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在生产过程中，气动调节阀是控制系统的终端。 一旦出现故障，将直接影响设备的安全运行，对生产过程产生很大影响。 使用智能控制阀定位器可以改善气动控制阀的流量特性和性能。 通过与DCS或总线设备的数字信息通讯，提高企业的生产控制能力，为装置的安全稳定生产提供保障。

1.缺乏传统的定位器存在

1) 常规定位器大多基于机械力平衡原理。 采用喷嘴挡板机构，活动部件多。 易受温度波动、外界振动等影响，耐环境性差； 弹簧弹性系数的变化会引起气动调节阀的非线性，导致控制质量下降； 外界振动会传递给力平衡机构，容易造成部件磨损、零点漂移和行程漂移，使定位器工作困难；

2）由于喷嘴本身的特性，执行器在稳定状态下也会消耗少量的收缩空气。 执行器数量多，能耗大； 喷嘴本身是潜在的故障源，很容易被灰尘或污垢损坏。 颗粒被阻挡，使定位器无法正常工作；

3) 常规定位器的手动调整需要使用专用设备，无法隔离控制电路，而且零点的调整与行程相互影响，必须反复调整，这是时间-费力费力。 当非线性严重时，更难调整。

2.智能阀门定位器的组成及原理

2.1 智能阀门定位器的组成

智能阀门定位器是采用HART通讯协议的阀门定位器，由三部分组成：微处理器电控模块，包括HART通讯模块和就地用户界面开关； 电动/气动转换模块电动阀的压力； 阀位传感器。

2.2 智能阀门定位器的任务原理

整个控制电路由两根线控制，4～20mA信号。 HART模块发送和吸收叠加在4-20mA信号上的数字信息，实现与微处理器的双向数字通讯。 模拟的4-20mA信号送入微处理器，与阀位传感器的反馈进行比较。 微处理器根据方向的大小和方向进行控制运算（一级控制），向压电阀发出电气控制指令气动调节机构定位器的作用，使其执行启闭动作。 压电阀根据控制指令的脉冲宽度对应气动放大器输出压力的增量，同时将气动放大器的输出反映到内部控制电路，再与计算进行比较微处理器（二级控制）的结果，通过对执行器输出信号的二级控制，执行器内气压的变化来控制阀门行程。 当控制偏差很大时，压电阀发出一个较宽的脉冲信号，使定位器输出一个连续的信号，大大改变为执行机构的信号压力，驱动阀门快速动作； 随着阀门接近要求的位置，指令要求 被测位置与被测位置的差值变小，压电阀输出脉冲宽度更小的脉冲信号，间歇性地小幅变化为信号压力致动器气动调节机构定位器的作用，使致动器急剧移动更接近新的命令位置。 当阀门到达规定位置（进入死区）时，压电阀无脉冲输出，定位器输出保持为零，使阀门固定在某一位置。

3.智能定位器调整

定位器增益、正负效应、定位器特性、是否允许自动调整等基本设置可通过本地用户界面设置开关实现； 无需额外工具即可对定位器进行自动或手动校准； 按钮可通过本地用户界面进行手动控制，实现对气动调节阀的手动控制。

4.智能阀门定位器的其他特点

1）通过各种组合指示运行状态或告警状态，并具有诊断和监控功能；

2）耗气量极小，在0.6MPa稳定工况下仅为0.12NM3÷h，不到常规定位器的8%； 对气源压力的变化不敏感；

3）直行程和角行程均可使用同一型号； 通过匹配双作用模块，可以控制双作用活塞气缸执行机构；

4）应用HART通讯协议与定位器进行双向通讯；

五、实际应用中应注意的问题

5.1 对调节信号的负载能力有更高的要求

在实际应用过程中，智能定位器的输出阻抗比较高。 输出信号为20mA时，电源电压最低要求值为12VDC，负载能力不小于600Ω，否则定位器不能正常工作； 最小输出电流不小于3。只有使用6mA才能保证其性能。

5.2定位器动作死区应合理设置

定位器的死区设置越小，定位精度越高，这给人们造成了一种误区，认为死区越小越好，但这样会使压电阀、反应杆等静止部件的运动比较频繁，有时会引起阀门的振动，影响定位器和阀门的使用寿命，因此定位器的死区设置不宜过小； 定位器定值改变后，必须重新调整方可失效；

5.3 定位器的安装

定位器安装的主要标准之一是定位器、阀杆和反作用杆三部分应形成闭环负反作用。

安装时可以这样测试：定位器安装好后，阀杆和反作用杆没有连接。 用手转动反应杆。 如果阀杆的运动方向与反作用杆相反，则说明已经形成闭环反作用； 将阀门位置调整到50%，并使反作用杆处于水平位置，然后固定反作用杆和阀杆，以保证定位器工作在最佳直线段。 定位器安装不均匀也会增加其线性偏转。

5.4 定位器流量特性的选择

气动调节阀的流量特性是由阀芯的加工特性决定的。 如果工艺要求符合，则定位器的输出特性应为线性输出； 可以通过设置定位器的输出特性来改变阀门的整体流量特性。 例如，通过将定位器的输出特性设置为等百分比特性，可以将带有线性阀芯的阀门更改为带有线性阀芯的气动控制阀。 使用具有等百分比流量特性的阀门。

5.5 定位器的维护

当定位器的不同功能模块损坏导致定位器无法使用时，整体更换成本高； 此时，定位器可以用一个模块重新组装，没有故障，但组装后必须根据不同的气动控制阀重新配置，因为使用定位器的气动控制阀（行程等）发生了变化，自动调整可能达不到应用要求。 此时可手动调整确定其行程，再用自动调整进行标定。 这样，气动调节阀就可以定位准确，响应速度合适，从而满足过程控制的要求。