1. FF变送器的单校
FF变送器的单校按图2接线。通信器应处于FF位置,通信器的正端应与电源正端并联。在通电后用375通信器完成对设备性能的自检,读取FF变送器内部参数,包括仪表位号、设备ID号、地址等,准确记录,为启动时提供仪表的ID地址
2. 执行机构的检查试验
对于执行机构的检查对于执行机构的检查试验,由于采用总线型阀门定位器,参数设备和信息获得在订货单中提出要求,详细参数由生产厂家提供详细报告,现场安装前不需要对包括精度、灵敏度、行程时间等电气参数进行试验,对耐压、泄漏等方面的安装前检查与常规仪表相同。
由于FF总线现场设备的性能稳定,精确度高,量程改变方便等优点,在出厂已经调试合格的基础上,FF总线现场变送器和阀门定位器在安装前无需进行单表的校验调试,在安装后,如果在DCS的资源管理器中能够检查现场总线设备参数是正确的,则这台总线现场设备就是正常的,阀门的行程在DCS中做回路调试时再进行检查,节省了调试时间和调试费用。
FF现场总线系统为降低设备的生命周期成本提供工具。由于FF现场总线控制设备具有更多的故障自诊断能力,并通过数字通信方式将诊断维护信息送往DCS,管理人员通过DCS的资产管理系统(AMS)查询所有仪表设备的运行情况,诊断维护信息,寻找故障,以便早期分析故障原因并快速排除,仪表设备状况始终处于维护人员的远程监控之中。与此同时,根据AMS系统提供的信息准确地制定大修或抢修的作业计划和备件准备,不必进行调节阀的周期性的轮流解体检修,缩短停工维修时间,节约维修费用,降低生命周期成本。
六、现场总线系统调试步骤:
1) 2)
电缆、现场总线接线箱、连通性、接地测试 现场设备连接检查
3) 4) 5) 6) 7) 8)
设备下装/软件检查 总线监测,波形捕获 过程连接压力测试和检查 现场设备(物理安装) 阀门校准 回路整定
七、常用的FF调试、维护工具:
1. 常用的FF调试、检测工具有:
示波器示波器:
Fluke 199
FF总线网段测试设备:如FBT3、FBT6、Fluke 199等,能有效检测现场总线网段上的故障,是目前有效的总线网段性能测试工具。
FF总线设备维护工具:如375,是FF总线设备单校的有效工具。
全厂2000多个FF 总线网段,超过1万台的FF 现场总线设备,要根据整个项目施工不同时段对FF总线设备和网段的调试、测试需求,综合考虑需要购买FF工具的数量。项目施工高峰期,对FF工具的需求量最大,出于经济的考虑,也可考虑临时租用部分FF工具。
2. DeltaV 系统自带的诊断功能: 1) 2)
电源调节器内嵌高级诊断功能
系统内置的网段和设备通讯诊断,参考“DCS网段诊断参数记录表”
八、系统参数的整定
系统投运开阶段,出现了阀门无法稳定,有大约10%的来回波动,自动投运时系统有稳定性差,准确性不好的问题。经分析发现造成问题的原因为: ① 阀门本身的PID与系统PID作用迭加后造成了阀门的振荡; ② 流量的滤波时间较短,是系统的稳定性差的一个原因; ③ 流量和压力之间有一定的耦合使得系统振荡; ④ 用户不稳定,系统的扰动大;
⑤ 加压机的出口压力变化较大,即阀前压力波动大。
针对这些问题,从系统的角度结合考虑稳定性、准确性、快速性来整定系统的参数,需要做了以下的工作:
① 把阀门本身的PID整定至最佳,力求稳定不振荡,适当放弃快速性; ② 尽可能加长流量的滤波时间,以求得系统的稳定;
③ 压力调节回路和流量配比调节回路的PID参数整定应老虑被调对象的流程时间,通过整定时间常数来实现调节作用间的零耦合。
九、FF 现场总线使用中常见故障及其处理:
1. FF现场总线网段的主要故障现象表现为现场总线设备从网段上丢失,在DCS的事件记录中出现
通信报警,丢失设备的指示值出现BAD(坏值)标记,PV值保持最后好值,阀门保持原来位置,控制模块出现报警(Module Alarm),调节器从自动切换到手动模式等。
