在大型化工装置中,调节阀是控制系统的终端,调节阀操作要保证工艺装置安全可靠平稳运行。如果微处理器检测到偏差,它就用一个五步开关程序来控制压电阀,压电阀进而调节进入执行机构气室的空气流量。西门子定位器对气路密封性要求较高,漏气会造成阀杆移动,阀位变化,从而导致定位器频繁动作,出现喘振现象,因此在定位器调
试前,必须进行定位器及执行机构的气密性试验,这项工作对西门子定位器来说至关重要。参数7.SPRA用来分程控制的起始点设置,参数8.SPRE用来分程控制的结束点设置。其余参数同自动初始化一样自动测定。
关键词:西门子定位器,调节阀,执行机构,初始化,参数,在线更换
0.引言
在大型化工装置中,调节阀是控制系统的终端,调节阀操作要保证工艺装置安全可靠平稳运行。一旦其发生故障,将直接影响装置的安全运行,对生产过程影响非常大。运用智能阀门定位器,能够改善调节阀的流量特性和性能,可以通过与DCS或总线设备进行数字信息通讯,提升企业生产控制能力,为装置的安全稳定生产提供保障。
1.在化工仪表维护过程中发现,常规定位器存在很多不足
1) 常规定位器多为机械力平衡原理,它采用喷嘴挡板机构,可动件较多,容易受温度波动、外界振动等干扰的影响,耐环境性差;弹簧的弹性系数在恶劣环境下能发生改变,会造成调节阀非线性,导致控制质量下降;外界振动传到力平衡机构,易造成部件磨损以及零点和行程漂移,也使定位器难以工作;
2) 由于喷嘴本身的特性,执行器在稳定状态时也要大量消耗压缩空气,若使用执行器数量较多,能耗较大;而且喷咀本身是一个潜在故障源,易被灰尘或污物颗粒堵住,使定位器不能正常工作;
3) 常规定位器手动调校时需要使用专用设备、不隔离控制回路是不可能的,且零点和行程的调整互相影响,须反复整定,费时费力,非线性严重时,则更难调整。参考网。
2.西门子智能定位器工作原理
SIPART PS2 型智能电气阀门定位器的工作原理与传统定位器完全不同。参考网。采用微处理器对给定值和位置反馈作比较。如果微处理器检测到偏差,它就用一个五步开关程序来控制压电阀,压电阀进而调节进入执行机构气室的空气流量。当SIPART PS2 采用二线制连接时,它完全从4 至20mA给定信号中获取电源。亦可从PROFIBUS(SIPART PS2PA)总线信号中获取电源。
SIPART PS2 定位器采用适当的安装组件固定到直行程或角行程执行机构上,执行机构的直线或转角位移通过安装的组件检测并由一个刚性连接的导电塑料电位器转换,装在直行程执行机构上的组件检测得到的角度误差被自动地校正.微处理器根据偏差(给定值W 与位置反馈信号X)的大小和方向输出一个电控指令给压电阀。压电阀将控制指令转换为气动位移增量,当控制偏差很大时(高速区)。定位器输出一个连续信号;当控制偏差不大(低速区),定位器输出脉冲连续;当控制器偏差很小时(自适应或可调死区状态),则没有控制指令输出。
3.西门子定位器安装注意事项:
3.1选择阀门反馈组件并确定行程。角行程阀门选用角行程反馈组件;直行程阀门根据行程长度选择适当的反馈组件。直行程反馈杆上面有行程刻度,根据阀门的行程长度选择适当的行程刻度,在所选行程刻度上安装反馈固定螺钉。
3.2注意定位器在阀门上的安装位置。西门子智能阀门定位器位置反馈,是通过电位器实现。电位器下限与上限分别是0和100。定位器阀位变送器通过反馈杆旋转角度来测量阀门动态位置。选择合适的定位器安装位置有利于保证定位器控制精度。安装时,确保阀门反馈杆水平时,对应阀门50%左右阀位。
3.3定位器气源回路漏气检查。西门子定位器对气路密封性要求较高,漏气会造成阀杆移动,阀位变化,从而导致定位器频繁动作,出现喘振现象,因此在定位器调试前,必须进行定位器及执行机构的气密性试验,这项工作对西门子定位器来说至关重要。
