費(fèi)希爾FIELDVUE™ DVC6200 系列閥門定位器是 FISHER 新一代高性能的閥門控制器，以響應(yīng)市場(chǎng)需求和替代 DVC6000 系列，其綜合現(xiàn)有系列的技術(shù)特長(zhǎng)，采用經(jīng) 5 萬(wàn)臺(tái) DVC2000 系列驗(yàn)證的非接觸式閥位反饋測(cè)量和 DVC6000 系列隔爆/本安殼體以及氣動(dòng)架構(gòu)，采用延續(xù)現(xiàn)有在板微處理器、應(yīng)用軟件和功能模塊的電子部件，并且能適應(yīng)所有安裝連接模式，支持主流現(xiàn)場(chǎng)總線通信及使用嵌入式 AMS ValveLink 預(yù)測(cè)性維護(hù)，便于系統(tǒng)集成，有著高適用性和高可靠性，

關(guān)鍵詞： DVC6200 系列；閥門定位器；工作原理；應(yīng)用。

定位器工作原理費(fèi)希爾FISHER

艾默生過(guò)程管理費(fèi)希爾閥門部（EMERSON-Fisher）是研發(fā)數(shù)字式智能閥門定位器的廠家，于 20年前的 1992 年推出 FIELDVUE™ DVC（Digital Valve Controllers 數(shù)字閥門控制器，簡(jiǎn)寫 DVC），重點(diǎn)在定位控制及其擴(kuò)展控制和診斷功能，先后有 DVC5000 系列、DVC6000 系列、DVC2000 系列，目前市場(chǎng)占有量超過(guò) 100 萬(wàn)臺(tái)。在 2009 年，F(xiàn)ISHER 又推出新一代高性能 FIELDVUE™ DVC6200 系列，用以響應(yīng)市場(chǎng)需求和替代 DVC6000 系列，其綜合已有系列的技術(shù)特長(zhǎng)，采用經(jīng) 5 萬(wàn)臺(tái) DVC2000 系列驗(yàn)證的非接觸式閥位反饋測(cè)量和 DVC6000 系列隔爆/本安殼體以及氣動(dòng)架構(gòu)，解決了 DVC6000 系列閥位反饋機(jī)械連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜且故障率高和 DVC2000 系列僅有本安型致使 GX 型控制閥無(wú)一體化隔爆型閥門定位器的問(wèn)題，同時(shí)延續(xù) DVC6000 系列現(xiàn)有在板微處理器、應(yīng)用軟件和功能模塊的電子部件和 I/P 電氣轉(zhuǎn)換器、氣動(dòng)放大器的氣動(dòng)部件，并且能適應(yīng)所有控制閥安裝連接模式和直行程范圍 0-6.35-606mm、角行程范圍 0-45-90°；支
持 HART®（包括使用無(wú)線技術(shù) Wireless HART®）、FOUNDATION™ 現(xiàn)場(chǎng)總線（FF）、Profibus-PA 現(xiàn)場(chǎng)總線通信和 FDT/DTM 及使用嵌入式 AMS ValveLink 進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)，便于系統(tǒng)集成，有著高適用性和高可靠性，可為用戶提供更多的利益。

結(jié)構(gòu)組成
DVC6200 系列為模塊化結(jié)構(gòu)，部件數(shù)量少并可快速更換組合，其組成見(jiàn)圖 2：有獨(dú)立隔離的接線盒、堅(jiān)固的殼體（帶閥位測(cè)量槽和霍爾傳感器）、塑封的電子模塊（在板微處理器的印刷電路板部件）、模塊基座組件、傳統(tǒng)的 I/P 電氣轉(zhuǎn)換器、單雙輸出的氣動(dòng)放大器、有 3 個(gè)壓力傳感器和氣動(dòng)放大器位置反饋，壓力表（3 只）和外蓋。DVC6200 系列將原 DVC6000 系列中 DVC 6010、DVC6020、DVC6030 優(yōu)化合成為 GX 型控制閥外殼和其它通用外殼兩種，與閥桿連接的閥位反饋磁鐵組件（有 9 個(gè)規(guī)格可選）在測(cè)量槽內(nèi)滑動(dòng)，非接觸式測(cè)量，直行程可達(dá) 606mm（24 英寸）。

工作原理
DVC6200 系列支持 HART、Ff、Profibus-PA 主流現(xiàn)場(chǎng)總線通信。DVC6200 型為 4-20mADC+HART 二線制回路供電并提供控制信號(hào)（等效阻抗 550 歐姆，端電壓 11VDC）；DVC6200f 型用于 FF 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線和 DVC6200p 型用于 Profibus-PA 現(xiàn)場(chǎng)總線，均為 9-32VDC 總線供電和受控?cái)?shù)字信號(hào)。DVC6205 型 及 DVC6205f 型和 DVC6205p 型為分體式結(jié)構(gòu)，配用獨(dú)立安裝的 DVC6215 型閥位傳感器。DV6200 系列殼內(nèi)選裝壓力表，還可選集成空氣過(guò)濾減壓閥、集成限位開(kāi)關(guān)、集成閥位變送器。另有 DVC6200SIS 專門認(rèn)證用于安全儀表系統(tǒng)。DVC6200 系列的定位控制指標(biāo)為±0.5%的獨(dú)立線性度。

