0 前言
在調節系統中，調節閥是一個非常重要的部件。生產過程中調節對象又要求調節閥具有各種各樣的特性，以滿足生產工藝的需要。在調節閥的輔助裝置中，最主要的就是閥門定位器。現場使用的閥門定位器種類繁多，選擇正確而適用的閥門定位器就顯得非常重要。
1 閥門定位器介紹
1.1 閥門定位器的功能
閥門定位器的功能是接受過程控制器的輸出信號，然后以它的輸出去控制氣動執行機構。當氣動執行器動作后，閥桿的位移又通過機械裝置負反饋到閥門定位器。定位器與執行器組成了一個閉合回路。
1.2 閥門定位器的分類
按輸入信號及轉換方式不同可分為3類。
    （1）氣動式定位器接收一個氣源信號，將它轉換成一個要求的閥門位置，并為執行機構提供到達此位置所需要的氣源壓力，使閥門到達正確閥位。
    （2）模擬式I/P定位器接收一個電流信號（通常為4～20mA），將它轉換成一個要求的閥門位置，并為執行機構提供到達此位置所需要的氣源壓力，使閥門到達正確閥位。
    （3）數字式功能與模擬式I/P定位器類似，不同點在于電氣信號的轉換是數字式而不是模擬式的。數字式定位器又分為數字不通信、HART式、現場總線式3種。
1.3 閥門定位器的作用
    （1）改善調節閥的靜態特性，提高閥門位置的線性度。
    （2）改善調節閥的動態特性，減少調節信號的傳遞滯后。
    （3）改變調節閥的流量特性。
    （4）改變調節閥對信號壓力的響應范圍，實現分程控制。
    （5）使閥門動作反向。
1.4 閥門定位器適用的場合
    （1）摩擦力大，需要精確定位的場合。
    （2）緩慢過程需要提高調節閥響應速度的場合。
    （3）需要提高執行機構輸出力和切斷力的場合。
    （4）分程調節系統和調節閥運行時，需要改變氣開、氣關形式的場合。
    （5）需要改變調節閥流量特性的場合。
    （6）調節器比例帶很寬，但又要求閥對小信號有響應時。
    （7）采用無彈簧執行機構或活塞執行機構，要實現比例動作時。
2 智能定位器與普通定位器

閥門定位器有智能型和普通型的

3 烏石化PTA裝置使用閥門定位器的概況
我廠PTA裝置是引進英國帝人化學公司ICI工藝技術，裝置設計規模為年產715萬tPTA，年運行時間7000h。采用煉廠提供的PX為原料，生產纖維級的PTA產品，全過程由集散控制系統DCS進行監控，1995年7月建成并投入生產。
3.1 閥門定位器的使用概況          
我廠PTA裝置原設計主要使用的閥門定位器是ABB公司的P3300系列和FISHER公司的3610系列，部分采用Neles公司的NP724s系列。目前在線使用有ABB公司的P3300系列、FISHER公司的3610系列、FISHER公司的DVC6000系列、Neles公司的NP724s系列和YAMATAKE公司的AVP300系列。其中ABB公司的P3300系列和FISHER公司的3610系列均為氣動閥門定位器，Neles公司的NP724s系列為電氣閥門定位器，FISHER公司的DVC6000系列和YAMATAKE公司的AVP300系列為智能閥門定位器。
3.2 智能定位器的概述
以FISHER公司的DVC6000系列和YAMATAKE公司的AVP300系列定位器為例來說明閥門定位器在選用過程中應考慮的因素。首先簡要介紹這2種定位器。
3.2.1 FISHER公司的DVC6000系列電氣閥門定位器
它是EMERSON2FISHER公司的一款數字式可以通訊，使用HART通訊協議訪問獲取過程操作的重要信息，并基于微處理器的電—氣轉換閥門控制器。DVC6000系列定位器結構簡單，主要由I/P轉換器、印刷電路板（PWB）組件和氣動放大器組成。
高度模塊化的集成方便現場拆卸更換。其功能強大，除了具有自動校驗行程和得到輸出A，B口壓力、輸入氣源壓力、輸入電流信號、閥位信號等常規智能定位器都有的功能以外，通過HART手操器還可以提供行程傳感器的工作范圍、定位器溫度顯示等其他功能。這些對分析判斷定位器故障并快速解決有很大的幫助。值得一提的是，DVC6000系列還提供AUX輔助接線端，通過對該端子的設定可實現無需手操器自動校驗行程、輔助輸入報警、程序修改保護等多種輔助功能。
3.2.2 YAMATAKE公司的AVP300系列
它是一種電—氣動智能閥門定位器。它接收來自控制設備的DC電流信號并控制氣動閥門。除了基本功能以外，AVP300系列還具有通信功能、自動設定程序以及自診斷功能，極大地提高了生產力和效率。使用HART通信裝置可執行校準、設定和自診斷。分為：AVP300無閥位輸出的模擬量信號（4～20mA）；AVP301有閥位輸出的模擬量信號（4～20mA）；AVP302帶HART通訊協議。
4 閥門定位器的選用時應考慮的因素
4.1 執行機構的形式
執行機構有直行程和角行程之分。對普通定位器而言，執行機構形式不同，定位器選用時是不同的。而對于智能定位器，直行程和角行程執行機構可以采用同一類型的閥門定位器，有的不需要修改參數就可使用（AVP300系列），有的直行程和角行程只需進行簡單的幾個參數的設置。
4.2 執行機構的行程
各種執行機構的行程長度或角度不同。而各種定位器的有效行程范圍也不同，有些定位器可以通過加入延伸桿來適應行程較長的執行機構。
4.3 安裝方式
在選用定位器時，要先考慮執行機構的形式，尺寸及安裝工藝孔的位置，還要考慮定位器的反饋機構形式及尺寸。一般來說，安裝好的定位器的反饋桿，在閥位的50%處應為水平的。
4.4 閥門定位器的精度
在理想情況下，對應某一輸入信號，調節閥的內件（閥芯、閥桿、閥座等）每次都應準確地定位在所要求的位置，而不管行程的方向或者調節閥的內件承受多大的負載。而對于某臺定位器，其精度受執行機構尺寸和開度組合的影響而不同。
4.5 零點和量程方面
4.5.1 調校的簡便性
是否需要打開盒蓋完成零點和量程的調校是簡便性的體現，像山武的定位器零點和量程調整的旋鈕就在外殼上，只需要一把螺絲刀就可以進行調整了。但值得注意的是：有時候為了避免不正確的操作、誤操作或非法操作，這種隨意就可進行調校的方式需要被關注或禁止。
4.5.2 標定的獨立性
主要考慮在單獨進行零點或量程調校時，是否會相互影響。如果相互影響，則必須對零點和量程這2個參數進行反復調整，才能達到要求。調校就會花費更多的時間和人力。
4.5.3 穩定性
 如果零點和量程容易隨著溫度、振動、時間或輸入壓力的變化而產生漂移，閥門定位器就需要經常地被重新調校，所以零點和量程的穩定性非常重要，穩定性高才能確保調節閥的行程動作準確無誤。
4.6 是否帶旁路

