پوزیشنر

پوزیشنر
در مواردیکه برای حرکت در آوردن ساقه شیر نیروی نسبتاً زیادی مورد نیاز باشد باید سطح دیافراگم را بزرگتر انتخاب کرد و این مسئله باعث بزرگ شدن حجم محفظه بالای دیافراگم گشته و در عمل ،حرکت ساقه شیر با تأخیر زیاد توأم خواهد بود . برای رفع این مشکل و درست عمل نمودن شیر باید تا حد امکان از علائم نیوماتیکی با جریان بیشتری استفاده نمود تا بدین وسیله تغییرات فشار روی دیافراگم سریعتر انجام گرفته و حساسیت و سرعت عمل شیر کنترل زیاد شود عمل تقویت جریان علائم نیوماتیکی توسط پوزیشنر یا تقویت کننده انجام می گیرد. بنابراین پوزیشنر یک دستگاه تقویت کننده می باشد که جهت بهبود عملکرد شیر کنترل به عنوان واسطه بین کنترل کننده و شیر کنترل نصب میشود که با دریافت هوای کمکی از تغذیه ،فشار لازم را برای درست عمل کردن سیستم محرک آماده می نماید.

در سیستم حلقه بسته هدف ثابت نگه داشتن یک یا چند متغیر پروسه بر اساس تلورانس مشخص شده بوسیله کنترلر می باشد. در واقع پوزیشنر دستگاهی است که هوای ورودی (Supply) را به یک اکچویتور نیو ماتیکی هدایت می کند. پوزیشنر اینکار را با مقایسه کردن موقعیت مطلوب یا خواسته شده (Desired value) و موقعیت واقعی (Actual position) انجام می دهد. موقعیت مطلوب بوسیله یک سیگنال کنترل نیوماتیکی یا الکتریکی از طریق کنترلر به پوزیشنر ارسال می گردد. بدین ترتیب که کنترلر سیگنالی تولید می کند که بیان کننده موقعیت مطلوب می باشد. تجهیزات خارجی یک پوزیشنر شامل این موارد می باشند :
اتصال ورودی هوا برای سیگنال کنترلی (Instrument) ، ورودی هوا تغذیه (Supply) ،خروجی هوا ،اتصال تخلیه هوا (Vent) ، یک اتصال فیدبک و گیج ها . تجهیزات داخلی آن بسته به اینکه پوزیشنر نیوماتیکی یا الکتریکی باشد متفاوت می باشند مثلاً برای پوزیشنر الکتریکی داریم : شبکه الکتریکی ترنسدیوسر ،خطوط هوا ،ولوها ،اتصالات و تنظیمات مورد نیاز.
در واقع مقایسه گر همان رله می باشد ،فید بک از طریقCam, Spring ,Lever تأمین می شود . سیگنال کنترلی که همان مقدار مطلوب می باشد در ورودی مقایسه گر قرار می گیرد و اگر نیاز به تصحیح باشد، سیگنال خطا این سیگنال اکچویتور را آنقدر دستکاری می کند تااینکه مقادیر دلخواه و واقعی با هم برابر گردند.
پوزیشنرها  در انواع نیوماتیکی  و الکتریکی موجود می باشند . از آنجا که پوزیشنر های بکار رفته در واحد آروماتیک از نوع نیوماتیکی می باشند ، در این گزارش نحوه عملکرد آنها را بیشتر بررسی می کنیم.
دو نوع از کنترلرهای نیوماتیکی ،به نام های force-balance و  force –distanceدر صنعت مورد استفاده قرار می گیرند که در واقع در هر دو نوع اساس کار تنظیم فاصله فلاپر از نازل می باشد . این قسمت از سیستم نیوماتیکی به نوعی نقش آمپلی فایر های مقدماتی در مدارات الکترونیکی را اجراء می کنند لذا برای تقویت بیشتر از یک رله نیوماتیکی نیز استفاده می شود. بنابراین این مجموعه را می توان  با آمپلی فایر های چند طبقه در الکترونیک در یک گروه قرار داد. در اکثر کنترلر های نیوماتیکی ،نوعی فیدبک نیوماتیکی نیز بکار گرفته می شود .فیدبک نیوماتیک خروجی مقدار واقعی حرکت فلاپر را کاهش میدهد. بنابراین بجای قرار دادن فلاپر بر روی یک تکیه گاه ثابت ،معمولاً فیدبک را بعنوان تکیه گاه فلاپر  قرار مید هند.
 
موارد کار برد پوزیشنر :
۱-    جهت متناسب کردن شرایط عمل پلاگ شیر ( حرکت مکانیکی شیر ) با سیگنال خروجی از کنترلر که ممکن است در اثر اصطکاک ،غیر خطی بودن فنر و متغیر بودن سطح موثر دیافراگم بوجود آمده باشد که در این حالت با نصب پوزیشنر میتوان با اعمال فشار هوای کافی به سیستم محرکه باعث غلبه بر عاملهای فوق شده و شیر درست عمل نماید.
