智能阀门定位器具有高灵敏度、高可靠性以及内设整定参数可选择性,使有死区的阀门动态响应得到很大的改善,并使阀门行程精确和稳定地操作。阀门定位器向数字化、集成化和总线化方向发展。HART协议兼容模拟信号和数字信号,使得基于HART协议的智能阀门定位器具有较大的开发前景。本文研究的是气动执行机构、喷嘴挡板式的I/P转换单元的智能电气阀门定位器。该智能电气定位器由控制单元、采样单元、输出转换电路、I/P转换单元,阀门位置反馈单元等组成。控制单元比较当前位置PV和目标位置SP的值,根据定位算法产生PWM方波,该方波经过积分、反馈等电路,输出至线圈,最后由线圈产生的电磁场场强大小驱动精密机械装置带动控制器进行定位。阀门位置反馈单元借助磁阻角度传感器实现,将角信号转换为电信号。使用分行程分段PID控制,能够实现快速、精确、稳定的定位,满足控制系统的静态特性和动态特性。通过自整定算法解决了阀门种类繁多,行程不一、摩擦力不同的参数自适应调节问题。4-20mA提供整个定位器的电源,并且可以叠加hart协议信号对定位器进行组态、参数设置。