Избор и настройване на характеристиките на регулиращ клапан в контур Foundation Fieldbus

Доброто управление зависи от повече от номиналния Cv. Оразмерете клапана за реалния работен диапазон, проверете неговата инсталирана характеристика и въведете в експлоатация позиционера FOUNDATION Fieldbus, преди да пренастроите PID контура.

Как инженерите трябва да оразмеряват Cv?

При подходящи условия за поток на течност оразмеряването на клапана свързва дебита с Cv, спада на налягането и относителната плътност на флуида, но реалното оразмеряване трябва също да провери работните режими и ефекти като кавитация, мигане, вискозитет и задушен поток, когато са приложими. Изчислете най-малкия, нормалния и максималния необходим дебит със спада на налягането, наличен върху монтирания клапан. Прегледайте полученото отваряне и управляващата способност в целия диапазон; нито нормално отваряне от 60%, нито която и да е единична цел за отваряне е универсално правило.

Каква е разликата между собствената и инсталираната характеристика?

Собствената характеристика описва зависимостта между дебита и хода при постоянен спад на налягането върху клапана. Инсталираната характеристика включва променливите загуби на налягане в тръбопроводите, оборудването и характеристиката на помпата или системата. Линейните, равнопроцентните и бързо отварящите се затварящи елементи са подходящи за различни приложения, но поведението им в инсталацията трябва да се изчисли, а не да се избира по едно-единствено правило за авторитет. Бързо отварящият се затварящ елемент обикновено се разглежда за работа тип включване/изключване, докато регулиращите приложения изискват стабилен и управляем коефициент на усилване в необходимия диапазон.

Може ли цифровият позиционер да промени характеристиката на реакцията на клапана?

Някои интелигентни позиционери на Fisher, Foxboro и други производители поддържат конфигурируема характеристика в зависимост от точния модел и фърмуера. Използвайте я само след проверка на оразмеряването на клапана, действието на задвижващия механизъм и измерената инсталирана реакция. Неподходящият преобразувател на характеристиката може да противодейства на регулатора на процеса. Сравнете реакцията в няколко точки на хода при безопасни работни условия и документирайте всяка промяна, преди да настроите PID параметрите.

Какво трябва да се провери на сегмента FOUNDATION Fieldbus H1?

H1 пренася комуникация и при поддържаните устройства - захранване по двупроводен сегмент. Проверете енергийния бюджет, адресите на устройствата, дължините на магистралата и отклоненията, монтажа на кабела и екранировката, както и зададените терминатори в двата края на сегмента. Не използвайте обикновен резистор с определена стойност като заместител на правилен терминален модул за H1. Проверете качеството на физическия слой с подходящо изпитвателно оборудване и потвърдете активния планировчик на връзката и конфигурацията на функционалните блокове в хост системата. Интерфейсната карта Emerson DeltaV H1 и комуникационният модул Yokogawa FOUNDATION Fieldbus са примери за свързан хост хардуер; проверете съвместимостта с инсталирания позиционер и системата, преди да специфицирате компонентите.

Как трябва да се въведе в експлоатация нов позиционер?

Потвърдете отказоустойчивото действие на клапана, подаването на въздух, връзката за обратна връзка, ограниченията на хода и безопасните условия на процеса. Изпълнете калибрирането или настройката на хода от производителя съгласно одобрена процедура; пълният ход може да прекъсне процеса и не трябва да се извършва върху работещ критичен клапан без разрешение. Проверете действителния спрямо зададения ход и съответния статус на ресурсния и преобразувателния блок. Регулирайте мъртвата зона или компенсацията на триенето само съобразно ръководството на устройството и измереното поведение, а не според обща цел от 0,5%.

Какво обяснява колебаещ се или заяждащ клапан?

Проследявайте зададената стойност, технологичната стойност, изхода на регулатора и измерения ход на клапана. Ако изходът на позиционера се променя, но ходът остава неподвижен и след това прескача, проверете триенето в набивката, подаването на въздух към задвижващия механизъм, механичната връзка и състоянието на позиционера, преди да променяте настройките на PID. Използвайте наличната диагностика, като отклонение на хода и характеристика на клапана, само когато се поддържа от инсталираното устройство. Увеличаващата се мъртва зона на хода е повод за проверка, а не доказателство, че определен компонент е повреден.

Какво трябва да се съхранява в базовата линия за поддръжка?

Съхранявайте оразмеряването на клапана и работните режими, характеристиката на затварящия елемент, конфигурацията на позиционера, резултатите от изпитването на хода, проверките на H1 сегмента и приетите технологични трендове. След промяна на затварящия елемент или задвижващия механизъм прегледайте отново оразмеряването и инсталираната реакция, преди да пренастроите контура.

Автор: Zhou Jiayi е инженер по индустриална автоматизация с над 10 години опит в PLC, DCS и системи за управление.