智能閥門定位器在壓縮機(jī)防喘振控制中的應(yīng)用
來源：未知 上傳時(shí)間：2017-07-07 點(diǎn)擊率：0
1 引言
在壓縮機(jī)防喘振控制中，調(diào)節(jié)閥的選用對精度控制而言至關(guān)重要，它的使用情況影響到壓縮機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，并關(guān)系到裝置安全生產(chǎn)。中原大化公司各壓縮機(jī)防喘振閥使用的調(diào)節(jié)閥包括各個(gè)廠家多種類型的產(chǎn)品。但絕大多數(shù)防喘振閥安裝的是普通閥門定位器。
2 智能閥門定位器
美國Fisher-Rosemount公司Fieldvue dvc 6000系列數(shù)字閥門定位器Fieldvue具有獨(dú)立模塊基座，可以很方便地在現(xiàn)場更換而不必拆現(xiàn)場的導(dǎo)線或?qū)Ч?。這個(gè)模塊基座包括一些子模塊：I/P轉(zhuǎn)換器；PWB（印刷電路版）組件；氣動中繼器；指示表。模塊基座可以通過換子模塊而重新組合。Fieldvue系列數(shù)字閥門控制器通過進(jìn)入端子盒的一對雙絞線接受輸入信號和電能，輸入信號同時(shí)到PWB組件子模塊，在那里它被附加許多參數(shù)，例如多段折線性化中的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，極限值和其他數(shù)值。然后PWB組件子模塊送信號給I/P轉(zhuǎn)換器子模塊。I/P轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變輸入信號成為氣壓信號。該氣壓信號送到氣動中繼器，加以放大并作為輸出信號送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。該輸出信號也可以被安置在PWB組件子模塊上的壓力敏感元件所感受。用于閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的診斷信息。閥門和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥桿位置當(dāng)作輸入信號引入PWB子模塊，用作數(shù)字式閥門控制器的反饋信號，數(shù)字式閥門控制器上也可以配備指示表，指示氣源壓力和輸出壓力。
2.1 自診斷與控制能力
（1）關(guān)鍵閥門使用跟蹤參數(shù)。儀表健康狀態(tài)參數(shù)檢測。預(yù)定格式閥門性能階躍維護(hù)測試。關(guān)鍵閥門使用跟蹤參數(shù)可監(jiān)控閥桿的總行程（行程累積）及閥桿行程轉(zhuǎn)向（周期）的次數(shù)。如果儀表的內(nèi)存、處理器或檢測器有任何問題，則儀表的健康狀態(tài)參數(shù)報(bào)警。一旦有問題發(fā)生，可確定該儀表將如何對該問題作出反應(yīng)。假如，若壓力檢測器有故障時(shí)，儀表是否應(yīng)當(dāng)關(guān)閉？也可選擇哪一個(gè)元件出毛病將引起儀表關(guān)閉（是否問題嚴(yán)重，足以引起關(guān)閉）。這些參數(shù)指示以報(bào)警形式報(bào)告。監(jiān)控性報(bào)警可以提供有關(guān)有問題的儀表、閥門或過程的瞬間指示。
（2）標(biāo)準(zhǔn)控制與診斷。所有DVC6000數(shù)字式閥門控制器都包含標(biāo)準(zhǔn)的控制與診斷。標(biāo)準(zhǔn)控制包括AO與PID功能塊。標(biāo)準(zhǔn)診斷包括下列診斷測試：a）動態(tài)誤差帶；b）驅(qū)動信號；c）輸出信號。動態(tài)誤差帶、驅(qū)動信號及輸出信號是動態(tài)掃描測試。這些測試是在被控制的速度下轉(zhuǎn)變傳送器塊（伺服機(jī)構(gòu)）的設(shè)定點(diǎn)并繪出閥門的操作以確定閥門的動態(tài)性能。例如，動態(tài)誤差帶測試是滯后與死區(qū)加“回轉(zhuǎn)”。滯后與死區(qū)是靜態(tài)的質(zhì)量。然而由于閥門是在運(yùn)動著的，就帶來了動態(tài)誤差和“回轉(zhuǎn)”誤差。動態(tài)掃描測試給出了較好的指示，即閥門在過程條件下將如何操作，那將是動態(tài)而不是靜態(tài)。在個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行ValveLink軟件可完成標(biāo)準(zhǔn)與先進(jìn)診斷測試。
