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西门子智能阀门定位器故障解析

日期:2017-7-7 14:55:12 人气: 标签:西门子智能阀门定位器故障解析 西门子定位器 专题: 西门子阀门定位器

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西门子智能阀门定位器故障解析


    在工业自动化控制中,要用到各种类型的调节阀,而给调节阀配备稳定可靠的阀门定位器则显得尤其重要。西门子SIPART PS2智能阀门定位器,凭借其强大完善的功能、极高的控制精度、简单方便易用的性能及超长的使用寿命、低耗气耗能量深受广大用户好评,是该领域的领先产品,获得了广泛的应用。


  1、西门子SIPART PS2智能阀门定位器的工作原理

  阀门定位器接受控制信号,经过电子控制单元处理,再经电气转换后驱动调节阀动作,根据阀杆的位置进行反馈,将控制信号与阀位比较,使阀位对应于控制信号,实现调节阀的正确定位,并改善阀杆行程的线性度,克服阀杆的各种附加摩擦力,消除被调介质在调节阀上产生的不平衡力的影响。

  SIPART PS2智能阀门定位器电路部分采用了CPU运算处理器,将控制阀门开度的输入信号和反应阀门位置的反馈信号经过比较,得到的偏差值通过CPU微处理器处理后输出给压电阀,压电阀作为转换元件,在有偏差值时经过转换去驱动执行机构动作,消耗一定的电能,这样阀门定位器的耗能就比较低。这是SIPART PS2智能阀门定位器相对于其他类型定位器的优越性所在。当定位器初始化后,调节阀的慢步区、死区就确定下来,当偏差大于慢步区时,压电阀持续闭合,阀门动作快,在慢步区,压电阀接收信号小,阀门动作趋缓,在死区,压电阀没有得到信号,阀门不动作,这种工作特性符合工艺控制要求,避免了超调,提高了调节质量。

  SIPART PS2智能阀门定位器可用于直行程和角行程的阀门。它的操作非常简单,可以在现场通过手动按键和LCD进行操作,也可以在控制室通过HART接口或PROHBUS PA协议选用SIMATIC PDM过程设备管理软件对其进行操作,大大方便了使用和维护。

  2、西门子SIPART PS2智能阀门定位器的特点

  SIPART PS2智能阀门定位器与常见的阀门定位器相比,有许多独特的优点:

  (1)易于安装,能进行自动初始化;(2)操作简单方便,用三个按键就能实现定位器多种功能的设置;(3)经过简单的组态就能实现多种功能(比如更改开关方向和分程调节);(4)直行程和角行程执行机构均采用同一型号的阀门定位器;(5)具有自诊断功能,便于对阀门和定位器进行维护;(6)工作时耗气、耗能量极小;(7)具有“紧密关闭”功能,确保调节阀的关闭,减少泄露;(8)可以很方便地集成PROFIBUS PA、HART及FF总线通讯功能;(9)在恶劣的环境中,可以选择外部非接触式位置传感器;(10)可动部件少,振动场合对调节阀影响小。

  3、西门子SIPART PS2阀门定位器的故障处理

  3.1、调节阀检修后,发现控制精度有问题

  解答:调节阀检修后,由于定位器、阀杆和反馈部分可能的变动,必须经过初始化后,定位器才能和执行机构相互配合,根据所接收到的控制信号,驱动执行机构按要求动作。西门子SIPART PS2阀门定位器的自动初始化过程由五步组成,每一步均完成相应的工作任务,具体步骤

  如下:

  第一步确定阀门定位器是正作用还是反作用,LCD显示为RUN1。第二步确定阀门定位器的起始点和量程范围,LCD显示为RUN2。第三步确定执行机构的定位时间,LCD显示为RUN3。第四步确定阀门的定位增量值,LCD显示为RUN4。第五步优化执行机构动态响应,LCD显示为RUN5。五个步骤完成后,LCD显示Finish,完成自动初始化过程,阀门定位器才能正常工作。

