智能阀门定位器技术发展趋势
2017-11-01 09:04:04 来源：“上海水兴”
智能阀门定位器技术发展趋势
1、 智能阀门定位器市场现状
智能阀门定位器是FISHER在20世纪90年代*先推出的DVC系列产品，它*地提高了对调节阀的控制品质，一经推出便获得*成功。该系列产品目前也是市场占有率*高的产品（据ARC咨询机构2007年数据，约占当年全球智能阀门定位器市场的34%）。随后国外一些大公司如FLOWSERVE（福斯）、Metso（美卓）、Siemens（西门子）、ABB、Dresser-Masoneilan（德莱赛-梅索尼兰）等纷纷推出各种规格的智能阀门定位器，凭借着强大的研发实力以及跨国公司雄厚的工业基础，所推出的这些产品都在该领域占有比较大的市场份额。
随着中国经济地发展，中国市场是仅次于西欧、北美的全球第三大智能定位器消费市场。FISHER由于较早重视中国市场，是*早进入中国的智能定位器国际公司，凭借其出众的技术参数、可靠的产品性能，其DVC系列牢牢占据中国的高端用户。Metso、ABB、Samson、Siemens等国际公司由于进入中国时间稍晚，以及对中国市场的不够重视，影响力尚不及FISHER，但因其巨大的*效应和出色的产品质量，也占据了中国中高端市场的大部分份额。Yamatake及YTC（韩国永泰）是目前中国应用*广泛的两种产品，该公司的产品策略就是针对中低端用户，产品简单易用，可靠性高，价格很适合中国市场的绝大部分用户，因此在中国应用广泛，有很大的*度，这两个公司在中国都有生产基地，专门针对中国市场提供产品和服务。
国内智能阀门定位器技术发展比较晚，受研发实力地限制，技术上都处于对国外产品的模仿复制阶段。其中重庆川仪调节阀有限公司承担着国家863项目中关于智能阀门定位器的研发，率先推出国内*款智能阀门定位器HVP11，此后又陆续研发了其他系列型号产品。在此期间，国内其他智能阀门定位器厂家也推出了自己的产品，主要包括万讯MVP系列，衡阳光电ZPZD系列，吴忠AEP系列，乐清自动化仪表九厂SEPP系列等。受国内基础工业实力限制，国内智能定位器普遍采用压电阀式工作原理，利用PWM（脉宽调制）控制技术，只有衡阳光电采用喷嘴挡板式PID控制技术。上述几个厂家是目前国内生产智能阀门定位器的主要生产厂商，互相之间激烈竞争国内中低端市场份额，同时还要面对国外大公司成熟产品对这块市场领域的蚕食，因此前景不容乐观。
据Hoerbiger压电阀（压电式智能阀门定位器关键部件之一，国内厂商均在此家采购）上海代理商处获得的采购数据分析，国内智能阀门定位器生产厂高压电阀总的采购量不足两万套，再估算衡阳光电的大概销量，因此国内智能定位器年产量不足2.5万台，而Siemens在大连的工厂年产能力约为2.5万台，主要面向中国市场销售，据此可以推测，国内智能定位器生产销售总量还不及Siemens一家，由此可见，国产智能阀门定位器在国内的市场份额相当微小，微小也意味着有很大的增长空间。
2、 国内智能阀门定位器技术发展趋势
调节阀是一种*重要的终端执行单元，决定着过程控制回路是否及时有效。调节阀的维修保养一般有3种方式：
被动维护：由于调节阀故障出现的随机性和不可控性，会给用户造成不可估量的损失。
预防性维护：周期性对设备进行停车检测保养，由于依靠经验，会造成不必要的过保养或者遗漏有故障隐患的设备。
预测性维护：用户依据智能阀门定位器收集调节阀的各项运行数据，利用定位器厂商提供的分析诊断软件分析终端产品的使用情况，随时掌握终端的所有信息，通过PDM（Process Device Manager）软件，进行合理且行之有效的管理措施。
国内调节阀使用用户多是采用上述*二两种方式，第三种方式在国外正规模化的运用和推广，是国内调节阀用户的发展趋势。
智能定位器的基本功能是控制调节阀的阀位，同时承担着收集调节阀运行过程中的各项数据功能，以备用户给调节阀维修保养提供参数依据。表1是国际公司各智能定位器除了基本功能之外具有的相关功能。
由表1可以看到，智能定位器技术参数分为3个梯度：*梯度为欧美厂商，欧美智能定位器技术已向高智能化数字化方向发展，实现基本阀位控制功能的同时，为用户提供实时监控和故障分析诊断，给用户解决终端控制仪表预测性维护的问题。定位目标是高端市场，突出特点是高技术、高附加值。第二梯度为日本厂商，Azbil的产品主打实用性，没有太多的扩展功能，离线诊断功能也比较弱。定位目标是中低端市场，突出特点是高可靠性、大面积应用。第三梯度为国内厂商，国内产品技术仅仅满足基本控制要求，通讯方式也较简单，定位目标是国内低端市场，突出特点是价格低。
表1 主要产品技术参数
