آی توپی پوزیشنر

فروش انواع آی توپی پوزیشنر

فروش انواع ای توپی پوزیشنر از برند های مطرح دنیا (ABB - زیمنس - اندرس و...) در تکنولوژی های مختلف (پنوماتیکی - الکترو پنوماتیکی - دیجیتال) با قیمت مناسب و ارسال سریع به سراسر کشور. برای کسب مشاوره رایگان و استعلام قیمت ای توپی پوزیشنر میتوانید با کارشناسان فروش ما در فروشگاه پیکاتک تماس بگیرید.

پوزیشنر چیست؟ 

پوزیشنر (Positioner) وسیله ای برای کنترل حرکت است. که برای مقایسه فعال موقعیت ساقه (Stem) شیر در برابر سیگنال سیستم کنترل، تنظیم فشار بر دیافراگم محرک، اکچویتور (Actuator) یا پیستون تا رسیدن به موقعیت صحیح ساقه شیر طراحی شده است. پوزیشنرهایی که نقاط تنظیم شیر را حفظ و کنترل می کنند، می توانند بینش های مهمی را ارائه دهند. به همین دلیل است که پلنت های صنعتی به طور فزاینده ای به پوزیشنر های  شیر هوشمند روی می آورند.

این دستگاه‌ها نه تنها اکچویتور شیر را با دقت بالایی قرار می‌دهند، بلکه داده‌ها را نیز نظارت و ضبط می‌کنند و عملکردهای تشخیصی قوی و همچنین ویژگی‌های دیگر را ارائه می‌دهند.

کارایی و ویژگی های آی توپی پوزیشنر

آی تو پی پوزیشنر دستگاهی میباشد که سیگنال جریانی را به سیگنال نیوماتیکی تبدیل میکند. این سیگنال جریانی معمولآ 4 تا 20 میلی آمپر میباشد که به سیگنال نیوماتیکی 3 تا 15 psi تبدیل میشود و متناسب با جریانی که از plc یا فلومتر دریافت میکند برای حرکت عملگر(اکچویتور) سیگنال نیوماتیکی ارسال میکند.

به عبارت بهتر اکچویتور برای باز و بسته کردن شیر کنترل نیازمند دریافت یک سیگنال نیوماتیکی میباشد. پوزیشنر تجهیزی است که با دریافت سیگنال جریانی که از اتاق کنترل برای آن ارسال شده است، آن را به سیگنال نیوماتیکی قابل فهم برای اکچویتور تبدیل کرده و آنرا با فشارهوای متناسب برای حرکت دادن پیستون یا دیافراگم ارسال میکند.

آشنایی بیشتر با ای توپی پوزیشنر

دستگاه‌های دارای ارتباطات دیجیتالی یکپارچه می‌توانند دید و کنترل بیشتری بر دارایی‌های تولید حیاتی به اپراتورهای کارخانه بدهند و در نتیجه عملکرد کارخانه و کارایی عملیاتی بیشتر را بهبود ببخشند. همچنین در صورتیکه اختلافی بین وضعیت واقعی شیر کنترلی و وضعیتی که توسط کنترلر فرمان داده شده وجود داشته باشد ، این اختلاف را از بین برده تا شیر در وضعیت صحیح فرمان داده شده قرار گیرد.

 تقویت فرامین الکتریکی توسط تقویت کننده صورت می گیرد البته توسط ترانسدیوسرهای – نیوماتیکی ویا الکتریکی هیدرولیکی نیز می توان فرامین الکتریکی را به علائم نیوماتیکی یا هیدرولیکی با قدرت بیشتری تبدیل کرد . درضمن تقویت فرامین هیدرولیکی توسط شیر های فرمان یا قدرت صورت می گیرد. اما تقویت و به خصوص تنظیم فرامین نیوماتیکی توسط وسیله ای به نام پوزیشنر صورت میگیرد .

پوزیشنر وسیله ای است که در ارتباط با شیر کنترل نصب می شود و عمل ان مقایسه موقعیت واقعی شیر کنترل با فرمان وارده از کنترل کننده و تطبیق شیر کنترل با این فرمان میباشد . از این رو در حقیقت پوزیشنر یک سرو مکانیزم است و در عین حال از طرفی پوزیشنر یک رله تقویت کننده است که فرمان صادره از کنترل کننده را تقویت کرده و به محرک منتقل میکند . 

