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智能阀门定位器在压缩机防喘振控制中的应用

来源:未知    上传时间:2017-07-07 11:12    点击率:

1 引言
    在压缩机防喘振控制中,调节阀的选用对精度控制而言至关重要,它的使用情况影响到压缩机的稳定运行,并关系到装置安全生产。中原大化公司各压缩机防喘振阀使用的调节阀包括各个厂家多种类型的产品。但绝大多数防喘振阀安装的是普通阀门定位器。
    2 智能阀门定位器
    美国Fisher-Rosemount公司Fieldvue dvc 6000系列数字阀门定位器Fieldvue具有独立模块基座,可以很方便地在现场更换而不必拆现场的导线或导管。这个模块基座包括一些子模块:I/P转换器;PWB(印刷电路版)组件;气动中继器;指示表。模块基座可以通过换子模块而重新组合。Fieldvue系列数字阀门控制器通过进入端子盒的一对双绞线接受输入信号和电能,输入信号同时到PWB组件子模块,在那里它被附加许多参数,例如多段折线性化中的节点坐标,极限值和其他数值。然后PWB组件子模块送信号给I/P转换器子模块。I/P转换器转变输入信号成为气压信号。该气压信号送到气动中继器,加以放大并作为输出信号送到执行机构。该输出信号也可以被安置在PWB组件子模块上的压力敏感元件所感受。用于阀门执行机构的诊断信息。阀门和执行机构的阀杆位置当作输入信号引入PWB子模块,用作数字式阀门控制器的反馈信号,数字式阀门控制器上也可以配备指示表,指示气源压力和输出压力。
    2.1 自诊断与控制能力
    (1)关键阀门使用跟踪参数。仪表健康状态参数检测。预定格式阀门性能阶跃维护测试。关键阀门使用跟踪参数可监控阀杆的总行程(行程累积)及阀杆行程转向(周期)的次数。如果仪表的内存、处理器或检测器有任何问题,则仪表的健康状态参数报警。一旦有问题发生,可确定该仪表将如何对该问题作出反应。假如,若压力检测器有故障时,仪表是否应当关闭?也可选择哪一个元件出毛病将引起仪表关闭(是否问题严重,足以引起关闭)。这些参数指示以报警形式报告。监控性报警可以提供有关有问题的仪表、阀门或过程的瞬间指示。
    (2)标准控制与诊断。所有DVC6000数字式阀门控制器都包含标准的控制与诊断。标准控制包括AO与PID功能块。标准诊断包括下列诊断测试:a)动态误差带;b)驱动信号;c)输出信号。动态误差带、驱动信号及输出信号是动态扫描测试。这些测试是在被控制的速度下转变传送器块(伺服机构)的设定点并绘出阀门的操作以确定阀门的动态性能。例如,动态误差带测试是滞后与死区加“回转”。滞后与死区是静态的质量。然而由于阀门是在运动着的,就带来了动态误差和“回转”误差。动态扫描测试给出了较好的指示,即阀门在过程条件下将如何操作,那将是动态而不是静态。在个人计算机上运行ValveLink软件可完成标准与先进诊断测试。
    (3)先进诊断。具有先进诊断的仪表可完成标准诊断所包含的动态扫描测试内容加上第4个动态扫描测试,即阀门特征测试以及4个阶跃诊断测试。阀门特征测试可让您确定阀门/执行机构的摩擦力、台架测试压力信号范围、弹簧刚度及阀座关闭力。
    2.2 过程总线
    费希尔控制设备性能服务部门可使用具备过程诊断能力的仪表来评估阀门、过程及变送器而基金会现场总线控制回路仍处于自动状态,而且过程继续生产产品。利用过程诊断,性能服务部门将能够识别与找出哪一个过程的组成单元有可能今天引起质量问题。尽管过程诊断需要启动运行,其终点却是要由过程或操作员干预才能确定的。过程诊断可同时在多个阀门上进行。
    3 应用和维护
    3.1 应用概况
    FIELDVUE智能阀门定位器于2009年4月安装使用于合成氨项目空气压缩机防喘振阀及甲醇项目的六大机组的防喘振阀共28台,主要用于更换一些重要控制点的回路场合。我们使用手操器对其进行了组态和校验,其线性度可达99%,零点和量程及回差均可以控制在精度要求的范围之内,控制极其稳定且抗干扰的能力也特别强,完全满足工艺控制的要求。
    3.2 维护管理
    FIELDVUE定位器维护量极少,基本上无需维护。其现场适应性特强。但为了保证长期、稳定地运行,仪表人员应作好以下几个方面的工作:
    (1)为保证其良好的工作环境,防止意外损坏,应定期检查定位器周围的工作环境。同时保证其工作气源的稳定和洁净,减少外界因素造成的仪表波动和故障。
    (2)仪表人员应每周检查阀门和定位器的泄露和工作情况,及时消除隐患。每月使用手操器对定位器进行特性曲线检查,检查零点、量程、线性和回差等参数,并对其优化和调整,保证其工作质量。
    (3)定期对调节阀进行检修和维护,确保阀门工作质量。同时对DCS调节控制回路参数进行优化,以确保与定位器互相工作的协调性和稳定性。
    (4)由于DCS方面和其它原因,其现场总线和软件功能我们没有完全得到开发和利用,对智能维护和诊断功能无法完全使用,但还是大大减轻了日常维护量。通过近两年在化工装置的使用效果来看,智能型阀门控制器性能稳定、调校方便;参实现与DCS的直接通讯,并具备自诊断功能,维修简单;可移植到现场总线,代表当今仪表技术发展的方向。进一步开发和使用其软件功能是我们今后努力的目标方向。
    4 结束语
    压缩机防喘振阀使用了美国FISHER-ROSEMOUNT公司生产的FIELDVUE DVC6000智能阀门定位器,经过一年多的运行,效果良好。压缩机喘振次数明显降低。

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