۲-    جاهایی که فاصله کنترلر از شیر کنترل نسبتاً زیاد باشد و اگر خروجی کنترلر مستقیماً به شیر خودکار برود به علت مسافت زیاد علاوه بر تأخیر باعث افت فشار هوا نیز خواهیم شد که در اینجا نصب یک پوزیشنر باعث نسریع عمل و همچنین تقویت هوای روی شیر خودکار می شود.
۳-    در جاهایی که لازم باشد خروجی کنترلر به بیش از یک شیر کنترل برود، که در این حالت در سر راه هر شیر کنترل یک پوزیشنر نصب می شود.
۴-    در مواردی که اندازه شیر کنترل با مقدار جریان عبوری نامناسب باشد و همچنین در جاهایی که حجم دیافراگم سیستم محرکه زیاد و احتیاج به هوای کافی باشد نیز کاربرد دارد.
در پوزشنر معمولاً سه فشار سنج برای نشان دادن فشار تغذیه ، فشار هوای خروجی از کنترلر و فشار هوای خروجی از پوزیشنر وجود دارد.
حال به بررسی پوزیشنر های بکار رفته در واحد آروماتیک می پردازیم.
اصول کار :
پوزیشنر HTP ،پوزیشنری است تک خروجی (Single-act) که بر اساس اصل تعادل نیرو ( Force-balance) عمل می کند . تجهیزات مورد نیاز برای راه اندازی این پوزیشنر منبع تغذیه هوا ،   Feedback  Camو هوای Instrument می باشد . ساختار ماژولار این پوزیشنر که اتصالات پیچده ایی هم  ندارد سبب شده است تا این پوزیشنر تعمیر و نگهداری ارزان قیمتی داشته باشد.
همانگونه که گفته شده اساس کار این نوع پوزشنر اصل تعادی نیرو می باشد که با تغییر سیگنال هوای ابزار دقیق از کنترلر ،پوزشنر هوا را به اکچویتور می فرستد و این عمل تا به تعادل رسیدن نیروی سیگنال کنترلر و نیروی تولید شده توسط حرکت Stem ولو ادامه پیدا می کند.
پوزیشنر به صورت مستقیم و معکوس عمل می کند و می تواند به سرعت بین این دو وضعیت سوئیچ کند.
a ) عملکرد مستقیم (Direct Action)
این نوع عملکرد  معمولا به اختصار با DA نشان داده می شود .در این مد با افزایش فشار هوا ،Pilot Stem حرکت کرده پورت Exhaust را بسته و پورت Supply   را باز میکند که این باعث افزایش فشار بر روی اکچویتور می گردد.  حرکت Stem ولو  فنر را  از طریق LeverوCam فشرده میکند در این حالت نیرویی به Pilot Stem   وارد میشود که تازمانیکه نیروی تولید شده بوسیله سیگنال کنترلر با نیروی  فنر فید بک به تعادل نرسیده باشند این عمل ادامه  پیدا میکند.
b) عملکرد معکوس (Reverse Action)
این عملکرد با علامت RA نشان داده می شود .با چرخش Pilot  به اندازه ۱۸۰ درجه و نصب مجدد آن در Housing در واقع بطور عملی پورتهای تغذیه و Exhaust با یکدیگر جابجا می شوند . Cam را نیز باید معکوس کرد تا عملکرد عکس پوزیشنر تکمیل شود.
کالیبراسیون
قبل از  کالیبره کردن پوزیشنر باید ابتدا Stem وSpring ولو را تنظیم کرد. ولو هابطور استاندارد در کارخانه کالیبره شده و در اختیار مشتری قرار میگیرند اما پس از هر Overhaul نیاز به تنظیم مجدد دارند. در واقع تنظیم کردن Spring,Stem به منظور بدست آوردن کورس دلخواه انجام می شود .برای اینکار باید طبق پروسه زیر عمل کرد :
a)  Direct Acting
کانکتور Stem را باز کرده بنحویکه بتوان Stem را به نرمی چرخاند. با احتیاط Stem ولو را به سمت کانکتور بچرخانید.اتصالات هوا را برقرار کنید و هوا را در بیشترین مقدار فنر (۱٫۴)قرار دهید. Stem ولو را در جهت مخالف حالت قبل بچرخانید بنحویکه  Plug کاملاً در Seat بنشیند. این برای حالتی است که کانکتور وصل شده باشدد حال چنانچه کانکتور هنوز کاملاً Set نشده است،Stem را فشار دهید تا اینکه Plug بر روی Seat ring قرار بگیرد .اتصالات هوا را برقرار کرده و کانکتور را در جای خود قرار دهید سپس پیچ مربوط به Scale را باز کرده و "Shut" را مقابل Pointer  قرار دهید ،سپس کانکتور را محکم کنید.
