[发明专利]一种提高定位器控制精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能阀门定位器控制领域，特别是涉及一种提高智能阀门定位器控制精度的方法。

背景技术

模拟型电气阀门定位器用于控制气动调节阀动作，通过气动调节阀的动作来控制流量从而完成系统调节控制。该定位器采用杠杆力平衡原理进行平衡控制，其阀门位置值S通过凸轮方式与控制值P相平衡，运用凸轮曲面增量来补偿旋转运动与直线位移之间误差，从而得到较为精确的阀门位置控制。但是凸轮曲面加工的精度不容易保证，补偿增量受凸轮安装、曲面磨损等因素的影响，其补偿量误差较大，机械占位空间大、精度不高，不能满足5‰高精度控制的要求。

HVP型智能阀门定位器由旋转位置传感器拾取阀门的实际开度信号，通过A/D转换变为数字编码信号，与定位器的输入(设定)信号的数字编码在CPU中进行对比，计算二者偏差值。如偏差值超出定位精度，则CPU输出指令使相应的开/关压电阀动作，是通过CPU控制压电阀来调节输出气源压力的大小使输入信号与阀位达到新的平衡。该定位器的输入(设定)信号是控制器发出的4～20mA线性的电流信号，而反馈的阀门位置信号则是由旋转型位置传感器提供。由于阀门是直线位移而旋转型位置传感器是弧度位移，因此由旋转型位置传感器读取的阀门位置值与实际值始终存在误差，采用传统的补偿方式消除该误差十分困难。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提出一种方法以提高阀门定位器控制精度的方法。

为了达到本发明的上述目的，本发明提出一种提高智能阀门定位器控制精度的方法，包括以下步骤：

步骤1：选定旋转位置传感器一中间码值作为基准码值；

步骤2：设定气动调节阀作物理位置的上限和下限运动时的电流百分比分别为0和100，驱动气动调节阀作物理位置的上限和下限运动使旋转位置传感器转动，得到旋转位置传感器的上限角度和下限角度，进而得到上限直行程和下限直行程；

步骤3：根据当前电流百分比、上限直行程和下限直行程计算出旋转位置传感器将转动至的目标码值；

步骤4：驱动气动调节阀运动并带动旋转位置传感器转动至目标码值。

作为上述技术方案的优选，所述步骤1具体为：固定比例臂在旋转位置传感器上，比例臂水平时转动位置传感器，选定一中间码值作为基准码值后锁紧比例臂与旋转位置传感器。

作为上述技术方案的优选，所述步骤2具体为：驱动气动调节阀作物理位置的上限和下限运动，分别带动旋转位置传感器转动至上限码值和下限码值，再根据角度函数得出上限角度和下限角度，最后根据正弦函数计算出上限直行程和下限直行程。

作为上述技术方案的优选，所述角度函数是由采样码值减去基准码值后除以总码值再乘以360度求得角度值。

作为上述技术方案的优选，步骤3具体为：根据当前电流百分比、上限直行程和下限直行程，用反正弦函数计算出旋转位置传感器将转动至的目标码值：

式中h1，h2分别表示上限直行程和下限直行程。

作为上述技术方案的优选，当前电流百分比由公式得出，公式中χ表示通过切换时间对系统控制电源信号4mA～20mA的采样电流值。

作为上述技术方案的优选，输出控制单元输出电流百分比来控制I/P电气转换单元，然后驱动气动调节运动。

作为上述技术方案的优选，旋转位置传感器转动至目标码值时所在码值与目标码值的差值小于设定精度码值。

本发明采用正弦补偿算法方式，把圆弧运动转变为直线运动，对现有技术中存在的误差进行修正，大大提高了对气动调节阀的控制精度。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，对于所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

附图说明

图1为本发明的流程框图；

图2为本发明的比例臂安装于旋转位置传感器的示意图；

图3为本发明的公式推导位置关系示意图；

图4为应用于本发明方法的一种装置的组成框图；

图5为本发明的控制流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易理解，下面结合本发明一优选实施例，作详细说明如下：

如下为本发明一优选实施例，智能阀门定位器安装在直行程的气动调节阀上，本发明的一种提高定位器精度的控制方法包括以下步骤：

步骤1：选定旋转位置传感器一中间码值作为基准码值；