4.西门子定位器参数设置:
4.1执行机构形式
执行机构选用:直行程执行机构(WAY),角行程执行机构(TURN)如果选择1.YFCT=WAY. 则由于线性位移转换为角位移产生的非线性通过定位器得以补偿。
4.2反馈轴额定转角
如果选择1.YFCT=TURN (见上述) 则角行程执行机构的转角自动设置为90 度。对直行程执行机构(1.YFCT=WAY),则可设定为33°或90°,这都取决于行程范围。
4.3阀门正反作用设置
设置定值的方向是用于设置改变设定值的方向。
4.4分 程控制功能 参数7.SPRA用来分程控制的起始点设置,参数8.SPRE用来分程控制的结束点设置;参数7.SPRA及8.SPRE和参数6.SDIR一起用来限制有效设定值范围。这样可以通过特性曲线来解决分程任务。 4.5阀门紧闭功能 利用这一功能阀门能达到最大开启度(保持压电阀接
触通电),紧闭功能可作用于仅单输出或的双输出执行器的定位。当设定值低于0.5% 或大于99.5%时YCLS 起作用。
5.西门子定位器初始化调试:
5.1调试前准备:
1)参数检查
2)手动测试,检查阀门行程在变送器测量范围内
在手动模式下,移动执行器,使杆达到水平位置,显示屏将显示一个介于P48.0 到P52.0之间的值。如果不是这种情况,调整磨擦夹紧单元(8,图3),直到杆水平并显示“P50.0”时。确切的说,达到了这一值,定位器能测定的位移将更精确。
5.2初始化操作
由于有多种应用,所以定位器装配后必须与执行机构相适应(初始化)。初始化可用以下方式进行:
自动初始化
初始化是自动进行的。定位器顺序测定作用方向,行程或转角、执行器的行程时间,并配以执
行器动态工况时的控制参数。
手动初始化
执行机构的行程或转角可用手动调整;其余参数同自动初始化一样自动测定。这一功能在软端停时需要。
6.在线更换西门子定位器试验
首先前提条件,对于具有 HART 功能的定位器,其初始化数据可以读出并传送到另一个定位器。因此,更换一台故障定位器,不会因为初始化而中断生产过程。
具体实施方案如下:
1) 获取故障阀门定位器数据参数
用HART手操器把现场定位器参数上传
2) 用机械或气动方法把执行机构固定当前位置
采用机械手轮的方式或者制作限位装置,将执行机构固定在一定位置;并确保工艺状况稳定,在一定时间内不需频繁、大幅调节。
3) 拆除故障定位器前,读取并纪录故障定位器电位器显示值。
4) 拆卸故障定位器。
5)安装新定位器及所有附件
6)接通仪表信号,调节调整轮,使新定位器液晶显示阀位置与记录数值相符。
7) 拷贝故障定位器参数至新装定位器上
8) 在机械限位装置保护下,小幅操作定位器,测试阀门行程
9) 取下机械锁定装置。新安装智能阀门定位器可以投运了。
7.常见故障及处理
喘振现象是西门子定位器的常见故障,主要现象一个或者两个压电阀经常在固定的自动设定点动作,从而导致阀门阀位波动。
主要原因有:
1)定位器,执行机构气路系统泄漏
2)阀支路脏
3)配件填料盒上的静态磨擦力或执行机构太高
4)反馈组件连接不紧密,间隙过大
可通过定位器显示面板上的阀位显示及设定点的变化规律来进行判断。
8.结束语
西门子SIPARTPS2智能阀门定位器操作简单、方便、灵活,性能可靠,控制精度高,结构紧凑。其优越的性能,先进的技术,在化工行业得到了广泛的应用与好评。参考网。希望它的推广能不断提高企业的自动化水平,为生产装置的长周期、稳定运行提供保障。
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