b ) Reverse Acting
اتصالات هوا را برقرار کرده و فشار را کمی بیشتر از حداقل مقدار فشار نیز قرار دهید .کانکتور را باز کرده بنحویکه Stem براحتی بچرخد و آنرا بطور کامل در کانکتور بچرخانید .فشار را تنظیم کرده (کمی بیشتر از حداقل مقدارفشار ) Stem را در جهت مخالف بچرخانید .در صورتیکه کانکتور هنوز تنظیم نشده است ،Stem را به سمت پائین فشار دهید بطوریکه در Seat ring بنشیند. کانکتور را تنظیم کنید Scale را باز کرده و "Shut" را مقابل Pointer   قرار داده ،سپس کانکتور را محکم کنید.
حال که تنظیمات مربوط به ولو به پایان رسید ،باید پوزیشنر را تنظیم کرد که اینکار طی دستورالعمل زیر ممکن است :
a) منبع هوای رگوله شده را به اکچویتور اتصال داده و فشار هوا را طوری تنظیم کنید تا Stem ولو در Midstroke قرار بگیرد.
b) مطمئن شوید که Slide rail و Lever بطور موازی قرار گرفته اند و زمانیکه ولو در Midstroke قرار دارد ،کاملاً حالت افقی دارند.
Cam follower (cرا متناسب با حرکت دلخواه نصب کنید.
Cam (d را مطابق با کورس دلخواه بر روی Cam follower نصب کنید . پیکان روی Cam باید جهت حرکت Stem را نشان دهد. مثلاً ،برای پوزیشنر با عملکرد مستقیم و اکچویتور مستقیم ،با افزایش فشار Stem رو به پائین حرکت میکند. بنابراین پیکان باید رو به پائین باشد.
e) با استفاده از اعداد حک شده بر روی Lever (in mm) ،Travel Pin را برای داشتن کورسی دلخواه جابجا کرده و آنرا محکم کنید.
f) به منظور تنظیم Set point ،حداقل فشار (مثلا ۰٫۲ kg/cm²) را اعمال کنید و Spring Adjuster را تا جائی تنظیم کنید که Stem  ولو در آستانه حرکت قرار بگیرد.
g) ماکزیمم فشار ار اعمال کرده و کورس Stem را چک کنید .اگر Stem تمام کورس خود را طی نکرده باشد با حرکت دادن Travel pin به سمت راست آنرا تنظیم کنید . در صورتیکه کورس بیشتری را طی کرده باشد Pin را به سمت چپ حرکت دهد.
h)مجدداً Set point را چک کنید . مراحلf وg را آنقدر تکرار کنید تا اینکه حرکت کورس در دو جهت تنظیم شود.
انتخاب Cam:
پوزیشنر دارای سه عدد Cam  می باشد که مشخصه هر کدام حرکتی خاص را برای ولو در مقابل افزایش فشار تولید می کنند.این سه حرکت با نام های Quick openingوLinear وEqual percentage
مشخص می شوند .
تغییر وضعیت پوزیشنر:
عملکرد پوزیشنرهای HTP را می توان براحتی از فرم مستقیم به معکوس تغییر داد.بدون اینکه نیازی به قطعه ایی خاص باشد .به روش زیر می توان اینکار ار انجام داد:
a) فنر فیدبک و Travel pin را جدا کنید .
b) پیچ ها را باز کرده وPilot را بوسیله واشر به  Housing محکم کنید.
Pilot (c را به اندازه ۱۸۰ درجه بچرخانید و مجدداً آنرا به Housing ببندید.
Cam (d را بچرخانید بنحویکه پیکان روی آن جهت مخالف را نشان دهد.
e) فنر فیدبک و Travel Pin  را مجدداً ببندید.
Set Point (f  وStroke  را مجدداً تنظیم کنید.
تغییر رنج پوزیشنر :
پوزیشنر HTP می تواند در چندین رنج فشار مختلف کار کند .
۰٫۲ – ۱٫۰ kg/cm²              Green
۰٫۲ – ۰٫۶  kg/cm²              Orange
۰٫۶ – ۱٫۰ kg/cm²              White
۰٫۴ – ۲٫۰ kg/cm²               Blue
Bypassing:
پوزیشنر به سیستم Bypass مجهزشده است . سیستم Bypass این امکان را فراهم می سازد تا عملکرد پوزیشنر قطع شده و سیگنال فشار بطور مستقیم بر روی اکچویتور قرار گیرد. به منظور تعیمر کردن پوزیشنر می توان سویئچ موقعیت را از وضعیت Positioner بر روی وضعیت Bypass قرار داده و پوزیشنر را تعیمر کرد.
پوزیشنر ولو ، پوزیشنر سامسون ، پوزیشنر فیشر ، پوزیشنر زیمنس ، پوزیشنر کنترل ولو ، فروش پوزیشنر فیشر ،
اطلاعات بیشتر