Nisbət İdarəetmə Sisteminin Səhv Diaqnostikası: ABB AC500 və Yokogawa CENTUM VP ilə Qara Likörün Oksidləşdirilməsi

Kraft Sellüloz Zavodlarında Vəhşi Axın Problemi

Kraft sellüloz zavodları yan məhsul kimi qara likör istehsal edir. Bu maye hidrogen sulfid və merkaptanlar kimi uçucu kükürd birləşmələrini ehtiva edir. Zavodlar kükürdü sabitləşdirmək və emissiyaları azaltmaq üçün bu qara likörü təmiz oksigenlə oksidləşdirməlidirlər. İdarəetmə çətinliyi oksigenlə qara likör arasındakı dəqiq nisbəti hər zaman qorumaqda yatır.

Bu nisbət idarəetmə arxitekturasında qara likör axını vəhşi dəyişən kimi çıxış edir. Oksigen axını isə idarə olunan dəyişəndir. ABB AC500 ikinci dərəcəli idarəetmə dövrəsini idarə edir. Yokogawa CENTUM VP operator stansiyası nisbət hesablamasını və göstərişini həyata keçirir.

Əvvəlcə vəhşi axın ötürücüsünü müəyyən edin. Kraft sellüloz zavodunda qara likör axını ötürücüsü diferensial təzyiq ölçməsinə əsaslanır. Ötürücü diferensial təzyiqin kvadrat kökünə mütənasib 4-20mA siqnal göndərir. Bu siqnalı Yokogawa CENTUM VP AAI141-S40 analoq giriş kartı qəbul edir.

İkincisi, kvadrat kök çıxarılması parametrlərini yoxlayın. Yokogawa CENTUM VP axın siqnalını xətti hala gətirmək üçün kvadrat kök funksiyası bloku (ARITH-S) ehtiva edir. CENTUM VP-də funksiyalar blokunun xüsusiyyətlərini açın. SQRT ENABLE parametrinin ON vəziyyətində olduğunu təsdiqləyin. Kvadrat kök çıxarılmasının aktiv olmaması axın siqnalının qeyri-xətti olmasına səbəb olur. Nəticədə idarəedicinin axın dəyişikliklərinə reaksiyası səhv olur.

Arıza İzolyasiyası Üçün Addım-Addım Prosedur

Nisbət idarəetmə arızalarını izolyasiya etmək üçün bu 6 addımlı proseduru izləyin:

• 1-ci addım: Yokogawa CENTUM VP FACEPLATE-də vəhşi axın ötürücüsünün oxunuşunu qeyd edin. PV dəyərini mA ilə və çevrilmiş axın dəyərini GPM ilə yazın.
• 2-ci addım: Dövrə kalibrləyicisini yoxlayın. Fluke 754 proses kalibrləyicisini ötürücü terminallarındakı 4-20mA dövrəsinə qoşun. 4mA siqnalı verin. Yokogawa-nın 0% axını göstərdiyini təsdiqləyin. 20mA siqnalı verin. Yokogawa-nın diapazonun 100%-ni göstərdiyini yoxlayın.
• 3-cü addım: Multiplier blok konfiqurasiyasını yoxlayın. Yokogawa CENTUM VP BCDL funksiyasında multiplier blokunu (ARITH-M) tapın. Girişləri təsdiqləyin: vəhşi axın PV IN1-ə daxil olur. Manual idarəedicinin çıxışı IN2-yə daxil olur. Multiplier çıxışı Modbus TCP vasitəsilə ABB AC500-ə setpoint verir.
• 4-cü addım: Modbus TCP kommunikasiya yoxlamasını aparın. ABB AC500 CM577-EP Ethernet modulu ilə Modbus registri 40001-i yoxlayın. Bu registr Yokogawa-dan gələn nisbət setpointini saxlayır. Modbus sorğusunun 100ms ərzində düzgün məlumat qaytardığını təsdiqləyin.
• 5-ci addım: ABB AC500 konfiqurasiyasını yoxlayın. Automation Builder proqramını açın. Oksigen idarəetmə klapanının PID dövrə konfiqurasiyasına keçin. PV mənbəyinin Modbus TCP olaraq təyin olunduğunu təsdiqləyin. Modbus məlumatlarının bütövlüyünü yoxladıqdan sonra PID rejimini AUTO vəziyyətinə gətirin.
• 6-cı addım: Oksigen klapanında addım testi aparın. Yokogawa CENTUM VP vasitəsilə setpoint-də 10% addım dəyişiklik edin. ABB AC500 PID çıxış reaksiyasını müşahidə edin. 5 saniyəlik hərəkət vaxtı olan xarakterizə edilmiş idarəetmə klapanı üçün oksigen klapanı 15 saniyə ərzində yeni mövqeyə çatmalıdır.

Ötürücü Arıza Rejimləri və Təhlükəsizlik Nəticələri

Bu bölmə qara likör oksidləşmə nisbət idarəetmə sistemində dörd kritik arıza rejimini ətraflı izah edir.

