1、介紹 在化工生產中,自動控制系統(tǒng)的使用十分普遍。自動控制系統(tǒng)能夠降低員工的勞動效率,提升精度,減少生產成本,典型性的自動控制原理如下圖1所顯示。檢驗模塊把工藝系統(tǒng)中檢驗到的數(shù)據(jù)交換為模仿或模擬信號后輸送到集成化計算模塊,集成化計算模塊將讀取到的數(shù)據(jù)信號和控制代碼(給出數(shù)據(jù)信號)開展比照計算,再把計算結論送至實行模塊,實行模塊依據(jù)數(shù)據(jù)信號全自動對工藝系統(tǒng)開展操縱/調整。在現(xiàn)階段的實踐應用中,絕大多數(shù)的運行模塊全是以調節(jié)閥門做為終端設備元器件,因此絕大多數(shù)控制回路里的常見故障最后都將體現(xiàn)到調節(jié)閥門上,而在諸多的故障現(xiàn)象中,調節(jié)閥門起伏較為普遍,但最不好解決。由于調節(jié)閥門是終端設備執(zhí)行元件,因而,對調節(jié)閥門起伏務必融合全部控制電路進行分析,找到出造成調節(jié)閥門起伏的真實緣故,能夠從源頭上清除調節(jié)閥門起伏常見故障。表1是2003年系統(tǒng)軟件中調節(jié)閥門起伏的統(tǒng)計分析。 表1 2003年1-3月系統(tǒng)軟件調節(jié)閥門起伏常見故障統(tǒng)計分析表 2、原因及解決 圖2是一個非常典型的控制系統(tǒng)控制回路。從圖2看得出,一個完整的控制系統(tǒng)涉及到很多個單獨的模塊??傮w來說,造成調節(jié)閥門起伏的緣故有許多,有些是調節(jié)閥門本身的變化,此外便是傳輸?shù)娇刂崎y的數(shù)據(jù)信號起伏造成調節(jié)閥門起伏,數(shù)據(jù)信號起伏的因素從每一個單元而言,幾乎都有也許造成。 2、1檢驗模塊發(fā)生導出信號起伏 檢驗模塊是以工藝系統(tǒng)獲得檢驗信息的儀表盤模塊,測量儀表分二種:立即式精確測量,例如溫度感應器、水的浮力液位變送器等;另一種是簡接式精確測量,例如電子光學紅外測溫儀、雷達料位計等。從大家應用和解決的情形看,檢驗模塊檢驗數(shù)據(jù)信息發(fā)生變化的大多是立即式檢測儀表。發(fā)生數(shù)據(jù)波動的緣故關鍵有2個:一是系統(tǒng)軟件自身的變化造成的,例如合成氨工藝系統(tǒng)軟件的合成氣制冷壓縮機100C2密封油高位槽100V35的液位變送器LT507,由于高位槽的液位儀在設置后,潤滑泵送過來的機油進到高位槽后,根據(jù)管道進到制冷壓縮機發(fā)動機缸體后再返回機油箱,由于回剩余油基本上固定不動,高位槽的液位儀關鍵由LV507操縱,當液位儀太高時,LV507調小,液位儀低時,LV507開啟,因此,在LV507的持續(xù)調整中,高位槽的水位是隨時變化的,LT507檢驗到的數(shù)據(jù)信息當然便是起伏的,LT507的數(shù)據(jù)波動相反給LV507一個起伏數(shù)據(jù)信號,LV507就在不斷的起伏??墒沁@類起伏并不是常見故障,只是一種常規(guī)的調整情況,在今年的大家拆換了敏感度更強的液位變送器,調整就較為穩(wěn)定,起伏顯著減少。另一種狀況是測量儀表本身的常見故障,例如水的浮力式浮筒液位計,其基本原理是一個在外面套筒規(guī)格里的浮桶沒于物質中,依據(jù)物質的液位儀高低不同,浮筒受到的推力也不一樣,導出轉變的扭距造成差異的輸出信號。當物質中帶有顆粒殘渣較為多的是情況下,由于浮桶與外套筒規(guī)格間的空隙不大,假如物質里的殘渣進到到里邊,總有很有可能將浮桶卡死,在浮桶的水的浮力還行擺脫卡滯滑動摩擦力時,浮筒液位計的輸出信號就非常容易發(fā)生起伏,傳輸?shù)娇刂崎y的數(shù)據(jù)信號都是變化的,導致調節(jié)閥門起伏。這樣的事情的解決是防止物質里的殘渣進到到浮桶與套筒規(guī)格正中間的空隙,例如加過濾網等。 |
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2、2集成化計算模塊常見故障造成輸出信號起伏