پوزیشنر از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

1-ورودی: بخش ورودی شامل سیگنال ورودی 4 تا 20 میلی آمپر در پوزیشنر های اسمارت و الکتروپنوماتیک و یا سیگنال 3 تا 15psi  در پوزیشنر های پنوماتیک و تغذیه هوای ابزار دقیق می باشد.

2-خروجی: بخش خروجی شامل مبدل I/P یا مبدل P/P و board main و یک سری رله ها و فلاپر نازل که سیگنال خروجی هوا را به سمت اکچویتور هدایت می کنند.

3 –فیدبک: این قسمت فرمانی که پوزیشنر به ولو میدهد را تصحیح میکند یعنی فرمان ارسالی از آن با موقعیت فعلی ولو را مقایسه میکند و به پوزیشنر گزارش میدهد ، به عنوان مثال پوزیشنر فرمان 50 درصد را به اکچویتور صادر کرده ، بعد از حرکت استم موقعیت استم به وسیله فیدبک به پوزیشنر گزارش شده تا فرمان مناسب را صادر کند که شامل یک عدد پتانسیومتر میباشد.

یک ولو پوزیشنر (Valve Positioner) رابط میان ولو و سیستم فرمان (نیوماتیکی یا الکترونیکی) می‌باشد و مانند یک تثبیت‌کننده مکانیکی و بافر نیوماتیکی عمل می‌نماید.
در واقع از طرف کنترلر یک فرمان نیوماتیکی 3 تا 15psi یا 4 تا 20 میلی‌آمپر ارسال می‌شود. این فرمان در نزدیکی ولو از یک رگولاتور نیوماتیکی عبور کرده و وارد یک پوزیشنر می‌شود. آنگاه پوزیشنر همان مقدار فشار دریافتی را در خروجی به ولو تحویل می‌دهد.

انواع پوزیشنر:

بسته به نوع سیگنال کنترل، توانایی تشخیص و پروتکل ارتباطات، سه نوع پوزیشنر اصلی: پنوماتیک، الکتریک یا آنالوگ، دیجیتال و یک نوع پوزیشنر فرعی: الکترو پنوماتیک وجود دارد. بین این پوزیشنرها تفاوت ناچیزی وجود دارد که بسته به نوع پوزیشنر، از هوا یا جریان برق برای حرکت عملگر (اکچوئیتور) استفاده می‌شود.

1.پنوماتیک:

پوزیشنرهای پنوماتیک معمولاً سیگنال‌های پنوماتیکی (۳ تا ۱۵ پوند بر اینچ مربع) را از اتاق کنترل دریافت می‌کنند. این پوزیشنرها، عملگر یا محرک شیر را با توجه به سیگنال فشار هوای دریافتی تنظیم می‌کنند تا شیر را به موقعیت موردنظر رسانده و آن را کنترل کنند. پوزیشنرهای پنوماتیک به‌طور ذاتی ایمن و بی‌خطر بوده و قادر به تأمین نیروهای زیاد برای بستن شیر هستند، اما از آنجائی که سیستم‌های کنترلی در حال منسوخ شدن هستند؛ بهره‌گیری از این نوع پوزیشنر نیز در حال کاهش است. در تجهیزات این پوزیشنر معمولاً سه فشارسنج برای نشان دادن فشار تغذیه، فشار هوای خروجی از کنترلر (کنترل‌کننده) و فشار هوای خروجی از پوزیشنر تعبیه‌شده است.

2.الکتریکی یا آنالوگ:

پوزیشنر ولوهای الکترونیکی یا آنالوگ معمولاً سیگنال الکتریکی (۴ تا ۲۰ میلی‌آمپر) را برای تعدیل شیرها یا ولوهای کنترل دریافت می‌کنند. این نوع پوزیشنرها عملکرد مشابهی با پوزیشنرهای پنوماتیک دارند اما با این تفاوت که به جای فشار هوا از جریان الکتریسیته به‌عنوان سیگنال ورودی استفاده می‌کنند و متناسب با این جریان، فشار موردنظر هوای خروجی به عملگر شیر کنترلی اعمال می‌شود تا در ناحیه مناسب قرارگرفته و جریان عبوری تنظیم گردد.