• Vəhşi axın ötürücüsü aşağı oxuyur: Əgər qara likör axını ötürücüsü tıxanmış impuls xətləri səbəbindən 8mA-ya (diapazonun 50%-i) düşərsə, nisbət idarəetmə sistemi bunu aşağı qara likör axını kimi qəbul edir. Multiplier bloku oksigen setpointini müvafiq olaraq azaldır. ABB AC500 PID dövrəsi oksigen klapanını bağlayır. Oksidləşmə effektivliyi 85%-dən aşağı düşür. Kükürd birləşmələri axar axında sabitləşmir.
• Vəhşi axın ötürücüsü yüksək oxuyur: Əgər diferensial təzyiq ötürücüsünün diafraqması açıq vəziyyətə keçərsə, siqnal 20mA-dan yuxarı olur. Nisbət idarəetmə sistemi oksigen klapanını daha geniş açır. Reaksiya qabında oksigen konsentrasiyası 25%-dən yuxarı qalxır. Bu, oksigenlə zəngin mühitdə yanğın və partlayış təhlükəsi yaradır.
• Oksigen axını ötürücüsü aşağı arıza verir: Əgər oksigen ötürücüsü bobin nasazlığı səbəbindən 4mA (sıfır axın) göstərirsə, ABB AC500 PID dövrəsi oksigen klapanını tam açıq vəziyyətə gətirir. Multiplier bloku bunu düzəldə bilmir, çünki qara likör siqnalını düzgün alır. Operator dərhal müdaxilə etməlidir.
• Oksigen idarəetmə klapanı tam bağlı vəziyyətə düşür: Əgər klapan aktuatoru hava təchizatını itirərsə, ABB AC500 PID çıxışı 0%-də saturasiya olur. Reaksiya qabına oksigen daxil olmur. Oksidləşmə reaksiyası tam dayanır. HIMA HIMatrix F-GAS sistemi 30 saniyə ərzində təcili dayandırma siqnalı verməlidir.

Tutulan Oksigen Dövrəsi üçün PID Tənzimlənməsi

ABB AC500 PID idarəedicisi hər hansı konfiqurasiya dəyişiklikdən sonra tənzimləmə tələb edir. Oksigen idarəetmə dövrəsi üçün bu tənzimləmə ardıcıllığını izləyin.

• 1-ci addım: PID-ni MANUAL rejiminə gətirin. Çıxışı 50%-ə təyin edin.
• 2-ci addım: Addım cavab testini aparın. Çıxışı 50%-dən 60%-ə dəyişdirin. PV-nin son dəyərin 63.2%-inə çatdığı vaxtı qeyd edin. Bu açıq dövrə zaman sabitidir (Tau). Tipik oksigen idarəetmə klapanı üçün Tau 8–12 saniyədir.
• 3-cü addım: Ziegler-Nichols metodundan istifadə edərək ilkin tənzimləmə parametrlərini hesablayın. Proportional Band (PB) dəyərini Tau-nun 3 qatını Ölü Vaxtına bölməklə təyin edin. Integral Vaxtı (Ti) Ölü Vaxtın 2.67 qatına bərabər olsun. Derivative Vaxtı (Td) 0 olaraq təyin edin.
• 4-cü addım: Hesablanmış dəyərləri ABB AC500 PID funksiyası blokuna daxil edin. Son olaraq integral termini aktiv edin. Dövrədə osillasiya olub-olmadığını izləyin. Əgər osillasiya 3 dövrədən çoxdursa, PB-ni 20% artırın.
• 5-ci addım: Yük altında performansı yoxlayın. Qara likör axınını 25% dəyişdirin. Oksigen axınının cavab vaxtını müşahidə edin. Hədəf sabitləşmə vaxtı 45 saniyə və ya daha azdır. Nisbətin keçid dövrlərində setpoint ətrafında +/- 3% daxilində qalmasını təsdiqləyin.

Nəticə və Tədbir Tövsiyələri

Kraft sellüloz zavodlarında nisbət idarəetmə sistemləri ciddi arıza diaqnostikası və profilaktik texniki xidmət tələb edir. ABB AC500 və Yokogawa CENTUM VP-nin birləşməsi müvafiq olaraq güclü ikinci və birinci dərəcəli idarəetmə təmin edir. Lakin mühəndislər multiplier blok konfiqurasiyasını, Modbus TCP kommunikasiya və PID tənzimləmə prosedurlarını yaxşı bilməlidirlər.

Əvvəlcə, vəhşi axın ötürücü siqnalında kvadrat kök çıxarılmasını ən azı bir dəfə dövrə dəyişimi zamanı yoxlayın. İkincisi, diferensial təzyiq müqayisəsi ilə impuls xətlərinin tıxanmasını hər 6 ayda bir yoxlayın. Üçüncüsü, oksigen idarəetmə klapanı pozisyonerini rübdə bir dəfə kalibrləyin ki, dəqiq mövqe təmin olunsun.

Nəhayət, bütün nisbət idarəetmə setpoint dəyişikliklərini Yokogawa CENTUM VP siqnal qeydlərində sənədləşdirin. Bu sənədləşmə HIMA HIMatrix ilə SIS inteqrasiyası üçün IEC 61511 uyğunluğunu dəstəkləyir. Bu strukturlaşdırılmış yanaşmanı izləyən mühəndislər oksidləşmə effektivliyini 95%-dən yuxarı saxlayacaq və sellüloz zavodunda təhlükəli oksigenlə zəngin mühitlərin yaranmasının qarşısını alacaqlar.