智能阀门定位器的应用及维护

智能阀门定位器的应用及维护摘要：介绍了西门子SIPARTPS2智能定位器的组成原理及安装与日常维护。关键词：智能阀门定位器；原理；调试；维护TheapplicationofintelligentvalvepositioneranditsmaintenanceAbstract：thisarticleintroducestheconstituentprincipleoftheSIPARTPS2intelligentpositioneranditsinstallationday-to-daymaintenance．Keywords：intelligentvalvepositioner；principle；debugging；maintenance引言在石化工程应用中，随着工业自动化水平和信息产业的飞速发展，DCS及现场总线技术的广泛应用，各类生产装置对智能仪表的应用量逐年递增，对智能仪表的要求也越来越高。仪器仪表的智能化程度仅停留在检测环节已不能满足需求，控制阀执行单元实现智能化与调节品质密切相关，而执行单元的智能化主要体现在阀门定位器上，因此智能阀门定位器就成为控制环节中非常重要的组成部分。智能阀门定位器是基于微处理技术的新一代高性能电/气动阀门定位器，它接收控制器的4～20mA信号，通过调节阀执行机构的供气压力，精确地将阀门稳定在控制信号规定的置，可以大大提高生产效率。由于智能阀门定位器在控制精度、对环境的适应性、投运、维护及操作费用等方面都优于常规阀门定位器，它的实际应用也日益广泛，现场调校中出现的问题也开始增加。如何处理这些问题，使智能阀门定位器得到更好的应用，是我们现场安装调试人员所必需面对的问题。本文从工程实施角度出发，结合西门子公司SIPARTPS2智能阀门定位器谈一谈智能阀门定位器在工程实践中的应用。1智能阀门定位器的工作原理1.1阀门定位器的工作原理根据所使用的输入信号，阀门定位器分为气动阀门定位器和电气阀门定位器两类，电气阀门定位器又分为普通和智能两类。电气阀门定位器除了有气动阀门定位器的功能外，还有电气转换功能，智能电气阀门定位器采用微处理器实现数字控制，具有更强补偿功能。图1是阀门定位器的原理框图。图1阀门定位器的原理框图智能阀门定位器一般采用模块化设计，其内部有一个独立的模块基座，它可以很方便地在现场更换子模块而不必拆现场的导线或导管。这个模块基座中可以安装一些子模块：I/P转换器、电子和微处理器单元组件、气动继能器、阀位传感器、压力指示表等，其中的一些子模块如压力指示表等为可选件。图2是智能阀门定位器的内部组成。图2智能阀门定位器的内部组成1.2西门子SIPARTPS2阀门定位器的控制实现西门子SIPARTPS2定位器是一种数字式的高集成度微处理器的现场设备，由壳体、印刷电路板、阀位反馈系统、接线端子盒、气路控制及放大部分等组成。该定位器采用微处理器，将由DCS输出的控制信号与阀门位置的反馈信号进行比较，当微处理器检测到偏差时，它将根据偏差的大小和方向利用程序来控制压电阀，再由压电阀来调节执行机构气室的进气量，当然对于单作用的执行机构需要输出1路气动信号，而对于双作用执行机构则需要输出2路气动信号。压电阀是SIPARTPS2智能阀门定位器的核心部分，当压电阀处于失电状态时，由于弹簧的作用，压电陶瓷弯曲转换装置关闭操作喷嘴，由于排放口通大气，此时腔室处于不受压的状态，在弹簧的作用下活塞处于最高点位置，因此没有净化风从P(仪表风人口)到A(去执行机构膜头)；当压电阀处于得电状态时，压电陶瓷弯曲转换装置压缩弹簧并关闭排放口，而此时腔室处的压力通过喷嘴而迅速增加，迫使活塞下移，则净化风从P到A通过。差由压电阀工作启原理得知，当矮控制阀处于稳杏态时，压电阀捷关闭，此时耗纲气量理论上为绪零。而实际情辣况也是如此，为其稳态耗气宗量屯(纠标准状意况痒)诸3执．顽6×钻10m耐／近h章。与常规阀门糕定位器的稳态损耗气宣量僚(借标准状孕况绩)欲0刷．动35m避氧／脉h伐相比，在正常搂工况下可以节怪省沫0朵．嘱3m更／霜h辅。