Potenciòmetre
1. Definició i funció
Dispositiu de retroalimentació analògica: sorteix un senyal de tensió (per exemple, . 0-10 V o 0-5V) corresponent a la posició mecànica mitjançant el canvi de resistència.
Principi de funcionament: un contacte lliscant gira amb l’eix de l’actuador, canviant el valor de resistència i sortida d’una tensió proporcional a l’angle/viatge.
2. Aplicació típica:
Proporciona una retroalimentació contínua de la posició actual de l’actuador.
S'utilitza en requisits de precisió de baix cost del sistema (com ara la indicació d'obertura de la vàlvula).
3. Característiques
Avantatges: Estructura simple, baix cost, sense font d’alimentació addicional (el circuit de divisió de tensió pot funcionar).
Desavantatges: Fàcil de desgast (contacte mecànic), ús a llarg termini de la linealitat del declivi, feble capacitat anti-interferència.
El posicionador (Positioner)
1. Definició i funció
Unitat de control intel·ligent: rebre senyals de control (com ara 4-20mA) i senyals de retroalimentació, condueix l’actuador a la posició de destinació.
2. Principi de treball:
a. Compareu el valor SET (senyal d’entrada) amb el valor de retroalimentació (del potenciòmetre/codificador).
b. Ajusteu el motor mitjançant l'algoritme PID per eliminar la desviació i determinar la posició amb precisió.
3. Aplicacions típiques:
Control d’alta precisió (com les vàlvules de procés químic).
Es requereix un ajust dinàmic (com ara superar els canvis de càrrega o els efectes de fricció).
4. Característiques
Avantatges: control de llaç tancat, alta precisió (± 0,1% FS), compensació adaptativa, suport per a protocols de comunicació (com HART).
Desavantatges: elevat cost, font d’alimentació addicional, configuració complexa.
Diferència bàsica
|
|
potenciòmetres | posicionador |
|
|
Sensors de retroalimentació de posició | Unitat de control de bucle tancat |
| Senyal de sortida | Tensió/resistència analògica | Senyal d'accionament (motor de control) |
| Correcte | Mitjà (± 1 per cent de fs) | Alt (± 0,1% fs) |
| Si cal subministrament elèctric | Normalment no es requereix (element passiu) | Obligatori (equip de control actiu) |
| Complexitat del sistema | Baix (només feedback) | Alt (amb algoritmes i ajustaments) |
Sinergies
1. Combinació típica:
El potenciòmetre actua com a dispositiu de retroalimentació i transmet el senyal de posició al posicionador; El posicionador compara la comanda d'entrada amb el senyal de retroalimentació i sorteix un senyal de control per conduir l'actuador. Exemple: En la regulació del control de la vàlvula, PLC envia un senyal de 4-20mA al posicionador, que llegeix la retroalimentació del potenciòmetre i ajusta la vàlvula al nivell d'obertura de la destinació . 2.
2. Solucions alternatives:
En sistemes d’alta precisió, els potenciòmetres poden ser substituïts per codificadors sense contacte (per exemple, codificadors fotoelèctrics) per millorar la vida i la resolució.
El posicionador també pot integrar directament la retroalimentació del codificador, eliminant la necessitat d’un potenciòmetre.
Suggeriments de selecció
1. L’ús d’escenaris de potenciòmetre: pressupost limitat, requisits de precisió general, sense ajustament dinàmic (com ara control de commutador simple o instruccions locals).
2. L’ús d’escenaris de posicionament: la necessitat de canvis d’alta precisió, canvis de càrrega dinàmics o control d’automatització remota (com el petroli, la indústria química).
Sumari
El potenciòmetre és el "sensor de posició", el posicionador és el "cervell de control". Els dos es poden utilitzar de manera independent, però sovint treballen junts en sistemes de control de bucle tancat: els potenciòmetres proporcionen els "ulls", el posicionador és responsable del "pensament i de l'acció".