ABB智能定位器震蕩的一般處理方法
ABB智能定位器結(jié)構(gòu)緊湊,功能較多,安裝及調(diào)試方便,故障率低,贏得廣大客戶的青睞,所以應(yīng)用很廣泛。僅惠州煉油廠運行一部,就有320臺在使用。最近發(fā)現(xiàn)有22臺定位器震蕩導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥波動,由不同的原因?qū)е鲁霈F(xiàn)此現(xiàn)象。文章通過對出現(xiàn)震蕩的不同現(xiàn)象,進行分析判斷,總結(jié)出原因,并逐個列出每種原因的具體處理方法。
1、ABB定位器的使用現(xiàn)狀
隨著自動化技術(shù)的不斷發(fā)展及智能設(shè)備的發(fā)展,智能閥門定位器已經(jīng)在很多行業(yè),如煉油、化工、食品、煤炭等廣泛使用,并且將慢慢普及。智能定位器有很多家,如西門子、KOSO、山武、FISHER、SOMSON等,在中海油惠州煉油廠氣動調(diào)節(jié)閥幾乎全部使用ABB智能定位器,除了FISHER、SOMSON、西門子等進口調(diào)節(jié)閥(數(shù)量不多),以及個別使用機械式定位器調(diào)節(jié)閥之外,其他均使用ABB定位器,僅一部就有320臺(全部氣動調(diào)節(jié)閥373臺),此定位器結(jié)構(gòu)緊湊,安裝調(diào)試方便,但是實際使用過程中,故障率較高,其中一個最主要的原因就是很容易引起調(diào)節(jié)閥震蕩,導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥盤根泄漏,工藝操作不穩(wěn)定,甚至無法操作,所以有必要對定位器引起調(diào)節(jié)閥震蕩進行研究,下面就根據(jù)筆者的處理經(jīng)驗,羅列一些調(diào)節(jié)閥震蕩的現(xiàn)象,然后闡述一般的處理方法。
2、ABB定位器引起調(diào)節(jié)閥震蕩的原因
引起調(diào)節(jié)閥震蕩的原因很多,最常見的有4種:
(1)DCS整定參數(shù)PID不合適:調(diào)節(jié)閥室內(nèi)自控波動,改為手動控制調(diào)節(jié)閥不波動。
(2)反饋桿松動:檢查反饋桿
(3)定位器到調(diào)節(jié)閥的輸出氣路漏風(fēng):
(4)定位器參數(shù)不合適:調(diào)整參數(shù)P7.0~P7.9的值較少見的有4種:
(5)定位器電路板接線柱松脫,管線或調(diào)節(jié)閥震蕩時,突然間斷電,瞬間又恢復(fù)。
(6)定位器始終有輸出,導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥震蕩
(7)調(diào)節(jié)閥盤根比較緊,造成調(diào)節(jié)閥小信號不動作,等調(diào)節(jié)閥動作,已經(jīng)超出所給信號,閥位震蕩一次,才能回到給定位置,引起調(diào)節(jié)閥震蕩,這種情況只出現(xiàn)在剛更換過填料的調(diào)節(jié)閥。
(8)定位器位移傳感器壞,在某一個點位移傳感器故障,會出現(xiàn)ERROR12故障報警,定位器自動復(fù)位,3s后恢復(fù),期間定位器不輸出風(fēng)壓,調(diào)節(jié)閥動作,當(dāng)錯過這個位置,定位器就按正常輸出,所以出現(xiàn)震蕩,如果信號偏差大一點,直接跳過此點,輸出沒有影響,所以必須以1%的偏差才能試出來。
以上5與8這兩種情況,均可以讓DCS做4~20mA疊加HART監(jiān)視有沒有故障報警來判斷。回路出現(xiàn)斷路與故障,均會發(fā)出故障報警。
3、調(diào)節(jié)閥震蕩的原因的判斷及解決方法
針對上面列出的8種原因,我們一一進行分析判斷,講述相應(yīng)的解決方法:
(1)如果調(diào)節(jié)閥在自動控制狀態(tài)下震蕩,讓操作人員將自動控制改為手動控制,調(diào)節(jié)閥不震蕩,一旦改為自動控制就震蕩,說明DCS整定參數(shù)PID不合適,適當(dāng)調(diào)整DCS控制參數(shù)PID值,問題將得到解決。
(2)如果調(diào)節(jié)閥在手動控制狀態(tài)下,出現(xiàn)震蕩,就要進行仔細(xì)分析判斷,首先檢查定位器反饋桿是否松動,檢查方法為目測或撥動一下反饋桿,使調(diào)節(jié)閥動作,然后松開,如果調(diào)節(jié)閥能回到原位,說明反饋桿正常,否則,反饋桿松動,需要重新安裝反饋桿,問題將得到解決。
(3)如果調(diào)節(jié)閥在手動控制狀態(tài)下,出現(xiàn)震蕩,用泡沫液或肥皂水試漏,噴灑在定位器的輸出氣路上的所有接頭及密封點,包括調(diào)節(jié)閥的膜頭,檢查是否有漏點,如果調(diào)節(jié)閥在切除狀態(tài),可以將定位器改到手動控制模式,給到中間閥位,等1min,閥位穩(wěn)定,氣路不漏風(fēng),不穩(wěn)定,氣路漏風(fēng),處理漏點。
(4)以上描述的定位器在手動控制模式給某一閥位,閥位不能穩(wěn)定,如果調(diào)節(jié)閥為氣關(guān)(FO),調(diào)節(jié)閥往開的方向運動,則是定位器I/P模塊有故障,始終有輸出造成的,這種故障并不多,從開工到現(xiàn)在3年多,一部只出現(xiàn)2臺這種故障,101-FV-01706與101-LV-20101就是這樣的情況,更換I/P模塊,自整定后投用正常。
