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如何对带智能阀门定位器的调节阀进行调校及处理?
发布时间:2019-09-30

   智能化是工业控制和自动化当前和今后发展的方向之一,它已经成为工业和自动化领域的各种新技术、新方法、新产品的发展趋势和显著标志。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。
  1 智能阀门定位器的工作原理
  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层线或导管。这个模场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标表等为可选件。
  智能阀门定位器内装高集成度的微控制器,采用电平衡(数字平衡)原理代替传统的平衡原理,将控制系统来的输入信号通过微处理器和I/P转换器转换成气动定位增量信号来实现阀位控制,利用数字式开、停、关的信号来驱动气动执行机构的动作,阀位反馈信号直接通过高精确度的位置传感器转换为数字信号后输入微处理器进行反馈比较,实现了电/气转换功能和阀门精确定位的功能。智能阀门定位器中集成的压力传感器用来采集阀门定位器输出至阀门执行机构的气源压力信号,用来进一步提高阀门的定位精度和为智能定位器的自诊断提供依据。
  2 智能阀门定位器的主要特点
  (1)高输出力和动作速度;
  (2)调节精确度高(最小行程分辨率可达±0.05%),实现正确定位;
  (3)安装简单,高度自动化调校;
  (4)几乎免维护运行,这意味着节省时间,应用方便;
  (5)具有零位和行程范围的手动和自动校准功能;
  (6)具有可选的或可编程的输出特性;
  (7)具有很强的自诊断功能;
  (8)耗气量相对传统的阀门定位器少很多;
  (9)设定值和控制变量极限值可进行选择设置;
  (10)可进行调节阀的死区设置;
  (11)在线自适应程序意味着即使在恶劣的环境条件下也能高质量地实现控制;
  (12)智能阀门定位器内固化的隐含参数可提供许多功能;
  (13)定位器可进行灵活简单的组态,例如阀门特性、行程限定或分程操作;
  (14)温度和压缩空气压力的变化对智能阀门定位器的影响很少,几乎可以忽略。
  3 高度过程中出现的问题及解决方法
  在几年来对带智能阀门定位器的调校和使用过程中,我们遇见了一些问题和故障,总结了如下的一些常见问题的处理方法:
  3.1智能阀门定位器不能完成自动校准
  通常校准智能阀门定位器时,我们直接使用手操器中的自动校准功能即可完成调节阀的校准工作,但有时会出现自动校准不能通过的情况,这时可以使用一下手操器中的手动校准功能,当手动校准通过后,再进行自动校准一般就没有问题了。
  3.2智能阀门定位器不能完成自动和手动校准
  当智能定位器的自动和手动校准都不能通过时,主要应该按以下步骤检查处理:
  (1)确认气路没有问题,阀门定位器的气路没有被堵塞;
  (2)检查是否由于安装等问题使阀门在开关过程中有卡涩现象;
  (3)检查智能定位器中设置的阀门的参数是否正确无误,如阀门的型号和尺寸等参数应和实际相一致,特别需要注意的是阀门的型号应与实际使用的相一致,因为阀门的型号中包含了厂家对该阀门的许多隐含设置参数,如果在手操器的设置中选错了阀门的型号,就会造成一些不可预见的错误;
  (4)阀门定位器反馈杆安装位置不合适也会造成智能定位器不能完成自动和手动校准。通常由于运输或其他的原因,使智能定位器反馈杆上的锁紧螺母松动,造成阀门定位器反馈杆偏离了原先的安装位置,这时需要重新调整反馈杆安装位置。一般智能调节阀上都有专门的反馈杆定位孔,关闭调节阀的气源,直接通过反馈杆定位孔来确定反馈杆的位置就可以了。由于智能阀门定位器具有很强的适应性,一般反馈杆安装位置偏移一些并不会造成智能定位器故障,但如果偏差太大就会造成阀门定位器不能完成自动和手动校准。
  3.3调节阀漏量大,调校后问题依旧存在
  调节阀在出厂前都经过厂家严格的调校和测试过程,在现场安装完后,在确认工艺管道比较干净,阀内件没有被卡位或损伤的情况下,再经过一次智能定位器的自动校准后,一般不会出现漏量较大的情况。如果阀门在自动校准后问题依旧存在,可以采用如下的方法:
  (1)对于气关阀可以先输入20mA的信号,使阀门处于完全关闭状态,然后用阀杆上的两个锁紧螺母来调整阀杆,使阀杆向下移动电,直至不能使阀杆向下移动为止。然后输入12mA左右的信号,用阀杆上的两上锁紧螺母调整阀杆向下移动四分之一圈。
  (2)对于气开阀可以先输入4mA的信号,使阀门处于完全关闭状态,然后用阀杆上的两个锁紧螺母来调整阀杆,使阀杆向下移动,直至不能使阀杆向下移动为止。然后输入12mA左右的信号,用阀杆上的两上锁紧螺母调整阀杆向下移动四分之一圈。
  以上方法已经在多个场合得到良好的应用,解决了由于调节阀漏量大造成控制回路无法投用的问题,并且该调校方法在使用非智能阀门定位器的调节阀上同样可以使用。
  3.4阀门定位器震荡
  3.4.1调节阀安装问题
  (1)阀门安装问题造成阀杆卡涩
  调节阀没有垂直安装,造成阀杆卡涩,这样就可能造成调节阀震荡的现象。
  (2)气路连接不正确
  在大口径智能调节阀中,阀门定位器气源前有一个气源放大器,由于没有安装图纸,安装时错误的把智能定位器的气源输入连接到了气源放大器的排气口上,由于气源放大器排气口在阀门运动的过程中的供气量不足,造成了阀门在调节过程中的震荡现象。
  3.4.2工艺管道问题
  工艺管道上是否有容量放大器等会使流体产生脉动流的设备,如果有这些设备,应该先把它们调好后再校准调节阀,否则也会引起调节阀震荡。
  3.4.3调整智能定位器的灵敏度
  最后可以通过手操器调整阀门定位器中的阀门反应灵敏度、阀门死区和阀门增益的设置参数来解决阀门定位器震荡问题。当然,在许多时候,即使安装和工艺管道有问题,我们也可以通过直接修改阀门定位器中的阀门反应灵敏度、阀门死区和阀门增益的参数来处理冷门的震荡问题,但这样阀门虽然也可以使用,但长期运行势必会对阀门本身造成较大的损害,影响阀门的使用寿命。
  另外,阀门定位器内的气路堵塞也会造成定位器不能完成校准或阀门定位器震荡的现象,在故障处理前要首先给予排除。

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