سه نوع پوزیشنر الکتریکی وجود دارد: جریان متناوب تک فاز و سه فاز (AC) و ولتاژ جریان مستقیم (DC).3.  الکترو پنوماتیک پوزیشنر ولوهای الکترو پنوماتیک سیگنال‌های کنترل جریان را به سیگنال‌های معادل پنوماتیک تبدیل می‌کنند. این مدل پوزیشنر همان‌طور که از نامش برمی‌آید در عملکرد خود از ترکیب جریان الکتریکی (برق) و هوا استفاده می‌کند.

3. دیجیتال یا هوشمند:

پوزیشنرهای دیجیتال یا هوشمند از یک میکروکنترلر (ریزپردازنده) برای تنظیم موقعیت عملگر شیر و همچنین ضبط و نگه‌داری داده‌ها استفاده می‌کنند؛ درواقع این ریزپردازنده‌ها، تشخیص و ارتباط دوطرفه را برای ساده‌سازی تنظیمات و عیب‌یابی امکان‌پذیر می‌سازند. این مدل بسیار مشابه با نمونه‌های آنالوگ عمل می‌کند با این تفاوت که در این مدل تبدیل سیگنال الکتریکی به‌جای آنالوگ دیجیتالی است. پوزیشنرهای هوشمند بسیار دقیق هستند و از جریان هوای کمتری نسبت به پوزیشنرهای آنالوگ استفاده کرده و تشخیص دیجیتالی آنلاین را امکان‌پذیر می‌سازند. البته به این نکته هم توجه داشته باشید که در این حالت پوزیشنر باید از پروتکل کنترلی سیستم پشتیبانی نماید

بخش های اصلی یک پوزیشنر : 

شیر راهنما (spool valve)، که سیگنال صادره از کنترل کننده را دریافت می‌کند.

میله رابط و یا میله متعادل کننده، که سیگنال دریافت شده را با موقعیت تغییر یافته ساق شیر مقایسه می‌کند.

 Pilot valve  که به رله یا بوستر نیز معروف می باشد و وظیفه آن تقویت فرمان صادره از سیستم کنترل میباشد.

بادامک (cam) مشخص کننده رابطه بین موقعیت قرار گرفتن پلاگ شیر کنترل و فرمان سیستم کنترل می باشد.

عملکرد پوزیشنر : 

در اکچویتورهای ولو، به منظور تبدیل نیروی مکانیکی به حرکت مکانیکی (قانون هوک، F= kx)، فقط در شرایطی می‌توان گفت فنر به کار رفته در اکچویتور بسیار خوب کار می‌کند که تنها نیروی پیستون یا دیافراگم با نیروی مقاومت فنر درگیر باشد. اگر هر نیروی دیگری بر روی سیستم اعمال شود، رابطه ی بین فشار سیال محرک و حرکت ساقه‌ی ولو قطعا متناسب نخواهد بود. متأسفانه، علاوه بر نیروی فشار سیال محرک و نیروی عکس العمل فنر، نیروهای دیگری نیز بر روی ساقه‌ی ولو اعمال می‌شود. یکی از این نیروهای اضافی اصطکاک پکینگ ساقه، و دیگری نیروی عکس العمل پلاگ ولو ناشی از فشار تفاضلی دو طرف سطح پلاگ می‌باشد. این نیروها دست به دست هم داده و موقعیت ساقه را تغییر می‌دهند، به طوری که حرکت ساقه دیگر وابستگی دقیقی با فشار سیال محرک نخواهد داشت. یکی از راه حل‌های رایج برای رفع این مشکل، اضافه کردن یک پوزیشتر به اسمبلی کنترل ولو می‌باشد.

پوزیشنر ولو Valve Positioner یک دستگاه کنترل حرکت است که فعالانه موقعیت ساقه را با سیگنال کنترلی مقایسه کرده و آنقدر فشار ارسالی برای دیافراگم یا پیستون اکچویتور را تنظیم می‌کند تا به موقعیت درست ساقه برسد. خوب است که بدانید یکی از راه‌های به حداقل رساندن نیروهای دینامیک روی پلاگ ولو کروی، استفاده از طرح پلاگ دو پورتی و یا استفاده از یک پلاگ متعادل شدهی قرار گرفته بر روی ولوکروی قفس راهنما می‌باشد. هر چند، یکی از نقطه ضعف‌های این دو طرح پلاگ ولو نیز، دشواری بیشتر برای دستیابی به بستن کامل و محكم ولو می‌باشد.