  3.2、定位器不定时地发出噗哧噗哧的声音,调节阀产生震动

  解答:这是由于定位器后的气路有泄漏,用肥皂水检测定位器出口气路及执行机构磨头位置,发现有泄漏的地方处理既可。

  3.3、西门子SIPART PS2定位器初始化时,停在RUN2,无法进行下去

  解答:由于西门子SIPART PS2定位器的自适应能力很强,可以工作于不同行程的直行程执行机构和角行程执行机构。定位器在初始化时需要设置好和行程相对应的参数,才能使用于行程检测的电位计检测到的执行机构的位移,定位器根据此位移信号去驱动执行机构动作。初始化时停在RUN2,有可能是有关参数设置不合理,可以改变阀门定位器的参数2YAGL项的反馈轴转角,将33°变为90°,再进行初始化,看能否成功。如果反馈轴的旋转角度小于最小转角会导致初始化不能成功。反馈轴转角可以这样设置:直行程执行机构行程小于20mm时,设置为33°;直行程执行机构行程大于20mm时,设置为90°;角行程调节阀此项参数值自动设置为90°。

  另外执行机构的行程或转角也可用手动进行调整,定位器初始化时不需要自动寻找执行机构的起始点,手动调整执行机构行程到开始和终止位置,可以完成RUN2这一步。这样,我们在有些情况下,自动初始化无法进行时,选择手动初始化,使调节阀能够进行调节。

  3.4、西门子SIPART PS2定位器初始化时停在RUN3

  解答:产生这一故障的原因是执行机构定位时间太长,可以这样处理,完全打开限流器或调整压力PZ(空气入口压力)到允许最高值,看执行机构的开关时间能否减少。也可使用升压器,增加执行机构的驱动力,缩短开关时间。

  3.5、西门子SIPART PS2定位器初始化时停在RUN5,没达到Finish(等待时间>5min)

  解答:产生这一故障的原因是定位器、执行机构等部件的安装问题,可以检查定位器、执行机构及反馈部分的安装,发现问题及时校正,重新安装后,再进行初始化,看能否缩短初始化时间。

  3.6、调节阀开关方向和要求不一致

  解答:这和阀门定位器参数7SDIR、参数38YDIR这两项的设置有关,7SDIR项是方向设定点,定位器在接收到4~20mA信号时,7SDIR项的设置决定执行机构的升降。38YDIR项是行程方向显示,可以显示执行机构的升降。通过与调节阀实际开关方向和控制室输出的信号来对比,可以正确地设置参数7SDIR、参数38YDIR。对于阀门的开关方向的确定,一定要和工艺人员配合,特别是角行程调节阀,当执行机构的指示标志不清楚时,容易发生开关的误判,造成生产事故,必须认真对待。

  3.7、调节阀控制曲线不理想

  解答:阀门定位器参数12SFCT项中,内置了六种调节阀常用的流量特性和一种用户自定义的流量特性,每一台调节阀都有其固有的流量特性,通常定位器的此项参数只要设置成Lin就可以遵循调节阀固有的流量特性。若调节阀流量特性与工艺要求不符,则可以通过参数12SFCT项的设置来改变调节阀的整体流量特性。总之,根据实际情况灵活地设置参数12SFCT项就可以达到工艺要求。

  3.8、调节阀不能全关死

  解答:在工艺生产中,由于阀芯磨损或前后压差大等原因,调节阀可能关不死,出现泄漏,影响工艺操作,这时可以通过设置参数39YCLS、40YCD、41YCU等项,启用紧密关断功能,将调节阀最大限度地关闭。在化工生产中,常常有工艺操作人员反映调节阀不能关死,泄漏量大,影响操作,我们在不更换调节阀的情况下,可以使用这一功能,尽量满足工艺的需要。

  4、结语

  西门子SIPART PS2智能阀门定位器和其他类型定位器比较,稳定可靠,方便实用,功能强大,维护量小,是工业自动化控制领域中对调节阀配备定位器的不错选择。

  
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