旁路就是不用脫開定位器，通過定位器的旁路開關讓氣源輸入信號直接作用于執行機構（一般適用于單作用執行機構）上。這樣即使定位器出現某些故障，也可以通過旁路開關，使調節閥繼續保持正常工作，而無須使調節閥強制離線，造成不必要的損失。比如山武的AVP300系列的定位器就有旁路開關，僅限于單作用的執行機構。而FISHER的DVC6000系列則不具備此功能。
4.7 定位器流量特性的選擇
定位器均具有流量特性選擇設定功能。但在實際使用中，要根據所配閥門的流量特性和工藝具體要求來合理確定。一般定位器所配用閥門的流量特性是由閥芯的加工特性決定的。閥芯有直線、等百分比、快開等流量特性，如果工藝要求與此相符，則智能定位器的輸出特性應選擇為線性輸出，這樣就能保證整體閥門流量特性與原設計要求相符。但是在實際使用中，如果閥芯流量特性不能適合工藝要求時，則可以通過閥門定位器輸出特性的改變來改變閥門的整體流量特性。如：可以修改定位器為等百分比輸出，將具有線性閥芯的閥門變為等百分比流量特性的閥門來使用；或修改定位器為反向等百分比輸出，可將等百分比閥芯的閥門調整為線性流量特性的閥門來使用。
4.8 閥門定位器的最大額定供氣壓力
閥門定位器的最大額定供氣壓力決定了定位器的輸出壓力，并且一般略高于定位器的輸出壓力。如果執行機構的額定操作壓力高于閥門定位器的最大額定供氣壓力的標稱值，那么閥門定位器就成了執行機構輸出推動力的制約因素。比如山武的AVP300系列定位器供氣壓力為140至700kPa，FISHER的DVC6000系列氣源壓力的推薦值為比執行機構要求的最大值高0.03MPa，最大值為1103MPa。一般在選擇時要注意閥門定位器的最大額定供氣壓力應當高于執行機構的額定操作壓力。
4.9 閥門定位器的正反作用是否可轉換
例如要把一個“信號增加—閥門關”的方式改為“信號增加—閥門開”的方式，就可使用閥門定位器的正反作用轉換功能。
4.10 阻抗對電源、輸出卡、安全柵要求
常規電氣定位器一般輸入阻抗為250Ω，智能閥門定位器的輸入阻抗較高，一般均大于250Ω，而且隨輸入電流的增加而增大，品牌不同，型號不同，阻抗不同。阻抗越大，要求DCS帶載能力越大，使系統運行受到影響。因此，在選用智能電氣閥門定位器時，一定要核對調節器輸出控制信號的帶負載能力，應大于500Ω，才能保證大開度時定位器的正常工作。對于調節器輸出控制信號帶負載能力不夠的情況，應考慮以下解決方案：
    （1）在輸入信號回路中設置信號隔離器件，增加控制信號的帶負載能力。即選用帶負載能力高的中間隔離驅動器件，器件帶載能力應大于500Ω。如果現場是防爆場所，則可選用帶負載能力高的隔<