2. 总线电缆进接线盒处电缆外皮被压破等造成总线分支电缆屏蔽线有二端接地现象,这使这个网
段数字信号受干扰,引起通讯失常
3. FF 现场设备发生供电断路、接线端子松动,调换现场设备后没有重新进行调试操作,这就会
使 FF
4. 总线现场设备在网段上发生丢失现象,需要重新调试
5. FF 现场设备或接线箱内进水,受潮等,造成 FF总线对地绝缘不好(短路)等,不仅该台 FF 现
场设备会丢失,甚至影响到本网段上的其它现场设备的丢失。一些供货商的 FF 现场设备 DD 文件版本与 DCS 总线版本不匹配,造成通信不正常时好,时坏,在网段上时有丢失情况。这
个问题由有关供货商与 DCS 的供货上配合处理解决
6. 个别 FF 变送器本身性能有问题,例如绝缘差,或信号太弱,它会对网段产生干扰,造成某个
或某些表在网段上看不见,当将此表换掉,网段就正常了
7. 网段宏周期和控制模块执行时间设置不正确引起部分功能来不及执行,或通信不正常而引起模
块报警,设备丢失等现象
十、FF阀门定位器的安装和调试及Valvelink调试软件的应用
1. FF阀门定位器的安装
DVC6000阀门定位器可以安装在直行程执行机构控制阀(薄膜控制阀)上,也可以安装在旋转型执行机构的控制阀(ON—OFF蝶阀、球阀或旋塞阀)上。总的来说,FF定位器的安装要根据各类阀门的实际要求合理配置,要注意对气开或气关的形式的正确选择,并正确选择反馈臂上的校正销是插入A孔还是B孔。对于气开阀使用A孔,气关阀使用B。只有当反馈臂能够正确连接,并按规定的旋转方向时,才能使执行机构的传感器轴有正确的值发送到PID模块,作进一步的运算和控制。FISHER的阀门定位器可以根据不同制造商控制阀门的安装指导书正确完成。 2. FF阀门定位器阀门的校验
定位器的校验有自动行程校验、手动行程校验和压力传感器的校验。要说明的是,这里的校验不仅仅是对阀单纯的行程进行校验,还要通过对行程的校验来检查阀的整体性能是否符合要求,对阀的各部件进行一次大的诊断检验。有时,为配合阀门整体的校验还要对压力传感器进行设置和校验,在自动和手动校验选择时,对于带有机械限位和中小型的执行机构,可以采用自动行程校验的方法。对于不带有机械限位且有较大执行机构,或者想采用手动校验行程时,使用手动行程校验的方法。自动行程校验只是对阀门行程的校验,定位器内部的特定参数不再做修改和设置。对于资源模块和变送模块内的设定由供货商根据阀门的特性已完成。 (a) 自动行程校验步骤
1) 在计算机开始菜单中启动Valvelink软件,根据显示窗口查找自己所需要校验的仪表设备(调节
阀)。
2) 要确认AO或DO块(在Transducer Block内)不与主系统连接,而是处于一种离线状态下(oos—
OUT OF SERVICE状态),如果不在OOS状态下,面板提示AO或DO必须要设置在OOS状态下,否则将不能进行校验而退出自动校验模式。
3) 系统开始初始化仪表。如果阀门的反馈臂是标准的滑行反馈机构,系统将提示要设定中间校准
点。在仪表初始后,面板上显示出当前阀门中间点的百分数值。
4) 必须要进行中间点设置时,这里有三种设置的方法可供使用:①人工设置(初始化设置) ②系统
默认值(5o%)③采用最新值(系统检测到的百分值 在实际应用中,推荐选项是① ,但是在校验过程中能够正确确认阀位或不能对阀位进行准确观察时,可以采用③的方式确定中间值。至于默认值(50%)是最后的一种选择,这个默认值是假设阀位传感器处于中间位置,但是这作为交叉值不一定是个准确值,因为在安装和进行行程校验时这个值是变化的。在选择了人工设置时,系统提示要进行交叉值的设定,这个提示中包括为正确设定交叉值而要人工提供的当前阀位的具体值、选择信号的正反方向和阀位应要移动的数值。
5) 选择阀的动作方向和使反馈臂与执行机构杆成90。所要改变的阀杆位移大小。一旦反馈臂达到
