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[摘 要]调节阀是控制系统的最终控制单元,起到关键作用,调节阀的选用对精度而言至关重要,为使其按照控制指令准确定位调节过程变量,配置阀门定位器。运用智能阀门定位器,能够改善调节阀的流量特性和性能,保证调节阀具有良好的使用特性,以满足生产工艺控制指标要求。本文详细介绍了智能阀门定位器的工作原理、组成、特性。分析了智能阀门定位器在我们厂的应用情况及目前运用存在的问题、解决措施。
[关键词]智能阀门定位器,工作原理,特性,应用情况,解决方案
中图分类号:TH134文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0278-01
1.引言
在石油化工装置自动化控制系统中,调节阀是控制系统的终端,调节阀的选用对精度而言至关重要,它的使用情况影响到产品质量,并关系到装置安全生产,一旦其发生故障,将直接影响装置的安全运行,对生产过程影响非常大。运用智能阀门定位器,能够改善调节阀的流量特性和性能,可以通过与DCS或总线设备进行数字信息通讯,提升企业生产控制能力,为装置的安全稳定生产提供保障。本文针对智能阀门定位器在烯烃厂的应用进行了分析和研究。
2.智能阀门定位器的组成和工作原理
2.1 智能阀门定位器的组成
智能阀门定位器是一种具有HART通信协议的阀门定位器,由三部分组成:微处理器电子控制的模件,包括HART通信模块和就地用户界面开关;电/气动转换器模件的压电阀;阀位传感器。
2.2 智能阀门定位器的工作原理
智能电气阀门定位器与传统定位器从控制规律上基本相同,都是将输入信号与位置反馈进行比较后对输出压力信号进行调节,但在执行元件上智能定位器是以微处理器为核心,利用了新型的压电阀代替传统定位器的喷嘴、挡板调压系统来实现对输出压力的调节。
智能阀门定位器一般采用模块化设计,其内部有一个独立的模块基座,它可以很方便地在现场更换子模块而不必拆现场的导线或导管。这个模块基座中可以安装一些子模块:I/P转换器、电子和微处理器单元组件、气动继能器、阀位传感器、压力指示表等,其中的一些子模块如压力指示表等为可选件。图1是智能阀门定位器的内部组成。
3.智能阀门定位器的特点及应用情况
3.1 智能阀门定位器的其他特点:
1)通过多种组合指示操作状态或警告工况,具有诊断、监测功能;
2)耗气量非常小,在0.6Mpa稳定状态下,仅为0.12Nm3/h,不足常规定位器的8%;对气源压力的变化不敏感;
3)采用同一型号既可用于直行程又可用于角行程;通过选配双作用模件,可以实现控制双作用活塞缸执行器;
4)使用HART通讯协议,与定位器进行双向通信;
3.2 智能定位器应用情况:
智能定位器在我公司应用始于2 0 0 2年,在主要控制阀上使用FISHERDVC6000系列智能定位器,使用效果较好,其特点组态及整定简单定位好,以后在其它装置将对重要控制阀门改用智能定位器,确保生产装置平稳安全运行。目前,智能定位器生产厂家比较多,采用智能化模块,但在国内应用广泛和成熟的为西门子和FISHER智能定位器。从使用情况看,智能定位器比普通定位器故障率要低得多,维护量减少。
4.智能定位器应用领域的扩展
4.1 随着现场总线技术的发展,部分控制功能向现场转移,PID控制模块在智能定位器中实现,可以大大减少控制器负荷,真正实现现场控制,代表当今儀表技术发展的方向。
4.2 实现与DCS直接通讯,通过软件直接查看定位器特性曲线和阀门工作状态,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,做到智能维护和诊断,减少维护量。
4.3 用于紧急停车系统,FISHER的DVC6000系列数字式阀门控制器已经取得TUV认证。有了这一认证,就可以把DVC6000仪表用于安全仪表系统(SIS)里的紧急切断阀门。现在紧急切断阀门大多采用定位器和电磁阀组成来实现功能,但是工艺要求阀门正常全关或全开情况下,无法判断是否正常,一旦要求动作,有可能拒动。而采用智能定位器,可以进行在线诊断和在线进行阀门的部分行程动作测试,确保联锁动作正确。
5.结论
通过几年的主要装置的应用效果来看,智能阀门定位器性能稳定、调校方便;能实现与DCS的直接通讯,并具备自诊断功能,维修简单;经过智能阀门定位器的数字化数据处理、双向通信及人工智能应用,将控制阀提升为智能现场设备并得以强化和具有高可用性。随着维护人员的减少和装置长周期运行,更能体现出它的特点,所以,在以后装置改造或新建装置建议选用智能定位器,对提高仪表控制率有很大作用。
参考文献
[1] 李宝华.智能阀门定位器的常规模式和基本组成[B].石油化工自动化,2010,(3):61-64.
