简要说明
FOXBORO SRI986-BIDS7ZZZNA 是由 Foxboro (福克斯波罗) 公司生产的一款电-气阀门定位器 (Electro-Pneumatic Positioner)。Foxboro 现为 Schneider Electric(施耐德电气)旗下品牌。
这款定位器是工业自动化和过程控制中的关键组件,用于根据电信号(通常是来自DCS/PLC的4-20 mA模拟信号)精确控制气动阀门执行器的行程或转角。它的主要功能是克服阀门摩擦、提供更高的推力(或力矩)和更快的定位时间,从而确保控制阀能够准确响应控制系统的指令,维持工艺变量在设定值。
应用场景
在一家大型化工厂,一条关键的反应器控制着重要的化学反应。反应温度需要通过蒸汽流量进行精确控制,而蒸汽流量则由一个大型气动调节阀门调节。以往,由于阀门摩擦和过程扰动,蒸汽阀门的定位精度不高,导致反应温度波动,影响了产品质量和生产效率。传统的定位器响应速度慢,无法及时纠正偏差。
为了提升温度控制的精度和稳定性,该工厂在蒸汽调节阀门上安装了 FOXBORO SRI986-BIDS7ZZZNA 电-气阀门定位器。控制系统(DCS)输出的4-20 mA模拟信号被送至 SRI986-BIDS7ZZZNA。定位器接收到DCS的指令后,会立即精确地调节输出到气动执行器的气压,使阀门开度达到精确的位置,从而精确控制蒸汽流量。例如,当反应温度略有升高时,DCS会降低输出电流,SRI986-BIDS7ZZZNA 会迅速调整气压,使阀门开度减小,迅速降低蒸汽流量,使温度回落到设定值。其高精度、快速响应和单作用(对应于弹簧复位执行器)的特性,使得蒸汽阀门能够克服摩擦,准确响应DCS的指令,大大减小了温度波动。这不仅显著提高了产品合格率,还优化了能源消耗,为工厂带来了显著的经济效益和工艺稳定性。
核心参数速览
技术原理与创新价值
FOXBORO SRI986-BIDS7ZZZNA 电-气阀门定位器 的技术原理和创新价值主要体现在:
- 力平衡原理 (Force Comparison Principle): 这是该定位器工作的核心。它通过一个精密机构将输入的电信号(电流)转换为作用在平衡臂上的力。同时,阀门执行器的实际位置也会通过一个反馈机构(如反馈杆和范围弹簧)产生一个反作用力。定位器通过比较这两个力,并利用喷嘴挡板和气动放大器(或增压器)来调节输出到执行器的气压,从而使阀门的位置精确地跟踪输入信号。这种力平衡设计使得定位器对阀门摩擦和介质力的变化不敏感,能够实现精确且稳定的定位。
- 高精度与快速响应: 相较于传统的 I/P 转换器,定位器不仅将电信号转换为气压,还通过机械反馈回路实时监测阀门位置并进行修正。这种闭环控制机制显著提高了阀门的定位精度(通常优于1%)和响应速度,减少了阀门死区,使得控制系统能够更有效地调节工艺变量,从而提升产品质量和过程稳定性。
- 适应性与多功能性: SRI986 系列定位器具有高度的灵活性。它支持0/4-20 mA的宽范围输入信号,并且可以独立调整行程范围和零点,使得一个通用型号能够适用于各种不同行程和阀门特性的气动执行器。此外,其可调的放大和阻尼功能允许用户根据具体的阀门和工艺需求进行优化,进一步提升控制性能。虽然该型号不带内置限位开关和位置变送器,但 SRI986 系列的模块化设计允许后续添加这些功能,为用户提供了升级的灵活性。
应用案例与行业价值
在一家制药厂,用于药物合成的精密反应釜需要极其精确的温度控制。反应釜的夹套加热蒸汽流量由一个小型气动控制阀控制。任何微小的温度波动都可能影响药物的纯度和收率。工厂过去的控制系统在低流量时容易出现阀门颤振或死区,导致温度控制不理想。
为了解决这个问题,工厂在其精密蒸汽控制阀上部署了 FOXBORO SRI986-BIDS7ZZZNA 电-气阀门定位器。该定位器能够将DCS发出的微弱4-20 mA控制信号,高精度地转换为控制阀所需的气压,并实时调整阀门开度。例如,当反应釜温度需要进行微调时,SRI986-BIDS7ZZZNA能够精确地将阀门开度调整到0.1%甚至更小的变化,确保了蒸汽流量的稳定供应。由于其高精度的定位能力和对小信号的灵敏响应,阀门在低流量区域不再出现颤振,极大地提高了温度控制的平稳性和精度,确保了批次间药物合成的一致性和高收率。用户评价,SRI986-BIDS7ZZZNA 的应用使得关键反应过程的温度控制达到了前所未有的精度,直接提升了药物的生产质量和经济效益,同时也减少了能源浪费。
相关产品组合方案
FOXBORO SRI986-BIDS7ZZZNA 通常与以下工业自动化产品组合使用:
- 气动阀门执行器: SRI986 定位器必须安装在气动控制阀门(如球阀、蝶阀、截止阀)的执行器上,以驱动阀门开度。由于此型号是单作用,它通常与弹簧复位(Spring Return)的单作用气动执行器配套使用。
- 控制阀: 结合定位器和执行器的整个组件,用于精确调节流体(如蒸汽、水、气体、化学品)的流量。
- DCS (分布式控制系统) 或 PLC (可编程逻辑控制器): 这些是上位控制系统,输出 4-20 mA 的模拟控制信号给定位器,并从定位器(如果配有位置变送器,本型号不带)接收阀门位置反馈。
- 空气过滤器调节器 (Filter Regulator): 为定位器提供清洁、干燥、恒定压力的仪表风,通常建议安装在定位器供气管线的前端,以保护定位器并确保其稳定运行。
- HART 通信手操器或软件: 尽管此型号没有内置限位开关或位置变送器,但 SRI986 系列通常支持 HART 协议,可通过手操器或DCS进行远程配置和诊断(具体取决于其是否配备HART通信功能,型号代码ZZZ表示无特殊电气认证,但并不排除HART)。
安装、维护与全周期支持
FOXBORO SRI986-BIDS7ZZZNA 阀门定位器 的安装应严格遵循 Foxboro/Schneider Electric 提供的官方产品手册和安全指南。定位器通常安装在气动执行器的支架上,并通过连接杆与执行器阀杆(或转轴)连接,以提供位置反馈。安装时需确保机械连接牢固、气路连接无泄漏,并正确连接电气信号线。首次安装后,需要进行精确的校准,包括零点和行程的设置,以确保阀门定位的准确性。
日常维护包括:
- 定期检查: 检查定位器外壳是否有物理损伤、气路和电气连接是否紧固、是否有泄漏。
- 气源质量: 确保仪表风气源清洁、干燥,无油,建议定期检查空气过滤器调节器。
- 校准: 根据工艺要求和制造商建议,定期对定位器进行校准,以补偿可能出现的漂移。
- 功能测试: 在停机或安全操作允许的情况下,定期测试阀门的行程和响应,确保其正常工作。
Foxboro (施耐德电气旗下品牌) 提供全球范围内的技术支持网络、专业的现场服务、校准服务和原厂备件供应。这确保了客户能够获得全面的生命周期支持,最大限度地减少停机时间,并最大化其过程控制和安全解决方案的可靠性和效率。


技术原理与创新价值

