راهاندازی پوزیشنر هوشمند شیر: درسهایی از HART و Foundation Fieldbus در محصولات امرسون و هانیول
چرا پوزیشنر کل حلقه را تغییر میدهد
پوزیشنرِ شیر کنترل، سیگنال 4-20 mA را به موقعیت دقیق ساقه تبدیل میکند. این تجهیز شیر را در برابر افت فشارهای متغیر ثابت نگه میدارد. نخست، اثر اصطکاک پکینگ و هیسترزیس عملگر را حذف میکند. دوم، سرعت حرکت شیر را در شیرهای بزرگِ ساقهلغز افزایش میدهد.
علاوه بر این، پوزیشنر هوشمند، عیبیابی را از طریق باس گزارش میکند. بنابراین، هشدار زودهنگام درباره فرسودگی نشیمنگاه و نشتی هوا دریافت میکنید. بااینحال، پوزیشنری که بهدرستی تنظیم نشده باشد، نوسان مخصوص به خود را ایجاد میکند. در این حالت، حلقه بهجای فرایند با پوزیشنر مقابله میکند. این وضعیت را بیشتر از همه پس از کالیبراسیون خودکارِ عجولانه مشاهده میکنیم.
اصل تعادل نیرو، محرک عملکرد هر پوزیشنر هوشمند است. یک اهرم، حرکت ساقه را حس میکند و آن را به رله پایلوت بازخورد میدهد. سپس رله، هوای تغذیه را تنظیم میکند تا نیروها به تعادل برسند. در عمل، سازوکار مکانیکی اهمیت کمتری از دادههای راهاندازیای دارد که بارگذاری میکنید.
HART یا Foundation Fieldbus؟
HART یک سیگنال FSK با سرعت 1200 baud را روی حلقه 4-20 mA سوار میکند. این پروتکل مسیر آنالوگ را برای ایمنی و کارتهای قدیمی DCS حفظ میکند. Foundation Fieldbus با سرعت 31.25 kbit/s کار میکند و چندین متغیر را روی یک زوج سیم منتقل میکند. علاوه بر این، FF با استفاده از بلوکهای تابع، از کنترل در محل پشتیبانی میکند.
بااینحال، FF به طراحی تخصصی سگمنت نیاز دارد. یک ترمیناتور نامناسب، ارتباط همه دستگاهها را قطع میکند. بنابراین، برای کارهای نوسازی HART و برای واحدهای جدید FF را انتخاب کنید. هر دو پروتکل همچنان به صفر، بازه و عملکرد صحیح نیاز دارند.
ما HART را برای شیرهای مرتبط با ایمنی ترجیح میدهیم. سیگنال آنالوگ حتی در صورت از کار افتادن پشته دیجیتال فعال میماند. همین ویژگی بهتنهایی از بسیاری از تریپهای ناخواسته هنگام راهاندازی جلوگیری میکند. ماژول ورودی HART هشتکاناله Invensys Foxboro FBM214 یک رابط اثباتشده DCS برای حلقههای HART چندشیری است و از پولینگ همزمان حداکثر 8 پوزیشنر از یک کارت پشتیبانی میکند.
راهاندازی Emerson Fisher DVC6000
Fisher DVC6000 یک پوزیشنر الکتروپنوماتیکی با HART یا FF است. این مراحل را روی شیری سرد و بیبرق انجام دهید:
- مرحله 1: شیر را ایزوله و عملگر را تخلیه کنید. از صفر بودن فشار هوای تغذیه در پوزیشنر اطمینان یابید.
- مرحله 2: یک ارتباطگر HART وصل کنید و تگ تجهیز را بخوانید. نوع و عملکرد شیر را تأیید کنید.
- مرحله 3: اسکن حرکتِ کالیبراسیون خودکار را اجرا کنید. تجهیز جهت حرکت ساقه و کورس کامل را یاد میگیرد.
- مرحله 4: آزمون پاسخ را انجام دهید. بررسی کنید خطای دینامیکی کمتر از 1% بازه باقی بماند.
در پایان، بازوی بازخورد را قفل و پیکربندی نهایی را دانلود کنید. بنابراین، DCS یک PV پایدار میبیند و شیر از نقطه تنظیم پیروی میکند.
بررسی پوزیشنر هوشمند Honeywell
پوزیشنرهای هوشمند Honeywell از همان اصل HART استفاده میکنند، اما منوی راهاندازی متفاوتی دارند. نخست، تأیید کنید فشار تغذیه بین 1.4 تا 6.0 bar است. دوم، طول کورس را مستقیماً از دیتاشیت وارد کنید.
علاوه بر این، بررسی کنید خروجی آنالوگ در 4 mA و 20 mA از فرمان پیروی میکند. بااینحال، یک خطای رایج، عملکرد معکوس است. در این حالت، شیر با دریافت سیگنال بستن کاملاً باز میشود. بنابراین، پیش از تحویل به بهرهبرداری، هر دو جهت را آزمایش کنید.
ما خطای حرکتِ موجود در زمان تحویل را برای هر واحد Honeywell ثبت میکنیم. واحدی که خطای اولیه آن بیش از 2% باشد، معمولاً ساقهای گیرپاژشونده یا تغذیهای با فشار کم دارد. برای گزینههای جایگزین پوزیشنر هوشمند، پوزیشنر هوشمند شیر METSO ND9106HNT عیبیابی HART قابلمقایسهای را با طراحی مقاوم و آزمودهشده در میدان برای کاربردهای با سیکل کاری بالا ارائه میدهد.
رایجترین خطاهای میدانی و رفع سریع آنها
- مرحله 1: بدون پاسخ — حلقه 24 V و مقاومت 250 Ω در پنل مارشالینگ را بررسی کنید.
- مرحله 2: لرزش ساقه — ناحیه مرده را افزایش دهید، اما آن را بالاتر از 0.2% بازه نگه دارید.
- مرحله 3: حرکت کند — فشار تغذیه را افزایش دهید یا محدودکننده I/P را با هوا تمیز کنید.
- مرحله 4: قطع شدن HART — طول سیم را کاهش دهید یا یک فیلتر HART نزدیک MUX اضافه کنید.
در پایان، هر تغییر را در سامانه مدیریت دارایی ثبت کنید. علاوه بر این، انحراف حرکت را هر ماه روندگیری کنید تا فرسودگی را زود تشخیص دهید.
جمعبندی و توصیههای عملی
پوزیشنرها از کیفیت حلقه محافظت میکنند، اما فقط در صورت راهاندازی صحیح. برای نوسازی از HART و برای ساخت واحدهای جدید از FF استفاده کنید. هر واحد Fisher و Honeywell را بر اساس دیتاشیت، نه عادت، کالیبره کنید. بنابراین، شیر کنترل شما نقطه تنظیم را دنبال میکند و پیش از خرابی در سرویس به شما هشدار میدهد.
