电动阀门智能测控系统的研制论文_马海燕

电动阀门智能测控系统的研制论文_马海燕

吴忠仪表有限责任公司 宁夏吴忠 751100

摘要:电动阀门是阀门系列中应用最广泛、用量最大的一个品种。长期以来,国内阀门电动装置一直沿用20世纪50、60年代的传统技术,产品机械结构复杂,不适合远距离集中控制,很难满足生产自动化的需要。操作使用中很多弊端无法克服,极易产生控制失灵。而且在很多场合下只能人工现场控制,如果是在有毒、易爆或易燃介质的生产现场,人工操作就极为危险。为此我国每年从国外进口大量价格昂贵的阀门,以解决阀门运转的自动化问题。

关键词:智能电动阀门;阀位;监控

引言

智能阀门定位器主要的优势有:对所处的环境能很快地适应起来、投资和运输也很方便、维修比较容易、操作非常的简单等,智能阀门定位器拥有的这些优势,是常规的阀门定位器可望而不可及的。所以,在市场上的使用,一般都会选择用智能阀门定位器。但是在使用的过程中,还是会出现很多的问题,对出现的问题做出怎样的处理,这是现场的调试人员必须面对和解决的问题。

1常规定位器存在的不足

(1)常规定位器的工作原理是机械平衡原理,在工作中,比较容易受到影响,常规定位器的机器本身是喷嘴挡板机构,这样的机构有着比较致命的缺点:可以移动的部件有很多、比较容易受到外部温度的影响、外界发生振动的时候也会受到影响、对外部环境的适应能力很差等。其中,拿弹簧的弹力系数来说,在非常差的环境下,弹力系数就会发生改变,这样就会使得调节阀变成非线性的情况,调节阀的控制力量就会下降。而外界产生的振动力量传到平衡结构时,部件容易损坏,零点和形成也会产生一定的偏移,在这样的情况之下,定位器很难继续工作。

(2)由于常规定位器的特性,机器在稳定的状态也需要消耗大量的压缩空气,如果使用的执行器数量越来越多,那么消耗的能量就会越来越大。同时,机器喷咀本身就是一个故障源的存在,机器喷咀因为是裸露的机器,所以,在不工作的时候就会容易被灰尘或其他东西堵住,如果没有及时清理的话,定位机器就不能正常的工作。

(3)常规定位器的手动调校是有专用的设备,而且还要做到隔离控制回路。在机器工作的时候,零点和行程之间是相互影响的,所以需要反复的调整和确定,在非线性严重的时候,调整的工作难度将会进一步的提升。

2电动阀门智能测控系统的研制

2.1数字化定位器调试

第一,调试控制。主要检查定位设备与执行机构链接效果,为定位器提供1.4-7bar的工作气源与18-35V电压源或4-20mA电流源。利用各按钮操控执行器在指定区域内活动,并且使执行器让杆位置保持水平,最终得到48%-52%的参数。这样一来,有效确保了定位检测准确,规避定位设备出现连杆问题。第二,自动或手动初始化。现阶段,该种设备得到了广泛应用,定位器微处理初始化进行信息搜集,这也是与执行器连接过程。定位设备能够自主控制执行设备活动时间、运行状态,并且借助人工操作较少的数据,部分数据即为默认。第三,初始化数据复制,定位器转换。通常一台定位设备出现异常而停止运行,此时则需要及时更换设备。若出现系统无法进行定位器初始化情况下,建议通过该功能进行定位控制。另一台定位器在对执行器控制过程,经过HART通讯器由需要更换的定位器搜集信息数据且复制新定位器,满足工艺系统需求。在工艺系统停止运行后,进行该定位器初始化,有效提升了控制准确性。

2.2DVC应用

现阶段,一些厂家会在DVC中镶嵌不同模拟传感设备。例如:艾默生过程管理的FisherDVC中嵌入离散输出1个、输入4个,达到基金现场总线作用要求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不仅符合FF标准的DI与DO功能要求,Fisher还采用了一个接近传感器替代了相近限位开关标准DI。DVC利用嵌入式传感器与微处理器,可判断测试流程和主系统间的数字通讯,进而实现动态扫描与高级诊断等工作。其中,判断流程为:终端控制设备参数跟踪,监控总计位移与转换数量。DVC常规条件下,参数检测提供储存器、微处理的报警信号,同时可执行机构报警,但若遇到严重问题,可关闭单元或过程:发出终端控制设备报警信号。在期望位移偏差、位移高或低限位超出预计设计的雷击位移与周期标准时,动态偏差范围检测。