定位器工作原理費(fèi)希爾FISHER

從控制器或控制系統(tǒng)來(lái)的輸入控制信號(hào)（4-20mADC+HART）經(jīng)過(guò)傳輸信號(hào)電纜接到接線盒，二線制回路供電并控制?？刂崎y閥桿或轉(zhuǎn)軸上連接的閥位反饋磁鐵組件在殼體測(cè)量槽中滑動(dòng)由霍爾傳感器檢測(cè)出閥位信號(hào)。電子模塊的在板微處理器讀取輸入控制和閥位反饋信號(hào)，經(jīng)數(shù)字運(yùn)算處理并轉(zhuǎn)換成模擬量的控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)給 I/P 電氣轉(zhuǎn)換器的電磁線圈。當(dāng)輸入控制信號(hào)增加，出現(xiàn)定位量值偏差，運(yùn)算后使驅(qū)動(dòng)信號(hào)增加、I/P 電氣轉(zhuǎn)換器的氣動(dòng)輸出增大，并由氣動(dòng)放大器功率放大，提供兩路氣動(dòng)輸出，輸出 A 的氣壓增加而

閥位反饋的磁鐵組件
外形圖
后視圖
磁鐵組件
輸出 B 的氣壓減小。輸出 A 為正向輸出，被用于雙作用和單作用的正作用場(chǎng)合。閥門定位器的氣壓輸出加到氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上推動(dòng)控制閥動(dòng)作，閥桿位置變化（例如向下移動(dòng)），閥位反饋磁鐵組件隨之在殼體測(cè)量槽向下滑動(dòng)，霍爾傳感器檢測(cè)出閥位變化，信號(hào)送給電子模塊。直到閥位到達(dá)與輸入控制信號(hào)相一致的正確閥位上，偏差趨零，I/P 電氣轉(zhuǎn)換器上驅(qū)動(dòng)信號(hào)隨之穩(wěn)定，氣動(dòng)放大器輸出氣壓隨之穩(wěn)定，一個(gè)定位控制過(guò)程結(jié)束。若用于正向單作用時(shí)，只使用輸出 A，而輸出 B 堵住。
 進(jìn)一步說(shuō)明 I/P 電氣轉(zhuǎn)換器的工作原理。干凈無(wú)油的儀表空氣經(jīng)恒節(jié)流孔（恒定氣阻）到噴嘴，銜鐵連接的擋板與噴嘴間的縫隙為可變氣阻。當(dāng)增加驅(qū)動(dòng)信號(hào)流經(jīng)電磁線圈時(shí)，吸引銜鐵動(dòng)作，銜鐵帶動(dòng)擋板使其靠近噴嘴，引起噴嘴背壓增加即送到氣動(dòng)放大器的氣壓信號(hào)增加，閥門定位器輸出氣壓增加雙作用時(shí)輸出 A 增加和輸出 B 減?。?；反之亦然，當(dāng)減少驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，通過(guò)電磁線圈使銜鐵/擋板遠(yuǎn)離噴嘴，使其背壓減少，氣動(dòng)放大器輸出減少。

DVC6200 系列的氣動(dòng)放大器有三種選項(xiàng)：A 為雙作用輸出，C 為單作用正向輸出、B 為單作用反向輸
出。氣動(dòng)輸出能力和穩(wěn)態(tài)耗氣量都與氣源壓力有關(guān)，隨其變化而變化。氣動(dòng)輸出能力較大，氣源壓力 140kPa時(shí)為 10Nm3/h、550kPa 時(shí)為 29.5Nm3/h。穩(wěn)態(tài)耗氣量也較大，氣源 140kPa 時(shí)為 0.38Nm3/h、550kPa 時(shí)為1.3Nm3/h，相比其它廠家的智能型閥門定位器的穩(wěn)態(tài)耗氣量大了許多。DVC6200 系列內(nèi)置有三個(gè)壓力傳感器，用于氣源壓力、輸出 A 壓力、輸出 B 壓力的測(cè)量，還有氣動(dòng)放大器的位置反饋，都用以及閥門定位器狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)。
DVC6200 系列可自校準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)快速校驗(yàn)、自定義特性、自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和診斷。通過(guò)提高正向增益（快速響應(yīng)閥位變化，減少死區(qū)和延遲時(shí)間）和小回路反饋增益（以閥位響應(yīng)速度反饋來(lái)調(diào)整超調(diào)量）來(lái)提高對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)/控制閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及控制精度，在閥位傳感器失效故障時(shí)，DVC6200 系列可啟動(dòng)壓力反饋繼續(xù)進(jìn)行控制。

