淺談西門子智能定位器的應(yīng)用與維護(hù)

1、第 淺談西門子智能定位器的應(yīng)用與維護(hù)論文導(dǎo)讀：在大型化工裝置中，調(diào)節(jié)閥是控制系統(tǒng)的終端，調(diào)節(jié)閥操作要保證工藝裝置安全可靠平穩(wěn)運(yùn)行。如果微處理器檢測(cè)到偏差，它就用一個(gè)五步開關(guān)程序來控制壓電閥，壓電閥進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室的空氣流量。西門子定位器對(duì)氣路密封性要求較高，漏氣會(huì)造成閥桿移動(dòng)，閥位變化，從而導(dǎo)致定位器頻繁動(dòng)作，出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，因此在定位器調(diào)試前，必須進(jìn)行定位器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣密性試驗(yàn)，這項(xiàng)工作對(duì)西門子定位器來說至關(guān)重要。參數(shù)7.SPRA用來分程控制的起始點(diǎn)設(shè)置，參數(shù)8.SPRE用來分程控制的結(jié)束點(diǎn)設(shè)置。其余參數(shù)同自動(dòng)初始化一樣自動(dòng)測(cè)定。關(guān)鍵詞：西門子定位器，調(diào)節(jié)閥，執(zhí)行機(jī)構(gòu)，初始化，參數(shù)，

2、在線更換 0.引言 在大型化工裝置中，調(diào)節(jié)閥是控制系統(tǒng)的終端，調(diào)節(jié)閥操作要保證工藝裝置安全可靠平穩(wěn)運(yùn)行。一旦其發(fā)生故障，將直接影響裝置的安全運(yùn)行，對(duì)生產(chǎn)過程影響非常大。運(yùn)用智能閥門定位器，能夠改善調(diào)節(jié)閥的流量特性和性能，可以通過與DCS或總線設(shè)備進(jìn)行數(shù)字信息通訊，提升企業(yè)生產(chǎn)控制能力，為裝置的安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供保障。 1.在化工儀表維護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)，常規(guī)定位器存在很多不足 1)常規(guī)定位器多為機(jī)械力平衡原理，它采用噴嘴擋板機(jī)構(gòu)，可動(dòng)件較多，容易受溫度波動(dòng)、外界振動(dòng)等干擾的影響，耐環(huán)境性差；彈簧的彈性系數(shù)在惡劣環(huán)境下能發(fā)生改變，會(huì)造成調(diào)節(jié)閥非線性，導(dǎo)致控制質(zhì)量下降；外界振動(dòng)傳到力平衡機(jī)構(gòu)，易造成部件磨

3、損以及零點(diǎn)和行程漂移，也使定位器難以工作； 2)由于噴嘴本身的特性，執(zhí)行器在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)也要大量消耗壓縮空氣，若使用執(zhí)行器數(shù)量較多，能耗較大；而且噴咀本身是一個(gè)潛在故障源，易被灰塵或污物顆粒堵住，使定位器不能正常工作； 3)常規(guī)定位器手動(dòng)調(diào)校時(shí)需要使用專用設(shè)備、不隔離控制回路是不可能的，且零點(diǎn)和行程的調(diào)整互相影響，須反復(fù)整定，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，非線性嚴(yán)重時(shí)，則更難調(diào)整。論文參考網(wǎng)。 2.西門子智能定位器工作原理 SIPARTPS2型智能電氣閥門定位器的工作原理與傳統(tǒng)定位器完全不同。論文參考網(wǎng)。采用微處理器對(duì)給定值和位置反饋?zhàn)鞅容^。如果微處理器檢測(cè)到偏差，它就用一個(gè)五步開關(guān)程序來控制壓電閥，壓電閥進(jìn)而調(diào)節(jié)

4、進(jìn)入執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣室的空氣流量。當(dāng)SIPARTPS2采用二線制連接時(shí)，它完全從4至20mA給定信號(hào)中獲取電源。亦可從PROFIBUS（SIPARTPS2PA）總線信號(hào)中獲取電源。 SIPARTPS2定位器采用適當(dāng)?shù)陌惭b組件固定到直行程或角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直線或轉(zhuǎn)角位移通過安裝的組件檢測(cè)并由一個(gè)剛性連接的導(dǎo)電塑料電位器轉(zhuǎn)換，裝在直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的組件檢測(cè)得到的角度誤差被自動(dòng)地校正.微處理器根據(jù)偏差（給定值W與位置反饋信號(hào)X）的大小和方向輸出一個(gè)電控指令給壓電閥。壓電閥將控制指令轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)位移增量，當(dāng)控制偏差很大時(shí)（高速區(qū)）。定位器輸出一個(gè)連續(xù)信號(hào)；當(dāng)控制偏差不大（低速區(qū)），定位器輸出脈沖連

5、續(xù)；當(dāng)控制器偏差很小時(shí)（自適應(yīng)或可調(diào)死區(qū)狀態(tài)），則沒有控制指令輸出。 3.西門子定位器安裝注意事項(xiàng)： 3.1選擇閥門反饋組件并確定行程。角行程閥門選用角行程反饋組件；直行程閥門根據(jù)行程長(zhǎng)度選擇適當(dāng)?shù)姆答伣M件。直行程反饋桿上面有行程刻度，根據(jù)閥門的行程長(zhǎng)度選擇適當(dāng)?shù)男谐炭潭龋谒x行程刻度上安裝反饋固定螺釘。 3.2注意定位器在閥門上的安裝位置。西門子智能閥門定位器位置反饋，是通過電位器實(shí)現(xiàn)。電位器下限與上限分別是0和100。定位器閥位變送器通過反饋桿旋轉(zhuǎn)角度來測(cè)量閥門動(dòng)態(tài)位置。選擇合適的定位器安裝位置有利于保證定位器控制精度。安裝時(shí)，確保閥門反饋桿水平時(shí)，對(duì)應(yīng)閥門50%左右閥位。 3.3定位器