正确位置时,自动标识此位置。在自动行程校验过程中,定位器要搜索阀位的高端(终点)值(0或100%)、低端(始点)值(0%或100%)和输出偏差值。通过寻找这两个端点值,定位器将产生两个物理(实际)行程的终点和起始点,如,确定实际行程的0%和100%的开或关的位置。通过调整输出偏差值来校准通过计算驱动信号所得到的真实的行程点,这个驱动信号要求行程产生的误差是 。这种校准方法如果在50%的位置上得到实施,那么只要有一很小的调整就能达到理想值。然后,定位器寻找行程的5%和95%这两个点,以产生一组线型修正因数,而这个因数是预设的,这样,就可以更加能够使阀位按要求达到准确的实际行程点。之后,定位器便自动地进行正、反行程的校验。系统可根据自检的一些参数,对阀位进行多次的修正,以达到实际行程的要求。自动校验完成后,系统要求输入一些信息。如,校验人,校验地点,时间等。 (b) 手动行程校验:
手动行程校验的过程、步骤基本与自动校验的过程、步骤相似。虽然有些参数要人工进行设置和调整,但最基本的不同是,阀位的正、反行程的校验是在人为通过键盘或是面板增加或减少输出信号完成。在进入程序选择Manual Travel Calibration后,通过面板提示框,对所需要的阀位进行行程校验,这个以键盘输入的行程值以百分数显示,还可以人为地通过增、减信号值来对阀的响应速度情况和死区进行准确的测量。总之,不论是自动校验还是手动校验,其结果是计算机都会自动地产生标准的英语校验报告,具体的特性曲线有: (1)行程(in)一执行机构压力(KPa)曲线; (2)输入信号(%)一行程(%); (3)时间(S)~行程(%);
(4)输入信号(%)一驱动信号(%)。
这几条曲线同时有对应的数据一并显示,从而可以从图示和数据来正确分析阀门的运行及阀体本身的状况,可以做到:诊断填料情况;诊断阀座和阀塞有无磨损;判定执行机构是否漏气;判断
阀门摩擦力(填料的松紧)的高低情况;提供包括定位器在内的总体性能情况;能够提供滞后和死区的信息;提供动态线陛度的信息;从中看出阀杆是否粘住或窜动;分析动态阀门响应;提供阀门运动速度信息和提供超调和运动时间信息。这些诊断功能虽说对阀门的正常运行和日常维护有一定的优越性,能够准确地反映出阀门在什么部位有问题。 3. 存在的问题
1) 对阀门常规报警的准确运用有难度。内部有三种常规报警设置:故障报警;维护报警;提示报
警。但是细化了的报警有几十个,能正确地设置和操作这些功能需要一定的培训和实践。 2) 单体校验时间较长。对一台精良的阀门完成一次完整的校验,要花25min的时间。如果在校验
中发现一些不符合项目时,要对阀体进行必要的维修和重校验,那么,在时间上更长。 3) 对报告曲线的正确理解、准确分析有难度。在这里要注意的是:如何从四条曲线中正确分析前
面提到的可能出现的各种诊断状况,并如何有针对性地对仪表进行维护和标定。在产生的校验数据和曲线中,不能很明确地读出阀门的精度是多少,这一点与常规阀门定位器不同。要知道阀门的精度是否符合要求,就要对报告中的动态线性度、最大动态误差进行分析以达到对精度的确定。
4) 阀门维护问题多,尽管系统能诊断出阀门很多不足之处,如,填料不好,摩擦力不均,阀杆有
粘住,气缸漏气等等情况,但要有针对性地、很好地进行维修,要求有很高的技术支持和良好的经验。FF总线定位器的功能很强大,对于一台调节阀来说,要在工控管理网络中能很好地运行,其技术上的支持要求很高。虽说有难度,但只要努力钻研,一些语言上、技术上的障碍会逐步得到更好的解决。在未来的化工生产装置中类似的这种FF总线仪表的运用是一种发展趋势,总线仪表在工厂网络化管理中发挥了应有的作用,给化工生产的可靠运行给予了技术上的支持。可以对人力、物力、财力资源以很大的节约 随着时间的推移,各项关于FF仪表在技术上的问题也会解决,各项相关的探索会更深更远