（3）先進(jìn)診斷。具有先進(jìn)診斷的儀表可完成標(biāo)準(zhǔn)診斷所包含的動態(tài)掃描測試內(nèi)容加上第4個(gè)動態(tài)掃描測試，即閥門特征測試以及4個(gè)階躍診斷測試。閥門特征測試可讓您確定閥門/執(zhí)行機(jī)構(gòu)的摩擦力、臺架測試壓力信號范圍、彈簧剛度及閥座關(guān)閉力。
2.2 過程總線
費(fèi)希爾控制設(shè)備性能服務(wù)部門可使用具備過程診斷能力的儀表來評估閥門、過程及變送器而基金會現(xiàn)場總線控制回路仍處于自動狀態(tài)，而且過程繼續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)品。利用過程診斷，性能服務(wù)部門將能夠識別與找出哪一個(gè)過程的組成單元有可能今天引起質(zhì)量問題。盡管過程診斷需要啟動運(yùn)行，其終點(diǎn)卻是要由過程或操作員干預(yù)才能確定的。過程診斷可同時(shí)在多個(gè)閥門上進(jìn)行。
3 應(yīng)用和維護(hù)
3.1 應(yīng)用概況
FIELDVUE智能閥門定位器于2009年4月安裝使用于合成氨項(xiàng)目空氣壓縮機(jī)防喘振閥及甲醇項(xiàng)目的六大機(jī)組的防喘振閥共28臺，主要用于更換一些重要控制點(diǎn)的回路場合。我們使用手操器對其進(jìn)行了組態(tài)和校驗(yàn)，其線性度可達(dá)99%，零點(diǎn)和量程及回差均可以控制在精度要求的范圍之內(nèi)，控制極其穩(wěn)定且抗干擾的能力也特別強(qiáng)，完全滿足工藝控制的要求。
3.2 維護(hù)管理
FIELDVUE定位器維護(hù)量極少，基本上無需維護(hù)。其現(xiàn)場適應(yīng)性特強(qiáng)。但為了保證長期、穩(wěn)定地運(yùn)行，儀表人員應(yīng)作好以下幾個(gè)方面的工作：
（1）為保證其良好的工作環(huán)境，防止意外損壞，應(yīng)定期檢查定位器周圍的工作環(huán)境。同時(shí)保證其工作氣源的穩(wěn)定和潔凈，減少外界因素造成的儀表波動和故障。
（2）儀表人員應(yīng)每周檢查閥門和定位器的泄露和工作情況，及時(shí)消除隱患。每月使用手操器對定位器進(jìn)行特性曲線檢查，檢查零點(diǎn)、量程、線性和回差等參數(shù)，并對其優(yōu)化和調(diào)整，保證其工作質(zhì)量。
（3）定期對調(diào)節(jié)閥進(jìn)行檢修和維護(hù)，確保閥門工作質(zhì)量。同時(shí)對DCS調(diào)節(jié)控制回路參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以確保與定位器互相工作的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性。
（4）由于DCS方面和其它原因，其現(xiàn)場總線和軟件功能我們沒有完全得到開發(fā)和利用，對智能維護(hù)和診斷功能無法完全使用，但還是大大減輕了日常維護(hù)量。通過近兩年在化工裝置的使用效果來看，智能型閥門控制器性能穩(wěn)定、調(diào)校方便；參實(shí)現(xiàn)與DCS的直接通訊，并具備自診斷功能，維修簡單；可移植到現(xiàn)場總線，代表當(dāng)今儀表技術(shù)發(fā)展的方向。進(jìn)一步開發(fā)和使用其軟件功能是我們今后努力的目標(biāo)方向。
4 結(jié)束語
壓縮機(jī)防喘振閥使用了美國FISHER-ROSEMOUNT公司生產(chǎn)的FIELDVUE DVC6000智能閥門定位器，經(jīng)過一年多的運(yùn)行，效果良好。壓縮機(jī)喘振次數(shù)明顯降低。
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