در دنیای صنعتی، کنترل دقیق و موثر فرآیندها از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از ابزارهای کلیدی برای کنترل جریان سیالات و گازها، شیرهای کنترل هستند که معمولاً با کمک پوزیشنرها کنترل می‌شوند. دو نوع رایج پوزیشنرها که به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می‌شوند، I/P پوزیشنر و EP پوزیشنر هستند. در ادامه به بررسی تفاوت‌ بین I/P پوزیشنر و EP پوزیشنر در کنترل ولو، نحوه عملکرد، مزایا و معایب هر کدام و کاربردهای آنها خواهیم پرداخت.

تعریف و عملکرد پوزیشنر

پوزیشنر (Positioner) یک دستگاه است که برای تنظیم موقعیت دقیق شیرهای کنترل بر اساس سیگنال‌های ورودی استفاده می‌شود. این دستگاه با دریافت سیگنال‌های الکتریکی یا پنوماتیکی، فشار لازم را برای کنترل دقیق جریان سیال یا گاز تنظیم می‌کند.

همچنین بخوانید : آی تو پی پوزیشنر YTC 3400

I/P پوزیشنر چیست؟

I/P پوزیشنر که مخفف عبارت “Current to Pneumatic Positioner” است، سیگنال الکتریکی دریافتی را به یک سیگنال پنوماتیکی تبدیل می‌کند. در این نوع پوزیشنر، ابتدا سیگنال الکتریکی (معمولاً بین 4 تا 20 میلی‌آمپر) وارد می‌شود و سپس این سیگنال از طریق یک مبدل I/P به سیگنال پنوماتیکی تبدیل می‌شود. سیگنال پنوماتیکی تولید شده (که معمولاً بین 0.2 تا 1 بار است) به داخل پوزیشنر ارسال شده و در نهایت به عملگر شیر کنترل ارسال می‌شود تا موقعیت شیر را تنظیم کند.

ساختار و اجزای I/P پوزیشنر

I/P پوزیشنر دارای چندین بخش کلیدی است:

مبدل I/P: مبدلی که سیگنال الکتریکی را به پنوماتیکی تبدیل می‌کند.
دیافراگم و رله‌های پنوماتیکی: اجزایی که سیگنال پنوماتیکی را برای کنترل دقیق شیر استفاده می‌کنند.
نازل‌ها و اوریفیس‌ها: اجزایی که جریان هوا را برای تنظیم دقیق شیر کنترل هدایت می‌کنند.
عملکرد I/P پوزیشنر
در I/P پوزیشنر، ابتدا یک سیگنال الکتریکی به پوزیشنر وارد می‌شود که به صورت سیگنال 4 تا 20 میلی‌آمپر ارسال می‌شود. این سیگنال به وسیله مبدل I/P به یک سیگنال پنوماتیکی تبدیل می‌شود. سپس این سیگنال پنوماتیکی به داخل پوزیشنر وارد می‌شود تا به تنظیم موقعیت شیر منجر شود. در نهایت، پوزیشنر از طریق سیگنال‌های پنوماتیکی عملگر شیر را به موقعیت مناسب هدایت می‌کند.

EP پوزیشنر چیست؟

EP پوزیشنر که مخفف عبارت “Electro-Pneumatic Positioner” است، عملکردی مشابه با I/P پوزیشنر دارد اما با این تفاوت که کل فرآیند تبدیل سیگنال الکتریکی به پنوماتیکی در داخل خود پوزیشنر انجام می‌شود. این نوع پوزیشنرها به دلیل ساده‌تر بودن ساختار و کاهش تعداد تجهیزات خارجی محبوبیت زیادی دارند.

ساختار و اجزای EP پوزیشنر

EP پوزیشنر ساختار نسبتاً ساده‌تری نسبت به I/P پوزیشنر دارد و شامل بخش‌های زیر است:

مدار داخلی تبدیل سیگنال: این مدار سیگنال الکتریکی را به صورت داخلی به سیگنال پنوماتیکی تبدیل می‌کند.
سیستم پنوماتیکی داخلی: سیستم پنوماتیکی داخل پوزیشنر که مستقیماً با عملگر شیر در ارتباط است.
عملکرد EP پوزیشنر
در EP پوزیشنر، سیگنال الکتریکی وارد پوزیشنر می‌شود و فرآیند تبدیل به سیگنال پنوماتیکی در داخل خود پوزیشنر انجام می‌شود. سیگنال تولید شده مستقیماً به عملگر شیر ارسال می‌شود و نیازی به مبدل جداگانه وجود ندارد. این نوع پوزیشنرها معمولاً از نظر نصب و راه‌اندازی ساده‌تر هستند.