苏2躺智能阀门定位独器的主要特点听相对于普通电偏气阀门定位器快来讲怨，药SIPART也赢PS船2早智能阀门定位哑器具有以下特寸点：露(辉1刮)眯提高控制阀和橡控制系统的性秒能，由于智能透阀门定位器的限设定精度准确讯，是实现提高宏控制阀控制精愉度的保障，从泰而提高系统的秋整体控制水平薯。削(慈2册)州节气，保持管破网压力的稳定店，对大型石化纠企业来说，由堡于用气点很多雅，耗气量很大授，到装置末端茅或远离空压站场的地方，仪表疫风压力普遍偏宰低，有时甚至蛾影响控制阀的淘正常工作，无谱法满足装置的凝正常安全生产瓜。如果采用低唉耗气量的智能杨阀门定位器，际由于用气量极报少，使总耗气栋量降低，从而疗保持仪表风管悔网压力的稳定械，保证装置末精端的控制阀正锄常工作。燥(运3训)冈初始化过程耽简单。驶对大多数智能尊阀门定位器来旋说，初始化过排程基本上比较杀简单。只需根纽据操作手册设淘置相关参数并箱按下按钮，就但可以自动完成谁初始化过程。云同时，把设置佛好的参数上传凡到计算机中，搬通过成批下载绳的方式可将相田同工况的定位问器进行复制，斜省时省力。在贤新建装置开工汉或旧装置进行尿大修时其特别应明显。容(织4四)某智能化的通讯颜方式。随着工砌业自动化控制趋的不断进步，膀智能通讯以高凳效快捷得到了动大多数用户的樱肯定。习惯了掘变送单元的智弹能通讯方式，涌自然对智能阀附门定位器进行滋智能通讯得到梳认同。在石化殿领域中，遭HART确通讯已得到普厘遍应用，近FF访现场总线也正饶被人们所接受旷。古SIPART得缎PS凉2伐智能阀门定位宗器不但支持上女述通讯协议，床并可以在实际涛工程应用中，伟通过相应的软怠件和硬件把全老厂的智能阀门家定位器的所有古参数信息保存孕到计算机中，扇包括把标定、滚组态、诊断、喷维护及其操作绞时间记录下来扮，这是途普通手操器糟无法实现的。阻当需要对该定影位器进行维护渣或更换时，可其以从信息库中咐检索到该仪表乎参数，并快速扑下载到该定位即器中，节省了储工时和成本。喘(彻5腥)怎故障诊断和监怖控功能，惊西门呀子劲SIPART愧PS2龙智能阀门定位阶器与一般阀门阅定位器的最大类的区别在于具箭有在线故障诊窗断及在线监测蠢功能。在实际筒生产或开工试唤车过程中，会绳遇到各种各样限的问题，比如景说控制阀不能头打估开到其额定行申程、动作不敏铜感以及控制不赤佳等，利识用智能定位器功提供的多种故破障诊断功能，新可较准确地判俗断故障的原因帐，如阀门泄漏泛量、阀填料、膝阀磨损血等问题，并能阴进行行程累计蛾、行程方向改持变次数、报洁警次数、死区秆自调整等。具眼备以上功能就舍可以大大愿提高控制阀的档安全运行时间写，并可以在控论制阀出现爷问题之前通过慧新老性能数据卡的对比，提前殖发现其性烟能上的变化。易(嗓6般)魄阀位反馈铃，床SIPART株PS筝2拉智能阀门定位五器仅需内置一品模块就可以实瞒现阀位反烘馈川(收4屠～仰20次mADC喝)炭。尖(潜7盒)无分离安装，与惧普通电气阀门危定位器相比，伪西门捐子玩SIPART湖PS2幅智能阀门定位引器的行程检测挠组件和控制器框可以分离安装拿。控制器通纽过陆1鹰根电缆与行程军检测组件连接坊，铺用祝1释根或两根气管灶与执行机构连计接，这样在过孤高／过低的环忆境温度或核辐畜射等场合，分封离式安装具有红很大的优势。今图紧3缠丸分离安装的执碑行机构与控制贱器钟注：支1消，龟2狠—英—渡气动连接管何(吗双作用执行机立构汤)蔽；雪3旋—地—传行程检测弦系统扰(瓶10kn微电位器或昂NCS)睁；查4览—希—啦电缆；叫5交—国—押改进的炕EMC携滤波模块给(切定位器内预)辞；虽6碑——腥SIPART类PS2卡智能阀门定位匪器3安装调试狱3.1衬构定位器的安装辟高度浸接通电源和气誉源。依据执行尊机构的运动方爽向使定位器走茄完全程，并使肾反馈杆的中心课线在上下公差予带内。智能定时位器安装时对绢电源和气源有产较高要求．必略须保证电源稳爸定可靠，气源熄是干燥清洁的君压缩空气。在灌新装置开车时台，定位器故障责大多都是安装荡原因造成。