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3.1該控制裝置有效的解決了目前各類電動閥門存在的關不嚴以及手動關嚴后電動又打不開，電動閥門限位開關、過力矩保護開關不易調整，以及電動閥門調整好后經過一段時間運行，又出現的關或開位置不理想的問題，有效地解決了電動閥門的內漏問題。
3.2 該控制裝置實現了型化、模塊化、免維護的設計思想，使得現場安裝調試非常簡單，既可以安裝在電動閥門的配電盤、抽屜柜中，也可以安裝在電動頭的內部，通過手持式的編程器可以直觀地對電動閥門進行參數設置，電動閥門調試好后不需要任何維護。這不僅適用于電動閥門制造企業升級換代產品，而且也適用于對已投運電廠的電動閥門進行技術改造。
3.3該控制裝置具有完善的各種保護功能，當電機發生短路、過載、過力矩、過熱、過電流、電機空轉等均有完善的保護，不會出現電動閥門電機燒毀的事故，同時各種故障均有記錄。
3.4該控制裝置徹底擺脫了傳統的被動控制方式，采用先進的智能化技術來模擬過力矩保護和限位保護，取消了需要進行復雜調整的機械式力矩開關、限位開關。
3.5 該控制裝置具有自學習功能，只要經過現場調試確定，模塊內部的處理器就自動建立了一套適用于該電動門的數學模型，處理器根據電動閥門中電機電流的變化，分析和判斷閥門以及電機的工作運行狀態，并將這些狀態息與建立的數學模型進行比較分析和運算，自動地進行修正，確保電動閥門開、關的準確定位。
4 控制裝置的構成及控制原理
ZDW-05B型控制裝置主要由定位器模塊MK、電流傳感器U1 、U2和電源開關K1這三部分組成，控制原理如圖一所示。
DCS- K、DCS-G分別是DCS控制系統或其他控制系統發送來的開和關的指令接點，電流傳感器U1 、U2將采集到的電機電流參數號輸入到模塊內部的處理器中，當電機正常工作時，模塊內部常閉接點(第5、6號接線端子)閉合，當閥門完全關閉或開展到位時，以及閥門出現嚴重卡塞現象、電動機斷相(任意相斷電)、電機單向運轉時間超過設定值等故障時，模塊MK能夠檢測并加以識別，模塊內部的常閉接點斷開，切斷交流接觸器CQK或CQG線圈的控制回路，交流接觸器觸點釋放，電機斷電停止運轉;如交流接觸器發生觸點粘連現象，電機會繼續運轉，模塊檢測到此故障后，將在切斷交流接觸器CQK或CQG線圈的控制回路后的0～255秒(默認值為2秒)可調時間范圍內啟動模塊內部的常開觸點(第3、4號接線端子，保護接點)閉合，使控制電機的電源開關K1斷開，徹底切斷電機的供電電源。
5 ZDW-05B型智能定位器控制裝置在實際改造中的應用
ZDW- 05B型智能定位器控制裝置實現了型化、模塊化、免維護的設計思想，對原有電廠電動閥門的改造非常容易，只是將ZDW-05B型智能定位器模塊(81×53×106毫米)安裝在電動閥門的配電盤、抽屜柜中或者安裝在電動頭內部，使用與之配套的手持式編程器，經過簡單的調試即可使用。
3 討論
3·1 基于探測器的相對測溫靈敏度的考慮
待測溫度每變化1 K時,號電平的變化量(本文即P1或P2的變化量)稱為系統的溫度靈敏度S[8,9]。即
不失一般性,同時也為簡單起見,以反射鏡不起作用時的情況(P1)為例進行討論。此時探測器輸出的電號的強度V(T)可寫成[8,9]
由式(12)作出的Sr~λT曲線如圖3所示。由圖3可以導出,在λT=2 898μm·K附近,系統正好工作在Sr~λT曲線的峰值區域。這就是說,對PIN硅光電二極管而言,只要待測溫度不高于T≈2 898/1·1=2 634 K,探測器的輸出號就處于靈敏區域。亦即,只要被測溫度有小的變動,就能引起Sr較大的變化。顯見,采用PIN硅光電二極管作光接收器件,肯定能滿足測溫范圍的高溫段對測溫靈敏度的要求。
3·2 基于探測器的溫度分辨率的考慮
據式(1),在極窄的波段內,當待測溫度改變ΔT時,容易導出系統接收到的輻射能的變化時,才能引起探測器的響應。式中,VS/VN為噪比,在推算系統的溫度分辨率時,取VS/VN=1;Δf為后續的選頻放大器的帶寬。將式(6)、式(13)、式(14)及式(15)代入式(16)中,并考慮極限情況,可以導出