تفاوت‌های کلیدی بین I/P پوزیشنر و EP پوزیشنر

فرآیند تبدیل سیگنال: بزرگ‌ترین تفاوت بین این دو نوع پوزیشنر در نحوه تبدیل سیگنال است. در I/P پوزیشنر، سیگنال الکتریکی ابتدا توسط یک مبدل I/P به سیگنال پنوماتیکی تبدیل می‌شود، در حالی که در EP پوزیشنر، این تبدیل به صورت داخلی در پوزیشنر انجام می‌شود.

نیاز به تجهیزات خارجی: I/P پوزیشنر به یک مبدل خارجی برای تبدیل سیگنال نیاز دارد، در حالی که EP پوزیشنر این مبدل را به صورت داخلی دارد.

تعداد ورودی‌های هوا: در I/P پوزیشنر، دو ورودی هوا نیاز است (یکی برای مبدل I/P و دیگری برای پوزیشنر)، اما در EP پوزیشنر تنها یک ورودی هوا کافی است.

پیچیدگی نصب: نصب I/P پوزیشنر نسبت به EP پوزیشنر پیچیده‌تر است زیرا به تجهیزات و لوله‌کشی‌های بیشتری نیاز دارد. EP پوزیشنر به دلیل داشتن سیستم داخلی ساده‌تر نصب می‌شود.

مزایا I/P پوزیشنر

دقت بالاتر: با وجود مبدل جداگانه، I/P پوزیشنرها دقت بیشتری در تبدیل سیگنال دارند.
قابلیت انعطاف بیشتر: این نوع پوزیشنرها می‌توانند در محیط‌هایی که نیاز به کنترل دقیق‌تر دارند، مفیدتر باشند.

معایب I/P پوزیشنر

پیچیدگی نصب: به دلیل نیاز به مبدل خارجی و لوله‌کشی‌های بیشتر، نصب و راه‌اندازی این پوزیشنرها پیچیده‌تر و زمان‌برتر است.
هزینه بیشتر: به دلیل نیاز به تجهیزات اضافی، هزینه خرید و نصب I/P پوزیشنر بیشتر است.

مزایا EP پوزیشنر

سادگی نصب: به دلیل داشتن سیستم داخلی، نصب این پوزیشنرها سریع‌تر و ساده‌تر است.
هزینه کمتر: به دلیل عدم نیاز به تجهیزات خارجی، هزینه کلی این پوزیشنرها کمتر است.

معایب EP پوزیشنر

دقت کمتر: به دلیل داشتن سیستم داخلی یکپارچه، دقت این پوزیشنرها ممکن است به اندازه I/P پوزیشنرها نباشد.
محدودیت در برخی کاربردها: در کاربردهایی که نیاز به کنترل بسیار دقیق دارند، EP پوزیشنرها ممکن است نتوانند عملکرد بهینه ارائه دهند.

کاربردهای I/P و EP پوزیشنر

کاربردهای I/P پوزیشنر

صنایع نفت و گاز: در فرآیندهای حساس مانند کنترل فشار و جریان در پالایشگاه‌ها، I/P پوزیشنرها به دلیل دقت بالاتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
صنایع شیمیایی: در فرآیندهای شیمیایی که نیاز به کنترل دقیق دارند، I/P پوزیشنرها می‌توانند بهترین انتخاب باشند.

کاربردهای EP پوزیشنر

صنایع غذایی و دارویی: در این صنایع که سادگی و هزینه کمتر اهمیت بیشتری دارند، EP پوزیشنرها انتخاب مناسبی هستند.
صنایع خودروسازی: در خطوط تولیدی که نیاز به کنترل ساده‌تر و سریع‌تر است، EP پوزیشنرها معمولاً کاربرد دارند.

انتخاب پوزیشنر مناسب

برای انتخاب پوزیشنر مناسب بین I/P و EP پوزیشنر باید به چندین عامل توجه کرد:

دقت مورد نیاز: اگر فرآیند نیاز به دقت بسیار بالایی دارد، I/P پوزیشنر انتخاب بهتری است.
پیچیدگی نصب: اگر نصب سریع و ساده مدنظر است، EP پوزیشنر می‌تواند گزینه بهتری باشد.
هزینه: در صورتی که بودجه محدود است، EP پوزیشنر به دلیل هزینه کمتر مناسب‌تر خواهد بود.
محیط عملیاتی: شرایط محیطی مانند فشار و دما نیز باید در انتخاب نوع پوزیشنر در نظر گرفته شود.

تفاوت‌های کلیدی بین I/P و EP پوزیشنرها در نحوه عملکرد و نصب آنها است. I/P پوزیشنرها با دقت بالاتر و کنترل دقیق‌تر، در صنایع حساس‌تر مانند نفت و گاز به کار می‌روند، در حالی که EP پوزیشنرها به دلیل سادگی نصب و هزینه کمتر، برای کاربردهای عمومی‌تر و در صنایع کمتر حساس مناسب‌تر هستند. با توجه به نیازهای فرآیندی و شرایط محیطی، می‌توان پوزیشنر مناسب را انتخاب کرد تا بهینه‌ترین عملکرد در کنترل شیرها به دست آید.