سیگنال های ورودی و خروجی برای قرار دادن شیر به گونه ای استفاده می کند که محدوده های مورد نیاز از پیش تعیین شده برای جریان و دما را برآورده کند.این پوزیشنر برای نظارت مداوم سیگنال های ورودی و خروجی و مقایسه آنها با موقعیت فیزیکی واقعی محرک مفید است.
پوزیشنر کنترل ولو دیجیتالی سیگنال الکتریکی (معمولاً 4-20 میلی آمپر) را از یک کنترلر دریافت میکند، اما با این تفاوت که در این پوزیشنر، سیگنال ورودی به صورت دیجیتال است.سپس یک سیگنال پنوماتیکی را به عنوان خروجی به محرک یا عملگر شیر ارسال مینماید. علاوه بر این، در پوزیشنر دیجیتالی از یک ریزپردازنده برای تبدیل سگنال کنترلی و تعیین موقعیت شیر استفاده میشود.
قیمت پوزیشنر
قیمت پوزیشنر ها می تواند بر اساس برند و متریال استفاده شده، متغیر باشد.پوزیشنرهای کنترل ولو در برندهای مختلفی مانند فیشر، سامسون، ماسونیلان، زیمنس، نوجیکس، ABB، روتورک، پروال و متسو تولید می شوند که قیمت آن ها بین 10 تا 55 ملیون تومان می باشد.
بخوانید: استاندارد های ابزار دقیق
در فروشگاه ایمن برق پارسا می توانید قیمت و مشخصات انواع تجهیزات ابزار دقیق و همچنین پوزیشنر ها را مشاهده کنید و با مشاوران ما جهت خرید و اطلاعات بیشتر تماس بگیرید.
شماره تلفن جهت مشاوره : 09171116058
جمع بندی
تجهبرات ابزار دقیق برای اندازه‌گیری، کنترل،ثبت و نمایش مقادیر فیزیکی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.پوزیشنر یکی از تجهیزات ابزار دقیق می باشد. در این محتوا به این سوال پاسخ دادیم که پوزیشنر چیست؟ و انواع پوزیشنر ها کدام اند؟
امیدوریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد.برای مشاهده و خرید تجهیزات ابزار دقیق و همچنین تجهیزات ضد انفجار می تونید به وب سایت ایمن برق پارسا مراجعه کنید.
می تواند برای شما مفید باشد:
دیدگاه خود را بنویسید