上式中的ΔT即為探頭的溫度分辨率。
下面進行定量分析。對于實際的測量環境,取大氣的衰減系數τ0=0·85,光學系統對光的總透過率τλ=0·50,調制盤的調制系數η=0·80、PIN光電二極管的探測率D*=5·0×1012cm·Hz1/2·W-1、靈敏元面積A=5 mm×5 mm[10],選頻放大器的帶寬Δf=10Hz,光學系統的焦距f′=15 cm,通光口徑D=10 cm。為分析上的方便,同時也不失一般性,取ελ=0·50、Δλ=20 nm代入計算。在不同的待測溫度下,由式(17)作出的探測器的溫度分辨率隨波長的變化曲線,如圖4所示。
由圖4顯見:(1)探測器的溫度分辨率隨系統工作波長的增加而變高。例如,對于T=773 K而言,λ=0·60μm時,系統的溫度分辨力ΔT=1·662 K,顯然不符合要求。但當λ=0·80μm時,ΔT=0·004 K,顯然符合要求;(2)當待測溫度足夠高時,例如待測溫度T=923 K,λ≥0·70μm的波長都能滿足要求。
3·3 基于抑制光路中選擇性吸收氣體吸收影響的考慮
實行電源分組供電，例如：將執行電機的驅動電源與控制電源分開，以防止設備間的干擾。
（5）采用噪聲濾波器也可以有效地抑制交流伺服驅動器對其它設備的干擾。該措施對以上幾種干擾現象都可以有效地抑制。
（6）采用隔離變壓器。考慮到高頻噪聲通過變壓器主要不是靠初、次級線圈的互感耦合，而是靠初、次級寄生電容耦合的，因此隔離變壓器的初、次級之間均用屏蔽層隔離，減少其分布電容，以提高抵抗共模干擾能力。
（7）采用高抗干擾性能的電源，如利用頻譜均衡法設計的高抗干擾電源。這種電源抵抗隨機干擾非常有效，它能把高尖峰的擾動電壓脈沖轉換成低電壓峰值（電壓峰值小于TTL電平）的電壓，但干擾脈沖的能量不變，從而可以提高傳感器、儀器儀表的抗干擾能力。
低功耗
產品的功耗是各個功能單元功耗的總和，只有降低各個功能單元的功耗才能使得總得功耗降低，增加產品的熱穩定性和壽命。隔離器主要在輸入、輸出、電源、隔離四個單元進行技術改進。
1、 輸出單元模塊的自適應負載技術
輸出模塊可以根據負載的大小動態調整輸出模塊的輸出功率，從而減少自身的發熱。傳統的負載設計是根據額定負載的大小設計輸出功率，當輸出負載非常小時，多余的負載功率就耗散在儀表內部，從而時儀表自身發熱。假設一臺隔離器的輸出負載設計為750歐姆，那么輸出驅動功率一般設計為0.5W。如果在實際應用中此隔離器的負載使用在50歐姆的環境下，那么就有 0.5W-0.02W = 0.48W的功率轉換為儀表自身的發熱。如果時多路輸出將產生更多的熱量，而降低輸出模塊的額定功率在實際應用中又難以應付市場的復雜狀況。
2、隔離單元模塊的低功耗改進
隔離單元是決定產品技術指標的重要單元。
隔離技術主要有磁隔離與光隔離兩大類。隔離電路形式有直接調制耦合，反饋調制耦合等多種形式，具體采用什么形式要根據產品的技術指標而定。總的來講可以大致分為開關量號采用光隔離，模擬量號采用磁隔離的方式。從技術復雜程度來看，磁隔離比光隔離處理技術復雜，采用磁隔離技術，設計者可以根據技術指標采用合適的設計方案，隔離的線性、精度可以根據產品的要求靈活控制。而光隔離的線性、精度只能依賴器件廠家提供的技術指標，設計人員可以調整的方式很少，也不可能超過廠家提供的技術指標。由于功耗大，光電隔離也不能實現無源隔離。磁隔離模式有電流互感模式、電流互感反饋模式、電壓互感模式、電壓互感反饋模式、電流互感功率補償模式等，電流互感功率補償模式是相對來說功耗低的模式。
3、電源模塊
電源的技術指標是基礎，決定產品的性能。流行的電源拓撲形式雖然非常多，也很成熟。
優越性
在各個過程環路中使用號隔離辦法可以用DCS或PLC等隔離卡件或者現場帶隔離的變送器（部分設備可以做到），也可以使用號隔離器來實現。比較起來，用號隔離器有以下優點：