(5)如果以上情況都不存在,有可能是接線端松動造成,可以輕輕撥動接線看看是否松動后接線柱松脫,如果是,需要更換電路板或重新接線,這種情況也不是經(jīng)常見到,101-FV-03402與101-FV04301B/F出現(xiàn)過這種故障,如果不是,繼續(xù)往下判斷。
(6)如果以上5種情況都不是,將定位器改到手動控制模式,讓調(diào)節(jié)閥緩緩的從0%~100%之間運動1周(以0.1%梯度慢慢增加或減小),仔細(xì)看看有沒有在中間位置,閥位突然間跳變或定位器斷電復(fù)位,如果有,說明位移傳感器在此點位置有故障,更換位移傳感器,問題將解決。(如105-FV-00803與101-FV-04001C)如果沒有,則說明是定位器參數(shù)不合適,需要調(diào)整參數(shù)P7.0~P7.9的值或調(diào)節(jié)閥盤根比較緊。下面重點講述這兩種故障原因的處理方法。
(7)以101-FV-03403為例,講解現(xiàn)場處理方法及過程,將2種故障原因一塊解決。
、偈紫葘⑵涠ㄎ黄鞲臑1.2模式(手動模式),將調(diào)節(jié)閥閥位給到中間位置25%(10%~90%任意位置都可以),等2min,閥位沒有自動變化,說明定位器輸出到調(diào)節(jié)閥膜頭整個氣路沒有漏風(fēng)的地方。
圖1 手動控制1.2模式
②將模式改回到1.1模式(自控模式),讓調(diào)節(jié)閥0、25、50、75、100走正反行程,發(fā)現(xiàn)上行程閥位很穩(wěn)定,下行程調(diào)節(jié)閥震蕩2~3次才能穩(wěn)定,于是檢查定位器設(shè)置參數(shù)P7.0-P7.9,F(xiàn)在簡單講述一下這些參數(shù)的作用:P7.0與P7.1是開向與關(guān)向放大比例,數(shù)值較高,控制速度快,但同時影響穩(wěn)定性,數(shù)值太大將會引起波動,數(shù)值:1.0~400.0之間;P7.2與P7.3是開向與關(guān)向積分時間,數(shù)值較高,控制速度快,但同時影響穩(wěn)定性,數(shù)值:10~800之間,P7.4與P7.5是開向與關(guān)向脈沖,加速啟動,數(shù)值過大,引起經(jīng)常超出給定值,數(shù)值:0~200之間,對于小執(zhí)行器,設(shè)置為0.,2011年以后的定位器,已經(jīng)取消P7.4與P7.5,P7.6與P7.7是開向與關(guān)向偏移量,個人理解,是類似與超調(diào)量的一個參數(shù),數(shù)值大了,會引起波動,數(shù)值小了,動作速度慢。檢查定位器參數(shù)發(fā)現(xiàn)P7.1偏大(關(guān)向放大比例為24.3),正常值應(yīng)該在2~10之間(經(jīng)驗值),P7.3偏小(關(guān)向積分常數(shù)為83),正常值應(yīng)該在120以上(經(jīng)驗值),P7.8偏大(關(guān)向偏移量85),正常值應(yīng)該在20~60之間(經(jīng)驗值),將3個值分別改為5.0,300,50,保存退出后,再進行試驗,發(fā)現(xiàn)下行程調(diào)節(jié)閥震蕩1次就能穩(wěn)定,又將P7.8的值降低到40,再次進行試驗,上下行程均穩(wěn)定。
圖2 開向放大比例
圖3 開向積分時間
圖4 開向脈沖
圖5 開向偏移量
、弁ㄟ^詢問內(nèi)操人員,說此閥容易在50%左右發(fā)生震蕩,正常調(diào)節(jié)閥開度在40%~60%之間調(diào)節(jié),所以就在40%~60%的范圍內(nèi)以1%大小的尺度試驗調(diào)節(jié)閥的上下行程,發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥上行程很穩(wěn)定,下行程仍然波動1次后才穩(wěn)定,但是已10的尺度試驗,沒有震蕩,于是再次將P7.8的值降低到30,進行試驗,沒有明顯變化,試驗的過程中,發(fā)現(xiàn)下行程的時候,室內(nèi)信號給出后,定位器在排氣,而閥位滯后較長的時間才動作,動作的時候較快,閥位已經(jīng)差3%了,所以又往反方向動作2%的閥位穩(wěn)定了。給10%的信號試驗就沒有此現(xiàn)象,直接穩(wěn)定,仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的盤根比較緊,閥位偏差給小定位器排氣較少,閥并不動作,等調(diào)節(jié)閥動作的時候,已經(jīng)超出所給的信號,所以調(diào)節(jié)閥又返回,導(dǎo)致出現(xiàn)震蕩。于是,將調(diào)節(jié)閥盤根松動0.5圈后,仍然以1%尺度進行試驗,調(diào)節(jié)閥的上下行程均穩(wěn)定,問題得到解決。
4、結(jié)束語
通過對定位器波動的各種現(xiàn)象羅列,進行原因分析,總結(jié)出不同的處理方法。從中發(fā)現(xiàn)智能定位器的參數(shù)調(diào)整特別繁瑣,經(jīng)常出現(xiàn)自整定后參數(shù)不合適的現(xiàn)象,需要花很多時間反復(fù)試驗才能達到滿意的控制參數(shù)。為了縮短這部分時間,今后還要多多總結(jié)手動參數(shù)調(diào)整的經(jīng)驗,同時希望廠家對自整定過程參數(shù)進行進一步優(yōu)化。