DVC6200 系列支持使用 HART®、WirelessHART®（無(wú)線技術(shù)，需配置智能無(wú)線 THUM 適配器）、FOUNDATION™ 現(xiàn)場(chǎng)總線（FF）或 PROFIBUS®通信協(xié)議。嵌入式 AMS ValveLink 軟件可在過(guò)程控制系統(tǒng)中提供完整的診斷功能，ValveLink DTM 軟件可用于任何 FDT/DTM 架構(gòu)的系統(tǒng)。閥門定位器診斷軟件版本有 AC（自動(dòng)校驗(yàn)）、HC（DVC6200 的 HART®通信）或 FC（DVC6200f 的 FF 現(xiàn)場(chǎng)總線通信）、AD（高級(jí)診斷）、PD（性能診斷）、ODV（優(yōu)化數(shù)字閥門）。

安裝
 DVC6200 系列可方便地集成安裝在 Fisher GX 型控制閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)上、直接安裝或分體式安裝到 Fisher直行程和角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上、也可以安裝到符合 IEC60534-6-1、IEC60534-6-2、VDI/VDE3845 標(biāo)準(zhǔn)和NAMUR 規(guī)范的其它品牌氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上。根據(jù)安裝需要和不同行程范圍，提供兩種閥門定位器殼體和四個(gè)式樣的 9 種閥位反饋磁鐵組件，以及不同的安裝底板和長(zhǎng)行程用的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
調(diào)試
 在控制閥及氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)正確安裝、閥門定位器正確安裝和電/氣連接之后，才能進(jìn)行閥門定位器的調(diào)試。DVC6200 系列的調(diào)試可使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)通信手操器、通過(guò) AMS ValveLink 軟件的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信和系統(tǒng)集成方式的通信，用戶界面可選擇現(xiàn)場(chǎng)通信手操器 375 型/475 型、ValveLink  移動(dòng)版、ValveLink 標(biāo)準(zhǔn)版和 AMS ValveLink Snap-ON 以及其它系統(tǒng)集成。 DVC6200 系列出廠時(shí)已有缺省設(shè)置，要根據(jù)應(yīng)用控制閥及氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)情況在離線和解除寫保護(hù)時(shí)具體進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。由于改進(jìn)了閥位反饋連接，DVC6200 系列校驗(yàn)時(shí)不需要調(diào)整機(jī)械交叉點(diǎn)，調(diào)試非常簡(jiǎn)單。
用回路信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)行程校驗(yàn)時(shí)，只要加電給 4mADC 以上電流信號(hào)即可，選擇自動(dòng)行程校驗(yàn)一步即可完成。

例如使用 475 型手操器進(jìn)行調(diào)試，若在線的 DVC6200 HART 類型（軟件 HC 以上版本）與 475 已連接，在475 觸屏主菜單上按 HART 圖標(biāo)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入 HART Application（HART 應(yīng)用）的 Online（在線）菜單，若沒(méi)連接好，則回到 HART 應(yīng)用菜單。在線菜單里依次選擇“Configure / Setup（校驗(yàn)/設(shè)置）”→ “Calibrate（校驗(yàn)）”→ “Travel Calibration（行程校驗(yàn)）”→“Auto Tvl Calib（自動(dòng)行程校驗(yàn)）”，確認(rèn)后就立即開(kāi)始自動(dòng)進(jìn)行閥門行程校驗(yàn)。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有完成自動(dòng)校驗(yàn)，有可能優(yōu)化設(shè)置的不太合適，按熱鍵后選擇“Stabilize/Optimize（穩(wěn)定/優(yōu)化）”,再選擇“Increase Response（增加響應(yīng)）”或“Decrease Response（減少響應(yīng)）”整定參數(shù)，然后再進(jìn)行自動(dòng)行程校驗(yàn)。也可選擇手動(dòng)行程校驗(yàn)“Man Tvl Calib”，加相應(yīng)電流信號(hào)逐
點(diǎn)進(jìn)行。475 有中文版，界面更加友好。必要時(shí)可進(jìn)行壓力傳感器校驗(yàn)。選用雙作用輸出類型時(shí)，要進(jìn)行氣動(dòng)放大器的調(diào)整。

結(jié)束語(yǔ)
 DVC6200 系列有著比 DVC6000 系列/DVC2000 系列更好的技術(shù)性能和高可靠性，閥位反饋非接觸式測(cè)量避免了易磨損易松動(dòng)易故障的硬性機(jī)械連接，適用行程加大，應(yīng)用廣度拓展，維護(hù)量降低，在定位控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷的預(yù)測(cè)性維護(hù)以及支持多種通信方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。

規(guī)格和性能因型號(hào)的不同而不同，某些型號(hào)可能有較少的可用選項(xiàng)。有關(guān)性能和功能的詳細(xì)信息，請(qǐng)與天津博斯誠(chéng)機(jī)電科技有限公司溝通