پوزیشترها ذاتا دارای یک سیستم کنترلی داخلی می‌باشند، به طوری که موقعیت ساقه‌ی ولو همان متغیر فرآیند (PV)، سیگنال فرمان دریافتی پوزیشنر همان نقطه‌ی تنظیم (SP)، و سیگنال خروجی پوزیشنر ولو Valve Positioner که برای اکچویتور ولو ارسال میشود همان متغیر دست کاری شده (MV) یا در واقع همان خروجی می‌باشد. به این ترتیب، هنگامی که کنترلر فرآیند یک سیگنال فرمان را برای یک ولو مجهز به پوزیشتر ارسال می‌کند، پوزیشنر ولو Valve Positioner آن سیگنال فرمان را دریافت کرده و برای دستیابی به موقعیت مطلوب ساقه فشار هوای بیشتر یا کمتر مورد نیاز را به اکچویتور اعمال می‌کند. بنابراین، پوزیشنر ولو Valve Positioner برای دستیابی به موقعیت یابی دقیق و قطعی ساقه و البته مطابق با سیگنال فرمان، در برابر هر نیروی اضافی اعمال شده بر روی ساقه ی ولو مقاومت می‌کند. یک پوزیشتر با عملکرد مناسب تضمین خواهد کرد که کنترل ولو به خوبی رفتار کرده و مطیع سیگنال فرمان می‌باشد.ئخوب است بدانید اصطلاح فنی سیستم کنترلی استفاده شده در انواع پوزیشنر ولو Valve Positioner، سیستم کنترلی آبشاری (Cascade) می‌باشد.

در سیستم‌های کنترلی آبشاری، خروجی یک کنترلر نقطه‌ی تنظیم یک کنترلر دیگر می‌شود. پوزیشنر ولو Valve Positioner نیز نقطه‌ی تنظیم موقعیت ولو را از کنترلر اصلی فرآیند دریافت می‌کند. تصویر نشان داده شده در شكل زیر یک پوزیشتر نیوماتیکی مدل 3582 شرکت Fisher نصب شده بر روی یک کنترل ولو را نمایش می‌دهد. پوزیشنر همان جعبه‌ی خاکستری میباشد که سه گیج فشار در طرف راست آن قرار گرفته است. پوزیشنرهای کنترل ولو معمولا به گونه‌ای ساخته می‌شوند که نرخ‌های فلوی بالای Vent و منبع را نیز ساپورت می‌کنند. در واقع، پوزیشنر وظیفه‌ی یک تقویت کننده‌ی حجم را نیز انجام می‌دهد. به این ترتیب، یک پوزیشنر ولو Valve Positioner نه تنها موقعیت یابی ساقه‌ی ولو دقیق تری را ممکن می‌سازد، بلکه با استفاده از آن، سرعت ساقه سریعتر (و تأخیر زمانی کوتاهتر از حالتی خواهد بود که اکچویتور ولو مستقیما توسط یک ترانسدیوسر IP تغذیه شده باشد. البته این بدان معنا نیست که پوزیشنرهای ولو به تقویت کننده‌های حجم (Volume booster) خارجی نیازی ندارند، بلکه گویای این مطلب است که ظرفیت فلوی هوای محرک یک پوزیشنر ولو Valve Positioner معمول تا حد زیادی بیشتر از ظرفیت فلوی هوای یک ترانسدیوسر I/P معمول است.

یکی دیگر از مزیت‌های پوزیشتر در تحریک کنترل ولو، نشستن بهتر ولو( Superior valve seating) است که در واقع بستن محکم مسیر را به دنبال دارد. شاید در نگاه اول این مزیت آشکار نباشد، بنابراین ارائه‌ی برخی توضیحات در این باره می‌تواند مفید واقع شود.خوب است بدانید که صرفا تماس بین پلاگ و نشیمنگاه درون یک ولو ساقه کشویی برای اطمینان از بسته شدن محکم مسیر عبور فلو کافی نمی‌باشد، بلکه به منظور قطع کامل فلوی عبوری از ولو، پلاگ باید با قوت بر روی نشیمنگاه فشار وارد کند.