3.2调试泼西门最子呆SIPART虫PS2赌智能定位器具救有自调功能，兰在现场调试时粘需注意，在有匹震动的场合，泉对阀门定位器情要进行死区设丘置，否则，由坝于西门说子在SIPART甚PS2悬肌智能定位器采掉用微处理器对工给定值和位置较反馈作比较，蚀如果微处理器纺检测到偏差，洲它就用一个五菌步开关程序来部控制压电阀，坝压电阀将控制掌指令转换为气叨体位移增量，籍当控制偏差不睁大（低速区）县，定位器输出尺连续脉冲，进拖行精确调节，泛由于震动将使恨阀门定位器进必行无休止的精施确调节状态，体这势必影响调祖节阀的使用寿逝命，死区设置赴使上述问题得继到很好解决；锤另外，还需进忙行阀门禁闭功运能的设置，以棍避免阀门关不载死，既阀门汽问缸中有残余的下压力锅；吨治4疏调试中出现的勉问题及解决概对捆西门嫂子自SIPART载PS2消智能阀门定位疯器的调校和使此用过程中，我具们遇见了一些鱼问题和故障，酿总结了如下的毯一些常见问题窃的处理方法：粗4.1沾家智能阀门定位集器不能完成自四动校准洒通常校准智能慈阀门定位器时脂，我们直接使肚用手操器中的乒自动校准功能叼即可完成调节兰阀庭的校准工作，牢但有时会出现祖自动校准不能富通过的情况，疮这时可以使用萝手操器中的手顷动校准功能，潮当手动校准通欢过后，再进行便自动校准一般额就没有问题了穴。乐4.2起龙智能阀门定位设器不能完成自淋动和手动校准笛当智能定位器渴的自动和手动洁校准都不能通解过时，主要应碑该按以下步骤膏检查处理：遣(1炉)屑确认气路没有股问题，阀门定格位器的气路没抬有被堵塞；改(2滋)雪检查是否由于盐安装等问题使窗阀门在开关过卧程中有卡涩现榨象；再(3跃)赤检查智能定位扫器中设置的阀培门的参数是否件正确无误，如标阀门的型号和闪尺寸等参数应龟和实际相一致闸，特别需要注放意的是阀门的屯型号应与实际诱使用的相一致诸，因为阀门的机型号中包含了颗厂家对该阀门柿的许多隐含设殊置参数，如果宗在手操器的设绵置中选错了阀双门的型号，就乌会造成一些不鸣可预见的错误器；宅(4倦)合阀门定位器反碍馈杆安装位置创不合适也会造连成智能定位器夸不能完成自动申和手动校准。狸通常由于运输嗽或其他的原因海，使智能定位蛋器反馈杆上的庄锁紧螺母松动回，造成阀门定举位器反馈杆偏圣离了原先的安着装位置，这时古需亭要重新调整反虾馈杆安装位置版。一般智能调地节阀上都有专鸽门的反馈杆定枯位孔泊，关闭调节阀私的气源，直接步通过发反馈杆定位孔臣来确定反馈杆铸的位置就可以锣了。由于智能章阀门定位器具柴有很强的适应搂性，一般反馈昂杆安装位仍置偏移一些并稼不会造成智能订定位器故障，沈但如果偏差太旺大就会造成阀冷门定位器不能捷完成自动和手细动校准；灵4.3兔读调节阀漏量大赌，调校后问题何依旧存在黎调节阀在出厂田前都经过了厂寒家严格的调校毙和测试过程，麦在现场安装完盾后，在确认工粥艺管道比较干抹净，阀内件没均有被卡住或损惰伤的情况下，帽再经过一次智纱能定位器的自努动校准后，一沾般不会出现漏别量较大的情况鹅。如果阀门在雷自动校准后问垫题依旧存在，父可以采用如下拦的方法：醉(1炒)茎对于气关阀可搂以先输垃人饼20m券A鞋的信号，使阀驳门处于完全关野闭状态，然后重用阀杆上的两辈个锁紧螺母来城调整阀杆，使捧阀杆向下移动搏，直至不能使能阀杆向下移动皮为止。然后输熄人半12m泛A穿左右的信号，叨用阀杆上的两于个锁紧螺母调辩整阀杆向下移氏动四分之一圈旨。题(2瞧)膝对于气开阀可蹲以先输页人党4m料A冻的信号，使阀缓门处于完全关垫闭状态，然后捷用阀杆上的两腾个锁紧螺母来汪调整阀杆，使侵阀杆向下移动亿，直至不能使忆阀杆向下移动遣为止。然后输举人霜12m芒A迅左右的信号，佳用阀杆上的两阿个锁紧螺母调膛整阀杆向下移余动四分之一圈棋。以上方法已指在多个场合得巧到良好的应用言，解决了由于扬调节阀漏量大组造成控制回路真无法投用的问艘题，并且该调朗校方法在使用壁非智能阀门定母位器的调节阀拘上同样可以使退用。5结束语恶随着工业自动室化的飞速发展骆，智能化仪表宋早已成为发展移趋势，而智能宗阀门定位器是渔其中重要的组诚成部分。充分拣了解智能阀门于定位器的特点犹并正确地选用兼，必能更好地絮发挥其优势，详提高控制品质霸，实现良好的冻经济效益。智瞧能阀门定位器溜具有维护量小右、使用方便、征控制精度高和品结构合理等优议点，同时又有含在高温环境下屑使用易损坏模治块和电子部件衫，调试时要走寿全行程等缺