西門子閥門定位器在使用過程中，其背部的反饋桿旋轉(zhuǎn)的角度，通過內(nèi)部電位計相連獲取閥門行程位置，通過給定值與實際閥位比較，當存在偏差，主板會提供一個脈沖信號到氣動模塊，氣動模塊調(diào)節(jié)氣缸內(nèi)部的氣量，使閥門具有調(diào)節(jié)功能。當閥位需要調(diào)節(jié)時內(nèi)部的氣動模塊會發(fā)出突突突的聲音，調(diào)節(jié)氣缸內(nèi)的氣量來調(diào)節(jié)閥位，達到給定值保持恒定后，氣動模塊就停止工作。閥門保持設定的開度。
西門子定位器是一款智能定位器，使用的是該公司獨有的專利技術，通過主板的控制信號使壓電晶體在電場作用下產(chǎn)生形變的現(xiàn)象，制作成氣動模塊，該模塊稱之為壓電閥。是西門子定位器內(nèi)部氣動終端模塊，根據(jù)控制信號來調(diào)節(jié)氣量的大小。該定位器幾乎能與任何閥門配套使用，適用于所有場合，還可根據(jù)使用情況進行私人配置，易于維護，調(diào)試簡單，具備擴展診斷能力，集所用功能/性能于一身的善良定位器。
通過西門子閥門定位器工作原理得知，調(diào)節(jié)氣量是通過壓電閥來調(diào)節(jié)，當出現(xiàn)一些漏氣等現(xiàn)象影響到了壓電閥，壓電閥會不斷地動作來調(diào)節(jié)氣量并發(fā)出突突突的聲音。這也就是定位器喘震的由來。
閥門定位器喘震在工業(yè)生產(chǎn)中是一種常見的故障現(xiàn)象。具體表現(xiàn)是：給閥門開度50%，定位器輸出氣信號進入氣缸，定位器達到50%的給定值與反饋值一致，就會進入西門子定位器的死區(qū)(就是組態(tài)菜單的第34項)，壓電閥停止動作，閥位保持不動。當偏差超出死區(qū)，閥位不能穩(wěn)定在50%并以±4%的閥位波動，定位器為了讓閥門開度定在50%，就會不停地補充氣信號或排氣。宏觀表現(xiàn)是定位器自己會經(jīng)常發(fā)出排氣補氣的突突聲，這時觀察定位器上顯示的閥位；到了50%又穩(wěn)定不了，像跳樓機一樣陷入突然升空又急速落地的惡性循環(huán)。
與品牌無關，通常造成閥門定位器喘震的原因可以分為以下幾點：
1、定位器或執(zhí)行機構(gòu)存在漏氣 定位器氣源輸出到氣缸之間是否存在漏氣點，如氣源管接頭，氣源管，氣缸缸體或膜片及活塞部位，如果有漏氣，氣缸內(nèi)的壓力就會降低，閥位就會發(fā)生偏移，當閥位和控制指令偏差大于死區(qū)后，定位器會重新調(diào)整消除偏差，如此往復就會出現(xiàn)震蕩，這種震蕩多數(shù)在控制點一側(cè)震蕩。
2、定位器和閥門連接機構(gòu)松動 定位器和閥門之間連接的機械連接機構(gòu)是否有松動或間隙過大，匹配不緊密，連接件變形等情況。
3、超調(diào)引起的震蕩。 當定位器輸出氣量和氣缸或增壓器不匹配時，容易出現(xiàn)超調(diào)震蕩。單獨拎出來說一下這個超調(diào)，最常見的超調(diào)震蕩是閥門的填料太緊，閥桿與填料的摩擦力過大會使定位器輸出一個很高的壓力把閥門打開，然后再排出。可以適當調(diào)節(jié)填料的松緊來解決。 西門子定位器的壓電閥側(cè)面有氣流調(diào)節(jié)器，可以調(diào)節(jié)氣流調(diào)節(jié)器，適當減小輸出氣源通量。也可以適當降低供氣壓力，或減小增壓器的增益。
4、電位計電阻不穩(wěn)定 位置檢測用電位計在振動場合磨損或長時間不動作引起的接觸電阻不穩(wěn)定，引起閥位檢測不正確。需要更換電位計。
5、使用的執(zhí)行機構(gòu)前后壓差過大 執(zhí)行機構(gòu)設計選型不當，推力不夠，閥門前后差壓變化引起震蕩。需要更換更大推力的執(zhí)行機構(gòu)。
以上分析都是在控制指令為固定值前提下的，如果上位控制系統(tǒng)為自動調(diào)節(jié)狀態(tài)，還需要檢查是否由于PID調(diào)節(jié)參數(shù)不合理造成的震蕩，此情況和定位器無關。
相關閱讀
◆電氣轉(zhuǎn)換器和電氣閥門定位器在使用上的區(qū)別
◆SIPART PS2閥門定位器工作原理與參數(shù)設置
◆看圖學西門子SIPART PS2閥門定位器調(diào)試(初始化)