هر کس که تا به حال دسته‌ی روی یک شیر آب باغچهی در حال نشت را سفت کرده، به طور قابل لمسی این اصل را درک کرده است. در واقع برای تغیر شکل اندک پلاگ و نشیمنگاه و در نتیجه فرم دادن آنها در جهت بستن کامل مسیر سیال، به مقدار معینی از نیروی تماس بین پلاگ و نشیمنگاه نیاز است. اصطلاح فنی این نیاز مکانیکی، بار نشیمنگاه ( Seat load) می‌باشد.یک کنترل ولو ساقه کشویی، دیافراگمی، Air to open با رنج Bench set معادل PSI 3 -15 را تصور کنید. در زمانی که فشار PSI 3 به اکچویتور اعمال شده است، دیافراگم تنها نیروی کافی برای غلبه بر نیروی فنر از پیش بارگذاری شده را تولید می‌کند، اما برای حرکت پلاگ از روی نشیمنگاه این نیرو کافی نمی‌باشد. به عبارت دیگر، در فشار دیافراگم PSI 3، پلاگ در تماس با نشیمنگاه است، اما نیرویی نداشته و یا نیروی آن بسیار کم است، به طوری که فراهم کردن یک آب بندی محکم مقدور نمی‌باشد. اگر کنترل ولو مستقیما توسط یک ترانسدیوسر I/P با رنج کالیبره شده‌ی PSI 3 - 15 تغذیه شود، به این معنی است که ولو در مقدار سیگنال %0 (PSI 3) به جای اینکه سفت و محکم بسته شود، تنها اندکی بسته می‌شود. به منظور وارد نمودن فشار پلاگ ولو بر روی نشیمنگاه و در جهت دستیابی به یک آب بندی محکم، باید تمام فشار هوای روی دیافراگم Vent شود، به طوری که هیچگونه نیروی دیافراگم مخالفت کننده با نیروی فنر وجود نداشته باشد و این کار با استفاده از یک ترانسدیوسر I/P با رنج کالیبره PSI 3 - 15 غیر ممکن است.

سازندگان پوزیشنر

برخی از سازندگان مطرح پوزیشنر در زیر عنوان شده است:

•    فیشر (Fisher)

•    کنترل‌ایر (Controlair)

•    اسپیراکس سارکو (Spirax sarco)

•    جردن ولو (Jordan valve)

•    سامسون (Samson)

•    زیمنس (Siemens)

•    فلوسرو (Flowserve)

•    یوکوگاوا (Yokogawa)

•    ای‌بی‌بی (ABB)

•    جمو (Gemu)

•    اشنایدر (Schneider)

•    آرکا (ARCA Regler GmbH)

•    متسو (Metso)

•    جی‌ئی (GE)

•    پنت‌ایر (Pentair)

•    اپلیسنس (APLISENS)

•    هانی‌ول (Honeywell)

مزایای Positioner:

استفاده از پوزیشنر مزایای زیادی را به همراه دارد که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:

اندازه گیری دقیق متغیرهای مختلف دما، فشار و دبی سیال

عملکرد بی نظیر در شرایط تغییرات اندک یا زیاد

سرعت عملکرد بالا

کاهش اثر اصطکاک بین شیر کنترل کننده و سیال

قابلیت کنترل شیر از راه دور (ویژه Positioner دیجیتالی

مهمترین دلیل کاربرد پوزیشنر در شیرها را می توان ذیلا نام برد:

وجود اصطکاک در مکانیزم شیر کنترل به واسطه اب بندی گلوگاه شیر.

وجود افت فشار زیاد در طرفین شیر .

وجود فشار زیاد و همچنین ویسکوزتیه زیاد سیال مورد کنترل. 

در صورتی که فاصله کنترل کننده و شیر کنترل بیش از 150 فوت باشد.

در صورتی که تقویت و تغییر نسبت فرمان وارده از کنترل کننده لازم باشد.

در مواردی که حجم محفظه ای دیافراگم (در محرک های دیافراگمی )زیاد و در هر لحظه حجم زیادی از هوا باید جابه جا شود .

سرعت بخشیدن به عمل شیر های کنترل و حذف تاخیر زمانی 

در مواردی که لازم است دو شیر کنترل به طور موازی به وسیله ی فرمان یک کنترل کننده و با دامنه های مختلف عمل کنند.

عموما بر روی اکثر شیر های کنترل سه راهه نصب میگردد.

اندازه شیر کنترل یا مقدار جریان سیال تحت کنترل نامناسب است.

در صورتی که محدوده کار شیر زیاد باشد ، بالطبع استهلاک حاصل شده و عملکرد شیر غیر صحیح خواهد شد و در نتیجه منحنی مشخصه شیر تغییر می یابد . از این رو با تعویض بادامک پوزیشنر می توان عملکرد شیر را تصحیح نمود .