● 絕大部分情況，采用號隔離器+非隔離卡件比采用隔離卡件便宜。
● 號隔離器比隔離卡件在隔離能力、抗電磁干擾等方面性能更加優越。
● 號隔離器應用靈活，而且它還有型號轉換和 號分配功能，使用起來更加方便。
● 號隔離器通常有單通道、雙通道、一入二出等通道形式，通道間相互完全獨立，構成系統的配置、日常維護更加方便。
號隔離器又名隔離器、號轉換器、號調理器，是工業控制系統中重要組成部分， 號隔離器是一種采用光電隔離原理或者磁電隔離原理，將輸入號進行隔離和轉換后輸出的電子設備。號隔離器采用了先進的數字化技術，在對高、低頻干擾號的抑制方面均有著優異表現，即使在大功率變頻控制系統中依然能夠可靠應用，內部采用數字化調校、無零點及滿度電位器、自動動態校準零點、溫度漂移自動補償等諸多先進技術，這一系列技術的應用使產品的穩定性及可靠性得到科學的保證。
什么是號隔離器
有源號隔離器
有源號隔離器是一種將（傳感器輸出）模擬電壓或電流號經隔離轉換成精度、線性度相匹配的混合集成電路。產品主要用于工業控制系統中模擬號輸入輸出控制，系統內部通過DSP、PLC的DA轉換輸出號來顯示和控制其它裝置的可調輸出，現場工作電壓、電流和各種運行參數的監測及系統外部增加4-20毫安（0-20毫安）/0-5V標準號接口等。該IC為標準Sip12 Pin符合UL-94的阻燃封裝，占用PCB板面積少。裝入儀器內部可以并聯安裝實現多路號的監測、隔離和轉換。與光電隔離的產品相比具有更好的精度、線性度和溫漂特性，并可實現零點、增益、滿度免調節，方波用戶現場使用及增強可靠性和穩定性。
無源號隔離器
無源號隔離器無需外供電源，從輸入號上獲取少許能量，實現號隔離。可以與各種工業傳感器、現場儀表配合，取回參數號，隔離變送傳輸，滿足用戶本地遠程數據的需求。
為了解決各種儀表設備之間因接地而引起的相互干擾，通常采用隔離器來解決。隔離器的作用就是使儀表設備之間的連接在電氣上完全隔離，換句話說，就是使輸入與輸出之間沒有共同的“地”，因此就不會影響號的正常傳輸。
國電中自新型號隔離器和柵簡介
作為工業現場與控制室儀表之間的號隔離變送器設備，號隔離器和柵一直發揮著重要的作用，是工業控制系統中重要的組成部分。隨著技術的進步，無論是現場的一次儀表，還是控制系統，都發生了變化，號隔離器和柵也需要進一步發展適應更高的要求。北京國電中自電氣有限公司總結多年來的實踐經驗，對產品進行了改進，對隔離器和柵的性能進行了，以滿足市場的需求。新型的隔離器和柵在性能和技術指標上都較過去有了更大的進步。
一、模塊化的設計保證對市場的快速響應
隔離器和柵一般由輸入號處理單元、隔離單元、輸出號處理單元、電源等4部份構成。根據號的流向在輸入或輸出單元增加本質設計，從而構成隔離器和柵。
雖然實際應用中的隔離器和柵基本上都是由上述四個單元構成，但輸入、輸出的類型和數量的不同，組成了種類繁多的型號，為了滿足市場的需求，越來越多的型號使得企業的生產負擔加重，數量少品種多使得交貨周期越來越長，也使得調試檢驗的成本增加。這些情況已經嚴重的阻礙了產品的市場推廣。針對這種情況，宇通公司通過仔細的分析，采用模塊化的設計方法，將隔離器和柵劃分為七種功能模塊，從而比較好的解決了上述問題。模塊化的設計方法極大的解決了產品加工、調試、老化、庫存的壓力，產品的一致性好，質量得到提高。從根本上解決了品種多數量少給生產環節帶來的壓力，極大的縮短了交貨周期。
二、低功耗設計
低功耗是電子產品設計永無止境的追求，伴隨技術的發展，目前隔離器和柵的功耗與過去相比，已經減小許多，性能和技術指標也得到提高。
產品的功耗是各個功能單元功耗的總和，只有降低各個功能單元的功耗才能使得總得功耗降低，增加產品的熱穩定性和壽命。隔離器和柵由輸入、輸出、隔離、電源、等單元構成，其中單元是無源的限壓限流網絡，技術上進行低功耗改進的可能性非常小。主要在輸入、輸出、電源、隔離四個單元進行技術改進。
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