1 SIPART PS2定位器工作原理

    SIPART PS2智能电气阀门定位器包括基本控制电路板、反馈线路板、操作按键及显示单元、变送比率选择器、I/P转换单元和检测机构，如图1。

    图1 SIPART PS2定位器结构原理

    定位器功能如图2，采用微处理器CPU对给定值和位置反馈作比较，如果存在偏差，利用1个5步开关程序控制压电阀，控制进入执行机构气室的空气流量，具体过程如下。

    根据给定值与位置反馈信号偏差大小和方向，输出控制压电阀的指令，压电阀将控制指令转换为气动位移增量，当控制偏差很大时，即在高速区状态时，定位器输出连续信号，当控制偏差不大，即在低速区状态时，定位器输出连续脉冲，当控制器偏差在允许误差范围内，即自适应或者可调死区状态时，则没有控制指令输出。

    定位器采用二线制连接，从（4～20）mA DC给定信号中获取电源，SIPART PS2 定位器内设置的参数可以提供许多功能，进行灵活简单的组态，如阀门特性，行程限位或者分程操作。

    压电阀可以释放很短的控制脉冲，因而能够达到很高的定位精度，主导元件是一个压电柔韧开关，它同主控气路连在一起，压电阀组具有很高的工作可靠性。

    在初始化时，定位器自动确定执行机构的零点，***大行程，作用方向和执行机构的定位速度，用这些来确定***小脉冲时间和死区，从而优化控制效果。

    技术参数如下，气源压力（1.4～7）bar，直行程执行机构行程范围（3～130）mm，反馈杠杆的转角（16～90）°，稳定状态的进气消耗量< 3.6×10-2Nm³/h，死区dEbA=（0.1～10）%，自动调整或者固定设置，可控制响应时间≥1.5s，减少时间会使定位时间非常小，A/D 转换，扫描时间10ms，分辨率≤0.05%，转换误差≤0.2%，温度影响≤0.1%/10K，防护等级IP 65，对于EN60529，安装位置任意，在潮湿环境，气动连接管和排放开口不能向上，允许工作环境温度（-30～+80）℃，二线制系统额定信号范围（4～20）mA DC，电源维持电流≥3.6mA，工作总线电压（9～32）V。

    图2 定位器基本功能

2 SIPART PS2组态

    在组态模式下，进行如下设置，输入电流范围（0～20）mA DC或者（4～20）mA DC，设定点上升或者下降特性，定位速度限值，即给定值斜率，分程，调整起始值和满刻度值，响应阈值即死区，自动设定或者人工设定动作方向，随设定点上升而上升或者下降的输出压力，定位范围的限值即起始刻度和满刻度值，执行机构位置的限值即***小值和***大值。

    自动紧密关闭，行程可以根据阀门特性进行校正，可以有如下选择，包括线性特性，等百分比特性1: 25，1:33和1: 50，反等百分比特性1:25，1:33和1:50，任意特性，输入多达21添加点的多边形折线，二进制输入功能，报警输出功能，33°时不能选择turn设置。如果选择1.YFCT=turn，仅显示参数。如果选择12.SFCT=FrEE，仅出现增添折点设置。

    接线端子61（+）、62（-）接反馈信号，6（+）、7（-）接控制指令，如图3。

    图3 接线原理

3 显示、操作和工作方式

    3.1 显示

    定位器上有两排LCD 显示，每排符号的组成不同，上排为7 段字符显示，下排为14 段字符显示，显示取决于可选择的模式，如果阀门定位器使用时温度低于-10℃，LCD显示变慢并且清晰度明显下降。

    3.2 操作按键

    在现场，可采用3个按键实现定位器的操作，按键的功能取决于可选择的工作方式，包括方式键、增加键和减少键。

    3.3 工作方式

    3.3.1 自动方式

    自动方式是常用的方式，经初始化以及组态的定位器自动地按照设定值改变，并且不断地使系统的偏差尽可能趋于***小值，此时，增加降和减少键不起作用，在LCD顶部以百分数显示当前的阀位，在下面一行左侧表示所选方式“AUT”，右侧以百分数表示当前的设定值。

    3.3.2 手动方式

    点击方式键，使定位器从自动方式切换到手动方式，通过按键达到分步调整，为了达到快速增加，先按住增加键，然后，再按住减少键；为了达到快速减少，先按住减少键，然后，再住按增加键，一旦释放按键，执行机构就停在其当前的位置，内设定值被调整至当前的操作变量，由于手动方式内控制是闭环的，因此，即使处于定位器气源丧失时，仍能保持当前阀位，当前阀位在显示屏上以百分比表示，下一行左侧表示所选工作方式“MAN”，右侧表示当前设定值。

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