6、氣源回路漏氣檢查。西門子定位器對(duì)氣路密封性要求較高，漏氣會(huì)造成閥桿移動(dòng)，閥位變化，從而導(dǎo)致定位器頻繁動(dòng)作，出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，因此在定位器調(diào)試前，必須進(jìn)行定位器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣密性試驗(yàn)，這項(xiàng)工作對(duì)西門子定位器來說至關(guān)重要。 4.西門子定位器參數(shù)設(shè)置： 4.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式 執(zhí)行機(jī)構(gòu)選用：直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)（WAY），角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)（TURN）如果選擇1.YFCT=WAY.則由于線性位移轉(zhuǎn)換為角位移產(chǎn)生的非線性通過定位器得以補(bǔ)償。 4.2反饋軸額定轉(zhuǎn)角 如果選擇1.YFCT=TURN（見上述）則角行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角自動(dòng)設(shè)置為90度。對(duì)直行程執(zhí)行機(jī)構(gòu)（1.YFCT=WAY），則可設(shè)定為33或90，這都取決于行程

7、范圍。 4.3閥門正反作用設(shè)置 設(shè)置定值的方向是用于設(shè)置改變?cè)O(shè)定值的方向。 4.4分程控制功能 參數(shù)7.SPRA用來分程控制的起始點(diǎn)設(shè)置，參數(shù)8.SPRE用來分程控制的結(jié)束點(diǎn)設(shè)置；參數(shù)7.SPRA及8.SPRE和參數(shù)6.SDIR一起用來限制有效設(shè)定值范圍。這樣可以通過特性曲線來解決分程任務(wù)。 4.5閥門緊閉功能 利用這一功能閥門能達(dá)到最大開啟度（保持壓電閥接觸通電），緊閉功能可作用于僅單輸出或的雙輸出執(zhí)行器的定位。當(dāng)設(shè)定值低于0.5%或大于99.5%時(shí)YCLS起作用。 5.西門子定位器初始化調(diào)試： 5.1調(diào)試前準(zhǔn)備： 1）參數(shù)檢查 2）手動(dòng)測(cè)試，檢查閥門行程在變送器測(cè)量范圍內(nèi) 在手動(dòng)模式下，移

8、動(dòng)執(zhí)行器，使桿達(dá)到水平位置，顯示屏將顯示一個(gè)介于P48.0到P52.0之間的值。如果不是這種情況，調(diào)整磨擦夾緊單元（8，圖3），直到桿水平并顯示P50.0時(shí)。確切的說，達(dá)到了這一值，定位器能測(cè)定的位移將更精確。 5.2初始化操作 由于有多種應(yīng)用，所以定位器裝配后必須與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相適應(yīng)（初始化）。初始化可用以下方式進(jìn)行： 自動(dòng)初始化 初始化是自動(dòng)進(jìn)行的。定位器順序測(cè)定作用方向，行程或轉(zhuǎn)角、執(zhí)行器的行程時(shí)間，并配以執(zhí) 行器動(dòng)態(tài)工況時(shí)的控制參數(shù)。 手動(dòng)初始化 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的行程或轉(zhuǎn)角可用手動(dòng)調(diào)整；其余參數(shù)同自動(dòng)初始化一樣自動(dòng)測(cè)定。這一功能在軟端停時(shí)需要。 6.在線更換西門子定位器試驗(yàn) 首先前提條件，對(duì)于具

9、有HART功能的定位器，其初始化數(shù)據(jù)可以讀出并傳送到另一個(gè)定位器。因此，更換一臺(tái)故障定位器，不會(huì)因?yàn)槌跏蓟袛嗌a(chǎn)過程。 具體實(shí)施方案如下： 1）獲取故障閥門定位器數(shù)據(jù)參數(shù) 用HART手操器把現(xiàn)場(chǎng)定位器參數(shù)上傳 2）用機(jī)械或氣動(dòng)方法把執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定當(dāng)前位置 采用機(jī)械手輪的方式或者制作限位裝置，將執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定在一定位置；并確保工藝狀況穩(wěn)定，在一定時(shí)間內(nèi)不需頻繁、大幅調(diào)節(jié)。 3）拆除故障定位器前，讀取并紀(jì)錄故障定位器電位器顯示值。 4）拆卸故障定位器。 5）安裝新定位器及所有附件 6）接通儀表信號(hào)，調(diào)節(jié)調(diào)整輪，使新定位器液晶顯示閥位置與記錄數(shù)值相符。 7）拷貝故障定位器參數(shù)至新裝定位器上 8）在機(jī)械限位裝置保護(hù)下，小幅操作定位器，測(cè)試閥門行程 9）取下機(jī)械鎖定裝置。新安裝智能閥門定位器可以投運(yùn)了。 7.常見故障及處理 喘振現(xiàn)象是西門子定位器的常見故障，主要現(xiàn)象一個(gè)或者兩個(gè)壓電閥經(jīng)常在固定的自動(dòng)設(shè)定點(diǎn)動(dòng)作，從而導(dǎo)致閥門閥位波動(dòng)。 主要原因有： 1)定位器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣路系統(tǒng)泄漏 2)閥支路臟 3)配件填料盒上的靜態(tài)磨擦力或執(zhí)行機(jī)構(gòu)太高 4)反饋組件連接不緊密，間隙過大 可通過定位器顯示面板上的閥位顯示及設(shè)定點(diǎn)的變化規(guī)律來進(jìn)行判斷。 8.結(jié)束語 西門子SIPARTPS2智能閥門定位器操作簡(jiǎn)單、方便