圖三 閉環控制原理圖示

     閉環調節系統的原理如圖三所示。被調量水位N由變送器MD測出，與設定值NO比較，偏差信號送往調節器R，改變執行機構V閥開度以增、減給水流量，維持水箱水位為設定值。閉環調節系統就是按被調量進行調節的系統，調節精度高。

      在電動調節閥處于自動模式時，過程控制設定量與感應器測得系統的實際量進行對比，通過PID(比例積分微分控制系統)計算出閥門需要調節的閥位值，包括開或關的量以及開關的速率。閥門的位置指示器反饋閥位，設定值(被調量和閥位信息不斷被反饋給控制系統，進行調節。
    在電動調節閥正、反向控制過程中，因死區原因，閥門在死區的行程內，閥門開度指令信號和閥位測量信號無變化，無法實現精確調節。
    實際調節過程中，當被調量與設定值偏差較小，需要反方向小范圍調節閥門，經過一個調節過程后，因死區的存在，必然使閥門實際動作行程大于死區范圍，從而使被調量偏差反方向進一步加大，又進入卜一個較大幅度的調節過程，最終閥門頻繁動作，被調量在較大范圍內波動而無法穩定，這種現象尤其在低開度時更為明顯。一般情況卜，自動調節系統執行機構及其反饋通道的死區較小時，可通過設置PID的調節死區來解決被調量波動和執行機構頻繁動作的問題，但因工藝系統自身要求，被調量與設定值問偏差不能過大(過大后調節滯后，調節幅度較大，不利于調節系統穩定)，要求這一死區不得大于2%。

3.3根本原因
      閥門電機轉數經多級變速、減速齒輪后，通過安裝在末級齒輪輸出軸上的電位器，將轉數信號輪換為對應的電阻值，再通過DCS將電阻值轉換為相應的閥門開度，從而實現閥門閥位的測量。當閥門同方向開啟或關閉時，主動輪和從動輪問緊緊嚙合，沒有問隙，此時不會形成同方向開關死區，而當反方向關閉或開啟閥門時，由于齒輪問存在咬合問隙，且經多級齒輪問問隙疊加，導致安裝在末級齒輪輸出軸上的電位器不能和閥門同步旋轉，從而產生了死區。

4采取措施
4.1類似閥門的處理措施
     通過外置傳感器提供閥位信息，在閥桿上增加位置指示器，直接測量閥位信息后反饋給控制系統。目前此方式已在此電站的其他閥門上應用，經調試可以準確反饋調節閥閥位。
4.2后續處理
      對于后續采購帶有閉環控制要求的電動調節閥，需要明確回調死區的技術要求，并建議加裝位置指示器。
4.3安全性和經濟性
      根據實際操作，參與閉環控制的調節閥根據功能不同，對閥位信息精度要求存在差異。對于調節精度要求相對較低的閥門，使用現有電動頭自帶的電位計即可滿足要求，無需額外采購位置指示器;對于需要精確調節的閥門，可優先實施聯軸器的優化改造，根據優化后的結果再確認是否需要加裝位置指示器;對于需要加裝位置指示器的閥門，根據等級要求選擇合適的指示器。