[2] 调节阀与阀门定位器,石化仪表自动化培训教材[M].中国石化出版社,2009,154.
[3] 蒋志良.智能阀门定位器在化工装之中的应用[J].石油化工自动化,2000,(4):72-74
[关键词]智能阀门定位器,工作原理,特性,应用情况,解决方案
中图分类号:TH134文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0278-01
1.引言
在石油化工装置自动化控制系统中,调节阀是控制系统的终端,调节阀的选用对精度而言至关重要,它的使用情况影响到产品质量,并关系到装置安全生产,一旦其发生故障,将直接影响装置的安全运行,对生产过程影响非常大。运用智能阀门定位器,能够改善调节阀的流量特性和性能,可以通过与DCS或总线设备进行数字信息通讯,提升企业生产控制能力,为装置的安全稳定生产提供保障。本文针对智能阀门定位器在烯烃厂的应用进行了分析和研究。
2.智能阀门定位器的组成和工作原理
2.1 智能阀门定位器的组成
智能阀门定位器是一种具有HART通信协议的阀门定位器,由三部分组成:微处理器电子控制的模件,包括HART通信模块和就地用户界面开关;电/气动转换器模件的压电阀;阀位传感器。
2.2 智能阀门定位器的工作原理
智能电气阀门定位器与传统定位器从控制规律上基本相同,都是将输入信号与位置反馈进行比较后对输出压力信号进行调节,但在执行元件上智能定位器是以微处理器为核心,利用了新型的压电阀代替传统定位器的喷嘴、挡板调压系统来实现对输出压力的调节。
智能阀门定位器一般采用模块化设计,其内部有一个独立的模块基座,它可以很方便地在现场更换子模块而不必拆现场的导线或导管。这个模块基座中可以安装一些子模块:I/P转换器、电子和微处理器单元组件、气动继能器、阀位传感器、压力指示表等,其中的一些子模块如压力指示表等为可选件。图1是智能阀门定位器的内部组成。
3.智能阀门定位器的特点及应用情况
3.1 智能阀门定位器的其他特点:
1)通过多种组合指示操作状态或警告工况,具有诊断、监测功能;
2)耗气量非常小,在0.6Mpa稳定状态下,仅为0.12Nm3/h,不足常规定位器的8%;对气源压力的变化不敏感;
3)采用同一型号既可用于直行程又可用于角行程;通过选配双作用模件,可以实现控制双作用活塞缸执行器;
4)使用HART通讯协议,与定位器进行双向通信;
3.2 智能定位器应用情况:
智能定位器在我公司应用始于2 0 0 2年,在主要控制阀上使用FISHERDVC6000系列智能定位器,使用效果较好,其特点组态及整定简单定位好,以后在其它装置将对重要控制阀门改用智能定位器,确保生产装置平稳安全运行。目前,智能定位器生产厂家比较多,采用智能化模块,但在国内应用广泛和成熟的为西门子和FISHER智能定位器。从使用情况看,智能定位器比普通定位器故障率要低得多,维护量减少。
4.智能定位器应用领域的扩展
4.1 随着现场总线技术的发展,部分控制功能向现场转移,PID控制模块在智能定位器中实现,可以大大减少控制器负荷,真正实现现场控制,代表当今儀表技术发展的方向。
4.2 实现与DCS直接通讯,通过软件直接查看定位器特性曲线和阀门工作状态,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,做到智能维护和诊断,减少维护量。
4.3 用于紧急停车系统,FISHER的DVC6000系列数字式阀门控制器已经取得TUV认证。有了这一认证,就可以把DVC6000仪表用于安全仪表系统(SIS)里的紧急切断阀门。现在紧急切断阀门大多采用定位器和电磁阀组成来实现功能,但是工艺要求阀门正常全关或全开情况下,无法判断是否正常,一旦要求动作,有可能拒动。而采用智能定位器,可以进行在线诊断和在线进行阀门的部分行程动作测试,确保联锁动作正确。
5.结论
通过几年的主要装置的应用效果来看,智能阀门定位器性能稳定、调校方便;能实现与DCS的直接通讯,并具备自诊断功能,维修简单;经过智能阀门定位器的数字化数据处理、双向通信及人工智能应用,将控制阀提升为智能现场设备并得以强化和具有高可用性。随着维护人员的减少和装置长周期运行,更能体现出它的特点,所以,在以后装置改造或新建装置建议选用智能定位器,对提高仪表控制率有很大作用。
参考文献
[1] 李宝华.智能阀门定位器的常规模式和基本组成[B].石油化工自动化,2010,(3):61-64.
[2] 调节阀与阀门定位器,石化仪表自动化培训教材[M].中国石化出版社,2009,154.
[3] 蒋志良.智能阀门定位器在化工装之中的应用[J].石油化工自动化,2000,(4):72-74