该技术的出现主要应用就是紧急关闭阀的部分行程检测。部分企业为追求经济效益最大化,采取延长持续过程的运行时间来实现。延长包含:安全仪表系统的过程运营时间要求转变安全系统检测频率,利用紧急关闭阀的部分形成测验。一些形成检测有助于确保人员安全系统范围内ESD法根据规范操作。把具有在板诊断流程与可获得通讯性能数据的主系统DVC用在ESD阀,成为部分形成检测解决方案一部分达到标准需求。部分行程动作检测能够检测出阀门有无异常,并且不会影响工艺流程。因为实验过程中无需停止工作过程,测试更为频繁。此外,因为总体测试过程可以让程序编入数字智能定位器内。因此,一些行程动作实验可以自动展开且无需人员看管。

2.3智能阀门定位器的故障问题

①调节阀的控制信号发出的时候,调节阀却没有正常的工作,这样的故障问题是智能阀门定位器经常出现的,处理这种问题的办法是:检查阀门传送器是否有正常的工作,信号传输过来的时候有没有出现中断的问题等等。②阀位工作比较难控制,小信号没有工作的时候,把大信号的设备全部关掉或者是全部开了,对阀位进行多次的调校,工作状况还是不正常的。进行进一步的检查,发现是ND800智能定位器产生的信号造成了反馈杆与阀杆有一定的差距,要进行重新的调整之后才能正常地进行工作。③常规阀门定位器的调节阀在工作的过程中,开很小都会容易出现振动,虽然有解决的办法,但是真正的操作起来会很麻烦。智能阀门定位器就不会出现这样的情况,只要在操作之前在计算机上简单的设置几个参数就可以了,机器的振动情况得到了很好的解决。

2.4气动智能阀门定位器的实现

在现代化的工作过程中,气动智能阀门定位器的设计,基本上能够根据多方面的需求来完成,整体上的工作效率、工作质量都是比较高的。在今后的工作中,应坚持对气动智能阀门定位器的实现,做出合理的规划,从而不断的改善固有的不足。从长远的角度来分析,气动智能阀门定位器的实现过程中,肯定需要对理论上的部分内容,做出合理的更改,这就需要在平衡设计上做出足够的努力,不能总是按照简单的手段来完成,要最大限度的提高气动智能阀门定位器的功能稳定性。气动执行器(阀门)处在整个闭环反馈系统中,不同执行器其数学模型之间差异很大,因此给控制算法的设计带来了较大的困难,其中将包含对其数学模型的辨识、控制器参数的优化设计。由于被控对象的千差万别以及其不可预见性,故仅适合采用自整定控制、次优控制算法。在工业现场控制系统中阀门定位器一般接受DCS或其他总线控制系统的指令,实现对阀门的自动控制。

结束语

智能阀门定位器自身有着很强的诊断功能,当机器的某个部件出现故障的时候,智能定位器都能很准确地指出问题所在,但是,并不是所有的指示都是正确的,也会出现指示错误的时候。当智能阀门定位器出现问题的时候,最开始排除的应该是机器本身的问题,智能阀门定位器自身出现故障的几率是很小的。排除了机器本身的问题之后,对其他部件进行分析,看问题的主要出处,如果检查完了,发现问题还是出现在机器身上,可以用常规阀门定位器的处理方法来解决智能阀门定位器的问题。

参考文献:

[1]邓华,肖劲松.带智能阀门定位器调节阀在自控系统中的使用和维护[J].贵州化工,2013(01):23-26.

[2]颜炳良.国产智能阀门定位器技术发展趋势与产品规划[J].仪器仪表用户,2015(03):112-116.

[3]刘齐芳.浅谈气动先导技术在智能阀门定位器中的应用[J].中国新技术新产品,2013(06):56-58.

论文作者:马海燕

论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/17

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