針對集成化計算模塊,在中大型的自動化技術自動控制系統(tǒng)中,關鍵選用DCS集散中心操縱,每一個信號采集、集成化計算、數(shù)據(jù)信號導出全是在DCS操作系統(tǒng)中進行的,最后的系統(tǒng)軟件計算假如優(yōu)化看來,信號采集、數(shù)據(jù)信號導出目的是為了DCS的卡件在起作用。具體的儀表盤控制回路如下圖2所顯示。智能變送器把檢驗到的信息根據(jù)DCS對系統(tǒng)的卡件開展集成化贈給CPU計算,之后將結論根據(jù)卡件導出給實行模塊,實行模塊依據(jù)接受到的數(shù)據(jù)信號對工藝系統(tǒng)開展調整/操縱。那樣,在這一控制回路中,假如卡件出現(xiàn)異常,便會造成相匹配的調節(jié)閥門出現(xiàn)問題。比如2006年6月27日,合成氨工藝系統(tǒng)軟件主控芯片操作工發(fā)覺滲碳系統(tǒng)軟件再生塔水溶液進口的壓力調節(jié)閥100PV113A/B發(fā)生起伏,與此同時,儀表盤DCS操作工也發(fā)覺相匹配的FBM040308卡件警報,初步判斷為卡件常見故障,拆換卡件后故障現(xiàn)象消退。這類現(xiàn)象是系統(tǒng)軟件硬件故障導致的,在有條件的情況下,替換相對應的硬件配置就能夠解決困難了。
而另一種狀況就沒有硬件設備的緣故了,例如我司迅速燃氣蒸汽鍋爐的一臺蒸氣減溫水調節(jié)閥門208TV201,投在自動控制系統(tǒng)時起伏非常大,獨立校準該調節(jié)閥門,各類特性全是符合規(guī)定的,之后在主控室對該PID主要參數(shù)再次開展整定值,把原先的溫度波動范疇由±5oC提升到±10oC,調節(jié)閥門起伏顯著減少。這樣的事情是由于主要參數(shù)設置不科學導致的,在一些中小型器皿的液位儀或壓力控制中,常有很有可能發(fā)生這些常見故障。因而,針對系統(tǒng)軟件PID基本參數(shù)不科學而造成的調節(jié)閥門起伏,一般只必須改動相對應的系統(tǒng)參數(shù)就可以了。
2、3實行模塊造成的調節(jié)閥門起伏
實行模塊目的是為了接受集成化計算系統(tǒng)軟件導出的數(shù)據(jù)信號,隨后變換為標準氣壓數(shù)據(jù)信號,或同時以電流信號來促進調節(jié)閥門姿勢,做到操縱/調整的意義。在實行模塊,一般分三個環(huán)節(jié):電氣轉換器、定位儀、電動執(zhí)行機構。在電氣轉換器階段中,非常容易造成起伏的緣故關鍵有噴頭/隔板很臟和布線不穩(wěn)固二種。在儀表盤氣體不干凈,如儀表盤氣體含油量、含浮塵等,在噴頭/隔板處會慢慢堆積,時間長了,堆積的廢棄物過多時,便會危害噴頭的排氣管,造成電氣轉換器導出起伏。發(fā)生這樣的事情,只必須立即清理噴頭/隔板就還可以處理。第二種是布線不穩(wěn)固,從主控芯片送出去的數(shù)據(jù)/數(shù)字信號,根據(jù)電氣轉換器變換為能夠被定位儀或電動執(zhí)行機構接納的20-100Kpa標準數(shù)據(jù)信號,當電氣轉換器接線端子排觸碰不太好或并沒有接牢固時,即便有輕度的震動,都是有可能導致電氣轉換器導出起伏,進而造成調節(jié)閥門起伏。例如我司尿素系統(tǒng)一臺冷凝液調壓閥AV09701,加工工藝體現(xiàn)起伏比較大,經檢驗是數(shù)據(jù)信號起伏,懷疑是電氣轉換器常見故障,開啟電氣轉換器,各零部件都正常的,后發(fā)覺接線端子排過線螺絲松脫,造成輸出信號起伏,擰緊過線螺絲后問題清除。因此,針對布線不穩(wěn)固造成的問題,徹底解決的法子便是擰緊布線,確保各觸點堅固。