Table 1 Main technical parameters
在现阶段，国内用户对智能阀门定位器功能的使用，90%使用功能还仅仅是对调节阀行程的控制，这也是阀门定位器的基本功能，这种功能体现不出阀门定位器的智能化特点，仅仅是一种初级操作的智能化，目前国产在售的智能阀门定位器系列产品均属此类。国内这一代产品具有产品发展的时代技术特点，即产品技术处于起步研究阶段，但这种技术可以满足国内90%用户的需求，是适合国内市场的合理技术。
产品技术满足国内市场的同时，必须向高端看齐，摆脱国内产品技术含量低的痼疾，利用国家大项目供给设备国产化的契机，给国内高端用户提供产品与服务，同时积极面向国际市场，同国外先进公司展开竞争，以提高中国产品在国际上的形象。
在“十三五”期间，国内各厂商可充分利用国家努力提高民族产业的契机，研发初步具有在线或者离线故障诊断分析功能的产品，该功能是智能定位器高端化的标志技术参数。通过不断地试验以及跟踪现场用户的使用反馈信息，丰富充实各种诊断功能，让此技术慢慢从萌芽到成熟。
研发实力较强的公司可以开发具有功能安全等级的SIL认证产品，并开发HART，PROFIBUS-PA，FF通讯功能版本，具备CE认证，使产品可以全球应用，达到真正与欧美国际公司产品竞争。不仅定位器产品本身需要SIL安全认证，一些特殊工况需要调节阀成套系统SIL功能安全，如果能满足这种小众需求，更有助于宣传和提高中国技术水平在用户心中的地位。
对于智能阀门定位器特殊功能，如ESD紧急停车解决方案，产品在SIL3安全仪表系统中的应用，部分行程测试，调节阀运行状态下更换定位器等功能，可以列入技术研究开发计划，在“十三五”期间部分研究以作技术储备。
3 、国内智能阀门定位器产品发展规划
智能阀门定位器的商业开发应有两种模式：
1）不以片面追求功能的多样化，高附加值为目的，而应以高可靠性、高环境适应性以及简易的操作性、易于维护性为主，尽量满足大部分用户的使用需求，使之在中国市场能像传统机械式定位器一样被广大普通用户接受。目前在售的国内智能定位器应该以此为目的，国际公司包括Siemens也推出了类似的简易产品（VP100），同国产竞争。
国内智能定位器由于其品牌影响力在用户心中普遍不高，缺乏国际公司的品牌存在感，所以用户对国内产品的认知度以及接受度都不高，这也是国内智能定位器推广的一大难题。当前国内智能定位器的产品策略应该是在用户心中建立自己的品牌意识，加大智能定位器的推广，扩大市场占有率。
品牌的建立不是一朝一夕的事情，给用户树立信心很难，让用户失去信心则很容易。加强质量管理，让产品有更高的可靠性，极低的返修率，是每个国内厂商必须努力的目标。
2）研发高附加值、高技术参数的高性能产品，面向高端用户。技术发展上向国际大公司产品靠齐，研发具有各种通信协议的产品，扩展产品功能，研发符合欧美附件安装标准（IEC 60534直行程执行机构安装标准，VDI/VDE3845角行程执行机构安装标准）。深化智能定位器的在线\离线诊断功能，研究监测诊断软件包与不同现场控制系统之间的兼容性。做好欧美市场上认可的各种国际认证，主要包括SIL认证，CE认证，争取打入国内高端用户市场，同时做好打入国际市场的技术准备。
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国内智能阀门定位器技术发展比较晚，受研发实力地限制，技术上都处于对国外产品的模仿复制阶段。其中重庆川仪调节阀有限公司承担着国家863项目中关于智能阀门定位器的研发，率先推出国内*款智能阀门定位器HVP11，此后又陆续研发了其他系列型号产品。在此期间，国内其他智能阀门定位器厂家也推出了自己的产品，主要包括万讯MVP系列，衡阳光电ZPZD系列，吴忠AEP系列，乐清自动化仪表九厂SEPP系列等。受国内基础工业实力限制，国内智能定位器普遍采用压电阀式工作原理，利用PWM（脉宽调制）控制技术，只有衡阳光电采用喷嘴挡板式PID控制技术。上述几个厂家是目前国内生产智能阀门定位器的主要生产厂商，互相之间激烈竞争国内中低端市场份额，同时还要面对国外大公司成熟产品对这块市场领域的蚕食，因此前景不容乐观。
据Hoerbiger压电阀（压电式智能阀门定位器关键部件之一，国内厂商均在此家采购）上海代理商处获得的采购数据分析，国内智能阀门定位器生产厂高压电阀总的采购量不足两万套，再估算衡阳光电的大概销量，因此国内智能定位器年产量不足2.5万台，而Siemens在大连的工厂年产能力约为2.5万台，主要面向中国市场销售，据此可以推测，国内智能定位器生产销售总量还不及Siemens一家，由此可见，国产智能阀门定位器在国内的市场份额相当微小，微小也意味着有很大的增长空间。