針對定位儀,造成起伏的關鍵是結構的緣故。定位儀的關鍵功效是提升精度等級、加速響應時間,假如定位儀出現(xiàn)異常,就有可能導致許多難題。實際就起伏來講,有下列幾個有可能的因素。一是和電氣轉換器一樣,由于儀表盤氣體不干凈,噴頭/隔板構造的會由于噴頭/隔板很臟造成定位儀導出起伏,針對用旋片泵操縱的,旋片泵的“O”形密封圈衰老、損壞,還會造成導出起伏進而造成調節(jié)閥門起伏。因而,針對噴頭/隔板很臟的,一樣只必須清理噴頭/隔板就可以了,而針對旋片泵“O”形密封圈衰老、損壞的,就需要拆換“O”形密封圈。此外,定位儀意見反饋松脫也有可能造成定位儀導出起伏,例如我司鍋爐給水閥100FV106,由于意見反饋凸輪軸擰緊螺母松脫,導致意見反饋松脫,造成調節(jié)閥門大幅度起伏。當定位儀意見反饋松脫后,調節(jié)閥門閥位的轉變不可以對定位儀產生負的反饋,數(shù)據(jù)信號和導出不相匹配,調節(jié)閥門姿勢落后,而信息的規(guī)定與調節(jié)閥門落后矛盾,造成調節(jié)閥門起伏。因此,針對意見反饋松脫的,必須將松脫的位置擰緊。也有一種情形在搜索故障原因時極易被忽略,即定位儀排氣管安全通道被阻塞,當定位儀姿勢時,其放大儀或旋片泵很有可能必須排氣管,假如定位儀的排氣管安全通道不順暢,便會發(fā)生調節(jié)閥門在控制的情況下造成起伏。例如我司的LV150,加工工藝體現(xiàn)起伏,監(jiān)督檢查各零部件正常的,且并沒有起伏狀況,后主控芯片姿勢該閥時發(fā)生起伏,定位儀排氣管聲基本上聽不見,查驗排氣管安全通道,發(fā)覺安全通道在防腐蝕的情況下被漆料堵住了,定位儀排氣管非常的慢,清除排氣管安全通道后常見故障消退。
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在電動執(zhí)行機構一部分,除去里面的數(shù)據(jù)信號起伏緣故,其自身起伏的因素都是有這兩種。普遍是指執(zhí)行器制動氣室密封性欠佳,發(fā)生漏汽、氣堵造成起伏。針對塑料薄膜式執(zhí)行器,假如脈沖阻尼器毀壞,當制動氣室有壓力的時,塑料薄膜便會漏汽,定位儀則必須不斷調節(jié)導出以的向氣房間內填補儀表盤氣體,此刻就很有可能發(fā)生調節(jié)閥門起伏。針對氣缸活塞式執(zhí)行器,假如活塞桿不可以密封性,制動氣室氣堵,定位儀也需要不斷的調節(jié)導出,一樣很容易發(fā)生起伏。因此,對漏汽、氣堵的,需要更換有關構件清除漏汽、氣堵。另外一種原因是執(zhí)行器的合理導出力不足,在一定的工作狀況下,不可以擺脫閥心的不平衡感和填充料的滑動摩擦力,調節(jié)閥門發(fā)生起伏,這些常見故障一般能夠提升氣動閥門工作壓力或扭簧預緊力、還可以根據(jù)適度松脫填充料以減少滑動摩擦力來清除。
2、4中間商造成調節(jié)閥門起伏
從全部控制回路看來,除開每個關鍵階段造成調節(jié)閥門起伏外,正中間有些階段也是有造成調節(jié)閥門起伏的很有可能。每個模塊中間的聯(lián)接全是根據(jù)屏蔽掉通信電纜或布線來聯(lián)接的,假如正中間某一個地方布線不牢固,也有將會造成數(shù)據(jù)信號起伏,例如前邊常說的AV09701。而較為常見的一個案例便是在2003年6月3日,儀表盤生成班在正常的維護保養(yǎng)的情況下,必須將控制器拉卡出去清理塵土,恰好在二氧化氮制冷壓縮機防顫振閥100FV150主控板里的導出線是電焊焊接并且有空焊,夜里100FV150起伏,加工工藝沒法投在自動控制系統(tǒng),在調節(jié)閥門用手動控制,再次電焊焊接主控板導出線后修復自動控制系統(tǒng)。
因而,在每個關鍵階段正中間的銜接都不能忽略,在全部儀表盤控制電路中,一切一點的聯(lián)接出現(xiàn)問題都是會造成調節(jié)閥門不可以正常運轉。尤其是每個接線端子排,一定要確保聯(lián)接堅固靠譜。
3、結語
在很多年的維修維護保養(yǎng)工作上,大家處理了很多的調節(jié)閥門起伏常見故障,積淀的多種多樣的工作經驗,也形成了一套非常完善的知識結構。不過在現(xiàn)實處理中,依然有極個別的調節(jié)閥門起伏大家無法確定其真實的緣故,不管從控制回路進行分析,也是從加工工藝實際操作層面動沒辦法證明。這種必須大家繼續(xù)學習科學研究,而求知其所以然亦學有所用。
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